光學零件加工是光學儀器制造中的重要組成部分;被加工的光學零件坯料或在制零件,必須粘接在鏡盤上或夾具上,才能完成一定的加工任務。因此,粘接材料是光學零件加工不可缺少的工藝性材料。

　　1.光學零件加工過程中使用的粘接材料

　　光學零件加工過程中使用的粘接材料,基本上是熱熔型的粘接材料,根據光學零件加工的特點和使用要求,這類粘接材料必須具有:良好的粘接性;適當的硬度和脆性;適當的軟化溫度和良好的熱穩定性;優異的化學穩定性;粘接后的內應力小;成分均勻、無有害顆粒雜質;便于脫膠和零件清洗。

　　(1)松香膠

　　它用于粗磨平面或球面光學零件坯料及磨外圓的粘接。主要由松香和蜂蠟或添加少量紫膠漆片熬制而成,具有較低軟化溫度(不低于55°),便于上膠和拆膠。

　　(2)彈性上盤膠

　　它用于古典法光學零件細磨和拋光時,把光學零件粘接在鏡盤上。主要由松香、石油瀝青及中性填料組成,或添加適量的改性松香熬制而成。其制品的軟化溫度一般在80～85℃。

　　它用于光學零件高效加工剛性盤的粘接,這種剛性上盤膠仍為熱熔型的粘接材料。大致有二種:其一是用庫馬隆樹脂、酚醛樹脂或改性松香酯、中性填料等熬制成的熱熔膠。使用時將剛性盤加熱,涂上膠,再將鏡片粘上。其二是用普通彈性膠或以聚乙烯醋酸乙烯共聚物(EVA),增粘樹脂、軟化劑等熬制成熱熔膠,浸涂在紙質或布質基材上,剪成相應大小的圓片以備使用,使用方法同上。

　　(4)磨邊定心膠

　　它用于拋光好的透鏡定中心磨邊時,將鏡片粘接在機床接頭上;它是以松香、紫膠或松香、蜂蠟等分別熬制成的熱熔膠。前者熱穩定性好、后者熱穩定性差。

　　(5)棱鏡定位用粘接材料

　　用于棱鏡固定在鏡盤上,一般采用500#快硬硅酸鹽水泥與注型石膏(1∶3)用水調和,將被加工的棱鏡固定在鏡盤上,水泥可以增強石膏盤的強度,降低膨脹系數。用于棱鏡加工過程中工藝性定位用膠及高效加工流水線固定用膠,普遍采用四-氰基丙烯酸酯膠,其粘接強度,可以在涂膠后在空氣中暴露時間長短以予調節,這主要考慮拆膠方便。

　　光學零件加工過程中使用的粘接材料,已從單一的天然樹脂、逐步采用改性樹脂、合成樹脂、改善了粘接材料的使用性能。高效加工用“粘接片”對粘接強度、厚度尺寸、應力等均有較高的要求。除此,還出現使用低熔點合金作為眼鏡片上盤用粘接材料。
2.光學零件加工用研磨拋光材料及結合劑

　　光學零件加工用研磨拋光材料,是具有特殊要求的工藝性材料,它既是模具、又是磨料的載體,由于研磨拋光的加工方式不同,其研磨拋光的模層材料,不盡相同,即有區別。

　　(1)古典法與高速拋光模層材料、傳統的古典法與后來的高速拋光,盡管在加工方式上有所不同,但都是采用散粒磨料加工,基本仍屬同一范疇。傳統的古典法拋光模層材料,是沿用多年的拋光瀝青與松香等熬制成的柏油拋光模,或在其中添加少量的輕質碳酸鈣、羊毛、聚乙烯醇等填料,以提高其耐磨性和磨削能力。高速拋光,因其機床主軸轉速較快,對拋光模層材料要求硬度高一些,都采用柏油混合模外,多采用合成樹脂,如庫馬隆樹脂、聚氨酯樹脂為合成樹脂模,并在其中添加拋光粉或其它無機粉末,這里引用的樹脂既作為模層材料,又為在其中添加無機粉末或拋光粉的結合劑。

　　(2)光學高效加工研磨與拋光材料結合劑。光學加工高效生產,是近十多年興起的光學加工新方式,其主要特征是采用固著磨料加工,即用樹脂膠為結合劑,分別固著金剛石微粉或拋光粉及其它輔助材料,使其成分具有一定形狀的研磨或拋光材料。在研磨或拋光過程中起支撐磨料的作用,并使其具有一定的磨削能力和周期性的自銳作用。

　　結合劑樹脂及其形態的選擇是十分重要的;研磨材料傾向于用單組份環氧樹脂及熱塑性酚醛樹脂;拋光材料則傾向于用熱塑性酚醛樹脂及天然樹脂中的紫膠樹脂。結合劑樹脂借助溶劑配制成樹脂溶液,配制成樹脂溶液,采用冷壓成型,后固化工藝。能較好的滿足光學研磨及拋光材料的成型性能與使用性能要求,其外觀及內在質量均較好。

　　(3)光學加工專用工具粘接用膠,光學加工專用的工裝模具種類較多,其中需要用粘接技術的,一般選用通用型膠種:常用的有雙組份環氧樹脂膠、單組份酚醛樹脂膠、以及以酚醛-縮醛膠為主的或經過丁腈橡膠改性的酚醛-丁腈膠,以及雙組份氧化銅-磷酸鹽無機膠等。市售的或自行配制的均可。
二、光學零件膠合用光學膠

　　光學零件膠合用膠,即光學膠。是一類與光學零件的光學性能相近,并具有良好粘接性能的高分子物質。它可以把兩塊或多塊光學零件膠合成為能滿足光路設計要求的光學組件;也可以用它來粘接光學標尺、測微尺、光柵等光學分劃元件,以及濾光器、偏振片等光學偏振元件保護玻璃的粘接、光學塑料元件的粘接。光學膠的質量和性能與光學儀器成像質量和使用性能密切相關。

　　對光學膠的基本性能要求是:無色透明;在指定的光波波段內,光透過率大于90%;固化后膠層的折光率與被膠合的光學零件折光率相近;在使用的溫度范圍內,有較好的粘接強度;固化后膠層的彈性模量低,延伸率大,固化收縮小;耐高低溫、抗沖擊性能好;耐光、耐濕熱老化;可在室溫或中溫固化,以減少固化后收縮應力及由于膠層和光學零件熱膨脹系靈敏不同而產生應力;便以拆膠返修;無毒或低毒,對操作者健康無害。

　　1.天然樹脂光學膠

　　天然樹脂光學膠,是采用松科的冷杉亞科屬的樹種所分泌物的樹脂或針葉樹種所分泌物的樹脂,經加工制成。冷杉屬的樹脂,具有天然的不結晶性、折光率接近于光學玻璃,透明度高,并能迅速固化,便于拆膠返修等特點。

　　(1)加拿大香膠
        (2)冷杉香膠
        (3)中性樹脂膠
        (4)中國香膠
2.合成樹脂光學膠

　　合成樹脂光學膠,是采用化學單體物質,經過化學合成一類具有優良的光學性能與粘接性能的高分子物質。有

　　(1)甲醇膠

　　(2)光學環氧樹脂膠
　　(3)光學光敏膠

　　4)光學塑料元件的粘接用膠

　　光學塑料元件有單件固定在機械結構上使用的,也有與光學玻璃元件組合在一起使用的,后者就用到粘接技術。光學塑料同其它工程塑料一樣,一般都是低表面能材料,被認為是難粘材料。做為光學粘接,既不能加熱熔接或溶劑粘接,也不能用一般的膠粘劑粘接。一定要用光學性能好,透明度高的光學粘接材料,同時對光學塑料的表面、不允許采用一般工程塑料的表面處理方法,除凈化處理外,不能采用粗糙化或改變表面物理化學性質的處理方法,這就增加粘接工藝的難度。