蓝宝石导光块的加工方法及采用该方法制作的产品与流程

本公开涉及蓝宝石加工，尤其涉及一种蓝宝石导光块的加工方法及采用该方法制作的产品。

背景技术：

1、蓝宝石晶体导光块应用于激光脱毛仪已有多年，当激光直接照射皮肤时，激光会灼烧皮肤而造成皮肤损伤。因此，需要将激光头光导块采用带冷却系统的出光口，在使用脱毛仪时，将光导块蓝宝石晶体的表面紧贴皮肤可以达到“冷敷”的效果。脱毛仪原理为，通过激光的光热作用，摧毁皮肤表层的毛囊组织，有利于体毛逐渐脱落，防止持续生长，同时还能够抑制新的毛发生长，也能够达到永久性脱毛的目的。脱毛仪打出的激光，在脱毛的时候会让我们感觉到有灼热和刺痛。蓝宝石导光块能透光的同时还能对光进行降温，蓝宝石导光块可以让光打在皮肤上的时候，削弱痛感和热感，比较温和，从而有效降低激光灼烧对皮肤带来的损伤。蓝宝石晶体莫氏硬度达到9级，仅次于金刚石，在抗激光方面有比较好的效果，硬度高，强度好，耐刮擦，产品耐用性极佳。由于蓝宝石的特性，在实际产线中，粗磨设备容易造成蓝宝石导光块崩角而降低良品率，使得蓝宝石导光块的研磨加工没有办法使用粗磨设备进行粗磨减薄。因此，蓝宝石导光块只能采用精磨机进行研磨，导致加工成本高；有开槽的蓝宝石导光块在抛光后清洗时，还会因为清理不到槽内的脏物而降低良品率。

技术实现思路

1、本公开所要解决的一个技术问题是如何降低蓝宝石导光块的研磨成本，还能将有槽的蓝宝石导光块清洗干净。

2、为解决上述技术问题，本公开实施例一方面提供了一种蓝宝石导光块的加工方法，包括：粘胶→切片→脱胶→倒角及开槽→六面精磨→精磨后清洗→六面抛光→抛光后清洗；在倒角及开槽工序前，增加粗磨工艺；

3、粗磨，采用双面粗磨设备对切片后的导光块毛坯料进行研磨；

4、粗磨的磨液质量配置比例为：粒径20～40μm的碳化硼10％～20％，单组份研磨悬浮助剂5％～15％，水65％～85％；

5、粗磨设备参数设置为：调整粗磨压力20～60g/cm2，调整磨液流量5～10l/min，粗磨下盘的转速15～30rpm，粗磨上盘的转速5～15rpm。

6、在蓝宝石导光块的加工测验中，尝试使用铸铁盘对蓝宝石导光块进行加工，施工的常规参数值：粗磨压力30～100g/cm2，磨液流量2l/min，粗磨下盘的转速25～45rpm，粗磨上盘的转速20～30rpm。导光块的崩角很多，因此，铸铁盘不适合蓝宝石导光块的粗磨加工。为了使蓝宝石导光块达到加工标准，对蓝宝石导光块的研磨只能进行精磨，然而精磨设备对导光块的减薄速度比较慢，又要达到加工标准，就需要对导光块进行很长时间的精磨，从而使得整个研磨加工的成本很高。

7、为了解决上述问题，本公开实施例中，对蓝宝石导光块的加工工艺中增加了粗磨工艺，使用了与铸铁盘相匹配的磨液，配合以减小粗磨压力，增大磨液流量和降低了铸铁盘的转速来对蓝宝石导光块进行粗磨。粗磨效率可以达到精磨效率的两倍以上，从而节约了蓝宝石导光块的加工成本和加工时间。

8、在一些实施例中，蓝宝石导光块的加工方法的具体步骤为：

9、第一步、粘胶，将导光块的毛坯长块料与树脂板粘到料板上；

10、第二步、切片，根据规格要求，计算加工余量，随后对料板上的导光块的毛坯长块料进行切割；

11、第三步、脱胶，将切片后的料板放置在加热平台上加热到150～200℃，胶烤干后，取下导光块；

12、第四步、四面粗磨，加工除端面以外的四个面；

13、第五步、粗磨后清洗，采用超声清洗机对粗磨后的导光块进行清洗；

14、第六步、倒角及开槽，使用倒角机对粗磨完的导光块进行十二条棱的倒角，对导光块的两端面进行开槽；

15、第七部、六面精磨，使用双面精磨设备对倒角开槽后的导光块进行六面精磨；

16、第八步、精磨后清洗，采用超声清洗机对精磨后的导光块进行清洗；

17、第九步、六面抛光，使用双面抛光设备对精磨的导光块进行六面抛光；

18、第十步、抛光后清洗，采用超声烘干一体机对抛光后的导光块进行清洗，达到洁净度要求。

19、蓝宝石导光块的加工工艺共有十步，其中粗磨为第四步，该工艺加工出的导光块的垂直度＜0.03mm，平面度＜0.003mm，六个抛光面的粗糙度均＜0.2nm的超光滑表面，并且产品表面达到光学检验标准s/d：20/10标准，目视无划伤、崩边、坑点。

20、在一些实施例中，在粗磨、精磨、抛光步骤时，会在相应设备的下盘放置有与下盘内外齿圈啮合的工装游星轮，游星轮设置有与各环节导光块尺寸配合的导光块放置孔，导光块放置孔的转角处设置有ω角。

21、粗磨、精磨、抛光设备均会使用上、下盘，下盘内针对特定结构的导光块需要使用特定结构的工装，该工装为游星轮。游星轮的导光块放置孔需要与导光块的尺寸相配合。粗磨、精磨、抛光的各工艺中，游星轮尺寸不同，随着前工序加工会将导光块逐步减薄，所以后续工序需要将游星轮的导光块放置孔的尺寸与相应工序的导光块尺寸相匹配。如果导光块放置孔过大，在上、下盘的研磨或抛光中，导光块会在导光块放置孔内晃动而造成崩边，崩边后的导光块还会刮上、下盘的垫子而导致炸机等。导光块放置孔的转角处设置有ω角，可以解决导光块在加工过程中会产生崩角的问题。

22、在一些实施例中，在倒角及开槽步骤时，将粗磨后的导光块固定在与导光块尺寸配合的亚克力工装上进行倒角和开槽。

23、粗磨后的工序是倒角和开槽，倒角和开槽需要使用特定的工装固定，便于对导光块进行倒角和开槽。

24、在一些实施例中，亚克力工装上开设有导光块沉孔，导光块沉孔的转角处均设置有保护型角孔。

25、导光块放置在导光块沉孔内，使得导光块固定，导光块沉孔的转角处均设置有保护型角孔也可以解决导光块在倒角和开槽的过程中产生崩角的问题。

26、在一些实施例中，在抛光步骤中，通过调节抛光液流量参数、抛光压力参数和上、下盘转速参数来得到一个适合导光块抛光的温度。

27、在抛光设备中，抛光设备设置有冰机，但冰机的原理是在的抛光机的上、下盘的上、下相邻的位置处设置盘管，以通过盘管内水的温度对抛光设备进行加热或降温。在抛光设备的上、下盘高度转动的过程中，冰机的对加工温度的调解非常有限。如果温度调解达不到加工要求，导光块会出现橘皮、沙点等外观不良。

28、本实施例中，通过设置相应的抛光液流量参数、抛光压力参数和上、下盘转速参数设置来得到一个适合导光块抛光的最佳温度。

29、在一些实施例中，抛光液流量为1～5l/min，抛光上盘的转速为15～30rpm、抛光下盘的转速为30～70rpm，抛光压力为300～500g/cm2。

30、通过设置抛光液流量为1～5l/min，抛光上盘的转速为15～30rpm、抛光下盘的转速为30～70rpm，抛光压力为300～500g/cm2，可以得到一个抛光温度40±5℃，作为抛光加工的温度。

31、在一些实施例中，在六面抛光步骤中，双面抛光的抛光液选用sio2抛光液，抛光液微粒粒径为50～100nm，抛光液的ph值为12～14。

32、使用sio2抛光液使得蓝宝石导光块能的表面粗糙度降低，导光块的表面亮度能达到良好的镜面效果，且抛光完成后易清洗。

33、在一些实施例中，在抛光后清洗步骤中，先使用酸性清洗剂对导光块进行酸性清洗，再使用碱性清洗剂进行碱性清洗。

34、正常的抛光后清洗是碱性清洗，在公开的实施例中，导光块有开槽，如果只是用碱性清洗无法将槽内清洗干净。因此，设定先酸性清洗再进行碱性清洗。

35、在一些实施例中，酸性清洗剂的配置为：阴离子界面活性剂10％～30％，非离子表面活性剂10％～30％，螯合剂5％～10％，其余成分为水，清洗剂ph值为1～3，清洗时间20min。

36、酸性清洗剂的特定成分可以清洗抛光后的导光块表面的有机物、顽固脏物、sio2抛光液等。

37、本公开实施例另一方面还提供了一种的蓝宝石导光块，蓝宝石导光块采用上述的加工方法制得。

38、采用上述加工方法生产的蓝宝石导光块，可以得到垂直度＜0.03mm，平面度＜0.003mm，六个抛光面的粗糙度均＜0.2nm的超光滑表面，并且其表面可以达到光学检验标准s/d：20/10标准，目视无划伤、崩边、坑点。

39、通过上述技术方案，本公开提供的蓝宝石导光块的加工方法可具有以下有益效果：

40、第一、增加了粗磨工艺，降低了蓝宝石导光块的加工成本，减少了加工时间，提高了生产效率；

41、第二、提高了蓝宝石导光块的质量，提高了良品率；

42、第三、解决了导光块有凹槽加工结构时，抛光后的彻底清洗。