4. Технология производства ико

Технология производства ИКО включает следующие операции: резку, механическую обработку стекла, (фацетирование, шлифовка, полировка), формообразование (моллирование, прессование), упрочнение, нанесение покрытий и шинок, сборку (склейку) прозрачного элемента, обрамление и герметизацию, заделку в арматуруй испытания на соответствие требованиям технических условий.

Кингстон/технол/технол-схема

4.0. Склад стекла.

Склад стекла состоит из нескольких участков. На первом участке хранятся ящики со стеклом в упаковке поставщика. На складе имеется кран-балка, погрузчики и пирамиды для ящиков со стеклом. После доставки автомобильным транспортом ящики со стеклом разгружаются кран-балкой и погрузчиками устанавливаются в пирамиды. На этом же складе ящики по мере необходимости в определенном стекле раскрываются, листы стекла, размером 3250х2200 разрезаются пополам и доставляются на склад отбора стекла.

На складе отбора стекла для каждого вида стекла имеется своя пирамида. Листы стекла разрезаются на форматки, как правило, 1625х1100, т.е. еще раз пополам и из этих форматок производится контролерами ОТК отбор стеклозаготовок для вырезки заготовок стекол.

Кингстон/МГУПИ/производство/Резка-фацет/12,13,14

4.1. Резка стекла

Одной из начальных операций при производстве ИКО является резка силикатного стекла на заготовки требуемых размеров. Наиболее распространенным способом служит механическая резка, заключающаяся в нанесении специальным инструментом глубокой царапины (трещины) на лист стекла по периметру заготовки с последующим созданием растягивающих напряжений, приводящих к разрушению стекла по линии надреза и отделению заготовки (отломке).

В качестве режущего инструмента используется алмаз или твердосплавный ролик. Диаметр и угол заточки ролика выбирается в зависимости от толщины стекла: чем тоньше стекло, тем больше диаметр и острее угол.

Заготовки могут вырезаться вручную по фанерным шаблонам с учетом припуска на последующую обработку края. Отломка обрезков осуществляется также вручную. В качестве оборудования, основного и вспомогательного инструмента при этом используются: стол, покрытый байковой тканью, стеклорез с алмазным или победитовым наконечником, фанерный или пластмассовый шаблон, линейка керосин, щипцы, щетки для сметания осколков стекла, пылесос.

Кингстон/МГУПИ/производство/резка-фацет/4

Механическую резку стекла можно осуществлять на автоматическом столе. Геометрические размеры заготовки заносятся в специальную программу резки. В этом случае точность реза значительно выше, припуск меньше. В качестве оборудования, основного и вспомогательного инструмента при этом используются: автоматический стол резки, стеклорез с алмазным или победитовым наконечником, керосин, щипцы, щетки для сметания осколков стекла, пылесос. При автоматической резке отломка бортов стекла производится, как правило, вручную, поэтому нужен ручной стеклорез и щипцы.

Например, в ОАО "НИТС" имеется автоматический стеклорежущий станок ГФБ-37/26 для резки стекла. Стеклорежущий станок предназначен для вырезания в автоматическом режиме прямоугольных и криволинейных заготовок из листов стекла толщиной от 3 до 12 мм. Рабочая поверхность стола, на которой происходит резка стекла, перед и после каждой операции тщательно очищается пылесосом от мелких осколков стекла. Для резки стекла необходимо составить и ввести в запоминающее устройство станка программу для каждого вида (конфигурации) стеклозаготовки.

Кингстон/производство/ резка-фацет /10

В руководстве по эксплуатации станка ГФБ-37/26 приводится интервал рабочего давления воздуха при резке стекол различной толщины, рекомендуемых производителем, однако даже в этих условиях давление приходится устанавливать более точно. Если начать резку при низком давлении, то разрез может прерываться и стекло будет плохо обламываться. Повышенное давление также нежелательно, т.к. увеличивается угол врезания и, соответственно, поврежденный слой, что приводит к необходимости удаления большего по глубине слоя стекла при последующей шлифовке.

При наладке станка ГФБ-37/26 были опробованы два режима давления (2 и 3 бара) [НТО «Исследования по повышению прочности стеклопластин за счет оптимизации технологического процесса обработки края стекла на автоматическом центре», М., «НИТС» 2005 инв. № , 30 с.].

Во втором случае была отмечена большая рельефность поверхности торцов. Прочность образцов при давлении 2 бара составляла 60(54-69) МПа, а при давлении 3 бара – 50(46-55) МПа, что косвенно может служить подтверждением увеличения повреждаемости во втором случае.

Полученные дефекты не удалось полностью проработать даже после снятия с торцов слоя толщиной 1,5 мм при шлифовке образцов на станке Tеtchngroove-3000. Прочность поднялась незначительно – 52(42-64) МПа. В дальнейшем все образцы резались при давлении на инструмент 2 бара.

Образцы в виде балочек (табл. 300), испытанные на поперечный изгиб для определения прочности края, показывают, что при резке на станке минимальная прочность на 60% выше, чем при ручной резке.

Таблица 300 Результаты испытаний на прочность при четырехточечном поперечном изгибе образцов 210х40х5 мм

Обработка торцов	Прочность кг/мм2
	рез в растяжении	рез в сжатии
На станке ГФБ-37/26	8 (7,3-9,1)	14,4 (12,9-15,8)
Вручную роликом	7,3 (4,4-8,5)	-

Кингстон/МГУПИ/ фацет

Для резки стекла толще 15 мм используются алмазные диски, пилы, ленты и фрезы. Резка толстых стекол также может осуществляться вручную, по шаблону или на столе - автомате по программе. Таким же способом режутся специальные стекла и оптическая керамика.

Все большее распространение приобретает гидроабразивная резка. Гидроабразивным способом можно резать даже триплексы или более толстые слоистые композиции. Уже широко выпускается оборудование для этого способа. Правда на данный момент только для резки плоских заготовок.

Другие способы резки стекла, например, газопламенная, плазменная, лазерная, электронагревательная, индуктивная, несмотря на определенные преимущества, пока не получили широкого распространения из-за аппаратурных и технологических сложностей.

Наиболее близка к промышленному внедрению лазерная резка, разработанная под руководством зав. Кафедрой ПР-6 В.С. Кондратенко и ген. Директором ОАО «НИТС» В.Ф. Солиновым.

Кингстон/Х

Для резки обычных строительных стекол с повышенным содержанием железа удобно использовать твердотельный лазер 1,03 мкм. Для резки тонких (до 1 мм) высокопрозрачных стекол типа «Оптивайт» этот лазер не подходит, так как стекло в этой области спектра не поглощает и для этого случая необходим СО₂ газовый лазер, для более толстых подойдет и волоконный иттребиевый лазер.

После лазерной резки качество кромки идеальное с точки зрения трещиноватости, точность реза выше, чем при механической резке, однако очень острые углы кромки не позволяют использовать такое стекло, так это опасно для рабочих и острые края могут повреждаться при транспортировке, переработке и эксплуатации в результате чего будут возникать опасные трещины.

Еще больше проблем возникает при резке крупногабаритных стеклозаготовок сложной формы.

В настоящее время в ОАО «НИТС» совместно с ОАО «ОКБ Сухого» приобрел и внедряет в производство робот фирмы Кука с мощным волоконным иттербиевым лазером для резки крупноформатных криволинейных заготовок.

Кингстон/МГУПИ/производство/резка-фацет/MOV проблемы масштабного фактора. Кингстон/2011/ТСК 200-вырезка

Пока на данный момент этот вопрос до конца не решен и лазерная резка не нашла должного места в технологии ИКО.

Так как изделия конструкционной оптики (ИКО) в процессе эксплуатации подвергаются большим деформационным, тепловым и ударным нагрузкам, то к стеклянным пластинам, составным частям ИКО предъявляются повышенные требования к прочностным свойствам.

Ранее было показано, что прочность стекла зависит от состояния поверхности, т.е. наличия опасных дефектов. Наиболее опасными дефектами стеклянных пластин считаются дефекты торцов, т.к. поверхность стекла огненно полирована, а торцы образовались путем воздействия абразива и они являются инициаторами основных разрушений ИКО на объектах. Поэтому торцы стеклозаготовок для ИКО для повышения прочности подвергаются механической шлифовке (фацетированию) свободным или связанным абразивом. Получаемая кромка может иметь различный профиль-фаску (прямой, притуплённый, валик, полувалик и т.п.). В необходимых случаях в целях повышения прочности или улучшения светорассеивающих свойств фаску дополнительно полируют.

Обработку торцов стекла можно производить вручную, свободным или связанным абразивом, полуавтоматическим способом и автоматически.

Обработку края свободным абразивом (водной суспензией порошка корунда или карборунда) можно производить вручную на вращающейся чугунной или абразивной шайбе.

Кингстон/МГУПИ/производство/Резка-фацет/2,9,11

Для обработки связанным абразивом используется алмазный инструмент - диски с плоской или профилированной кромкой, ленты.

Вручную, как правило, обрабатывают либо фаску, либо торец стекла у стеклозаготовки со сложной поверхностью после неоформаченного моллирования. Фаску вручную также обрабатывают на ленточных станках или алундовом камне.

F/2010/ОКБ Сухого

Привести данные по ленточному станку.

Полуавтоматическая обработка стеклозаготовок, например в ОАО «НИТС» осуществляется на станках ТСР-38.00.000 по копиру.

Кингстон/МГУПИ/производство/резка-фацет/6,7,8

Для стекла толщиной 3-10 мм используются алмазные круги с зернистостью 125/100, а для стекла толщиной 10 мм - 160/125, что приводит к образованию трещиноватого (80-100) мкм соответственно. Удаление выколок при переходе от торца к поверхности производится на шайбе вручную.

Для полуавтоматической обработки разработана технология, позволяющая получить шероховатость поверхности R_a=0,32-0,16 мкм [ГОСТ 2789-73], однако она предусматривала обработку стеклозаготовок за четыре перехода с использованием для третьей и четвертой стадии алмазных кругов на полиуретановой связке. Технологическая схема такой обработки очень сложна (круги изготавливались в условиях институтской лаборатории), длительна и применяется только для получения уникальных изделий спецназначения.

Автоматическая обработка торцов плоского стекла производится на обрабатывающих центрах, например "Технорев 3000".

Кингстон/производство/ резка-фацет /15,16,17

Обработка торцов стекла происходит с помощью алмазных инструментов. В результате такого воздействия (если рассматривать отдельно взятое зерно абразива) на поверхности стекла образуется царапина. По [Шинкер М. и др. Технология высокоскоростной алмазной обработки стекла со скоростью резания до 100 м/с. Перевод НИТС №81, 3 I СМ.10.07.81 рег. №04110737, с.59.] при небольшой глубине врезания 1 мкм остается пластичная царапина без исходящих от нее трещин – волосовин, а при увеличении глубин врезания появляются конхоидальные боковые трещины, распространяющиеся с наклоном по направлению царапин. В конце царапин остается несколько конхоидальных трещин, некоторые из которых заканчиваются под поверхностью и создается впечатление большой пластической деформации поверхностных слоев. Зона повреждения под царапиной может изменяться по глубине в зависимости от глубины врезания алмаза, однако это справедливо только до определенных значений, после чего она становится практически константой. В процессе хрупкого разрушения происходит отделение материала от изделия через конхоидальные трещины, которые распространяются от центральной "борозды". Измерения [Ардамацкий А.Л. Алмазная обработка оптических деталей. Изд. Машиностроение, Л., 1078, с.230. Ардамацкий А.Л. Алмазная обработка оптических деталей. Изд. Машиностроение, Л., 1078, с.230.] показали, что поперечное углубление царапины имеет угол при вершине 155⁰, ширина в несколько раз превышает глубину, которая составляет 0,1 ширины. Но под царапиной имеется трещиноватый подслой, поэтому общая глубина поврежденного слоя приблизительно равна полторы ширины царапины.

Основным параметрами, определяющими процесс шлифовки алмазным инструментом, являются:

1. Окружная скорость - характеризует скорость перемещения алмазных зерен инструмента в зоне контакта с изделием.

2. Глубина резания – определяет глубину врезания инструмента за один оборот.

3. Движение подачи – выражается в мм/об изделия или инструмента.

Многочисленные исследования взаимодействия данных параметров [Качалов Н.Н. Технология шлифовки и полировки листового стекла. М.-Л., 1958 г.] при шлифовке стеклоизделий позволили сделать следующие выводы:

1. Увеличение окружной скорости круга вызывает уменьшение толщины среза, в результате чего снижается интенсивность съема. Одновременно уменьшается износ круга и снижается степень шероховатости, т.к. образуются короткие царапины и число их на единицу поверхности уменьшается. При высоких скоростях круга разница в зернистости сказывается на шероховатости менее заметно, чем при малых скоростях, потому что возрастает количество встреч. Следовательно, для увеличения стойкости круга и улучшения чистоты обработки нужно стремиться работать при более высоких скоростях.

2. С ростом продольной подачи толщина среза возрастает, что способствует увеличению производительности станка, снижению стойкости инструмента и ухудшению качества обработки. Поэтому этот параметр следует снижать на последнем переходе.

3. При увеличении нагрузки на инструмент съем увеличивается.

Однако следует отметить, что, несмотря на известные принципы, оптимальный режим обработки стеклоизделий устанавливается конкретно для каждого станка, исходя из состава стекла и требований, предъявляемых к данному изделию.

Основными требованиями к обработке стеклозаготовок для ИКО являются:

1. Профиль торцов:

а) для стекол толщиной 3-6 мм – под "карандаш";

б) для стекол толщиной 8-10 мм – полуовал;

в) для стекол толщиной 12-20 мм – плоские.

Кингстон/МГУПИ/фаска и Кингстон/МГУПИ/полукарандаш

2. Чистота обработки торцов (шероховатость), как правило, R_a=0,63 - 2,5.

3. Отсутствие визуально видимых выколок (осыпь) при переходе от торца к поверхности.

Как отмечалось ранее, из-за хрупкого разрушения от царапины обязательно отходят конхоидальные трещины, которые и являются причиной осыпи, образующейся при продольной обработке торцов стекла. Для затупления кромок на стеклозаготовке дополнительно на шайбе наносят фаску. В этом случае царапина наносится на торец под углом 45⁰, причем ее окончание переходит в поверхностную зону и заканчивается пластичной царапиной и небольшим количеством отходящих трещин. Естественно, что они потом являются инициаторами трещин под действием нагрузок, о чем свидетельствует разность в значениях прочности при поперечном и симметричном изгибах (примерно в 2 раза). При использовании тонкодисперсного абразива глубину идущих от фасок трещин можно значительно уменьшить. Дефектность кромок можно понизить при использовании кругов на полиуретановой основе, но при этом увеличивается длительность обработки. Также необходимо учитывать направление вращения ленты – на отрыв, а не на «закол».

При обработке торцов на станке Teхнорев-3000, шлифовка происходит с помощью программного управления за 3 перехода, с полировкой – за 4 перехода. При этом используются алмазные инструменты (Табл. 1):

Таблица 1.

Наименование	Назначение и характеристика	Обозначение по руководству
Алмазный круг секторный	Грубая обработка	D181
Алмазный круг крупнозер-нистый с поперечными канавками	Грубая обработка	Черновой (Rough D181)
Алмазный круг	Средняя зернистость	Промежуточный (Medium D91
Алмазный круг	Мелкая зернистость	Мелкий (Fine D64)
Обычный полировальный круг	Мелкая зернистость

Кингстон/МГУПИ/Табл-Алмаз-круг

При скорости вращения шпинделя и скорости прохождения инструмента 100% трехпереходная обработка позволяет получить шероховатость поверхности, соответствующей ~R_a= 1,25-0,63. Теоретически вычисленная глубина трещиноватого слоя соответствует примерно 45 мкм. Однако на кромках стеклозаготовок наблюдаются выколки, которые не соответствуют эталонам торцов стеклозаготовок для ИКО.

Условно каждый алмазный инструмент должен снять слой такой толщины, при котором уровень максимальных трещин, образующихся при его работе, совпал бы с уровнем трещин от предыдущего инструмента, что выражается формулой [Качалов Н.Н. Технология шлифовки и полировки листового стекла. М.-Л., 1958 г.]:

_I = F_i+1 – F_i = kD (E-1) , где

_I – толщина снимаемого слоя стекла

F_i+1 и F_i – соответственно толщины разрушенного шлифовкой слоя стекла после обработки (i+1) и i-ой фракциями абразива;

k = 0,7;

E – модуль перехода крупности зерна =2;

D – верхний предел размера зерен основной фракции.

Таким образом, разрушенный слой стекла после первого перехода (50-70) мкм; после второго перехода  30 мкм, после третьего перехода  17 мкм. Трещиноватый слой равен

F = k^.D,

откуда

F₁  130 мкм; F₂  65 мкм; F₃  45 мкм.

Кингстон/МГУПИ/Табл-Алмаз-круг

На практике, исходя из точности реза и профиля кромки на первом переходе срезался слой 1,5 мм, на втором  0,2 мм, на третьем  0,1 мм, что позволяет говорить о том, что после каждого перехода на торце остаются дефекты, присущие только данному переходу.

Исследование на микроскопе МБС-10 с увеличением 210 раз образцов после обработки позволило определить величину выколок в зависимости от скорости подачи инструмента. В среднем величина выколок при 100% скорости подачи на третьем переходе составляет 120 мкм. Снижение скорости подачи до 25% позволяет снизить их величину до 75 мкм, а снижение скорости подачи до 15% - до (30-60) мкм.

После ручной обработки фасок на этих образцах также имеются выколки, но их значительно меньше, а величина их составляет (50-70) мкм. Наряду со скоростью подачи при обработке образцов, варьировалась скорость вращения шпинделя. Существенного снижения дефектности при этом не отмечено. Все изменения скорости обработки производились только при третьем переходе, т.к. имеющиеся дефекты возникали на конечной стадии, а полученные при предыдущих переходах дефекты срезались.

В таблице 2.1 приведены значения прочности образцов размером 240х40х5 мм при поперечном четырехточечном изгибе.

Таблица 2.1 Прочность образцов при четырехточечном изгибе

с различной обработкой

№№	Способ обработки торцов				Прочностные значения , МПа
	Парамет-ры резки, на станке ГФБ-37/26, бар	Параметры шлифовки на станке Teхнорев-3000			Мин.	Ср.	Макс.
		Скорость подачи, %		Скорость вращения шпинделя,%
1	вручную		_	_-	44	70	80
2	вручную		Фаска снята на каменной шайбе вручную		65	74	80
3	3		_	_	46	50	55
4	2		_	_	54	60	69
5	3		I-II пер.100%, III пер25%	100%	42	52	64
6	2		I-III переходы –100%	100%	50	75	95
7	2		Обработка .по п.6, фаска вручную на каменной шайбе		66	81	95
8	2		I-II пер.100%, III пер25%	100%	69	80	104
9	2		I-III переходы- 100%	125%	61	84	111
10	2		I-II пер-100%, III пер25%	125%	69	78	89
11	2		По п.9, и.о. 4600С,192 ч	100%	235	254	280
12	2		По п.II, и.о.4600С,192 ч	125%	216	252	267

Примечание – 100% скорость подачи - 2000 мм/мин; 100% оборотов шпинделя - 5400 об/мин.

Кингстон/МГУПИ/производство/резка-фацет/15-17

Кингстон/МГУПИ/Фацет

Можно видеть, что изменение скорости подачи на третьем переходе позволяет поднять нижние значения прочности, в то время как верхние значения остаются примерно одинаковыми.

Дополнительная обработка фасок позволяет убрать основные выколки, однако более глубокие бороздки их разрушенного слоя и, следовательно, имеющиеся дефекты в трещиноватом слое, направленные перпендикулярно к поверхности не дают прочностного эффекта: полученные значения прочности и в том и в другом случае примерно одинаковые.

И так, стекла после вырезки передаются на обрабатывающий центр "Технорев 3000". Для обработки торцов на стекле оставляется припуск 1,5 мм. Обработка торцов происходит в несколько этапов с использованием алмазных кругов с уменьшающейся зернистостью (таблица 1).

Для резки и обработки края необходимо составить и ввести в запоминающее устройство станка программу для каждого вида (конфигурации) стеклозаготовки.

Образцы, обработанные на данном оборудовании, показывают достаточно высокие и стабильные результаты по прочности (таблицы 2.1) и производительности, что важно для изготовления ИКО.

В последнее время разрабатываются процессы тепловой обработки (оплавления) края силикатного стекла с помощью газовых горелок или

плазмотронов, что несколько повышает прочность деталей по сравнению с механически обработанными, но требует специальных мер по отжигу термических напряжений.

Таблица 2.2

№ п/п	Шлифованные торцы с фаской σ, кГс/мм2 (сортировка)	Полированные торцы с фаской σ, кГс/мм2 (сортировка)	Торцы после резки обработанные лазером σ, кГс/мм2 (сортировка)
1	5.67	5.76	8.69
2	6.10	6.17	8.98
3	6.87	6.95	9.59
4	6.88	7.22	10.06
5	7.05	7.59	10.20
6	7.06	7.76	10.81
7	7.34	7.81	11.04
8	7.41	7.87	11.14
9	7.44	7.95	11.28
10	7.62	8.06	12.00
11	7.92	8.46	12.53
12	8.12	8.56	12.80
13	8.42	8.82	13.35
14	8.54	8.86	13.45
15	8.61	9.10	14.35
16	8.64	9.25	14.65
17	8.69	9.79	14.76
18	9.14	10.06	14.87
19	9.49	10.36	15.10
20	9.56	10.59	15.45
21	9.67	11.90	16.11
22	10.12	13.80	17.61
σмин, кГс/мм2	5.7	5.8	8.7
σсред, кГс/мм2	8.0	8.8	12.9
σmax, кГс/мм2	10.1	13.8	17.6

Кингстон/МГУПИ/Табл-Алмаз-круг

Значительно большие проблемы возникают при обработке торца крупногабаритных стеклозаготовок 3-D формы на 5-ти координатном обрабатыващем центре.

Кингстон/

Термически полированное силикатное стекло (флоат-стекло) до толщины 12 мм, прошедшее входной технологический контроль на соответствие требованиям к авиационному остеклению, не нуждается в дополнительной механической обработке поверхности. Однако более толстое 15 и 19 мм стекло без механической обработки поверхности практически может быть подвергнуто только закалке и то прочность оловянной и чистой сторон сильно отличаются. Привести данные из отчета или статьи.

F/МГУПИ/фацет

В табл. 6 приведены данные испытаний на центрально-симметричный изгиб (ЦСИ) 19 мм стекол фирм Сан-Гобен и Пилкингтон.

Для 19 мм стекла образцы имели размер 400х400 мм.

Таблица 6

Вид обработки стекла	Прочность поверхности стекла, кг/мм2
	"оловянная"	"чистая"
Сырое стекло	5,2; 5,2; 6,1; 7,0	10,3; 11,3; 7,7; 15,0
Закалка 1,1N+ 15 мкм травление	11,5; 11,9; 12,1;	25,7; 36,0;
Ионный обмен	нет данных	35,0;
Ионный обмен+ 15 мкм травление	15,0; 18,0;	30,0; 38,0;

Анализ полученных результатов прочности сырого и упрочненного стекла позволяет сделать вывод о том, что на "оловянной" поверхности дефекты более значительные, чем противоположной.

Исследование поверхности стекол различных фирм под микроскопом при увеличении от 20 до 100 раз позволило обнаружить далеко не идеальную "оловянную" поверхность стекла, причем во многих случаях можно было обнаружить микросколы.

У образцов 18,6 мм стекла фирмы Сан-Гобен размером 400х400 механически снимали слой стекла толщиной от 0,1 до 0,3 мм только с "оловянной" стороны. Затем эти образцы закалили до 1,1 N, протравили в плавиковой кислоте на 230 мкм, покрыли защитным подслоем и испытали на ЦСИ. В растяжение ставили "оловянную" сторону.

Результаты испытаний приведены в таблице 7.

Таблица 7.

№ об-раз-ца	Толщина образца, мм			Наличие «бугор-ков»	На-груз-ка, кГс	Напряжение при разрушении
	Ис-ход-ного	После мехоб-работки	После травле-ния			кГс/мм2		МПа
1	18,6	18,5	18,1	До 0,5 мм	48500	63		617
2	18,6	18,4	17,95	Нет	50000	>70	Не раз-руши-лись	>686
3	18,6	18,3	17,85	Нет	50000	>70		>686
4	18,6	18,3	17,85	нет	50000	>70		>686

1. Приведенные данные подтвердили гипотезу о том, что основным источником снижения прочности стекла являются поверхностные дефекты, связанные с самим способом производства стекла, т.е. как бы являющиеся системными. Причем для толстых стекол вследствие своей природы они проявляются наиболее сильно, вследствие чего для "оловянной" стороны невозможно получить даже тех значений прочности при упрочнении стекла методами закалки, или ионного обмена, которые имеют место для тонких стекол.

2. Для получения высоких значений прочности у толстых стекол нужно или механическим и химическим путем удалять поверхностные дефекты, или хотя бы располагать "оловянную" сторону стекла в ИКО таким образом, если это возможно, чтобы она "работала" на сжатие при возможном механическом воздействии на изделие остекления.

Для изготовления прецизионных оптических деталей из специальных термостойких и оптических стекол с высокими требованиями по плоскостности и форме поверхности необходима механическая обработка. Кроме того, такая обработка может одновременно повысить прочность материалов, не способных к упрочнению другими способами, например, кварцевого стекла и оптической керамики. С этой целью используется многостадийный процесс глубокой шлифовки-полировки (ГШП), обеспечивающий устранение нарушенного трещиноватого поверхностного слоя стекла, образующегося при одностадийной шлифовке и лишь заглаживаемого при полировке.

Последовательность изготовления оптических деталей в процессе ГШП включает следующие стадии:

1. Грубое шлифование - процесс получения из полуфабрикатов шлифованной заготовки требуемой формы и размеров с припусками на последующую обработку. При этом удаляется значительное количество материала.

Для грубого шлифования используются абразивные шлифпорошки различных фракций, а также грубозернистый алмазный или абразивный инструмент. Высота микронеровностей получаемых поверхностей составляет 20-80 мкм.

2. Среднее шлифование - процесс, целью которого является сглаживание и измельчение микрорельефа, полученного при грубом шлифовании, и придание заготовке более точных размеров. Обработка осуществляется тем же способом, высота получаемых микронеровностей 10-25 мкм.

3. Тонкое (мелкое) шлифование - дальнейшее измельчение микрорельефа и повышение чистоты поверхности с целью подготовки к полированию. Размер абразивных зерен инструмента не превышает 25 мкм, что дает тонкую матовую фактуру поверхности с высотой неровностей до 4 мкм. Поверхность контролируется на наличие допустимых царапин и других дефектов.

(Добавить данные из диссертации или реферата А.В. Бобкова)

4. Полирование - процесс удаления матовой фактуры и придания поверхности заданной оптической чистоты и точности - осуществляется с помощью полирующих порошков, наносимых на упруго-пластичную поверхность инструмента. Средняя высота неровностей поверхности 0,05-0,1 мкм. Допустимые дефекты регламентируются стандартом по классу чистоты оптических деталей.