CN115213796A - 一种模具抛光方法 - Google Patents

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黄雪丽
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Abstract

本发明属于光学零件模压技术领域，公开了一种模具抛光方法。包括以下步骤：（1）进行第一次清洁模具；（2）将清洁后的模具进行粗抛，粗抛转速1000~5000r/min，粗抛时间1~10min；（3）粗抛完成后，保持转速1000~5000r/min，用有机溶剂将模具表面擦拭干净；（4）进行镜面喷砂抛光，喷砂喷射方向与模具呈30~70°，抛光时间0.2~5min；（5）进行第二次清洁模具；（6）将第二次清洁后的模具进行精抛，转速为1000~5000r/min，精抛时间1~10min；（7）精抛完成后，保持转速1000~5000r/min，用有机溶剂将模具表面擦拭干净。本发明的模具抛光方法将机械化学抛光与镜面抛光结合，能有效去除模具表面彩虹纹、划痕、白点等缺陷，保证非球面面型不变的情况下，表面粗糙度可大大降低。

Description

一种模具抛光方法
技术领域
本发明属于光学零件模压技术领域，具体涉及一种模具抛光方法。
背景技术
光学玻璃透镜模压成型技术是一种高精度光学元件加工技术，它是把软化的玻璃放入高精度的模具中，在加温加压和无氧的条件下，一次性直接模压成型出达到使用要求的光学零件。
目前，光学玻璃透镜模压成型技术，已经用来批量生产精密的球面和非球面的玻璃透镜。玻璃透镜压型用的模具材料，一般都是硬脆材料，要想把这些模具材料精密加工成模具，必需使用高刚性的、分辨率能达到0.01μm以下的高分辨率超精密计算机数字控制加工机床，用金刚石磨轮进行磨削加工。磨削加工可获得所期盼的形状精度，然后还需再进行抛光精加工成光学镜面。在进行高精度的非球面加工中，对微型透镜压型用模的加工，要求更加严格，必需进一步提高精度和减轻磨削的痕迹，因而对抛光的要求也更高。目前抛光方法单一，抛光效果无法达到客户要求，抛光后模具表面容易出现彩虹纹、划痕、白点等缺陷。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种模具抛光方法，该抛光方法将机械化学抛光与镜面抛光结合，能有效去除模具表面彩虹纹、划痕、白点等缺陷。
为实现本发明目的，具体技术方案如下：
一种模具抛光方法，包括以下步骤：
（1）进行第一次清洁模具，至模具清洁后在显微镜下无明显污点；
（2）将清洁后的模具进行粗抛，粗抛转速1000~5000r/min，粗抛时间1~10min，抛光液由1万~7万目金刚石研磨膏和稀释液按照固液质量比3~5：7~15混合制备；
（3）粗抛完成后，保持转速1000~5000r/min，用有机溶剂将模具表面擦拭干净；
（4）进行镜面喷砂抛光，喷砂喷射方向与模具表面呈30~70°，抛光时间0.2~5min；
（5）进行第二次清洁模具，至模具清洁后在显微镜下无明显污点；
（6）将第二次清洁后的模具进行精抛，转速为1000~5000r/min，精抛时间1~10min，抛光液由8万~12万目金刚石研磨膏和稀释液按照固液质量比3~5：7~15混合制备；
（7）精抛完成后，保持转速1000~5000r/min，用有机溶剂将模具表面擦拭干净。
优选地，步骤（1）的第一次清洁模具为：将模具在丙酮溶液中浸泡2~10min；置于流动去离子水流下冲洗干净；再使用高速气流去除模具表面附着的颗粒物；最后使用有机溶剂擦拭模具表面，至模具清洁后在显微镜下无明显污点。
优选地，步骤（2）和（4）中，所述稀释液为钻石油和/或钻石水。
优选地，步骤（5）的第二次清洁模具为：将模具置于流动去离子水流下冲洗干净；置于超声清洗槽中进行超声清洗；使用高速气流去除模具表面附着的颗粒物；最后使用酒精擦拭模具表面，至模具清洁后在显微镜下无明显污点。
进一步优选地，超声清洗过程中，超声频率20~150KHZ，超声清洗1~10min，温度为20~80℃。
优选地，所述有机溶剂采用异丙醇、丙酮、乙醚、乙二醇乙醚醋酸酯中的至少一种。进一步优选地，采用无尘布或无尘纸蘸取有机溶剂对模具表面进行擦拭。
相对现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明的模具抛光方法将机械化学抛光与镜面抛光结合，能有效去除模具表面彩虹纹、划痕、白点等缺陷，保证非球面面型不变的情况下，表面粗糙度可大大降低。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为实施例1中抛光后的模具表面UA3P粗糙度分析图谱。
图2为实施例2中抛光后的模具表面UA3P粗糙度分析图谱。
图3为实施例3中抛光后的模具表面UA3P粗糙度分析图谱。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本发明作更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体的实施例。
除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不旨在限制本发明的保护范围。
除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
实施例1
本实施例提供一种模具抛光方法，包括如下步骤：
（1）进行第一次清洁模具：
将模具样品浸泡于丙酮溶液2min，除去表面上道工序的残渣附着及不易擦洗的污渍；
将浸泡后的模具置于流动去离子水流下冲洗0.5min，冲掉表面浸泡液及污渍；
经过去离子水流冲洗后立即使用气枪冲击表面附着的颗粒物，避免后续擦伤/划伤；
将精密加工机床加工后的待抛光模具样品使用酒精擦拭表面，直至在显微镜下无明显污点；
（2）将模具固定在抛光转台上面，开启抛光机，设置转速为1000r/min，添加抛光液，用抛光头包裹抛光布，进行粗抛1min；抛光液由6万目金刚石研磨膏和钻石油按照1:2的比例混合均匀得到；
（3）粗抛完成后，保持转速1000r/min，用无尘布蘸取酒精将模具表面擦拭干净；
（4）进行镜面喷砂抛光，喷砂喷射方向与模具表面呈45°，持续喷砂0.2min；
（5）进行第二次清洁模具：
将模具置于流动去离子水流下冲洗0.5min，冲掉表面抛光附着的大颗粒；
置于超声清洗槽中清洗，超声频率20KHZ，超声清洗1min，温度为20℃；
经过去超声清洗后立即使用气枪冲击模具表面附着的脏污，避免后续擦伤和划伤；
用无尘布蘸取酒精擦拭模具表面，直至干净；
（6）将第二次清洁后的模具进行精抛，转速为1000r/min，精抛时间1min，抛光液由10万目金刚石研磨膏和钻石油按照固液质量比1:2混合制备。
（7）精抛完成后，保持转速1000r/min，用无尘布蘸取酒精将模具表面擦拭干净。
实施例2
本实施例提供一种模具抛光方法，包括如下步骤：
（1）进行第一次清洁模具：
将模具样品浸泡于丙酮溶液10min，除去表面上道工序的残渣附着及不易擦洗的污渍；
将浸泡后的模具置于流动去离子水流下冲洗6min，冲掉表面浸泡液及污渍；
经过去离子水流冲洗后立即使用气枪冲击表面附着的颗粒物，避免后续擦伤/划伤；
将精密加工机床加工后的待抛光模具样品使用酒精擦拭表面，直至在显微镜下无明显污点；
（2）将模具固定在抛光转台上面，开启抛光机，设置转速为5000r/min，添加抛光液，用抛光头包裹抛光布，进行粗抛10min；抛光液由6万目金刚石研磨膏和钻石油按照1:2的比例混合均匀得到；
（3）粗抛完成后，保持转速5000r/min，用无尘布蘸取酒精将模具表面擦拭干净；
（4）进行镜面喷砂抛光，喷砂喷射方向与模具表面呈45°，持续喷砂5min；
（5）进行第二次清洁模具：
将模具置于流动去离子水流下冲洗6min，冲掉表面抛光附着的大颗粒；
置于超声清洗槽中，超声频率150KHZ，超声清洗10min，温度为80℃；
经过去超声清洗后立即使用气枪冲击模具表面附着的脏污，避免后续擦伤和划伤；
用无尘布蘸取酒精擦拭模具表面，直至干净；
（6）将第二次清洁后的模具进行精抛，转速为5000r/min，精抛时间10min，抛光液由10万目金刚石研磨膏和钻石油按照固液质量比1:2混合制备。
（7）精抛完成后，保持转速5000r/min，用无尘布蘸取酒精将模具表面擦拭干净。
实施例3：
本实施例提供一种模具抛光方法，包括如下步骤：
（1）进行第一次清洁模具：
将模具样品浸泡于丙酮溶液7min，除去表面上道工序的残渣附着及不易擦洗的污渍；
将浸泡后的模具置于流动去离子水流下冲洗2min，冲掉表面浸泡液及污渍；
经过去离子水流冲洗后立即使用气枪冲击表面附着的颗粒物，避免后续擦伤/划伤；
将精密加工机床加工后的待抛光模具样品使用酒精擦拭表面，直至在显微镜下无明显污点；
（2）将模具固定在抛光转台上面，开启抛光机，设置转速为2000r/min，添加抛光液，用抛光头包裹抛光布，进行粗抛5min；抛光液由6万目金刚石研磨膏和钻石油按照1:2的比例混合均匀得到；
（3）粗抛完成后，保持转速2000r/min，用无尘布蘸取酒精将模具表面擦拭干净；
（4）进行镜面喷砂抛光，喷砂喷射方向与模具呈45°，持续喷砂2min；
（5）进行第二次清洁模具：
将模具置于流动去离子水流下冲洗2min，冲掉表面抛光附着的大颗粒；
置于超声清洗槽中清洗，超声频率80KHZ，超声清洗3min，温度为40℃；
经过去超声清洗后立即使用气枪冲击模具表面附着的脏污，避免后续擦伤和划伤；
用无尘布蘸取酒精擦拭模具表面，直至干净；
（6）将第二次清洁后的模具进行精抛，转速为2000r/min，精抛时间2min，抛光液由10万目金刚石研磨膏和钻石油按照固液质量比1:2混合制备。
（7）精抛完成后，保持转速2000r/min，用无尘布蘸取酒精将模具表面擦拭干净。
对比例1
本对比例提供一种模具抛光方法，包括如下步骤：
（1）进行第一次清洁模具：
将模具样品浸泡于丙酮溶液7min，除去表面上道工序的残渣附着及不易擦洗的污渍；
将浸泡后的模具置于流动去离子水流下冲洗2min，冲掉表面浸泡液及污渍；
经过去离子水流冲洗后立即使用气枪冲击表面附着的颗粒物，避免后续擦伤/划伤；
将精密加工机床加工后的待抛光模具样品使用酒精擦拭表面，直至在显微镜下无明显污点；
（2）将模具固定在抛光转台上面，开启抛光机，设置转速为2000r/min，添加抛光液，用抛光头包裹抛光布，进行粗抛5min；抛光液由10万目金刚石研磨膏和钻石油按照1:2的比例混合均匀得到；
（3）粗抛完成后，保持转速2000r/min，用无尘布蘸取酒精将模具表面擦拭干净；
（4）进行镜面喷砂抛光，喷砂喷射方向与模具呈45°，持续喷砂2min；
（5）进行第二次清洁模具：
将模具置于流动去离子水流下冲洗2min，冲掉表面抛光附着的大颗粒；
置于超声清洗槽中，超声频率80KHZ，超声清洗3min，温度为40℃；
经过去超声清洗后立即使用气枪冲击模具表面附着的脏污，避免后续擦伤和划伤；
用无尘布蘸取酒精擦拭模具表面，直至干净；
实验结果：实施例1~3所得抛光后模具的表面UA3P粗糙度分别如图1~3所示，实施例1~3和对比例1所得抛光后的模具表面粗糙度如表1所示。表明实施例1~3的抛光镜面平整，抛光效果更好
表1
Figure 978710DEST_PATH_IMAGE001
以上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包含范围之内。

Claims (7)

1.一种模具抛光方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）进行第一次清洁模具，至模具清洁后在显微镜下无明显污点；
（2）将清洁后的模具进行粗抛，粗抛转速1000~5000r/min，粗抛时间1~10min，抛光液由1万~7万目金刚石研磨膏和稀释液按照固液质量比3~5：7~15混合制备；
（3）粗抛完成后，保持转速1000~5000r/min，用有机溶剂将模具表面擦拭干净；
（4）进行镜面喷砂抛光，喷砂喷射方向与模具表面呈30~70°，抛光时间0.2~5min；
（5）进行第二次清洁模具，至模具清洁后在显微镜下无明显污点；
（6）将第二次清洁后的模具进行精抛，转速为1000~5000r/min，精抛时间1~10min，抛光液由8万~12万目金刚石研磨膏和稀释液按照固液质量比3~5：7~15混合制备；
（7）精抛完成后，保持转速1000~5000r/min，用有机溶剂将模具表面擦拭干净。
2.如权利要求1所述的模具抛光方法，其特征在于，步骤（1）的第一次清洁模具为：将模具在丙酮溶液中浸泡2~10min；置于流动去离子水流下冲洗干净；再使用高速气流去除模具表面附着的颗粒物；最后使用有机溶剂擦拭模具表面，至模具清洁后在显微镜下无明显污点。
3.如权利要求1所述的模具抛光方法，其特征在于，步骤（2）和（4）中，所述稀释液为钻石油和/或钻石水。
4.如权利要求1所述的模具抛光方法，其特征在于，步骤（5）的第二次清洁模具为：将模具置于流动去离子水流下冲洗干净；置于超声清洗槽中进行超声清洗；使用高速气流去除模具表面附着的颗粒物；最后使用有机溶剂擦拭模具表面，至模具清洁后在显微镜下无明显污点。
5.如权利要求4所述的模具抛光方法，其特征在于，超声清洗过程中，超声频率20~150KHZ，超声清洗1~10min，温度为20~80℃。
6.如权利要求1~5任一项所述的模具抛光方法，其特征在于，所述有机溶剂为酒精、异丙醇、丙酮、乙醚、乙二醇乙醚醋酸酯中的至少一种。
7.如权利要求6所述的模具抛光方法，其特征在于，采用无尘布或无尘纸蘸取有机溶剂对模具表面进行擦拭。
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