Спосіб маслова виготовлення склокерамічного дзеркала

Номер патенту: 9297

Опубліковано: 15.09.2005

Автор: Маслов Володимир Петрович

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Спосіб виготовлення склокерамічного дзеркала, що включає шліфування та полірування окремих частин дзеркала, нанесення з'єднувального шару, стикування деталей, їх термічну обробку, охолодження до кімнатної температури та хімічне полірування у розчині плавикової кислоти, який відрізняється тим, що поверхні середньої стільникової частини дзеркала полірують "на яму", на них наносять в вакуумі з'єднувальний шар алюмінію товщиною від 0,2-0,07 мкм, а термообробку проводять при температурі 400-600°С протягом 2-4 годин.

Текст

Спосіб виготовлення склокерамічного дзеркала, що включає шліфування та полірування окремих частин дзеркала, нанесення з'єднувального шару, стикування деталей, їх термічну обробку, охолодження до кімнатної температури та хімічне полірування у розчині плавикової кислоти, який відрізняється тим, що поверхні середньої стільникової частини дзеркала полірують "на яму", на них наносять в вакуумі з'єднувальний шар алюмінію товщиною від 0,2-0,07 мкм, а термообробку проводять при температурі 400-600°С протягом 2-4 годин. Запропонована корисна модель дзеркала відноситься до способу виготовлення полегшених дзеркал зі склокераміки з практично нульовим коефіцієнтом термічного розширення (КТР), які використовуються у дзеркальних телескопах в якості головних дзеркал. Запропонована корисна модель може бути використана на підприємствах оптичної та оптико-електронної промисловості при виробництві дзеркальних телескопів. У теперішній час відома конструкція дзеркал, виготовлених з монолітної заготовки склокераміки СО115М шляхом шліфування та полірування оптичної поверхні [1]. Для зменшення ваги з тильної сторони дзеркала виготовляють систему ненаскрізних отворів. Це дозволяє досягти зменшення ваги дзеркала на 50%. Додатково зменшити вагу (до 60%) можливо за рахунок хімічної обробки в розчинах плавикової кислоти. Подальше зменшення ваги за рахунок механічної обробки викликає руйнування дзеркала, тому що при кільцевому свердлінні глухих отворів керн потрібно виламувати з тіла дзеркала. Тому товщина стінок повинна бути 10мм [2]. Значне полегшення дзеркала (до 90%) можна отримати, виготовляючи його з окремих частин: верхня та нижня частина - суцільні диски, а середня частина - стільникова з наскрізними отворами [3]. Прогресивні технології обробки стільникових структур водяним струменем високого тиску дають змогу виготовляти стільникові конструкції зі стінками 2 мм, а подальша хімічна обробка додатково зменшує товщину стінки та вагу дзеркала. Виготовлені в такий спосіб частини з'єднують між собою методом глибокого оптичного контакту (ГОК). Недоліком такого способу є те, що в місцях з'єднання мають місце крайові дефекти, які зменшують міцність конструкції. Найбільш близьким технічним рішенням, прийнятим за прототип є спосіб з'єднання прецизійних деталей з оптичних силікатних матеріалів [4], що включає шліфування та полірування поверхонь, нанесення з'єднувального шару оксиду кремнію, стикування деталей, термічну обробку їх, а після охолодження до кімнатної температури конструкцію хімічно полірують для зменшення впливу крайових дефектів та збільшення міцності конструкції. Недоліками прототипу є те, що для реалізації прототипу необхідно з'єднувальні поверхні полірувати з високою якістю по вимогам геометрії (N=0,5; N10,1) та з відсутністю поверхневих дефектів типу мікроподряпин, точок. Це призводить до великої трудомісткості відомого способу і робить його нетехнологічним для виготовлення полегшених дзеркал складної конструкції. Задачею запропонованого технічного рішення є підвищення його технологічності. Поставлена задача вирішується завдяки тому, що запропоновано спосіб виготовлення склокерамічного дзеркала, що включає шліфування та полірування окремих частин дзеркала, нанесення з'єднувального шару, стикування деталей, термічну обробку їх, охолодження до кімнатної температури та хімічне полірування у розчині плавикової кислоти, який відрізняється тим, що поверхні середньої стільникової частини дзеркала полірують (N=2-1; N0,5) "на яму", на них нано т C M о> 9297 сять в вакуумі з'єднувальний шар алюмінію товщиною від 0,2-0,07мкм, а термообробку проводять при температурі 400-600°С протягом 4-2 годин Позитивний ефект запропонованої корисної моделі досягається завдяки тому, що полірування проводиться з меншими технологічними вимогами, а завдяки своїй пластичності алюмінієвий шар забезпечує прилягання та ЩІЛЬНІСТЬ з'єднання Обробка середньої стільникової частини "на яму" забезпечує в першу чергу максимальне прилягання периферійних частин дзеркала, де можуть проявлятись негативні крайові ефекти Новизна запропонованої корисної моделі обумовлена тим, що раніше запропонована ПОСЛІДОВНІСТЬ операцій та їх параметри в комплексі не були ВІДОМІ Реалізація даного способу була проведена на моделі полегшеного дзеркала В середній частині розміром 150х150х50мм зі склокераміки ZERODUR було виготовлено наскрізні отвори трикутної форми з мінімальною товщиною стінки 4мм Поверхні, що в подальшому повинні були з'єднуватись полірувались "на яму" (N=2-1; N0,5) Полірування з (N менше 1 нетехнолопчне, а більше ніж 2 не забезпечує належного прилягання Верхня пластина була виготовлена з ZERODUR розміром 150х150х4мм Поверхню для з'єднання полірували аналогічно попередній деталі На нижню частину наносили в вакуумі шар алюмінію товщиною 0,2-0,07мкм Товщина менше ніж 0,07мкм не забезпечує належного прилягання, а більше 0,2мкм не дає подальшого покращання прилягання Деталі притискали одну до одної і проводили термообробку в печі при температурі 400-600°С протягом 4-2 годин Збільшення температури та тривалості термообробки не давало додаткових переваг, а їх зменшення (нижче 400°С та менше 2 годин) не забезпечувало суцільного з'єднання З'єднання проходило за дифузійним механізмом, при якому алюміній відновлював оксид кремнію (складова частина склокераміки) і тим забезпечував з'єднання деталей В цілому трудомісткість запропонованого способу в 1,5-2 рази менше, ніж прототипу, так як вимоги по обробці поверхні суттєво спрощені Цим досягається вища технологічність запропонованого способу Фотографії виготовленого модельного зразка додаються Враховуючи оригінальність технічного рішення, автор просить дати назву цієї корисної моделі "Спосіб Маслова виготовлення склокерамічного дзеркала" Джерела інформації 1 Д А Наумов Изготовление оптики для любительских телескопов-рефлекторов и ее контроль М Наука 1988 - 160с 2 Рекламні матеріали фірми Шотт www schott corn 3 Yoder, Paul R Mounting optics in optical instruments SPIE PRESS Bellmgham, Washington USA, 2002, p 326-329 4 Маслов В П Спосіб з'єднання презиційних деталей з оптичних силікатних матеріалів, заявка №20041109613, рішення про видачу деклараційного патенту на корисну модель затверджено 09 лютого 2005 року. 9297 Комп ютерна верстка М Клюкін Підписне Тираж 26 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул Урицького, 45, м Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Глазунова, 1, м Київ - 4 2 , 01601

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Method proposed by maslov v.p. for producing a glass-ceramic reflector

Автори англійською

Maslov Volodymyr Petrovych, Maslov Volodymyr Реtrоvусh

Назва патенту російською

Способ изготовления стеклокерамического зеркала, предложенный масловым в.п.

Автори російською

Маслов Владимир Петрович

МПК / Мітки

МПК: G02B 27/00

Мітки: спосіб, склокерамічного, дзеркала, маслова, виготовлення

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/4-9297-sposib-maslova-vigotovlennya-sklokeramichnogo-dzerkala.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб маслова виготовлення склокерамічного дзеркала</a>

Подібні патенти