胶合【第三节 胶合的工艺】

一般认为,光学零件的胶合机理是光学材料与光学胶之间发生机械结合、物理吸附、静电引力、互相扩散、形成化学键等作用,使光学零件和光学胶之间产生粘结力,从而将光学零件结合在一起。结合力的大小与胶合材料、光学材料等有关系。

对胶合材料的要求:光学胶粘剂主要用于光学零件间的胶合,为了保证光学零件的胶合质量,其粘结胶必须满足如下要求。

(1)无色透明,高透过率,无荧光,与胶合零件的折射率相近。

(2)固化时,体积收缩率小,不使胶合表面产生内应力。

(3)机械强度好,不致因为受震动、冲击而引起胶层开裂。

(4)化学稳定性好,与光学材料不发生化学反应,长期使用不变形。

(5)环保性好,无毒无害。

(6)热稳定性好,能在-70°~70℃的温度范围内工作,而不致胶层破裂、脱胶或造成零件错位。

(7)胶合工艺简单,容易拆胶。

目前,国内使用的几种主要光学胶粘剂胶合工艺大致如下:

(一)天然冷杉树脂胶(热胶)的胶合工艺




(二)甲醇胶(冷胶)的胶合工艺
胶合前的准备与冷杉胶相同。工房温度要求(22士3)℃,相对湿度为70%以内。
冷胶和热胶的主要区别是,胶合前零件不加热或只加热到40℃左右。零件滴胶排气后,再放到30″水平电热板上加热到50~70℃,并保持10~15min,进行初步聚合,然后在定心仪上校正中心。
将定心好的零件放在水平台上进行完全聚合。对直径<50mm的零件静止24h,对直径>50mm的零件,静止时时间不少于48h。
对于中心偏差低于0.05mm,并且直径>10mm、曲率半径小的零件,可采用常温聚合和自动校正中心的方法。
一般胶层厚度为0.070~0. 015mm。

(三)光学环氧胶的胶合工艺

环氧胶使用时,只能临时配制,不能久放。零件胶合后放在30″水平台上自动定心或用定心仪定中心。胶层聚合分两个阶段:第一阶段为常温聚合,一般为1~2d;第二阶段,常温聚合后再故入60~70℃恒温箱中,保温14h以上,待至常温后取出,再刮去边缘多余的残胶。

(四)光敏胶的胶合工艺

1. GBN-501光学光敏胶的胶合工艺

胶合前的准备工作与冷杉胶胶合相同。滴胶排气和胶层厚度与甲醇胶相同。胶合好的透镜置于平台上,用白炽灯烘烤0.5~2h,使之具有适当粘度,然后定中心,接着用高压汞灯(或紫外灯)进行初固化。汞灯的功率在100~300W,照射距离为10~20cm;时间为1~5min。初固化的零件再放入烘箱内,在60℃下恒温6h,待冷却至室温取出送检。

2. GGJ-1和GGJ-2光敏胶的胶合工艺

GGJ-1光敏胶适用于自动定心透镜的胶合,胶合工艺与甲醇胶基本相同。胶合好的零件置于紫外灯箱内的平台上,照射12min左右即可固化。

GGJ-2光敏胶的胶合工艺与冷杉胶大致相同度。上胶温度在100~115℃(电热板内部温度),用仪器定心后也用紫外灯照射进行固化。

3.光敏胶是目前用的最多的方式,同时胶水也有了很多的新的品种,比如日本的电气化学的OP-10系列,美国的Norland系列,还有德路的等等……

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