Способ изготовления оптических деталей Советский патент 1990 года по МПК C03B25/04 

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.

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 основания пластины, нагревают дечали до температуры 600°С, выдерживают при этой температуре 4 ч и охлаж-. дают одну деталь со скоростью 300 град/ч, а другую со скоростью

сд j

05 сд о. го

3

50 град/ч. Прочность оптических деталей оценивается удельной прочностью (Tg/qg, где СГ6 - временное сопротивление материала , q - плотност материала; g - ускорение свободного падения.

При эксплуатации (нагрев, механические нагрузки) оптических эле- 1 ментов возникают

напряжения растяжения, т.е. (Jв бв.рдст поэтому для стекла необходимо увеличить удепь- ную прочность на растяжение. При создании радиальных напряжений сжа- Јий по предлагаемому способу ОГВ Gg,paCT + G4C и следовательно, удельная прочность увеличивается в бас

1 +

При скорости охлажG враеч, 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 увеличивается их трещиностойкость, которая характеризуется коэффициентом интенсивности V. и коэффициентом Кк, Коэффициент интенсивности напряжений в вершине трещины, определяемой К

0,16(7,

рост

где

1 р/асг

- напряжение

растяжения материала в радиальном нправлении в предлагаемом способе, увеличивается.так как при предлагаеГ °

Ь„

мом способе G

ра

ст

JpacT + .

Коэффициент Кк, определяемый по фор

муле К,

,где х - без

5

0

5

0

5

размерный коэффициент, характеризующий геометрию трещины, G кр среднее напряжение в радиальном направлении;

1 к критическая длина трещины также

увеличивается,так как и ср (Jcp +

+ .fP

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 создает1сжимающие напряжения, а так как этот градиент температур действует в интервале темпера- тур отжига стекла, то созданные им напряжения сохраняются.

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 сохранении 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 - 100 град/ч.

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.