Análisis de estrés residual de la lente óptica

Durante el proceso de ensamblaje de la lente óptica, cuando la lente se fija por el componente de fijación, a menudo se produce una fijación deficiente, lo que da como resultado una tensión residual y una formación de imagen óptica deficiente y cambios en las Características ópticas. Por lo tanto, cómo observar la tensión residual interna de la lente óptica es un problema muy importante y urgente en la industria de la optoelectrónica.

En 1853, Maxwell Propuso la ley de la óptica de tensión, proponiendo que cuando un material se estresa, su índice de refracción óptico cambiará. Esta Ley establece la base teórica para el análisis de estrés fotoelástico. Los materiales transparentes son ampliamente utilizados, como paneles, industrias de lentes ópticas. En su proceso de producción, ensamblaje y operación, Estrés Residual inevitablemente causará, reduciendo así la calidad del producto. Para cambiar este fenómeno, primero debemos usar unMedidor de estrésPara medir su estrés. El Método de experimento fotoelástico es el método más adecuado para medir el estrés global. Cuando la lente óptica terminada está agrietada o dañada en uso, desde el punto de vista de la ciencia de los materiales, este fenómeno significa que el valor de tensión total de la lente óptica en el área dañada excede el valor de resistencia física del material en sí.

La tensión residual en los productos moldeados por inyección es causada principalmente por dos razones: una es la alineación molecular causada por la tensión residual del flujo en la etapa de llenado; la otra es la tensión residual térmica causada por la contracción desigual en la etapa de enfriamiento. La tensión residual del flujo es causada principalmente por la alta velocidad de cizallamiento durante el flujo de llenado de plástico, y el punto vacío de enfriamiento y demolición después del llenado se libera o congela continuamente. La tensión residual térmica se genera por la contracción desigual y los cambios de densidad después de que el material plástico de alta temperatura se enfría a la temperatura de transición vítrea.

Para resolver el problema del daño del producto en uso, debemos comenzar desde cómo aumentar la resistencia física del material y cómo reducir el valor de la tensión del producto terminado. El estrés en las lentes ópticas generalmente se puede dividir en estrés interno y estrés externo según la fuente.

La birrefringencia ocurre cuando se estresan las lentes ópticas de plástico transparente y vidrio. En este momento, la luz polarizada incidente se dividirá en un haz rápido y un haz lento, y la distancia relativa de la diferencia de velocidad se denomina diferencia de fase o retardo. En una franja fotoelástica monocromática, la línea gruesa representa el punto donde la dirección de la tensión principal es paralela a la luz polarizada. Por lo tanto, la diferencia de fase entre los dos haces de luz es una longitud de onda entera, lo que da como resultado franjas brillantes y oscuras en el campo de luz, y se pueden observar las franjas en el campo de luz. Cuanto más densas son las franjas, mayor es el estrés, es decir, el lugar donde se concentra el estrés y donde comienza primero el fallo del material. Cuanto más disperas son las franjas, menor es la tensión residual. Debido a que la composición de los plásticos es un polímero de cadena larga, generalmente quedará algo de tensión residual en el producto durante el proceso de moldeo, especialmente en el proceso de moldeo por inyección. Durante la inyección, la alta velocidad de cizallamiento, el enfriamiento rápido, la pequeña compuerta de alimentación y otros factores harán que la tensión residual del producto de inyección sea relativamente grave. Por lo tanto, es inevitable que los plásticos se estresen en el proceso de procesamiento (los diferentes tipos de plásticos tienen diferentes niveles de estrés). La dirección del esfuerzo es cómo reducir el estrés residual de los productos plásticos.

En las siguientes figuras (a) y (b), se utiliza un Polariscopio cualitativo para observar la lente óptica de plástico transparente, a partir de la cual se puede conocer la sensibilidad de diferentes plásticos a la tensión de moldeo. (c)(d)(e) son las imágenes de observación de tensión de la lente óptica de material de vidrio. c) Es La imagen tomada por la lente óptica sin ninguna fuerza externa, que se distribuye uniformemente; (d) es la imagen tomada después de que la lente óptica está equipada con un anillo de fijación. Cuando se irradia por luz polarizada, la distribución de tensión presenta una distribución de arco circular; (e) es el diagrama de distribución de tensión obtenido fijando el tornillo de cuatro puntos de la lente óptica.

Después de la investigación, encontramos que el uso de un Polariscopio para observar el estrés residual de las lentes ópticas es un relaMétodo de observación cualitativa, que permite que las lentes ópticas se monten en la línea de producción para obtener rápidamente información de distribución de tensión, Y puede ajustar rápidamente la configuración de los parámetros de moldeo y reducir el número de productos terminados. Estrés Residual y reducir la posibilidad de daño del producto.