3. Технологические факторы, влияющие на точность формообразования оптических поверхностей.

Деформация заготовок при блокировании. При блокировании на ОД оказывается силовое воздействие, которое деформирует ОД. По окончании блокировки деформация ОД фиксируется посредством наклеячной смолы или оптического контакта. Обработанная в деформированном состоянии ОД после разблокировки под действием упругих сил своего материала разгибается, искажая геометрию обработанной поверхности. Величина искажения равна величине деформации ОД при блокировании. Эта деформация и составляет ошибку профиля поверхности.

Остаточные напряжения в стекле. После литья оптическое стекло подвергается отжигу. В материале ОД всегда присутствуют остаточные напряжения, величина которых определяется техническими требованиями заказчика к стеклу. При обработке с ОД производится съем материала по заданному закону. Внутри материала ОД происходит нарушение баланса внутренних сил, и под воздействием остаточных напряжений ОД изгибается, внося непредвиденные искажения в форму обработанной поверхности. Для численного прогнозирования возможных деформаций ОД, имеющей остаточные после отжига внутренние напряжения, необходимо иметь для данного материала ОД коэффициент пропорциональности между величиной двулучепреломления и реальным значением напряжения, а также карту распределения внутренних напряжений в ОД. Эти данные позволят составить эквивалентную схему нагружения ОД и рассчитать кривую ее деформации при возникновении дисбаланса сил при съеме материала с одной из сторон ОД.

Градиенты температуры. Особенностью процесса полирования методом взаимного притира, используемого при формообразовании сферических поверхностей, является типичный срыв края типа «фаски» и образование «ямы» в центре ОД. Такие искажения геометрии поверхности возникают в результате того, что край и центр ОД находятся в разных тепловых условиях. Так как с краев притирающихся поверхностей идет интенсивное испарение влаги, края остывают и сжимаются, отходя друг от друга. Притир на краю прекращается. Подача полирита идет с края, поэтому на краю слой полирита нарастает и производит энергичное удаление стекла в этой зоне. На ОД происходит срыв края. Напротив, центр ОД постоянно «прикрыт», теплоизолирован полировальником от внешней среды. Здесь идет интенсивный нагрев, материал полировальника и ОД расширяются, интенсивность притира возрастает, в центральной зоне поверхности образуется «яма». Для устранения краевого искажения геометрии поверхности полировщик заранее устанавливает соотношение размеров полировальника и ОД таким образом, чтобы верхнее звено участников взаимного притира было на 10 - 15 % меньше нижнего. Этим самым уменьшается зона с «присушенным» полиритом. Принципиальное решение проблема срыва края получает при использовании помп, обеспечивающих непрерывную подачу суспензии в зону притира. Для устранения дефекта типа «ямы» в центре ОД - производится выборка материала в центре полировальника, уменьшающая площадь притира в этой зоне. Таким образом, устранение искажения геометрии поверхности достигается путем уменьшения в центральной зоне коэффициента покрытия ОД инструментом.

Шероховатость поверхности. Поверхности ОД, как правило, обрабатываются последовательно одна за другой. В результате после полировки одной поверхности другая (или даже – для призм - несколько других поверхностей) остаются еще шлифованными. Шлифованные поверхности адсорбируют на себя ионы и молекулы влаги, которые, попадая в поры, оказывают расклиниваюшее воздействие на шлифованную поверхность. В результате ОД изгибается в сторону полированной поверхности.При понижении влажности в атмосфере указанный изгиб уменьшится: ОД будет вести себя подобно датчику влажности, нестабильно. Для уменьшения описанного эффекта ОД придают увеличенную толщину, либо полируют с обеих сторон.

Срыв края на поверхности ОД. Срыв края является типичной ошибкой процесса формообразования поверхностей ОД при классической обработке. Большое влияние на величины этого искажения оказывает выбор материала полировальника. В последнее время в качестве основы для полировальников рекомендуются синтетические материалы типа кожзаменителей. Благодаря пористости кожзаменителя с поверхности полируемого стекла удаляются все микрочастицы. В результате обрабатываемая поверхность приобретает нулевой (самый высокий) класс чистоты. Однако – в силу мягкости материала полировальника - края ОД оказываются сорванными на достаточно протяженном, наиболее ответственном участке поверхности. Поэтому при обработке высокоточных ОД применение мягких материалов в качестве основы для полировальников недопустимо.

Возникновение ряби на поверхности ОД. Стекло и материал полировальника (смола, полиуретан, фетр и т. д.) обладают высокой упругостью. При достижении определенного значения относительной скорости на притирающихся поверхностях возникают высокочастотные колебания, приводящие к образованию на обрабатываемой поверхности ряби, недопустимой для точных ОД. Режимы, на которых синтетические и мягкие материалы обеспечивают высокую чистоту, приводят к образованию ряби на поверхности ОД. Смолы, обеспечивая заданную чистоту на приемлемых скоростях обработки, не образуют ряби, поэтому вот уже несколько столетий пековые смолы остаются непревзойденным материалом, используемым для изготовления полировальников.