光学抛光粉颗粒度选择的研讨.pdf

期光学仪卷卷 一晌光学抛光粉颗粒度选择的研讨章黎明江 西光学仪器总厂摘要本文在研 讨玻璃散拉磨料抛光 的实验与生产的基础 上,提出加工高精光洁度的农面,抛光粉的颗杜度不必精分等级,而可采用大范 围一徽米的混杜 度一、序昌目口口 目阅 ‘二抛光剂对玻璃抛光起着决定性的作用抛光粉是抛光剂的基本成份,人们对其理化性质做了大量研究,而抛光粉颗粒度的选择不论是理论或工艺都是为 人注意的课题迄今为止,人们普遍认为加工高精光洁度的表面,必须采用高度精选颗粒的抛光 粉、,或我们通过自已的实践却认为散粒磨料抛光,在一定条件下,可采 用不经精选粒度水选分 号的较大范围混粒度一微米的抛光粉本文就此讨论二、方法与问题国内各光 学厂自产或专业厂生产的抛光粉,其粒度的精分大都以水选法得到,并分成如下号别,表表 一⋯一垦竺一⋯一⋯一‘‘左石‘“‘一‘一,‘’‘“一’”’一巧“水选法一般有睁水或升流两种,操作都是利用斯托克斯定律—固体颗 粒在液体介质中的沉降原理以静水选为例,方法是将水和抛光粉以一定重量比放入分选容器中,总量约为容器容积的五分之四,不断搅拌,直至水粉悬混均匀,按规定时间静置,到时间后用虹吸管将 一定刻线以上高度的悬浮全部吸出,倒入另一容器 中,即为最细微粒。

然 后再加水至原有量,重新搅拌均匀,按上述时间静置吸 出悬浮液合并于同一容器内,如此反复到分完此 号一一期光学仪器卷为止当分完此一号后,再加水至原来体积,搅拌均匀,按规定时间静置,按上述同样方法,反复分完得后 一号,如此继续进行分完所要各号为止微粒的沉降速度及沉降时间按下式计算 一,一‘‘一到卫一勺式 中—微粒沉降速度厘米秒, —重力加速度厘米 秒,—微粒密度克厘米,—液体的密度克厘米吕,—微粒直径厘米,”—液体的粘度泊克秒厘米,—沉降时间秒,—沉降高度厘米实际上,斯托克斯公式适用的理 想状态是并不存在的按计算得来的数值和客观情况往往出入很大产生误差的原因主要是颗粒互相碰撞引起降落速度的变化,抛光粉微粒的形状并不是球体等在分级过程中,常常遇到阻滞沉降的情况,即颗粒发生成团运动,不断互相碰撞,在沉降中,不同粒度的颗粒本身形成密度比纯水大的介质,颗粒在其他颗粒之间构成像不规则沟那样的 间隙中通过,阻滞沉降的物理过程是复杂的因此斯托克斯公式计算的颗粒沉降速度只能是理想值抛光粉微粒形状不规则引起的误差 以下为例,假设有一块微米的片状颗粒和一个直径为微米的球状颗粒,其体积近似相等按斯托克斯定律,任何同体积的两个颗粒投入液体中,不管其形状如何,两颗粒下落速度是一样的,故上例的两颗粒在同一时落入同一分选范围。

如果以显微计量测定线性法这两个颗粒,则前一颗 粒的 实际尺寸是微米,而后一颗则是微米由此可见,水选分级得到的各号抛光粉之颗粒只是某一尺寸的相对多一些,其实际是不同尺寸粒度的混杂有人可能问,如此规范粒度的抛光粉能否适用于玻璃抛光答案是肯定的,可以既如此,我们想可否把颗粒度的范围更扩大些,比如把几种号别的抛光粉混 于一起,或者说把经筛分粗选后的抛光粉不进行水选分号而供直接采用三、实验与讨论取经目分样筛的筛下物若干,一部分作为规格的抛光粉,另一部 分送行水选分级,取称、林、粒级的抛光粉,共四种进行比较,见表此实验表明未经水选分号大范围混粒度的抛光粉和经水选分 号的各号抛光粉实际效果相差无几一一期光学仪器卷衰光粉玻除,“ —‘ 二】零件表面情况备汪 一生竺 」 哩竺竺些止一二型些坚兰一一 —一—’一‘”·,一·‘·试脸 工艺条件同’’一一零件表面均无 明显区别材料、·“一一·各号抛光粉均不加 添加荆,‘一·,再进行如下实验,见表衰 ,一飞厂气矛,奈一了一一嘛耐陪格 率 一一一一一一一一一一一一一,产瓦抛光零件表 面情况】备注创婚佗』之,‘一,、书、,几,、 ,二了侧匕 习匕、、,、幼,、, —一一一—⋯一———一一一一’’零件’度盘少 ‘,,。

‘,轰,二,】试脸 条件同 一二二竺兰土 兰兰 竺兰竺兰一”””供“ 利,里兰兰 表 面要 求”卜】 少盘 一尺寸小一一二二,加添加,,“毛路子’此实验结果表明大范围粒度和细分粒度‘抛光粉加进同种添加剂,在同样工艺条件下都能加工出高要求的光学表面,效果无甚差别据国外资料报导,在高倍电子显微镜下观测到稀土抛光粉粒度小至一微米,可见我们通常看到和分选得到的颗粒实际上并不是原始粒子,而是几个或几一卜个粒子的聚集体,这种二次粒子在 一般情况下几乎是难以单个分散开的但在摩擦、压力、介质等影响下有逐渐变“小”的可能,就理化性质来说,大小粒子无本质区别,故一定范围内的棍合粒度和较均匀粒度的抛光粉其效能无甚区别这里应指 出的是笔者并不否定均匀粒度较之不均匀粒度有利于光学表面的形成问题的意义在于不 经水选分级的较大范围的大颗粒在抛光的最初阶段即可能在各种因素的影响下逐渐变“小”,一部分超细微粒微米以下被水带走,而留在抛光盘 上工作的颗粒趋朴“均匀”因此抛光前把较大范围粒度精分成小范围粒度在生产中没有明显意义,何况实际上也难以分选到粒度精确均匀的抛光粉在添加剂的应用中,我们观察到的一重要情况是添加剂不仅可调节抛光剂的值,使抛光粉在水 中变得疏松,不易沉淀,还能导致抛光粉颗粒 度的改变。

请石如 下实验取克刚出炉的氧化稀土粉放入五倍水中,静置分钟,全部过」筛,筛上物约有克,筛子的孔径是毫米,因此说克的稀土粉中有克小于微米的颗粒接朴,将筛上物和筛下物重 混一起,加进毫升饱和的氯化稀土溶液,搅拌均匀后,静置分钟后再过目筛,结果筛上物重量减少了约克左右因此我们说,克的氧化稀土在抓化稀土的作用下,约有总量左右大于微米的颗粒变成了小于微米的颗粒可见,添加剂的作用是抛光粉粒度改变的重要因素之 一下转第页一一期光学仪器卷门,口光学模具间隙测量仪‘用于冲截模刃口配合间隙测量从八一年起,我厂 开始对该产 品进行研制并多次作了可行性试验经四年多的探索,试制样机,于年经上海市标准计量局,上海光学仪器质量评定中心等多个单位鉴定通过据了解该产 品属国内首创该仪器利用光学合像原理对冲截模二刃口相对间隙同时进行测量其精度 为操作方便,简一单,直观,使用该仪器,可提高模具的使用寿命及冲件质量,对模具刃口间隙的检测带来了福音上海南汇光学仪器厂技术组顾茂丰上接第页四、结论玻璃的散粒磨料抛光工艺 中,一定范围内大小不均的颗粒对抛光效率影响不大抛光粉粒度可允许在较大范围一微米,即经目的筛下物不需水选分级可直接配添加剂使用,添加剂能导致抛光 粉粒度聚集体的变化。

几年来的实践结果表明以上概念与方法是客观存在和可行的参考文献英霍愚《光学生产工艺》中译本,章黎 明《仪器 制 造》留一本书编写组《光学零件工艺手册》下册、一,科学出版 社国防工艺出版 社工工‘﹄咋山舀﹄厂‘一公一比,‘五·七时 姐一咖宝一,。