一种树脂材料制作光学棱镜的方法
【专利摘要】本发明公开了一种树脂材料制作光学棱镜的方法，通过取料、下料、研磨、抛光、清洗、真空镀膜、保护等步骤完成，用本发明的技术能保证树脂材料冷加工制作光学棱镜，大大减轻了棱镜的重量。
【专利说明】一种树脂材料制作光学棱镜的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种树脂材料制作光学棱镜的方法。
【背景技术】
[0002]由多个互成角度的平面组成的棱镜，在光学系统里运用广泛，它起到转像、分光和转角的作用，与透镜一样，是一种不可或缺的光学元件。
[0003]传统光学元件都是用光学玻璃制作，由于有了一些透明度高的有机材料，如聚甲基丙烯酸甲酯PMMA，俗称有机玻璃，或聚碳酸酯PC，或聚苯乙烯PS，在透镜系统中采用了此类材料，有效减轻了光学元件重量。
[0004]目前此类材料已经得到普遍运用，在简单的系统中如眼镜片或放大镜等，已广泛采用PC取代原来的玻璃片，大大减轻了重量，也降低了成本。
[0005]本领域技术人员知道，光学玻璃比重在2.5g/cm3 ,而树脂材料仅为1_1.lg/cm3 ,棱镜体积大，重量也大，能否用树脂材料取代玻璃，在眼镜片成功被取代后，已成关注对象。
[0006]但采用热压注塑成型法加工中，由于棱镜厚度非常不均，冷却过程中会收缩，导致表面不平整，难以达到光学表面，即达不到成像精度。因此，至今还没有树脂棱镜产品问市。
【发明内容】
[0007]本发明采用类似光学玻璃的冷加工方法，代替热注塑的思路，提供一种树脂材料制作光学树脂棱镜的加工方法，从而解决了上述问题。用树脂材料不同于光学玻璃，因此用于光学玻璃冷加工工艺对此已不适用。本发明采用如下技术方案予以实现:
一种树脂材料制作光学棱镜的方法，步骤如下:
(1)、取料
采用树脂材料通过热压型合成树脂板；
(2)、下料
采用曲线锯对合成的树脂板切割成多面体的棱镜；
(3)、研磨、抛光
对棱镜进行研磨、抛光；
(4)、清洗
采用无水乙醇对研磨抛光后的棱镜进行清洗；
(5)、真空镀膜
用电子枪将欲镀材料变成离子流喷射到清洗后的树脂棱镜表面上；
(6)、保护
用电容器纸或拷贝纸包好镀膜后的棱镜。
[0008]所述树脂材料为聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、聚碳酸酯PC或聚苯乙烯PS。
[0009]步骤(3)所述研磨及抛光时，树脂磨料为普通磨料，其主要化学成分为三氧化二铝，硬度要求是显微硬度2000-2200公斤力/毫米2 ;粒度从4#-微粉W2.5 ;采用环氧树脂作为抛光材料进行树脂抛光。
[0010]用以上工艺，能保证树脂材料冷加工制作光学棱镜，大大减轻了棱镜的重量。
【具体实施方式】
[0011]下面结合传统实施方式和本发明的【具体实施方式】对本发明作进一步描述。
[0012]1、取料
传统棱镜下料，是用大块光学玻璃，用金刚石锯片，加冷却液切割，效率很低。而现在的玻璃棱镜采用热压成型、退火及冷却，成为型料，省去了下料切割工序。本发明采用树脂材料成品板材，因此类材料如聚碳酸酯PC，其各种规格的板材已规格化，工业化生产，易于选择及采用。
[0013]2、下料
因有机材料不耐高温，用传统铝皮切割，材料熔化后会堵住铝皮细粒，从而失去再切割能力，不利于后续加工工序。
[0014]本发明采用市场有售的曲线锯设备，曲线锯是常见商品，广泛用于树脂材料的切割和加工，如广告牌制作业等，能够锯直线也能够锯曲线的手提式锯，其锯条是用细锯条形成，齿较宽，材料熔化后不易堵塞锯条，从而使切割得以顺利进行。因此切割成棱镜的多面体没有问题。
[0015]3、研磨、抛光
本步骤与传统的玻璃研磨、抛光较为相似，但由于有机材料较软，因此对磨料、抛光材料均要特别注意选择，否则会产生许多划痕。本发明选用树脂磨料进行研磨，树脂磨料为普通磨料，其主要化学成分为三氧化二铝，硬度要求是显微硬度2000-2200公斤力/毫米2 ;粒度从4#-微粉W2.5。随之采用环氧树脂作为抛光材料进行树脂抛光，选择固着磨料抛光刃片，即固立脚点抛料抛光，加清水即可抛光，实际表明达到高光洁度表面，符合产品要求。
[0016]4、清洗
传统光学棱镜，可用醚脂类材料清洗，如乙醚和汽油。
[0017]而有机材料对某些溶剂有反应，会侵蚀被抛光的树脂表面，不可乱用。
[0018]应根据材料的不同，选择不同的清洗剂，如本申请的PC、PS或PMMA可用无水乙醚清洗。
[0019]5、真空镀膜
棱镜经常需要在一个表面或多个表面上用真空蒸发法镀上某些介质材料。形成反射膜层，增透膜层，或特殊介质膜层。
[0020]传统镀膜法因加热电极、介质材料，往往温度很高，已超过介质软化温度,导致树脂棱镜变形，甚至熔化。
[0021]因此本申请的有机材料真空镀膜，采用电子枪，用离子轰击，将欲镀材料变成离子流，喷射到树脂棱镜表面上，避免了高温软化。
[0022]6、保护
因树脂材料软，抛光后表面易划伤，因此要特别注意防护，用电容器纸或拷贝纸包好，以免划伤。
【权利要求】
1.一种树脂材料制作光学棱镜的方法，其特征在于，步骤如下: (1)、取料 采用树脂材料通过热压成型合成树脂板； (2)、下料 采用曲线锯对合成树脂板切割成多面体的棱镜； (3)、研磨、抛光 对棱镜进行研磨、抛光； (4)、清洗 采用无水乙醇对研磨抛光后的棱镜进行清洗； (5)、真空镀膜 用电子枪将欲镀材料变成离子流喷射到清洗后的树脂棱镜表面上； (6)、保护 用电容器纸或拷贝纸包好镀膜后的棱镜。
2.根据权利要求1所述的树脂材料制作光学棱镜的方法，其特征在于，所述树脂材料为聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、聚碳酸酯PC或聚苯乙烯PS。
3.根据权利要求1所述的树脂材料制作光学棱镜的方法，其特征在于，步骤(3)所述研磨及抛光时，树脂磨料为普通磨料，其主要化学成分为三氧化二铝，硬度要求是显微硬度2000-2200公斤力/毫米2 ;粒度从4#-微粉W2.5 ;采用环氧树脂作为抛光材料进行树脂抛光。
【文档编号】G02B5/04GK104360426SQ201410710865
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年12月1日 优先权日:2014年12月1日
【发明者】永康 申请人:永康