在光学仪器生产中,将两件或多件光学元件粘接组合起来,称之为“胶接”,它是重要的工序之一。
光学仪器产品对性能要求较高。经检验发现胶接质量有问题时,就必须拆胶返修,拆胶的方法也因 选用的胶种不同而异。
1 拆胶方法 常用的光学胶粘剂一般分为热塑性胶和热固性胶2 种。当对使用热塑性天然树脂胶的胶接件进行 拆胶返修时须将胶接件放在电热板上稍加热,使其温度超过该胶的软化温度即可将胶接件拆开;与天 然树脂胶相比,合成树脂胶具有较高的耐热温度和粘接强度,所以,胶接件在固化后拆胶就比较困难, 甚至在拆胶过程中损坏光学元件。因此,生产中要对初步凝胶的光学胶接件进行认真的检验,检查合 格后再进行固化处理,尽可能避免固化后的光学胶接件出现疵病。这里仅讨论几种热固性合成树脂胶 的拆胶方法。
1. 1 甲醇胶胶接件的拆胶方法 将刚固化的光学胶接件及时放在电热板上,待胶层颜色变黄后用外力推开,或浸泡在丙酮溶液中 存放较长时间后让它自行脱开,这样就不会损坏光学元件。光学元件如果存放时间太长拆胶就会比较 困难。
1. 2 光学环氧胶胶接件的拆胶方法 (1) 加热拆胶 直接加热拆胶,即将光学胶接件放在电热板上,加热至280～300 ℃用外力推开,加热时要防止冷风吹或接触冷的夹持器具,以避免光学元件炸裂;间接加热拆胶,即将光学胶接件放在无 水甘油浴中,加热至250～270 ℃后用外力推开,这种方法不至损坏光学元件表面,但必须注意防火安全。 (2) 溶剂浸泡拆胶 即将光学胶接件放在混合溶剂中浸泡,间接加热至60～80 ℃,混合溶剂为:甲 醇5～10 mL 、甲酸90～100 mL 、苯酚20～25 mL 、二氯甲烷100～110 mL 、或者在混合溶剂中另加N2 甲基吡咯烷酮5 mL 、F68 聚醚0. 1 g ,但这种混合溶剂对化学稳定性差的光学玻璃元件有腐蚀作用,操 作时严防溶剂与手或其他部位皮肤接触,以避免被溶剂灼。因此,也有用单一四氢呋喃溶剂或五合 液(二氧六环、二氯乙烯、醋酸乙酯、二甲苯、正丁醇按体积各占20 %配制) 浸泡,间接加热至70 ℃,约 浸泡7～10 d。使用溶剂浸泡,操作时应在通风柜中进行,并遵守化学药品使用安全规则,以防意外。
1. 3 光学光敏胶的拆胶方法 光学光敏胶具有良好的工艺性能和使用性能,是当前较好的一种合成光学胶(它的主要成分为环 氧丙烯酸树脂) 。其拆胶方法有类似光学环氧胶的拆胶方法。这里针对几种不同光学胶接件采取不同 的措施,以供参考。 (1) 石英楔子胶接件拆胶 石英楔子是采用天然水晶磨制成0. 25～0. 27 mm的楔形光学零件。在胶接工艺过程中,对不合格件 应放在丙酮溶液中浸泡拆胶,然后重新胶接。由于石英楔子拆胶返修极易将试片报废,因此要求在胶接过程中各工序间须认真操作,严格检验制度,不合格件防止流入下道工序。 (2) 光学偏振片胶接件拆胶 偏振片是重要的光学元件之一,在光学仪器上常用于产生、检出或阻挡偏振光,或作光学仪器滤光 片用。可利用偏振膜耐热性差、受热收缩的特点,将返修件放在水浴中加热煮沸(直接在电热板上烘烤 会因温度过高而使保护玻璃表面难擦净) 。偏振膜受热收缩,两片保护玻璃自行脱开,使保护玻璃完好 无损地保留下来,经擦净后重新用于胶接。 (3) 一般光学透镜胶接件拆胶 在拆胶的具体操作时,要考虑到透镜的直径大小不同而有所区别。对存放时间较长的胶接件采用 以下方法: (a) 将光学胶接件放在无水甘油浴中加热至200 ℃左右,即可自行脱开。脱开后仔细用竹镊子 钳出,不要与冷的物体接触或冷风吹,以免玻璃炸裂。 (b) 将光学胶接件放在电热板上,加热至170 ℃,用手用力推开。 (c) 将光学胶接件放在前面提到的脱胶混合溶剂中,浸泡一个星期左右即可脱开。但对Lak. 2k 等牌号光学玻璃零件来说,在上述混合溶剂中将引起玻璃表面腐蚀,因此,需加注意。 以上方法可根据光学胶接件的不同情况加以选择。在拆胶过程中我们注意到:经过增塑改性的光 学光敏胶,其热变形温度、降解温度以及胶层的内聚强度等性能和原来的主体树脂相比均有所降低。特 别是初固后的光学胶件仅仅是丙烯酸酯初步聚合,容易拆胶;而固化后的光学胶接件则是环氧树脂进 一步交联固化,其耐热性能和粘接强度大大提高。一般固化后的光学胶接件在电热板上加热到170 ℃ 左右时,用力可推开。在甘油浴中,因无外力作用,要加热到200 ℃才能脱开。这可能是因为前者是基 于超过胶层的热变形温度,在外力作用下,引起内聚强度的降低而剥离;后者则基于胶层热降解,促使胶 层内聚强度的降低而剥离。 2 结语 为了寻找比较理想的光学胶接件的拆胶方法,仅仅是以实践中摸索的经验或观察到的一些现象还 是很不够的,还要从理论上进一步探讨粘接剥离方法,以提高光学胶接件拆胶质量和可操作性。
