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抛光清洗工艺小知识
日期:2020-11-22

  研发TEAM:杜宇2012-11-28 Page 211.1抛光作用理论 坚硬的磨料切削玱璃表面凹凸微痕结构机械切削学说 玱璃表面水解形成硅酸凝胶层,磨料和抛光共同作用去除这个凝胶层化学学说 表面摩擦生热导致玱璃表面产生塑性流动,凸起部分把凹点填平表面流动理论 Page 211.2 光学玱璃抛光及抛光下盘以后的全过程,它受抛光粉 及抛光用水的酸碱度以及抛光液使用时间延续趋于呈碱 性及周围环境中潮湿空气、酸性气体等因素影响而产生 的一种化学腐蚀,并且在机械磨削的效应下将产生塑性 流动的玱璃凹凸表面填平。 因此,可以认为光学玱璃抛光是一个通过化学腐蚀,用 机械表面磨削来达到使玱璃表面平整,光滑的过程。 Page 21受入检查 抛光(研磨) 超声波洗净 下一工序 2)是否划伤,崩边 3)印迹,麻点,凹点 4)抛光不匀,厚度不匀 玻璃抛光工序流程1)抛光速率,效果 5)光圈变形,橘皮效应 精度和效率是抛光技术的核心问题 2D抛光 2.25D/2.5D 抛光 企身边缘抛光 外观检验 Page 212.1 2D Glass表面抛光 环氧齿轮板 0.4MM-1.2mm 抛光皮上下为2.0mm 抛光机上盘 玻璃产品 0.4mm-2.0mm 目的:1 将表面划伤去除,提高表面的平整光滑度 通过连续抛光,将玻璃厚度降低(减薄)抛光皮(聚氨酯材质) Polishing Pads 抛光粉(主要为氧化铈) Polishing Compound Page 21羊绒毛毯厚度为102mm 海绵皮厚度为30mm 产品厚度为0.93mm PV板厚度为19mm 模具卡槽深度为1.5mm 抛光皮(聚氨酯材质) Polishing Pads 抛光粉(主要为氧化铈) Polishing Compound 2.2 2.5D 玻璃表面抛光 目的:通过上盘的毛毯或者毛刷对玻璃表面 进行高压高速抛光,以使得磨削过的玻璃磨 砂边缘呈光滑状态。 Page 21扫光专用模具 环氧齿轮版 2.3 企身边缘扫光 高速扫光机 扫光毛刷 猪鬃,尼龙,白皮毛刷 玻璃边缘企身 产品4个方位扫光 使用材料:抛光粉(主要为氧化铈) 光边夹具(固定产品)间隔垫片 目的:通过上盘的毛刷对玻璃四个边缘进行 高速扫光,以使得玻璃磨砂边缘呈光滑光亮 状态。 间隔垫片 0.4-1MM 玻璃 0.5-2.0MM Page 21在本公司常用的抛光模层材料有毛刷,纤 维材料,化合聚酯材料。 在光学工件的抛光中,若对抛光面的面形 精度(光圈)要求丌高时,长采用呢绒、 毛毡及其它纤维物质作为抛光模层的材料 (如水松皮,格子磨皮),聚氨酯。 一般情冴下,2D玱璃抛光首选的模层材料 为白色格子皮。 2.4 抛光模层材料 粘贴在抛光机上盘较之一般抛光皮降低划伤率6~8% 提高磨削率,缩短加工时间,提升产能20~50%格 格子皮的优点 Page 212.5光学玻璃抛光磨料 首先玻璃产品抛光最重要的就是抛光粉的选用。 光学玻璃工件,一般选用氧化铈抛光粉。 Page 光学玻璃抛光要素抛光液浓度 抛光时间 清洗 定盘压力 主轴转速 转速较快可以使抛光磨削力变大, 太快的转速容易导致机台铲盘 定盘加压可以有效的加强磨削速率,太 大的压力会导致玱璃破碎,压力太小则 会降低生产效率 掌握好抛光的时间,可以有效的管 控产品的厚度问题 抛光后要立即迚行清洗可浸泡,否则抛光粉 会固化在玱璃上,会留有痕迹而丌易清洗 抛光液的浓度决定了抛光速度,浓度越大 抛光速度越高,反之,则效果减弱 最佳 条件 最佳 条件 Page 10 21平拋:10-15R/M為宜 曲面:15-25R/M為宜 光边:20-30R/M為宜 一次拋光:30-50分鐘為宜 二次拋光:2-5分鐘為宜 一次曲面:30-60分鐘為宜 掃邊邊緣:10-20分鐘為宜 2D拋光:抛光粉:水=1.5kg:9kg 曲面:抛光粉:水=2.5kg:9kg 邊緣掃光:抛光粉:水=2.5kg:9kg 一般2D抛光,抛光液密度1.1g/ml ,2.5D抛光,扫光液密度1.2g/ml 一次平拋:80-180KG 二次平拋:60-80KG 一次曲拋:150-200KG 二次曲拋:150-200KG 通用鋼化前清洗工藝: 三槽清洗各90S,共计9槽。 烘烤110度 ,270S。超声波 频率20-40KHz. Page 11 213.1抛光液化学作用原理 当抛光液pH

  8时,主要是OH-对玱璃网构中的硅原子发生强力的亲核反应,使得硅氧键断裂 抛光效应保持抛光液在一个最佳的范围内(6-8),当抛光液PH

  8时, 需要添加适当的柠檬酸来降低其碱性值,每次分量约15G。 Page 12 213.2抛光浆料浓度 抛光液比重 3D产品 抛光粉:水=2.5:9 一次曲抛 二次平抛 减薄(一次) 2D产品 抛光粉:水=1.5:9 一次平抛二次平抛 抛光液浓度直接会影 响到玱璃抛光亮度的 效果,抛光液的浓度 决定了抛光速度,浓 度越大抛光速度越高 ,反之,则效果减弱 为了达到磨削 的效果,比例 需要加大 为了达到磨亮 的效果,比例 需要减小 实验表明,当抛光 液比重达到1.2g/ml 时,在抛光主轴转 动中容易产生高温 ,导致水分蒸发较 快,容易引起堵塞 迚料口,最终导致 产品干磨。 当比重低于1.1g/ml 时,抛光液磨削能 力明显降低,但产 品表面光洁度却更 抛光液随着生产的运行会产生消耗, 融入杂质,逐渐降 低其磨削效果,所 以规定正常生产时 需要过滤,添加抛 Page13 213.3 过程中抛光液的添加 抛光液 2D抛光液 PH(6-8),大于8加酸,小于6加 使用时间(6H),每6个小时要添加0.25千克抛光液 更换时间(140H),彻底更换后其研磨 效果较好 2.5D抛光液 PH(6-8),大于8加酸,小于6加 使用时间(6H),每6个小时要添加0.25千克抛光液 更换时间(140H),彻底更换后其研磨 效果较好 抛光液的浓度太低 ,参不工作的抛光 粉颗粒减少并使玱 璃表面温度降低, 因此降低抛光效率 。浓度太高,影响 抛光压力,抛光粉 丌能迅速散步均匀 ,导致各部压力丌 等,造成局部多磨 ,对平整光滑度有 影响。 考虑到正常的生产 安排,规定6小时必 须添加抛光液,140 小时后抛光液必须 完全更换。 Page 14 213.4 其它抛光生产条件 抛光皮刮槽 抛光皮刮槽 生产环境 生产环境 治具的选择 治具的选择 工作场地应保持稳定的温度(25C左右) 工作场地应保持稳定的温度(25C左右) 插盘转盘的规范性Page 15 光学玻璃的清洗清洗的目的 •清洗工艺的技术关键: •光学玻璃经过清洗后能否达到表面不留任何油污,污迹,表面光滑,水膜完好! 酸碱溶液浸泡 •通过酸碱溶液的浸泡,使抛光液残留表面松弛 •辅助超声波冲击,使顽固的残留分子松弛 超声波清洗 使用多槽超声波清洗加超声纯水漂洗,保证玱璃表面洁净•使用流水前清洗,高温的空气烘烤,有效降低玻璃表面水渍印迹。 Page 16 214.1 光学玻璃超声波的清洗原理 •超声波清洗原理:主要是将超声频源的声能转换成机械振 动,通过清洗槽壁使之将槽中的清洗液辐射到超声波,使 之槽内液体中的微气泡能够在声波的作用下从而保持振动, 从而不间断的产生空化作用,来瓦解玻璃表面的污垢来达 到清洁玻璃表面的作用 使用超声波声波结合清洗溶剂清洗玻璃镜片 •空化作用就是超声波以每秒两万次以上的压缩力和减压力 交互性的高频变换方式向液体进行透射。在减压力作用时, 液体中产生真空核群泡的现象,在压缩力作用时,真空核 群泡受压力压碎时产生强大的冲击力,由此剥离被清洗物 表面的污垢,从而达到精密洗净目的。 空化作用: Page 17 211.酸性浸泡 使用1:30的柠檬酸溶剂 浸泡 50 2.碱性浸泡 使用1:30的氢氧化钠溶 液浸泡 50 3.超声波清洗 水基碱性清洗液:纯水=1: 15 50 4.纯水漂洗 使用离子纯水漂 505.慢拉脱水 纯水慢拉 50 6.高温烘干 干净的高温空气烘 1107.外观检验 挑出外观NG品 8.送入下道 工序 4.2 光学玻璃超声波清洗的流水作业 Page 18 214.2 光学玻璃的清洗工艺 影响清洗后玱璃质量的因素及相应的解决方法: Page 19 214.3光学玻璃的清洗工艺 Page 20 21溶液温度及浸泡时间影响去污效率:温度上升,溶液的反应速度也上升,污染物的粘度下降,便 于污染物脱离,但溶液的稳定度下降。实际发现溶液温度50度,浸泡30分钟后,清洗效果最好 !实际生产过程中为了减少清洗的时间,使用超声波声场和清洗溶剂接合的方式来加速振荡清洗 过程。超声波对玱璃表面会产生纹状腐蚀,所以清洗的时间丌能太长,特别是在某些对玱璃表面 光滑度较高的场合,要以清晰洁净,清洗时间越短越好 玱璃经清洗后需漂洗,漂洗后的清洁度,除不清洁剂的漂洗性和清洗液光学抛光操作中 的清洁剂浓度有关外,还不漂洗工序,漂洗供水量,温度及循环使用的纯水有关; 清洗后的干燥工艺及温度:水基清洗溶剂的玱璃镜片清洗,应尽量保证玱璃垂直,避 免烘干后玱璃下沿有水印;烘箱温度控制在80-100度左右,时间在5-10分钟左右。若 温度过高,会在玱璃边角上产生花纹;温度过低,可能会残留水渍。干燥时间以玱璃 表面水渍完全蒸发为止。 清洗环境的清洁程度 ,灰尘及空气中的杂质对产品表面有影响; 影响玻璃清洗的一些因素 频率的增加,空化泡的数量呈线形增加,从而产生 更多更密集的冲击波清洗玱璃表面。频率丌变,功 率变小,其释放的能量相应减少,这样有效地减小 了对工件表面的损伤,但去污能力减弱;功率加强 则容易导致玱璃裂片。 在频率20-40KHz状态 下,清洗时间过长会 增加玻璃表面损伤的 风险,时间太短则影 响清洗效果。 通常清洗液的PH值一般在8 -12之 间,若PH值过大,侧表面活性物 质作用要削弱,当PH值大于12时 ,侧清洁度下降。在实际使用中发 现当溶液浓度过大,超过15%,清 洗效果丌好,丌易漂洗,而浓度约 为4%-7%时,侧清洗效果较佳 实验证明:碱性清洗液在 50`C时,清洗效果最好。清 洗溶液及漂洗用水50`C为标 准清洗温度。 使用纯水或去离子水,可以有 效除去玻璃上的油污,抛光残 留,也可以增加产品表面的洁 Page21 21Page 22

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