[实用新型]一种高精度低形变的锗窗抛光上盘装置

说明书

本实用新型公开了一种高精度低形变的锗窗抛光上盘装置，涉及光学元件加工的技术领域，为解决现有技术中，锗窗抛光上盘方法存在的不能满足高精度锗窗的加工需要的技术问题，本实用新型的技术方案如下：包括粘接模、粘接剂、定位环及定位座；所述粘接剂为圆环结构，粘接于所述粘接模的一端面；所述定位环的周边具有翻边，中部开设有与粘接模形状相应的中心孔；所述定位座的表面设置限位环，所述限位环的形状与定位环的翻边形状相应，且与中心孔同轴；待抛光锗窗置于所述限位环内，所述定位环扣接于限位环的外部，所述粘接模具有粘接剂的一端依次穿过中心孔及限位环，通过所述粘接剂与锗窗固定。

技术领域

本实用新型涉及光学元件加工的技术领域，尤其涉及一种高精度低形变的锗窗抛光上盘装置。

背景技术

锗窗作为广泛应用于航天、航空、兵器等国防及民用科技工业系统等领域的重要光学元件，位于红外光学系统的最前端，起着保护红外光学系统和热像仪的作用。为了承受各种严酷的自然环境的侵蚀和破坏，锗窗外表面都要镀制一层既透红外辐射，又具有良好的化学稳定性，能抗湿热、盐雾、淋雨和沙尘等破坏的保护膜，常见的如DLC膜(类金刚石膜)。锗窗通常是光学系统中直径最大的元件，又由于锗单晶的价格每公斤在一万元以上，因此锗窗也常常是光学系统中价值最高的光学元件。

锗窗的结构如图1所示，有两个工作面，均为平面，一面镀DLC膜(类金刚石膜)，一面镀AR膜(高效增透膜)。一般情况下，锗窗的面形精度和表面质量要求为镀膜后：光圈N：4-6，局部光圈ΔN：0.5-1，表面光洁度B：V级。

从单晶材料到成品，锗窗要经过切片、成形、粗磨、精密、抛光和镀膜等工序，抛光是其中最重要的一道工序，决定锗窗的面形精度和表面质量。抛光需要将零件固定到模具上，即所谓上盘，常见的上盘方法有刚性和弹性上盘两大类。刚性上盘是将零件光胶在模具上，零件和模具直接接触，其间无粘接剂。弹性上盘是零件通过一层粘接剂固定到模具上，由于粘接剂都是硬度不大的物质，具有一定的形变，所以称弹性上盘，由于锗单晶相对较软，光胶时容易划伤零件表面，所以弹性上盘是锗窗最常用的上盘方式。

传统的弹性上盘法是采用柏油、火漆点等粘接剂对锗窗进行粘接，大致分为面粘接、点胶和环形粘接等形式。对易变形或精度要求高的零件，采用点胶和环形粘接，零件下盘后面形变化较小。锗窗在粘接时，粘接剂会在锗窗粘接面形成一定的拉力，即粘接力，使锗窗形成微小的形变，当去掉粘接剂后，应力得到释放，表面变形也得到释放，造成锗窗盘上和盘下面形不一致，增加抛光难度。锗窗在盘上、盘下的变形是由加工方法决定的，难以完全去除，只能设法尽量减小变形量，在保证固定可靠的前提下尽可能减小粘接力，并使粘接力分布均匀。如果粘接剂的厚度不一致，或者火漆点的大小和分布不均匀，亦或粘接环的宽窄不均、大小不合适、粘接偏心等，都会造成粘接力分布不均，使锗窗在下盘后面形发生无规律的变化。

当锗窗面形要求为光圈N：4-6时，即使零件在加工过程(包括上下盘)中发生4道圈的变形，最终零件仍然可能合格。但当面形要求提高到N：1光圈时，就必须严格控制锗窗在每道工序中的光圈变化，否则面形不可能合格，更谈不上批量生产。

在实际生产中发现，采用现有的环形弹性上盘法，锗窗在抛光完工下盘后，面形和盘上相比的变化量在(0.5-1)道圈，显然不能满足高精度锗窗的加工需要。

实用新型内容

为解决现有技术中，锗窗抛光上盘方法存在的不能满足高精度锗窗的加工需要的技术问题，本实用新型的技术方案如下：

本实用新型中的一种高精度低形变的锗窗抛光上盘装置，包括粘接模、粘接剂、定位环及定位座；所述粘接剂为圆环结构，粘接于所述粘接模的一端面；所述定位环的周边具有翻边，中部开设有与粘接模形状相应的中心孔；所述定位座的表面设置限位环，所述限位环的形状与定位环的翻边形状相应，且与中心孔同轴；待抛光锗窗置于所述限位环内，所述定位环扣接于限位环的外部，所述粘接模具有粘接剂的一端依次穿过中心孔及限位环，通过所述粘接剂与锗窗固定。