(中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 河南洛阳 471000)
摘要：: 探讨了光学零件表面消光的几种实现方法,目前主要有移印机机印、丝网印刷和喷漆方法。不同形状有其相应的实现方法,甚至有多种实现方法,但效率却有所不同。解决了加工中出现的工艺问题,确定了合理的工艺参数。在光学元件光面涂覆不规则图形方面没有可借鉴和参考的工艺方法,由于 光学行业竞争激烈,技术保密性很强,从工艺上讲属于新领域。
关键词: 光学零件表面消光; 实现方法; 移印机机印; 丝网印刷; 喷漆
随着光电技术的飞速发展,为了满足不同需要,某些光学元件要求在零件通光面涂覆不规则图形。透镜和棱镜通光面均有此要求。理论上讲,在光学 元件光面涂覆不规则图形方面没有可借鉴和参考的 工艺方法,由于光学行业竞争激烈,技术保密性很 强,从工艺上讲属于新领域经过多年生产现场经验的积累和不断学习总结,期间进行了大量的试验,总结出一些可行的工艺方法。不同形状有其相应的实现方法,甚至有多种实现方法,但效率却有所不同。从生产效率角度上考虑,应首选移印机机印加工,当移印机不能实现 时,再选丝网印刷,因喷漆工艺存在零件和夹具残漆 清擦处理工作量大这一致命缺点,在实际操作中,除 非机印和丝网印刷都无法实现时,再选用喷漆工艺。
移印是一种间接的可凹胶头印刷技术,目前已 成为各种物体表面印刷和装饰的一种主要方法。移印的原理是把所需印刷的图案先利用照像制版的方法,把钢版制成凹版再经由特制矽胶印头转印在被印物上,并且可依产品的材质不同,调制专用的油墨,以使品质得到保证。工艺过程很简单: 先将设计的图案蚀刻在印刷平板上,把蚀刻板涂上油墨,然后,通过硅胶头将其 中的大部分油墨转印到被印刷物体上。在蚀刻板上涂油墨的方法有很多。首先将油墨 喷涂在蚀刻板上,然后用一把可伸缩刮刀将多余的 油墨刮掉。这时,留在被蚀区域的油墨中的溶剂挥 发并形成胶状的表面,而后胶头下降到蚀刻板上,吸上油墨。胶头吸上蚀刻板上的大部分油墨后上升,此时, 这层油墨又挥发一部分,剩下一部分未干的油墨表 面更利于被印刷物体与胶头的紧密结合。胶头的造 形要能产生一个滚压动作,以排尽蚀刻板与油墨表 面的多余空气。最理想的情况是蚀刻板上的所有油墨全部被转 印到被印物体上, 在生成过程中胶头印刷容易受空气、温度、静电大小等影响。如果从蚀刻板 到转印胶头,到基质的整个过程中,挥发速度和溶解 速度正好控制在平衡状态,那样才算是进行了成功的印刷。如果蒸发太快, 油墨被吸收前就已干涸。如果蒸发太慢,油墨表面尚未形成胶状,不易使胶头和基质附着。
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在使用移印机加工时存在几个问题: 零件边厚 非常薄时,只靠夹具定位,在硅胶头抬起时零件易被 吸起,定位困难; 因墨盒开口大,漆易被污染,印出的 玻璃零件上有无规律的点状漏光; 配好的漆隔夜后 已失效,漆料浪费严重。所以不适于所用漆配成后 有效期短的产品。
用丝网印版图文部分网孔透油墨,非图文部 分网孔不透墨的基本原理进行印刷。印刷时在丝网 印版一端上倒入油墨,用刮印刮板在丝网印版上的 油墨部位施加一定压力,同时朝丝网印版另一端移 动。油墨在移动中被刮板从图文部分的网孔中挤压 到承印物上。 丝网印刷工艺看似简单,当深入观察时,你会发 现整个印刷工艺存在着许多变量,可以分为几个部 分: 软片、网版、模板、刮墨板、油墨、承印物、印刷/干 燥和环境。手工丝网印刷工艺在 光学零件加工方面主要用 于棱镜或小弧高透镜印制 不规则图形,尤其因加工效 率较高,更适宜量产类产品的需求。
针对大弧高球面因丝 网印刷用网版不能作成弧面或球面,丝网印刷工艺 无法实现大弧高球面的印制。因要求涂覆的形状复 杂、精度高, 手工涂覆无法实现。经试验喷漆工艺可行。工装夹具设计要点：确保限位尺寸和零件间隙为 0.1～ 0.2 mm,若太大或紧配合不便于取放零件。若太小喷漆区域的 加工尺寸无法保证。工装起限位和定位作用的区域表面粗糙度要好,确保光滑。工装与零件配合的球面半径尽量吻合,以减少喷漆时涂覆区域边缘溅射。零件保护方法： 在工装上贴上保护层以防金属工装直接接触零 件表面划伤零件,试验用透明胶带和粘性小的保护 膜,在清洗工装时胶带易脱落,经试用,用美纹胶带 做保护层,因美纹胶带耐丙酮溶剂性好、粘性大。
目前光学零件表面消光主要有移印机机印、丝 网印刷和喷漆方法。不同形状有其相应的实现方 法,甚至有多种实现方法,但效率却有所不同。应首 选移印机机印加工,当移印机不能实现时,再选丝网 印刷,因喷漆工艺存在零件和夹具残漆清擦处理工作量大这一致命缺点,在实际操作中,除非机印和丝 网印刷都无法实现时,再选用喷漆工艺。
在使用移印机加工时存在几个问题: 零件边厚非常薄时,只靠夹具定位,在硅胶头抬起时零件易被 吸起,定位困难; 因墨盒开口大,漆易被污染,印出的 玻璃零件上有无规律的点状漏光; 配好的漆隔夜后 已失效,漆浪费严重。所以不适于所用漆配成后有 效期短的产品。手工丝网印刷工艺在光学零件加工方面主要用 于棱镜或小弧高透镜印制不规则图形,尤其因加工 效率较高,更适宜量产类产品的需求。针对大弧高球面因丝网印刷用网版不能作成弧 面或球面,丝网印刷工艺无法实现大弧高球面的印制。因要求涂覆的形状复杂、精度高,手工涂覆无法 实现,只能采用喷漆工艺。
论文作者:展亚鸽
论文发表刊物:《电力设备》2018年第32期
论文发表时间:2019/5/20
标签：油墨论文; 零件论文; 工艺论文; 喷漆论文; 方法论文; 光学论文; 球面论文; 《电力设备》2018年第32期论文;