有没有大神们有光学镜片精磨盘瓦片贴法图片？
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发布时间：2022-04-22 17:39
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时间：2023-06-23 21:58
在生产像镜片、棱镜、镜子等一类符合要求的光学部件的各种光学质量表面中，各种光学质量表面的研磨抛光是重要的加工过程。例如今日大多数人们需要各种形式的矫正人眼的配备，而对多数的人来说，就是矫正视力的眼镜片。
各种惯用的眼镜片，包括太阳镜和安全镜，必须按具体的顾客分别来制造。虽然抛光后的塑料镜片也许是基本的材料，此处所述的加工方法预期也可应用到其它各种光学质量材料上，如玻璃。制备供使用者使用的光学镜片(眼镜片)的一种通常方法包括了许多步骤，这包括研磨，精磨、抛光和硬质涂层。每片光学镜片都是作为一片镜片坯料，用一系列的加工步骤使其变成所要求的曲面。
如上所述，生产光滑成品镜片的常规生产包括了三个基本的操作步骤;第一步是利用沉积或浸渍有金钢石，碳化钨，或其它符合磨料尺寸的超硬颗粒的具有成形曲面工具来进行粗磨以形成曲面。这种工具是用来在镜片上形成所需的曲率半径。所制成的镜片表面通常就具有近似的所需的曲率，但尚不够精确也不够光滑不能直接抛光成最终所需的成品。第二步称之为“精磨”，通常包括对粗糙表面进行初步研磨以减少深的擦痕并制成尚未抛光却是基本光滑的表面。称之为“抛光”的最后一步通常包括精磨以消除擦痕并制成光滑的成品，在光学元件的情况下，通常它是一种固化的聚合物涂层，是接受的一层抗擦痕的硬质涂层的光学透明表面，通常它是一种固化的聚合物涂层。本发明是涉及抛光这一步。
在稍为详细的叙述中，精磨加工是将镜片的几何表面修整到所需的精度，并使表面质地足够光滑使在后工序要抛光的镜片从乳浊状的不透明状态变成透明状。常常但非全部是，精加工为了除去早先粗糙表面上的所有擦痕，需要包括两个分开的精磨步骤，从而制得适合于用疏松的磨料浆来进行抛光的精加工表面。
通常用于精磨加工的磨料制品是涂复有氧化铝或碳化硅磨料颗粒，用于塑料镜片，或者是涂复有像氧化铝或碳化硅这样的疏松粒状磨料，用于玻璃镜片。第一步精磨加工通常使用的磨料颗粒的平均细度为15-40μ，这取决于材料以及由粗磨加工所制得的制品表面。第二步精磨加工通常使用的磨料颗粒至少要比第一步细50%，通常为4-12μ。这二道精磨加工所需的时间通常为每道加工为1-2分钟，这时间取决于原始制品表面，磨料细度以及所要求的制品表面。经两道精磨加工后精制表面镜片的任何部位的平均半径(Ra)通常可达到0.06-0.13μ，或达到其Rtm大于0.40-0.90μ。
已经进行了各种努力来试图缩短制得所需精制表面所需的时间并延长在精磨时的磨料添加周期。例如，美国专利5，014，468(Ravipati等人)披露了拟用于眼科敷贴器件的研磨膜，这种膜是由在磨料颗粒分散在幅射固化的粘合剂的表面涂层中的具有某种相互关联的图案所构成。
现有其它的各种用于眼科敷贴器件的磨具包括一步精磨加工片，它旨在用一片就能完成精磨加工从而减少精磨时间并降低精磨成本。例如，在美国专利4，4，703(Kaczmarek等人)中就披露了一步精磨加工片，该专利声称能制成不大于0.25μ(算术平均值)的成品镜片表面，这是指平均直径(Ra)或称之为平均粗糙度值，而不是指Rtm值。Ra为表面外形粗糙度对平均线的偏差度，而Rtm定义为五次连续测定的五种不同的粗糙度的平均值。按定义，较之对通常表面外形测量的Rtm来说，Ra通常能测定到重要的更小距离。因此，Kaczmarek等人没有说明在其所述的精磨加工完成后镜片能立即成功地涂复上硬质保护性涂层。
另一方面，Chasman等人的美国专利4，773，920披露了一种用于研磨膜的涂复磨具，其研磨材料是将磨料颗粒分散在用自由基(引发)聚合固化的粘合剂中制成的。此研磨材料施用于内壁，较佳地是用转轮辊将其形成完整涂层及图案，以制成规整的图案或者带有交错沟纹的互相联通的网纹。然后将此器件固化。在Chasman等人的实施例中就将这种磨具用作精磨加工板。按定义，精磨加工通常无需完成镜片表面的最后抛光，这意味着，还需对镜片工件表面进行后一步的精制，将镜面抛光来消除工件表面的严重的或深的擦痕。于是，在镜片可以进行硬质保护性涂复之前，通常需要对其进行进一步的加工。
再一方面，Buzke等人的美国专利4，255，1披露了玻璃的精磨加工板，它由粒状树脂涂料组合物的发泡液体磨料所组成。此液体涂料组合物由可固化液体粘合剂，磨料细颗粒和可充分相容的溶剂所组成，从而形成一种可涂复的组合物。这样一种涂料能生成蜂窝状的涂层，它在使用时以一定的速率释放出精磨加工的磨料颗粒。Butzke等人也叙述了其首选用途是将精磨加工释放出磨料，但这些方法不能满足工业化生产的要求。前人的各种尝试也已谈到如用添加诸如像硬脂酸，牛油，和石蜡润滑剂会引起粘合剂的剥离，溶解或软化而释放磨料颗粒。虽然如此，这些已作的努力已经说明由于粘结材料脱落太快而不能令人满意而且产生了难以控制的摩擦热的问题。
还有，商业上可购得的珠状的4μ氧化铝磨具，牌号为3M365M Qwik StripTM精磨加工板，由明尼苏达矿业制造公司(简称美国3M公司)美国明尼苏达圣保罗出品，已知可用作精磨加工板，已经观测到它可以在聚碳酸酯塑料光学镜片上制得光洁度(Rtm)约为0.44μ的表面。一般不将约0.44μ光洁度(Rtm)的表面看成是经过抛光的表面，而且对可接受硬质表面涂料来说不是一个完善的基面。在精磨加工之后，在下一步的镜片抛光工序进行抛光加工操作。一般通常的抛光加工是用疏松浆或含有研磨颗粒的胶来完成。这种浆或胶是从外部加到抛光加工处。这种抛光加工消除了所有深的擦痕并保证了镜片表面的透明状态与此同时保持了表面的几何精度。一种典型的抛光组合物包括1-8μ的分散在液体介质如水中的氧化铝颗粒。用疏松颗粒浆进行抛光加工的时间通常为每片镜片需2-7分钟，它也取决于原始表面光洁度，磨料颗粒细度以及最终所要求的表面光洁度。
使用从外部加入稀疏颗粒磨料浆带来了许多缺点。这些缺点包括所需大量的浆料处理带来的不方便，需用搅拌来防止磨料颗粒的沉降并保证磨料颗粒在研磨界面的浓度均一，并需要附加的装备来制备、处理和回收并循环此磨料浆。此外，对浆本身须定期地进行分析以保证其质量和分散稳定性从而需要额外的昂贵的工时。还有，泵头，阀门，物料管线，研磨垫以及其它的供浆装备的部件，它们会由于与浆料接触终会发生不希望发生的磨损。尤其在使用时，由于稀疏颗粒浆料抛光加工是一个非常不整洁的加工过程，这种浆料通常是作为粘滞液体施用于一个软板，容易溅泼并难于保持。
可以理解地，已经作出的各种尝试，通常没有完全成功。因而使用不同的涂复磨料板来代替疏松颗粒浆料抛光系统，这是由于使用这类研磨器件更为方便。例如，Braun的美国专利4，733，502叙述了一种在同样的机器上研磨和抛光镜片的方法。精磨加工是用具有磨料细颗粒沾在非水溶性基材上的精磨加工板。然后在同一表面加工机器心轴上使用具有柔性水溶性的带有磨料抛光粉的基材完成抛光加工，在水流的存在下的抛光加工时，抛光加工颗粒就从基材上释放出来。这种抛光加工板最好是在Shukda等人的美国专利4，576，612中所披露的那种类型的板。虽然，Braun没有说明这种方法所制得的实际表面的Ra或Rtm等光洁度，Braun也没有指出这种经抛光后的镜片能在抛光加工过程之后就能很好地用硬质保护性聚合物涂料予以涂复。
还有，Shukla等人叙述了眼镜片抛光加工板，此抛光板是采用将水溶性聚烯烃氧化物(Polyalkyeneoxide)/酚醛树脂与某种丙烯酸胶乳的聚合物以及含有抛光加工颗粒的醇浆相混合。在Shukla等人的抛光加工层是在织物基底上的连续整体层，或者是另一种全部复盖或部分充填在织物基体的凸起表面中的凹槽的抛光加工层。
这种由Skula等人所述称为热塑性基体或粘结剂系统，包括乳胶，在抛光加工过程中以按报导中制得合格玻璃的去除速率以可控方式释放出抛光加工颗粒。
如以上所指出的，在抛光之后，通常的做法是在镜片投入使用之前，镜片通常用一种硬质耐擦伤的聚合涂料进行涂复。这种抛光加工必需保证镜片的最终光洁度对这种硬质涂料是可接受的。倘如镜片表面在施用硬质保护性涂料之前存在着任何大的旋涡或深擦痕存在，涂料就可能充不满裂缝因而镜片就会不合格。不仅如此，即使硬质涂料能充满镜片表面上的大旋涡或深擦痕，划痕槽中的硬质涂料和镜片之间通常会发生折射率的不一致，就会降低镜片的光学性质。
因此，存在着需求对更容易持久的抛光加工光学元件的方法，特别是各种眼镜片使用的抛光加工方法，也就是排除使用外部磨料或胶体抛光加工的技术的需要。
本发明涉及一种抛光加工光学质量表面到适当的最终抛光光洁度的方法，该方法不使用外部磨料浆或磨料胶。本发明方法能制得光学质量的抛光表面，它能良好地进行涂复固化形成一层硬质保护性涂层的复合物进行涂复。
在一个具体实例中，本发明涉及一种抛光加工制得光学质量表面的方法，而无需使用外加磨料颗粒浆或胶，其主要步骤为(a)制备具有第一步光学质量主表面，所述的第一步主表面其最初的Rtm值大于0.35微米;
(b)将第一步主表面与磨料制品形成磨擦接触关系，此处的磨料制品包括一种片状的结构，具有许多磨料颗粒的每一种复合物分散在粘合剂中，许多单独的磨料复合物配置在至少一个主表面上，以及(c)在某种基本不含磨料颗粒的液体的存在下，至少将相接触的第一主表面与相应的磨具之一以一定的方式作相对的转动和/或振动，并延续一段有效时间以将第一主表面抛光加工到第一主表面的最终Rtm值达到或小于0.30μ。
此外，在本发明，业已发现，对在本发明中所使用的给定量的磨料制品而言，本发明的方法可提供随机特定的各个数据点，其中的Rtm值略高于0.3μ。虽然如此，当在从给定量中测定多个磨具样品的情况下，实验观测到Rtm的平均(算术)值为0.3μ或更小，并且在多数情况下为小于0.3μ。“给定数量”意味着将磨料制品制成具有足够表面积大小以使从磨料制品得到犹如雏菊花的有许多松散的磨料制品的庞大形式的磨料制品。每个试样用于单独镜片(同种类型的镜片)的抛光加工而且对这种经抛光的镜片的各个Rtm进行测定。因此，按照本发明方法抛光镜片对由一个通常磨具磨车制得的大量试样的平均Rtm值可达到或不大于0.3μ，较佳地为小于0.3μ。
对于本发明的目的，“光学质量表面”是一种表面，如眼镜片表面，它是透明的或者能将其精整到透明状态，并且这种表面永远粘附着一层透明的可硬化的涂层。可硬化涂料等一类是一种在室温(约25℃)下具有非流动性的涂复材料。
例如，在本发明的另一实例中，本发明的方法将第一步主要表面制成了具有光学质量表面的光洁度，只要这种表面涂复了并永久粘附了一层透明的可硬化的聚合物涂料，如可硬化聚硅氧烷涂层。
在另一个实例中，上述初始的Rtm值为约0.40-0.90μ。在又一个本发明的实例中，最终的Rtm值达到了小于0.25μ。
在本发明方法的另一实例中，由本发明抛光加工的光学镜片是由塑料或玻璃制成的，包括聚碳酸酯塑料。在完成本发明的抛光加工工序之后，光学镜片通常是透明的，尤其光学镜片是眼镜片时。在这方面，本发明方法所使用的光学镜片特别还具有一个与第一种镜片表面相反的第二种镜片表面，这里第一种镜片表面为凹面形状的向内对着第二种镜片表面。对能够使用本发明方法抛光加工的光学镜片的形状并无特定的*，且包括了全部的凹-凸形状，以及像正片，负片或平光片的所有常规镜片。用本发明的方法可以将这些镜片进行单面或双面(依次)抛光加工。
在本发明的又一个实施例中，前述的板状结构包括了一背面层且前述的粘合剂包括了一种热固化型粘合剂，其中热固化型粘合剂提供了将组合物附着在背面层的方法。较佳地，这种热固化型粘合剂是由加成聚合反应，即一种自由基或粘合剂母体的阳离子聚合反应机理所制成，而且此粘合剂母体最好是用幅射能量照射，如果必要可配以适当的固化剂就能令其聚合。
例如，粘合剂母体可选自丙烯酸氨基甲酸乙酯类，(甲基)丙烯酸环氧酯类，烯基不饱和化合物，具有侧基的α，β-不饱和羰基基团的氨基塑料衍生物类，具有至少一个侧基的丙烯酸基的异氰脲酸酯衍生物，具有至少一个侧基的丙烯酸基的异氰酸酯衍生物，乙烯基醚类，环氧树脂类以及它们的混合物。
