阅读说明：本技术 小孔玻璃元件光学加工中小孔位置的保护方法 (Method for protecting small hole position in optical processing of small hole glass element ) 是由 秦杰 王宇虹 田晓倩 于 2019-09-17 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种小孔玻璃元件光学加工中小孔位置的保护方法,该方法包括：对待加工的小孔玻璃元件进行超声波清洗；将封蜡加热至设定温度；将小孔玻璃元件固定设置在夹具上,小孔玻璃元件的小孔两端均为通气状态；吸取适量封蜡液体,将封蜡液体滴在小孔玻璃元件的小孔一端,封蜡液体在小孔的毛细作用下吸入小孔内部以实现对小孔一端的可靠密封；等待预设时间,待封蜡液体冷却固化后,去除小孔玻璃元件表面的多余封蜡,将小孔玻璃元件的另一端放置在光胶盘上以完成小孔玻璃元件光学加工中小孔位置的保护。应用本发明的技术方案,以解决现有技术中小孔玻璃元件在封蜡时封蜡灌注不到小孔内所导致光学加工过程中玻璃元件表面易损伤的技术问题。(The invention provides a method for protecting a small hole position in optical processing of a small hole glass element, which comprises the following steps: carrying out ultrasonic cleaning on a small-hole glass element to be processed; heating the sealing wax to a set temperature; fixedly arranging a small-hole glass element on a clamp, wherein both ends of a small hole of the small-hole glass element are in a ventilation state; sucking a proper amount of wax sealing liquid, dropping the wax sealing liquid at one end of the small hole of the small-hole glass element, and sucking the wax sealing liquid into the small hole under the capillary action of the small hole so as to realize reliable sealing of one end of the small hole; and waiting for a preset time, after the wax sealing liquid is cooled and solidified, removing redundant wax sealing on the surface of the small-hole glass element, and placing the other end of the small-hole glass element on an optical cement disc to finish the protection of the position of the small hole in the optical processing of the small-hole glass element. By applying the technical scheme of the invention, the technical problem that the surface of the glass element is easy to damage in the optical processing process because the sealing wax cannot be poured into the small hole when the small-hole glass element is sealed with the wax in the prior art is solved.)

小孔玻璃元件光学加工中小孔位置的保护方法

技术领域

本发明涉及光学加工技术领域，尤其涉及一种小孔玻璃元件光学加工中小孔位置的保护方法。

背景技术

玻璃元件的光学加工，需经过粗砂、细砂、抛光粉等不同粒径(由大到小)、硬度、化学性质的研磨、抛光材料的磨削，最终使玻璃元件表面粗糙度、面型满足预期的光学技术指标要求。每一种材料磨削加工后需对被加工元件表面进行彻底冲洗，避免上一道加工的残余磨削材料进入下一道工序，从而造成光学表面的划伤。对于有孔的玻璃元件，为避免孔内残留研磨料不易冲洗干净，通常采用封蜡对孔的位置进行灌封，使玻璃元件的表面趋于完整，减少研磨料的残留并易于冲洗。而对于小孔的璃元件，在光学加工过程中，通常是先将小孔玻璃元件放置在光胶盘上，然后再对小孔位置采用常规灌封方法，此种方式使得小孔由通孔变为盲孔，蜡不易进入小孔内，导致密封层过薄在磨削过程中容易破坏，从而残留不同加工阶段的研磨料且常温水冲洗难以清洗干净，导致在后续加工阶段残存的研磨料污染设备、在光学零件表面造成划伤。再者，在零件最后清洗阶段，残存研磨料全部进入清洗液内随超声波振动对光学表面造成不可避免的划伤。

发明内容

本发明提供了一种小孔玻璃元件光学加工中小孔位置的保护方法，能够解决现有技术中小孔玻璃元件在封蜡时封蜡灌注不到小孔内所导致光学加工过程中玻璃元件表面易损伤的技术问题。

本发明提供了一种小孔玻璃元件光学加工中小孔位置的保护方法，小孔玻璃元件光学加工中小孔位置的保护方法包括：步骤一，对待加工的小孔玻璃元件进行超声波清洗以降低小孔孔壁对液体封蜡的表面张力；步骤二，将封蜡加热至设定温度，封蜡在设定温度下呈透明液体状且产生烟雾状气体；步骤三，将小孔玻璃元件固定设置在夹具上，小孔玻璃元件的小孔两端均为通气状态；步骤四，吸取步骤二中的适量封蜡液体，将封蜡液体滴在小孔玻璃元件的小孔一端，封蜡液体在小孔的毛细作用下吸入小孔内部以实现对小孔一端的可靠密封；步骤五，等待预设时间，待封蜡液体冷却固化后，去除小孔玻璃元件表面的多余封蜡，将小孔玻璃元件的另一端放置在光胶盘上以完成小孔玻璃元件光学加工中小孔位置的保护。

进一步地，步骤一具体包括：将待加工的小孔玻璃元件用玻璃洗液进行超声波清洗，然后使用纯水对小孔玻璃元件进行超声波清洗以洗净小孔玻璃元件外部残留的玻璃洗液，将洗净后的小孔玻璃元件放置于干净托盘内并进行烘干。

进一步地，在步骤二中，设定温度的范围为120℃至200℃。

进一步地，封蜡液体进入小孔玻璃元件的小孔中的高度h可根据

来获取，其中，γ(σ)为封蜡液体的表面张力系数，θ为封蜡液体对小孔玻璃元件表面的接触角，ρ为封蜡液体的密度，g为重力加速度，γ为小孔的孔半径。

进一步地，小孔玻璃元件的小孔的孔半径为0.1mm至5mm。

进一步地，小孔玻璃元件为多个，在步骤一中，对多个小孔玻璃元件进行超声波清洗；在步骤三中，将多个小孔玻璃元件分别固定设置在夹具上，各个小孔玻璃元件的小孔两端均为通气状态；在步骤四中，吸取步骤二中的适量封蜡液体，将封蜡液体依次滴在各个小孔玻璃元件的小孔一端，封蜡液体在小孔的毛细作用下吸入小孔内部以实现对小孔一端的可靠密封；在步骤五中，等待预设时间，待封蜡液体冷却固化后，分别去除各个小孔玻璃元件表面的多余封蜡，依次将多个小孔玻璃元件的另一端粘在光胶盘上以完成多个小孔玻璃元件光学加工中小孔位置的保护。

进一步地，在步骤五中，在将多个小孔玻璃元件放置在光胶盘上之后，保护方法还包括：在任意相邻的两个小孔玻璃元件之间滴入液体蜡以进行防水封蜡。

应用本发明的技术方案，提供了一种小孔玻璃元件光学加工中小孔位置的保护方法，该方法利用小孔孔径的毛细作用，通过对小孔孔径的彻底清洗以及提高封蜡温度降低封蜡黏度相结合，合理调整工艺流程使得在小孔的两端位置均为通孔时进行封蜡的滴入，利用高温封蜡液体在小孔径内的毛细作用(高温液体沿毛细管壁向内吸附、爬升)对小孔径进行封蜡操作，有效解决了对小孔位置先上盘导致小孔由通孔变为盲孔再封蜡时存在的封蜡灌注不到小孔内的情况。本发明所提供的小孔位置保护方法与现有技术相比，其通过在小孔为通孔状态时先进行滴蜡操作，在滴蜡完成后再进行上盘操作，此种方式使得封蜡在毛细作用下容易进入小孔内，从而能够实现对小孔位置的可靠有效密封，在后续光学加工过程中封蜡不易被破坏，对小孔起到了良好的保护作用，有效降低研磨、抛光材料残留的可能性，因此有效避免了玻璃元件的表面划伤。

附图说明

所包括的附图用来提供对本发明实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本发明的实施例，并与文字描述一起来阐释本发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了根据本发明的具体实施例提供的小孔玻璃元件光学加工中小孔位置的保护方法的流程图；

图2示出了根据本发明的具体实施例提供的多个小孔玻璃元件安装在光胶盘上的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、小孔玻璃元件；10a、小孔；20、光胶盘。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

如图1和图2所示，根据本发明的具体实施例提供了一种小孔玻璃元件光学加工中小孔位置的保护方法，该小孔玻璃元件光学加工中小孔位置的保护方法包括：步骤一，对待加工的小孔玻璃元件10进行超声波清洗以降低小孔孔壁对液体封蜡的表面张力；步骤二，将封蜡加热至设定温度，封蜡在设定温度下呈透明液体状且产生烟雾状气体；步骤三，将小孔玻璃元件10固定设置在夹具上，小孔玻璃元件10的小孔两端均为通气状态；步骤四，吸取步骤二中的适量封蜡液体，将封蜡液体滴在小孔玻璃元件的小孔10a一端，封蜡液体在小孔的毛细作用下吸入小孔内部以实现对小孔一端的可靠密封；步骤五，等待预设时间，待封蜡液体冷却固化后，去除小孔玻璃元件表面的多余封蜡，将小孔玻璃元件的另一端放置在光胶盘20上以完成小孔玻璃元件光学加工中小孔位置的保护。

应用此种配置方式，提供了一种小孔玻璃元件光学加工中小孔位置的保护方法，该方法利用小孔孔径的毛细作用，通过对小孔孔径的彻底清洗以及提高封蜡温度降低封蜡黏度相结合，合理调整工艺流程使得在小孔的两端位置均为通孔时进行封蜡的滴入，利用高温封蜡液体在小孔径内的毛细作用(高温液体沿毛细管壁向内吸附、爬升)对小孔径进行封蜡操作，有效解决了对小孔位置先上盘导致小孔由通孔变为盲孔再封蜡时存在的封蜡灌注不到小孔内的情况。本发明所提供的小孔位置保护方法与现有技术相比，其通过在小孔为通孔状态时先进行滴蜡操作，在滴蜡完成后再进行上盘操作，此种方式使得封蜡在毛细作用下容易进入小孔内，从而能够实现对小孔位置的可靠有效密封，在后续光学加工过程中封蜡不易被破坏，对小孔起到了良好的保护作用，有效降低研磨、抛光材料残留的可能性，因此有效避免了玻璃元件的表面划伤。

进一步地，在本发明中，为了降低小孔孔壁对液体封蜡的表面张力，在对小孔玻璃元件进行滴蜡操作之前，需要先对小孔玻璃元件进行清洗。在本发明中，步骤一具体包括：将待加工的小孔玻璃元件10用玻璃洗液进行超声波清洗，然后使用纯水对小孔玻璃元件10进行超声波清洗以洗净小孔玻璃元件外部残留的玻璃洗液，去除光学材料表面的油污、灰尘等污染物，降低小孔孔壁对液体封蜡的表面张力，将洗净后的小孔玻璃元件放置于干净托盘内并进行烘干。

在对小孔玻璃元件进行超声波清洗之后，需要对封蜡进行加热。具体地，将封蜡加热至设定温度，封蜡在设定温度下呈透明液体状且产生烟雾状气体，高温蜡液与低温蜡液相比，粘度较低，在后续滴蜡操作中，容易在小孔毛细作用下进入小孔10a内部。具体地，在本发明中，设定温度的范围为120℃至200℃。

进一步地，在本发明中，在完成了封蜡的高温加热后，需要将小孔玻璃元件固定设置在夹具上，并保证小孔玻璃元件10的小孔10a两端均为通气状态。由于小孔玻璃元件的小孔两端均为通气状态，因此，在将蜡液滴在小孔的端部时，蜡液容易在小孔毛细作用下进入小孔。作为本发明的一个具体实施例，如图2所示，小孔玻璃元件10的小孔10a位于小孔玻璃元件的正中心，将烘干的小孔玻璃元件放置于合适的夹具工装上，使小孔玻璃元件中心的小孔保持上下通气，即工装不能堵住小孔。

此外，在将小孔玻璃元件固定完毕后，即可进行小孔的滴蜡操作。具体地，在本发明中，吸取步骤二中的适量封蜡液体，将封蜡液体滴在小孔玻璃元件的小孔一端，封蜡液体在小孔的毛细作用下吸入小孔内部以实现对小孔一端的可靠密封。作为本发明的一个具体实施例，用滴管吸取步骤二中的适量高温封蜡液体，将高温封蜡液体滴在小孔玻璃元件的小孔位置，高温封蜡液体会在小孔的毛细作用下，直接吸入小孔内，从而实现对小孔位置的可靠密封。

在本发明中，封蜡液体的吸入深度与小孔的孔径有关，孔径越小，吸入深度越大。具体地，封蜡液体进入小孔玻璃元件的小孔中的高度h可根据

来获取，其中，γ(σ)为封蜡液体的表面张力系数，θ为封蜡液体对小孔玻璃元件表面的接触角，ρ为封蜡液体的密度，g为重力加速度，γ为小孔的孔半径。在本发明的具体实施例中，小孔玻璃元件的小孔的孔半径为0.1mm至5mm。

根据本发明的其他实施例，为了提高加工效率，同时完成对多个小孔玻璃元件光学加工中小孔位置的保护，可将小孔玻璃元件配置为多个，在步骤一中，对多个小孔玻璃元件进行超声波清洗；在步骤三中，将多个小孔玻璃元件分别固定设置在夹具上，各个小孔玻璃元件的小孔两端均为通气状态；在步骤四中，吸取步骤二中的适量封蜡液体，将封蜡液体依次滴在各个小孔玻璃元件的小孔一端，封蜡液体在小孔的毛细作用下吸入小孔内部以实现对小孔一端的可靠密封；在步骤五中，等待预设时间，待封蜡液体冷却固化后，分别去除各个小孔玻璃元件表面的多余封蜡，依次将多个小孔玻璃元件的另一端粘在光胶盘上以完成多个小孔玻璃元件光学加工中小孔位置的保护。

应用此种配置方式，能够同时实现对多个小孔玻璃元件光学加工中小孔位置的保护，在完成了多个小孔玻璃元件的封蜡操作以及上盘之后，即可正常进行粗磨、精磨、粗抛、精抛等光学加工流程。由于各个小孔玻璃元件的小孔内均具有足够深度的封蜡，因此在后续光学加工操作中能够保证小孔内不会进入研磨料，进而提高了小孔玻璃元件的加工质量。

进一步地，在本发明中，为了提高多个小孔玻璃元件在光胶盘上的连接牢固度以及提高防水性能，在步骤五中，在将多个小孔玻璃元件放置在光胶盘上之后，保护方法还包括：在任意相邻的两个小孔玻璃元件之间滴入液体蜡以进行防水封蜡。

为了对本发明有进一步地了解，下面结合图1和图2对本发明所提供的小孔玻璃元件光学加工中小孔位置的保护方法进行详细说明。

如图1和图2所示，根据本发明的具体实施例提供了一种小孔玻璃元件光学加工中小孔位置的保护方法，该方法利用小孔孔径的毛细作用，通过对小孔孔径的彻底清洗以及提高封蜡温度降低封蜡黏度相结合，合理调整工艺流程使得在小孔的两端位置均为通孔时进行封蜡的滴入，利用高温封蜡液体在小孔径内的毛细作用(高温液体沿毛细管壁向内吸附、爬升)对小孔径进行封蜡操作，有效解决了对小孔位置先上盘导致小孔由通孔变为盲孔再封蜡时存在的封蜡灌注不到小孔内的情况。本发明的具体实施例所提供的小孔玻璃元件光学加工中小孔位置的保护方法包括以下步骤。

步骤一，将多个待加工的小孔玻璃元件用玻璃洗液进行超声波清洗，然后使用纯水对多个小孔玻璃元件进行超声波清洗以洗净小孔玻璃元件外部残留的玻璃洗液，去除光学材料表面的油污、灰尘等污染物，降低小孔孔壁对液体封蜡的表面张力，将洗净后的多个小孔玻璃元件放置于干净托盘内并进行烘干。

步骤二，将封蜡加热至设定温度，封蜡在设定温度下呈透明液体状且产生烟雾状气体，高温蜡液与低温蜡液相比，粘度较低，在后续滴蜡操作中，容易在小孔毛细作用下进入小孔内部。具体地，在本实施例中，设定温度的范围为120℃至200℃。

步骤三，在完成了封蜡的高温加热后，将多个烘干的小孔玻璃元件放置于合适的夹具工装上，使各个小孔玻璃元件中心的小孔保持上下通气，即工装不能堵住小孔。

步骤四，用滴管吸取步骤二中的适量高温封蜡液体，依次将高温封蜡液体滴在各个小孔玻璃元件的小孔位置，在小孔另一端通气情况下，高温封蜡液体会在小孔的毛细作用下，直接吸入小孔内，从而实现对小孔位置的可靠密封。

在本发明中，封蜡液体的吸入深度与小孔的孔径有关，孔径越小，深度越大。具体地，封蜡液体进入小孔玻璃元件的小孔中的高度h可根据

来获取，其中，γ(σ)为封蜡液体的表面张力系数，θ为封蜡液体对小孔玻璃元件表面的接触角，ρ为封蜡液体的密度，g为重力加速度，γ为小孔的孔半径。在本实施例中，小孔玻璃元件的小孔的孔半径为0.1mm至5mm。

步骤五，等待预设时间，待封蜡液体冷却固化后，分别去除各个小孔玻璃元件表面的多余封蜡，依次将多个小孔玻璃元件的另一端粘在光胶盘上，在任意相邻的两个小孔玻璃元件之间滴入液体蜡以进行防水封蜡，由此即可完成多个小孔玻璃元件光学加工中小孔位置的保护。

在完成了多个小孔玻璃元件小孔位置的封蜡保护之后，即可正常进行粗磨、精磨、粗抛、精抛等光学加工流程。由于各个小孔玻璃元件的小孔内均具有足够深度的封蜡，因此在后续光学加工操作中能够保证小孔内不会进入研磨料，进而提高了小孔玻璃元件的加工质量。

综上所述，本发明提供了一种小孔玻璃元件光学加工中小孔位置的保护方法，该方法利用小孔孔径的毛细作用，通过对小孔孔径的彻底清洗以及提高封蜡温度降低封蜡黏度相结合，合理调整工艺流程使得在小孔的两端位置均为通孔时进行封蜡的滴入，利用高温封蜡液体在小孔径内的毛细作用(高温液体沿毛细管壁向内吸附、爬升)对小孔径进行封蜡操作，有效解决了对小孔位置先上盘导致小孔由通孔变为盲孔再封蜡时存在的封蜡灌注不到小孔内的情况。本发明所提供的小孔位置保护方法与现有技术相比，其通过在小孔为通孔状态时先进行滴蜡操作，在滴蜡完成后再进行上盘操作，此种方式使得封蜡在毛细作用下容易进入小孔内，从而能够实现对小孔位置的可靠有效密封，在后续光学加工过程中封蜡不易被破坏，对小孔起到了良好的保护作用，有效降低研磨、抛光材料残留的可能性，因此有效避免了玻璃元件的表面划伤。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。