一种圆柱状光栅模辊装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及3D显示用圆柱状光栅模辊，尤其涉及一种圆柱状光栅模辊装置。
【背景技术】
[0002]3D光栅屏是通过光栅模辊上的圆弧柱状微光学结构挤出成型或UV光固化成型，而光栅模辊是用金刚石刀具雕刻出可以立体成像的圆弧柱状微光学结构的齿形模具。传统的模具是通过加工中心激光雕刻的方式来制造辊筒的微结构花纹，但这种微结构制造精度非常高，对光栅模辊表面均匀度和精度要求都很高。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种镀层质量高、光栅模辊表面均匀且精度高和模辊结构及其制造工艺都非常简单的3D显示用圆柱状光栅模辊，所制造出的圆柱状光栅的表面精度高。
[0004]所述的制造方法包括以下步骤:
A、配液:配制磷含量大于12%的镍磷合金镀液；
B、设定初始值:将步骤A中得到的镍磷合金镀液放入镀镍槽中进行电化学处理，同时设定镀镍槽中镀液循环过滤的速度为10Turns/Hr,过滤滤径为Ium;
C、施镀:控制镀镍槽内的温度范围在82?85°C之间，将辊筒放入镀镍槽中，当镀层达到所需厚度后取出辊筒；
D、检测:对步骤C得到的辊筒表面的镍磷合金镀层进行厚度检测；
E、光栅模辊加工:在温度范围为19.扩20.1°C的环境下，将模辊固定在超精密光学结构金刚石机床上沿模棍的周向加工圆柱状的光栅；
F、加压密封保存:将步骤E得到的光栅模辊放入密闭容器中保存，并充入氮气，保持其压力在0.15?0.2MPa之间。
[0005]所述的镍磷合金镀液所含各组分的重量份为:NiS04.6H20或Ni (NH2S034H2025?35，NaH2p02.H20 25?42，络合剂45?60，辅助成份I?5。
[0006]所述的辅助成份包含有加速剂和润滑剂。
[0007]本发明的优点:
本发明结构设计合理，通过机械构件传导气体压力，单片机逻辑判断压力信号和预设阀值，实现智能化控制系统运行状态的目的，稳定性好，安全性高，装配、运行成本低，具有很好的推广应用前景。
【附图说明】
[0008]下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明。
[0009]图1为机械自动化测控装置结构示意图。
【具体实施方式】
[0010]显示用圆柱状光栅模辊的结构同实施例
3D显示用圆柱状光栅模辊的制造方法包括以下步骤:
A、配液:配制磷含量大于12%的镍磷合金镀液；
B、设定初始值:将步骤A中得到的镍磷合金镀液放入镀镍槽中进行电化学处理，同时设定镀镍槽中镀液循环过滤的速度为10Turns/Hr,过滤滤径为Illmm;
C、施镀:控制镀镍槽内的温度为83.5°C，将辊筒放入镀镍槽中，当镀层达到所需厚度后取出辊筒；
D、检测:对步骤C得到的辊筒表面的镍磷合金镀层进行厚度检测；
E、光栅模辊加工:在温度为20°C的环境下，将模辊固定在超精密光学结构金刚石机床上沿模辊的周向加工圆柱状的光栅；
F、加压密封保存:将步骤E得到的光栅模辊放入密闭容器中保存，并充入氮气，保持其压力为0.19MPa。镍磷合金镀液所含各组分的重量份为:NiS04.6H20或Ni (NH2S034H2030, NaH2p02H20 34，络合剂52，辅助成份3。其中，辅助成份包含有加速剂和润滑剂。
[0011]本实施例为最佳实施例。
[0012]使镀液的磷含量达到12%以上；络合剂由主络合剂和次络合剂两部分组成，主络合剂为乳酸或柠檬酸中的至少一种，次络合剂为丙酸、甘氨酸、苹果酸和丁二酸中的至少一种；辅助成分为加速剂和润滑剂的混合物，加速剂为NaF和NH4HF2中的至少一种，润滑剂为聚乙二醇、十二烷基磺酸钠中的至少一种。将辊筒放入温度在82?85°C的镀镍槽中是为了增大镀层的附着力，使镀层的厚度达到超精度加工的厚度。
[0013]由于圆柱状的光栅尺寸精度超过了一般的机械检测手段，因此需要进行模具精度的检测:首先，通过在线的精密测量系统完成在线检测，下载检测数据作为检测报告的数据；其次，通过硅胶在模辊表面复制拓片后在400倍以上的光学显微镜或台价仪上检测；最后，将两组数据进行对比，确定光栅尺寸精度是否符合要求。
[0014]柱状光学光栅模辊由于镀层的粗糙镀达微纳米级有色金属在常温高湿环境中极易氧化发黑，则需采用专门的压力容器，可承受0.2MPa的环境下充入氮气保护，同时应定期补充氮气。
【主权项】
1.一种圆柱状光栅模辊装置，它包括内空心的圆柱形的辊体(I)和设置于辊体(I)的两端面中心的辊轴(2)，其特征在于:辊体(I)的外表面上镀有一层镍磷合金镀层(3)，镍磷合金镀层(3)的柱面上周向设置有光栅(4),镍磷合金镀层(3)的厚度大于0.5mm。
【专利摘要】本发明公开了一种圆柱状的光栅模辊装置，其特征在于：本发明包括内空心的圆柱形的辊体（1）和设置于辊体（1）的两端面中心的辊轴（2），它还包括镍磷合金镀层（3）和圆柱状的光栅（4），辊体（1）的外表面上镀有一层镍磷合金镀层（3），镍磷合金镀层（3）的厚度大于0.5mm，镍磷合金镀层（3）的柱面上周向设置有光栅（4）。本发明的优点在于：镀镍槽中镀液循环过滤的速度、滤径和温度进行严格控制，镀层厚，且质量高；在金刚石机床上进行数控加工，所得到的圆柱状的光栅模辊表面均匀且精度高；其结构和制造工艺都较为简单。
【IPC分类】B29C33-00, C25D21-06, B29L11-00, C25D3-56, B29C33-38, G02B5-18
【公开号】CN104723478
【申请号】CN201310698041
【发明人】张国富
【申请人】张国富
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2013年12月19日