Способ изготовления оптических деталей

 

Изобретение относится к промышленности строительства и стройматериалов, а именно к технологии изготовления оптических деталей, и может быть использовано при изготовлении легких зеркал и оптических деталей, подвергающихся большим механическим нагрузкам. Цель изобретения - повышение механической прочности детали при сохранении оптических параметров. Это достигается тем, что при изготовлении оптических деталей перед нагреванием их рабочие поверхности теплоизолируют. После нагрева до температуры выше верхней границы температуры отжига осуществляют изотермическую выдержку. При этом охлаждают детали со скоростью 50-300 град/ч. Увеличение прочности детали обеспечивается появлением радиальных напряжений сжатия, созданию которых способствует то, что при охлаждении возникает градиент температур в радиальном направлении. Он и создает сжимающие напряжения. А так как этот градиент температур действует в интервале температур отжига стекла, то созданные им напряжения сохраняются. Кроме того, за счет повышения механической прочности оптической детали можно уменьшить массу детали, уменьшая ее толщину.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 03 В 25 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOQY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ .СССР (21) 4443806/23-33 (22) 20. 05.88 (46) 07.07.90. Бюл . К 25 (72) В.П.Бардин и В.M.Щербаков (53) 666.139 (088.8) (56) Бутаев A.M. и др. Упрочнение оптического стекла К8 методом низкотемпературного ионного обмена.

ОИП, 1982, Р 3, с.33-40. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОПТИЧЕСКИХ

ДЕТЛЛЕ11 (57) Изобретение относится к промышленности строительства и стройматериалов, а именно к технологии изготовления оптических деталей, и может быть использовано при изготовлении легких зеркал и оптических деталей,,подвергающихся большим механическим нагрузкам. Цель изобретения — повышение механической прочности детали .при сохранении оптических параметров.

Изобретение относится к промышленности строительства и стройматериалов, к технологии изготовления оптических деталей и может быть использовано при изготовлении легких зеркал и оптических деталей, подвергающихся большим механическим нагрузкам.

Цель изобретения — повышение меха нической прочности детали при сохранении оптических параметров.

Способ осуществляется следующим образом.

„„SU„„1576502 А 1

Это достигается тем, что при изготовлении оптических деталей перед нагреванием пх рабочие поверхности тсллопэолируют. После нагрева до температуры выше верхней границы температуры отжига осуществляют иэотермичес кую выдержку. При этом охлаждают детали со скоростью 50-300 град/ч.

Увеличение прочности детали обеспечивается появлением радиальных напряжений сжатия, созданию которых способствует то, что при охлаждении воэникает градиент температур в радиальном направлении. Он и создает сжимающие напряжения. Л так как этот градиент температур действует в интервале температур отжига стекла, то созданные им напряжения сохраняются.

Кроме того, за счет повышения механической прочности оптической детали можно уменьшить массу детали, уменьшая ее толщину.=

Две оптические детали, одинаковые плоскопараллельные пластины с соотношением толщин детали (h) к их диаметру D 1/20 из стекла К8, прошедшие традиционную предварительную механическую обработку, помещают .между пластинами асбестового картона, которые теплоизолируют оба сс— нования пластины, нагревают дет .лл о до температуры 600 С, выдсрживают при этой температуре 4 ч и охлаждают одну деталь со скоростью

300 град/ч, а другую со скоростью

1576502

Формула изобретения

Способ изготовления оптических деталей путем нагревания деталей до температуры выше верхней границы температуры отжига стекла,, охлаждения и последующей механической обработки, отличающийся тем, что, с целью повышения механической прочности детали при со" хранении оптических параметров, перед нагреванием деталей теплоизолируют их рабочие поверхности, после нагрева до температуры выше верхней границы температуры отжига осуществляют изотермическую выдержку, а охлаждение ведут со скоростью 50—

300 град/ч.

Составитель Т.Парамонова

Редактор Н. Гунько Техред М. Ходанич Корректор М.Максимишинец

Заказ 1827 Тираж 389 Подписное

ВНИЯПИ Государственного комитета rro изобретениям и.открытиям при ГКНТ СССР

113035„ Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.ужгород, ул. Гагарина,101

50 град/ч. Прочность оптических деталей оценивается удельной прочностью G /qg, где G> — временное сопротивлейие материала, q — плотность материала; g — ускорение свободного падения.

При эксплуатации (нагрев, механические нагрузки) оптических элементов возникают напряжения растяо жения, т. е. G = G поэтому для

Ь рас стекла необходимо увеличить удельную прочность на растяжение. При создании радиальных напряжений сжа1ий по предлагаемому способу 5в = в,рост + () гсж и следовательно удельная прочность увеличивается в

Gz cw

+ При скорости охлаж5 расц, дения 300 град/ч удельная прочность обрабатываемой детали возрастает в

5 раз, при скорости охлаждения в

50 град/ч - в 2 раза. Помимо увеличения прочности детали при ради альных напряжениях сжатия увеличи- 25 вается их трещиностойкость, которая характеризуется коэффициентом интен.сивности K и коэффициентом Кк. Коэф,фициент интенсивности напряжений в ! вершине трещины, определяемои К = 30

= О, 16G(acr где 0 peer — напряжение растяжения материала в радиальном направлении в предлагаемом способе, увеличивается. так как при предлагае,-о мом способе 6рцс т = рс с т + „» ° Ко

35 эффициент К„, определяемый по формуле К» = Gc1, х и 1„,где х — бези, размерный коэффициент, характеризующий геометрию трещины," („ — среднее напряжение в радиальном направлении, 1 — критическая длина трещины также

;о увеличивается,так как G = v с +

+ / 2ср1 °

После окончательной механической обработки в обоих случаях получают оптические поверхности со среднеквадратичным отклонением от плоскости

0 035 мкм. Создание радиальных напряжений сжатий обеспечивается тем, что при охлаждении возникает градиент температур в радиальном направлении, который и создает сжимающие напряже" ния, а так как этот градиент температур действует в интервале температур отжига стекла, то созданные им напряжения сохраняются,