5. Вспомогательные материалы

5.1. Смазочно-охлаждающие жидкости (сож)

Все операции механической обработки оптических материалов с помощью шлифующих и полирующих абразивов выполняют в присутствии СОЖ.

При распиливании стекла, сверлении отверстий, круглом шлифовании пластин, предварительном и тонком шлифовании плоских и сферических поверхностей, нанесении пазов, канавок, скосов и выполнении других операций механической обработки стекла используют различные СОЖ.

Эмульсия имеет следующий состав, %: эмульсол – от 2 до 8; керосин – от 0 до 8; вода – от 85 до 98. Эмульсол, представляя собой отходы масляного производства, содержит малое количество поверхностно-активных веществ и плохо растворяется в воде, что определяет низкие смазывающие и смачивающие свойства эмульсии. В зоне контакта зерен алмаза со стеклом смазывающей пленки практически нет, а находится только прослойка воды. При отводе тепла она испаряется, трение пары стекло – алмаз происходит почти всухую, что ускоряет изнашивание зерен. Коагуляцию частиц стекла и их адгезию к поверхности рабочей кромки инструмента уменьшают введением в состав эмульсии некоторого количества (от 0,2 до 4 %) кальцинированной соды (ГОСТ 5100-85*Е).

Водный раствор эмульсола НГЛ-205 (ТУ 38-101-547-75) повышает стойкость инструмента и интенсивность процесса шлифования, но присутствующие в нем добавки (Na₂CO₃, Na₃PO₄, NaNO₃) частично выпадают в осадок, что затрудняет хранение и использование эмульсии.

Водный раствор (3-5 %) эмульсола, состоящего из сульфокислоты (75 %), тринатрийфосфата (15 %), глицерина (10 %), обладает улучшенными смазочно-охлаждающими свойствами. В его состав могут быть введены фосфорсодержащие соединения, повышающие антикоррозионные и смазочно-охлаждающие качества эмульсии.

Водный (10-20%) раствор глицерина с добавлением (0,5 %) триэтаноламина также обладает смазочно-охлаждающими свойствами.

При выполнении операции центрирования линз в качестве СОЖ используют веретенное или вазелиновое масло. Для центрирования линз из налетоопасных стекол, могут быть применены водосодержащие эмульсии, но они увеличивают шероховатость обработанной поверхности.

За критерии оценки СОЖ принимают поверхностное натяжение σ и кислотность рН, которые оказывают влияние на интенсивность процесса и шероховатость шлифованной поверхности. Оптимальные показатели процесса имеют место при σ = (38 + 44) 10³ Н/м и рН = 9,0 + 9,2.

5.2. Материалы для соединения заготовок с приспособлением

К наиболее распространенным материалам для соединения заготовок с приспособлением относятся термопластичные вещества и их сплавы.

Наклеечные смолы – это сплавы ряда веществ, взятых в определенных сочетаниях и весовых соотношениях. Основными компонентами являются перечисленные ниже вещества.

Канифоль сосновая (ГОСТ 19113-84*) — остаточный продукт переработки естественной смолы (живицы) сосны. Температура размягчения 65 – 80°С (в зависимости от состава). Хорошо растворяется в спирте, ацетоне, хуже – в бензине. Имеет высокую клеящую способность. Входит во все марки наклеечных смол в количестве от 25 до 90 %. С увеличением содержания повышает твердость и температуру размягчения смолы.

Пек сосновый – остаточный продукт переработки дегтя, который получают термической обработкой древесины с большим содержанием смолы. Температура размягчения 45 – 60°С. Хорошо растворяется в бензине и ацетоне, хуже – в спирте. Является компонентом наклеечных смол большинства марок. Выполняет функцию пластификатора, понижая вязкость смолы и придавая ей эластичность. Течет при низких температурах. Увеличивает клеящую способность смолы.

Парафин нефтяной (ГОСТ 19660-74*) – смесь твердых углеводородов, получаемых из парафиновых нефтей. Температура плавления 38-65°С, устойчив к действию щелочей и кислот. По внешнему виду – белая кристаллическая масса.

Пчелиный воск (ГОСТ 21179-75*) – продукт плавления вощины, представляющий соединение сложных эфиров, спиртов и кислот. Строение кристаллическое, температура плавления 64 – 66ºС. Хорошо растворяется в ацетоне и бензине, плохо – в спирте.

Шеллак – естественная смола, представляющая продукт биологической деятельности тропических насекомых. Температура плавления шеллака в зависимости от его происхождения может достигать 150 °С. Растворим в щелочах и спирте, почти нерастворим в эфире и бензине. Входит в состав смол некоторых марок с массовой долей 40-50% для повышения механической прочности сплава. В смолах, используемых в больших количествах, его заменяют тальком или графитом.

Номенклатуру наклеечных смол, учитывающую вид выполняемой операции, конструктивные формы, размер и точность деталей, регламентирует ОСТ 3-6461-88. Свойства смол характеризуют температурой размягчения, которую определяют в соответствии с ГОСТ 11506-78*.

Наклеечные воски – сплавы воска с канифолью. Количество воска в сплавах разного состава – от 20 до 10 %, канифоли – от 80 до 90 %. Применяют для склеивания заготовок между собой и фиксации их положения на приспособлениях. Вследствие высокой вязкости сплавов толщина клеящего слоя составляет 0,2 – 0.3 мм.

Наклеенные парафины представляют собой сплавы парафина с воском. Содержание парафина 15 – 20 %, остальное – воск. Сплавы пластичны и текучи; толщина клеящего слоя – в пределах 0,05 – 0,10 мм. В некоторые сплавы для повышения их твердости вводят (до 50 %) канифоль.

Сплавы металлов с низкой температурой плавления по ряду технологических свойств имеют преимущества перед наклеечными смолами: возможность разборки блоков при погружении в теплую воду; сокращение расхода органических растворителей для промывки заготовок, минимальные потери сплава; возможность многократного их использования. Пример такой композиции – сплав Вуда, в состав которого входят: висмут (50%), свинец (25%), олово (12,5%), кадмий (12,5%). Температура плавления 60-90°С.

Гипс – мелкозернистый порошок, получаемый обжигом природного двуводного гипса (CaSO₄∙2Н₂О) до превращения его в полуводный (2CaSO₄∙Н₂О). Используют гипсовые вяжущие Г-ЗП, Г-6П (ГОСТ 125-79**) или медицинский гипс (ОСТ 21-8-80), которые смешивают с водой. По истечении некоторого времени раствор затвердевает. Продолжительность рабочего состояния раствора (время от засыпки гипса в воду до заливки блока) до 3 мин. Время затвердевания от 4 до 6 ч. Отрицательным свойством гипса является увеличение объема вещества при затвердевании.