CN108906830A - 一种大口径精密光学元件表面洁净处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种大口径精密光学元件表面洁净处理方法，包括以下步骤：元件下线后、清除边缘残留的抛光粉和固体污渍、15兆去离子水冲洗3分钟、270KHZ超声波清洗2分钟分钟、优级纯酒精置换、酒精脱水和擦拭。本发明采用的方法可以彻底去除元件表面残留的抛光粉和固体物质。利用去离子水和超声波快速清洗元件表面然后用优级纯酒精快速脱水的方法，彻底去除元件加工后元件表面的污物，实现元件表面50级的洁净要求。
Description
技术领域
本发明涉及非金属材料精密制造，主要用于超强、超短、高功率激光技术领域，特别涉及一种大口径精密光学元件表面洁净处理方法。
背景技术
大口径光学元件由于材料特点的原因表面易潮解，根据元件精密洁净处理的常规经验，元件表面洁净处理的最好方法是采用水剂清洗，有机溶剂是无法彻底去除元件表面残留的抛光粉和固体物质的。为此，设计了一个水剂快速清洗元件表面后，用优级纯酒精快速脱水的方法，彻底去除元件加工后元件表面的污物，实现元件表面50级的洁净要求。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的上述缺陷，提供一种大口径精密光学元件表面洁净处理方法。使大口径精密光学元件表面的洁净度达到50级的要求。
为解决现有技术的上述缺陷，本发明提供的技术方案是：一种大口径精密光学元件表面洁净处理方法，包括以下步骤：
S1)抛光完成的大口径精密光学元件的预处理：大口径精密光学元件抛光完成后，采用清洁工具对大口径精密光学元件边缘的残留的抛光粉和固体污渍进行清除处理；
S2)大口径精密光学元件的预固定：经过步骤S1)后的大口径精密光学元件预固定在一个方形框架上，大口径精密光学元件的边缘嵌入所述方形框架内；
S3)大口径精密光学元件的上线输送：将步骤S2)中固定在方形框架上的大口径精密光学元件吊挂在产品输送线上，大口径精密光学元件的吊挂方式采用倾斜吊挂方式；
S4)大口径精密光学元件的首次冲洗：步骤S3)中产品输送线上的产品依次进入到去离子水冲洗室，经过特定导电率的去离子水冲洗一定的时间后进入超声波清洗槽；
S5)大口径精密光学元件的二次冲洗：经过步骤S4)去离子水冲洗后的产品进入特定频率的超声波清洗槽；产品在超声波清洗槽内清洗特定的时间后进入优级纯酒精置换槽；
S6)大口径精密光学元件的酒精清洗：经过步骤S5)超声波清洗后的产品进入到优级纯酒精置换槽进行酒精清洗，优级纯酒精的乙醇含量>99.8％；
S7)大口径精密光学元件的酒精脱水：经过步骤S6)优级纯酒精置换后的产品进入到酒精蒸汽脱水室，将酒精加热至沸腾状态，使酒精蒸汽对产品进行一定时间的处理；
S8)大口径精密光学元件的擦拭：酒精蒸汽脱水后的产品从产品输送线出来后采用柔软的长纤维布对产品的表面进行擦拭，避免元件在清洗过程中损伤；产品擦拭完成后封箱隔离包装。
作为本发明大口径精密光学元件表面洁净处理方法的一种改进，步骤S3)中的倾斜吊挂方式是将方形框架其中一个转角进行吊挂，使吊挂的转角与其对角呈垂直状态。
作为本发明大口径精密光学元件表面洁净处理方法的一种改进，步骤S4)中的去离子水的导电率为15兆去离子水清洗产品的时间为3分钟～5分钟，去离子水清洗产品时的压力为常态压力。
作为本发明大口径精密光学元件表面洁净处理方法的一种改进，所述步骤S5)中的超声波清洗槽使用的超声波量为270KHZ～300KHZ，超声波清洗槽对产品的处理时间是2分钟～5分钟。
作为本发明大口径精密光学元件表面洁净处理方法的一种改进，所述步骤S7)中的酒精蒸汽脱水的时间为5分钟～7分钟。
作为本发明大口径精密光学元件表面洁净处理方法的一种改进，所述步骤S8)中的长纤维布对产品的表面进行擦拭过程中采用慢速擦拭的方式。
作为本发明大口径精密光学元件表面洁净处理方法的一种改进，所述慢速擦拭的速度为0.05m/s～0.2m/s。
与现有技术相比，本发明的优点是：本发明采用的方法可以彻底去除元件表面残留的抛光粉和固体物质。利用去离子水和超声波快速清洗元件表面然后用优级纯酒精快速脱水的方法，彻底去除元件加工后元件表面的污物，实现元件表面50级的洁净要求。本发明的整个过程当中可以以流水线的方式操作清洗，产品从固定到流水线后整个清洗过程不需要触碰。到清洗完成后直接包装隔离。大大降低产品在清洗过程中被污染的可能性。
附图说明
下面就根据附图和具体实施方式对本发明及其有益的技术效果作进一步详细的描述，其中：
图1是本发明方形框架立体结构示意图。
附图标记名称：1、。
具体实施方式
下面就根据附图和具体实施例对本发明作进一步描述，但本发明的实施方式不局限于此。
实施例一：一种大口径精密光学元件表面洁净处理方法，包括以下步骤：
S1)抛光完成的大口径精密光学元件的预处理：大口径精密光学元件抛光完成后，采用清洁工具对大口径精密光学元件边缘的残留的抛光粉和固体污渍进行清除处理；清洁工具可以是柔软的长纤维布或是绸缎布；
S2)大口径精密光学元件的预固定：经过步骤S1)后的大口径精密光学元件预固定在一个方形框架上，大口径精密光学元件的边缘嵌入所述方形框架内；方形框架的内边框具有固定槽，产品嵌入固定槽内，整个的洁净过程中均会与方形框架一同处理；
S3)大口径精密光学元件的上线输送：将步骤S2)中固定在方形框架上的大口径精密光学元件吊挂在产品输送线上，大口径精密光学元件的吊挂方式采用倾斜吊挂方式；倾斜吊挂方式是将方形框架其中一个转角进行吊挂，使吊挂的转角与其对角呈垂直状态；使产品上线输送过程均会使液体最少量的残留在一个转角位置，并且方便液体去除，减少液体交叉污染的可能；
S4)大口径精密光学元件的首次冲洗：步骤S3)中产品输送线上的产品依次进入到去离子水冲洗室，经过特定导电率的去离子水冲洗一定的时间后进入超声波清洗槽；去离子水的导电率为1us/cm，去离子水清洗产品的时间为3分钟，去离子水清洗产品时的压力为常态压力。常态压力为标准大气压，标准大气压值为101.325kPa；
S5)大口径精密光学元件的二次冲洗：经过步骤S4)去离子水冲洗后的产品进入特定频率的超声波清洗槽；产品在超声波清洗槽内清洗特定的时间后进入优级纯酒精置换槽；超声波清洗槽使用的超声波量为270KHZ，超声波清洗槽对产品的处理时间是2分钟；
S6)大口径精密光学元件的酒精清洗：经过步骤S5)超声波清洗后的产品进入到优级纯酒精置换槽进行酒精清洗，优级纯酒精的乙醇含量>99.8％；
S7)大口径精密光学元件的酒精脱水：经过步骤S6)优级纯酒精置换后的产品进入到酒精蒸汽脱水室，将酒精加热至沸腾状态，使酒精蒸汽对产品进行一定时间的处理；酒精蒸汽脱水的时间为5分钟；
S8)大口径精密光学元件的擦拭：酒精蒸汽脱水后的产品从产品输送线出来后采用柔软的长纤维布对产品的表面进行擦拭，避免元件在清洗过程中损伤；产品擦拭完成后封箱隔离包装；擦拭的速度为0.05m/s。
实施例二：一种大口径精密光学元件表面洁净处理方法，包括以下步骤：
S1)抛光完成的大口径精密光学元件的预处理：大口径精密光学元件抛光完成后，采用清洁工具对大口径精密光学元件边缘的残留的抛光粉和固体污渍进行清除处理；清洁工具可以是柔软的长纤维布或是绸缎布；
S2)大口径精密光学元件的预固定：经过步骤S1)后的大口径精密光学元件预固定在一个方形框架上，大口径精密光学元件的边缘嵌入所述方形框架内；方形框架的内边框具有固定槽，产品嵌入固定槽内，整个的洁净过程中均会与方形框架一同处理；
S3)大口径精密光学元件的上线输送：将步骤S2)中固定在方形框架上的大口径精密光学元件吊挂在产品输送线上，大口径精密光学元件的吊挂方式采用倾斜吊挂方式；倾斜吊挂方式是将方形框架其中一个转角进行吊挂，使吊挂的转角与其对角呈垂直状态；使产品上线输送过程均会使液体最少量的残留在一个转角位置，并且方便液体去除，减少液体交叉污染的可能；
S4)大口径精密光学元件的首次冲洗：步骤S3)中产品输送线上的产品依次进入到去离子水冲洗室，经过特定导电率的去离子水冲洗一定的时间后进入超声波清洗槽；去离子水的导电率为5us/cm，去离子水清洗产品的时间为4分钟，去离子水清洗产品时的压力为常态压力。常态压力为标准大气压，标准大气压值为101.325kPa；
S5)大口径精密光学元件的二次冲洗：经过步骤S4)去离子水冲洗后的产品进入特定频率的超声波清洗槽；产品在超声波清洗槽内清洗特定的时间后进入优级纯酒精置换槽；超声波清洗槽使用的超声波量为290KHZ，超声波清洗槽对产品的处理时间是3分钟；
S6)大口径精密光学元件的酒精清洗：经过步骤S5)超声波清洗后的产品进入到优级纯酒精置换槽进行酒精清洗，优级纯酒精的乙醇含量>99.8％；
S7)大口径精密光学元件的酒精脱水：经过步骤S6)优级纯酒精置换后的产品进入到酒精蒸汽脱水室，将酒精加热至沸腾状态，使酒精蒸汽对产品进行一定时间的处理；酒精蒸汽脱水的时间为6分钟；
S8)大口径精密光学元件的擦拭：酒精蒸汽脱水后的产品从产品输送线出来后采用柔软的长纤维布对产品的表面进行擦拭，避免元件在清洗过程中损伤；产品擦拭完成后封箱隔离包装；擦拭的速度为0.1m/s。
实施例三：一种大口径精密光学元件表面洁净处理方法，包括以下步骤：
S1)抛光完成的大口径精密光学元件的预处理：大口径精密光学元件抛光完成后，采用清洁工具对大口径精密光学元件边缘的残留的抛光粉和固体污渍进行清除处理；清洁工具可以是柔软的长纤维布或是绸缎布；
S2)大口径精密光学元件的预固定：经过步骤S1)后的大口径精密光学元件预固定在一个方形框架上，大口径精密光学元件的边缘嵌入所述方形框架内；方形框架的内边框具有固定槽，产品嵌入固定槽内，整个的洁净过程中均会与方形框架一同处理；
S3)大口径精密光学元件的上线输送：将步骤S2)中固定在方形框架上的大口径精密光学元件吊挂在产品输送线上，大口径精密光学元件的吊挂方式采用倾斜吊挂方式；倾斜吊挂方式是将方形框架其中一个转角进行吊挂，使吊挂的转角与其对角呈垂直状态；使产品上线输送过程均会使液体最少量的残留在一个转角位置，并且方便液体去除，减少液体交叉污染的可能；
S4)大口径精密光学元件的首次冲洗：步骤S3)中产品输送线上的产品依次进入到去离子水冲洗室，经过特定导电率的去离子水冲洗一定的时间后进入超声波清洗槽；去离子水的导电率为15兆，去离子水清洗产品的时间为4分钟，去离子水清洗产品时的压力为常态压力。常态压力为标准大气压，标准大气压值为101.325kPa；
S5)大口径精密光学元件的二次冲洗：经过步骤S4)去离子水冲洗后的产品进入特定频率的超声波清洗槽；产品在超声波清洗槽内清洗特定的时间后进入优级纯酒精置换槽；超声波清洗槽使用的超声波量为300KHZ，超声波清洗槽对产品的处理时间是5分钟；
S6)大口径精密光学元件的酒精清洗：经过步骤S5)超声波清洗后的产品进入到优级纯酒精置换槽进行酒精清洗，优级纯酒精的乙醇含量>99.8％；
S7)大口径精密光学元件的酒精脱水：经过步骤S6)优级纯酒精置换后的产品进入到酒精蒸汽脱水室，将酒精加热至沸腾状态，使酒精蒸汽对产品进行一定时间的处理；酒精蒸汽脱水的时间为7分钟；
S8)大口径精密光学元件的擦拭：酒精蒸汽脱水后的产品从产品输送线出来后采用柔软的长纤维布对产品的表面进行擦拭，避免元件在清洗过程中损伤；产品擦拭完成后封箱隔离包装；擦拭的速度为0.2m/s。
如图1所示的方形框架，包括框架本体1，框架本体1的方框侧壁设有嵌入槽2，在嵌入槽2内垫设有防护垫3，产品的边缘卡入防护垫3内，即有保护作用，又可以提高产品固定的稳定性，框架本体1的边框上间隔设置有若干定位孔4，框架本体1用于夹持的一个转角处设有便于夹持的条形卡槽5。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和结构的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同范围限定。
Claims (7)
1.一种大口径精密光学元件表面洁净处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1)抛光完成的大口径精密光学元件的预处理：大口径精密光学元件抛光完成后，采用清洁工具对大口径精密光学元件边缘的残留的抛光粉和固体污渍进行清除处理；
S2)大口径精密光学元件的预固定：经过步骤S1)后的大口径精密光学元件预固定在一个方形框架上，大口径精密光学元件的边缘嵌入所述方形框架内；
S3)大口径精密光学元件的上线输送：将步骤S2)中固定在方形框架上的大口径精密光学元件吊挂在产品输送线上，大口径精密光学元件的吊挂方式采用倾斜吊挂方式；
S4)大口径精密光学元件的首次冲洗：步骤S3)中产品输送线上的产品依次进入到去离子水冲洗室，经过特定导电率的去离子水冲洗一定的时间后进入超声波清洗槽；
S5)大口径精密光学元件的二次冲洗：经过步骤S4)去离子水冲洗后的产品进入特定频率的超声波清洗槽；产品在超声波清洗槽内清洗特定的时间后进入优级纯酒精置换槽；
S6)大口径精密光学元件的酒精清洗：经过步骤S5)超声波清洗后的产品进入到优级纯酒精置换槽进行酒精清洗，优级纯酒精的乙醇含量>99.8％；
S7)大口径精密光学元件的酒精脱水：经过步骤S6)优级纯酒精置换后的产品进入到酒精蒸汽脱水室，将酒精加热至沸腾状态，使酒精蒸汽对产品进行一定时间的处理；
S8)大口径精密光学元件的擦拭：酒精蒸汽脱水后的产品从产品输送线出来后采用柔软的长纤维布对产品的表面进行擦拭，避免元件在清洗过程中损伤；产品擦拭完成后封箱隔离包装。
2.根据权利要求1所述的大口径精密光学元件表面洁净处理方法，其特征在于，步骤S3)中的倾斜吊挂方式是将方形框架其中一个转角进行吊挂，使吊挂的转角与其对角呈垂直状态。
3.根据权利要求1所述的大口径精密光学元件表面洁净处理方法，其特征在于，步骤S4)中的去离子水的导电率为15兆，去离子水清洗产品的时间为3分钟～5分钟，去离子水清洗产品时的压力为常态压力。
4.根据权利要求1所述的大口径精密光学元件表面洁净处理方法，其特征在于，所述步骤S5)中的超声波清洗槽使用的超声波量为270KHZ～300KHZ，超声波清洗槽对产品的处理时间是2分钟～5分钟。
5.根据权利要求1所述的大口径精密光学元件表面洁净处理方法，其特征在于，所述步骤S7)中的酒精蒸汽脱水的时间为5分钟～7分钟。
6.根据权利要求1所述的大口径精密光学元件表面洁净处理方法，其特征在于，所述步骤S8)中的长纤维布对产品的表面进行擦拭过程中采用慢速擦拭的方式。
7.根据权利要求6所述的大口径精密光学元件表面洁净处理方法，其特征在于，所述慢速擦拭的速度为0.05m/s～0.2m/s。
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