專利名稱：一種環(huán)氧樹脂膠粘結(jié)光、機(jī)零件的工裝及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光機(jī)零件的裝配方法，尤其涉及一種環(huán)氧樹脂膠粘結(jié)光機(jī)零件的 方法。
背景技術(shù)：
由于材料科學(xué)的迅速發(fā)展，將粘結(jié)劑應(yīng)用在光學(xué)儀器上具有廣闊的發(fā)展空間。隨 著大型光學(xué)儀器不斷發(fā)展，提出的光學(xué)元件表面變形要求越來越小。粘結(jié)技術(shù)的應(yīng)用不但可以減小裝配應(yīng)力，減少鏡面變形，同時(shí)也可簡(jiǎn)化裝配體結(jié) 構(gòu)，減輕部件重量，而且適當(dāng)?shù)恼澈蟿┑倪x擇可達(dá)到真空、耐溫和抗震等的性能要求。由于粘結(jié)強(qiáng)度越大對(duì)于鏡子的影響就越大，所以，對(duì)于高粘結(jié)力的膠，不當(dāng)?shù)恼辰Y(jié) 方法很可能使膠固化后鏡面變形，無法滿足光學(xué)要求。本專利研究了一種高強(qiáng)度膠——環(huán) 氧樹脂2216膠的粘接光機(jī)零件的方法，經(jīng)過試驗(yàn)證明不僅能夠滿足鏡面要求，而且可以適 應(yīng)惡劣的力學(xué)環(huán)境和滿足真空出氣等航天要求。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決使用高強(qiáng)度環(huán)氧樹脂膠粘結(jié)后導(dǎo)致鏡面變形的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一 種環(huán)氧樹脂膠粘結(jié)光、機(jī)零件的工裝及方法。本發(fā)明的技術(shù)解決方案—種環(huán)氧樹脂膠粘結(jié)光、機(jī)零件的工裝，其特殊之處在于包括壓板座、壓板以及 螺釘，所述壓板座包括底座和垂直于底座的立柱，所述底座和立柱構(gòu)成L型，所述壓板通過 螺釘固定在立柱上。一種氧樹脂膠粘結(jié)光、機(jī)零件的方法，包括以下步驟1粘接被粘接件前，被粘接件包括鏡座和反射鏡，首先按照力學(xué)環(huán)境要求計(jì)算需 要的粘接面積，再通過有限元模型進(jìn)行分析，優(yōu)化計(jì)算得到最小變形下的膠斑分布，根據(jù)分 析結(jié)果制作一個(gè)外輪廓與鏡座相同且?guī)в心z斑分布圖案的等比例電子圖案，打印該電子圖 案形成紙質(zhì)模板，將膠斑對(duì)應(yīng)處剪掉鏤空；2將被粘接件放置在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中M小時(shí)以上，檢測(cè)反射鏡面型；3用丙酮將被粘結(jié)件的粘結(jié)表面清潔干凈；4按照環(huán)氧樹脂膠的使用要求配膠；5根據(jù)膠斑厚度和計(jì)算所得膠斑分布圖案的面積，計(jì)算每處膠斑的體積，所述膠 斑厚度為0. 075mm 0. 125mm ；6將模板放置在鏡座2上，與鏡座2輪廓對(duì)齊，并固定；7將配好的膠灌入注射器內(nèi)，按照步驟5計(jì)算的每處膠斑的體積，將膠滴注在鏡 座上模板所對(duì)應(yīng)的膠斑分布圖案處；8拿掉模板；9在鏡座上圓周均布有至少三個(gè)墊片，所述墊片的厚度=膠斑厚度士0. OOlmm ；
10將反射鏡平穩(wěn)、垂直、輕放置于鏡座上；11安裝至少三個(gè)工裝11. 1將壓板座安裝在鏡座上，底座固定在鏡座上，立柱平行緊挨反射鏡；11. 2安裝橡膠墊，所述橡膠墊安裝在反射鏡上并套接于立柱上；11. 3安裝壓板，所述壓板位于橡膠墊的上面并通過螺釘固定在在立柱上上；11. 4擰緊螺釘，壓緊反射鏡，使得反射鏡與橡膠墊之間無空隙；12擱置2 2. 5小時(shí)，松開壓板；1312 16小時(shí)后拆除墊片及工裝，反射鏡和鏡座粘結(jié)結(jié)束。147天后膠完全固化，檢測(cè)面型確認(rèn)。上述膠斑厚度為0. Imm ；所述墊片的厚度為0. 1 士0. 001mm。上述環(huán)氧樹脂膠牌號(hào)為2216，采用精度為0. Olg的電子稱進(jìn)行配膠，其中灰膠 白膠的重量比為7 5，充分?jǐn)嚢?。上述工裝為3個(gè)，圓周均布在鏡座上。本發(fā)明所具有的優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明為反射鏡的微應(yīng)力裝夾和粘接提供了一種簡(jiǎn)單、可靠的方式，既減小了 裝配帶給鏡體的應(yīng)力，又簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，降低了采用高粘度膠在粘結(jié)過程中給鏡面造成的變 形。2、本發(fā)明的工裝結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方便好使。3、本發(fā)明膠的特性及強(qiáng)度不僅適用于真空環(huán)境，并能滿足力學(xué)環(huán)境要求，特別適 用于航天領(lǐng)域。


圖1為本發(fā)明的鏡座和反射鏡粘結(jié)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的工裝的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明模板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明鏡座和反射鏡粘結(jié)時(shí)控制膠層厚度，墊片3分布的結(jié)構(gòu)示意圖；其中附圖標(biāo)記為1-模板，2-鏡座，3-墊片，4-反射鏡，5-工裝，6_環(huán)氧樹脂膠， 51-壓板座，52-壓板，53-橡膠墊，54-底座，55-立柱。
具體實(shí)施例方式膠粘的成功與很多因素有關(guān)首先是粘結(jié)劑本身的性質(zhì)，其次，粘結(jié)層的厚度，被 粘結(jié)表面的清潔度，膠斑的大小，以及完成粘結(jié)的工藝水平等。對(duì)于光機(jī)零件的粘接，除了 保證粘接牢固外，還要保證粘接對(duì)鏡子的應(yīng)力變形基本無影響。為了使粘接后鏡面不變形，經(jīng)過多次試驗(yàn)證明，主要控制以下幾個(gè)方面1、工作環(huán)境及被粘接件的潔凈度要好；2、膠斑的分布及均勻性；3、膠斑的大?。?、每個(gè)膠滴量要控制相同；5、膠層厚度要均勻；
6、膠斑內(nèi)不得有氣泡；7、設(shè)計(jì)專用裝夾機(jī)構(gòu)，保證三處一對(duì)一正面壓緊，并且三處的壓緊力相同；8、拆壓板和拆墊片的時(shí)間把握準(zhǔn)確保證膠層厚度無變化。本發(fā)明提供了一種環(huán)氧樹脂膠粘結(jié)光、機(jī)零件的工裝，如圖1-4所示，包括壓板座 51、壓板52以及螺釘，所述壓板座包括底座M和垂直于底座的立柱55，所述底座M和立柱 55構(gòu)成反L型，所述壓板52通過螺釘固定在立柱55上。一種氧樹脂膠粘結(jié)光、機(jī)零件的方法，包括以下步驟1粘接被粘接件前，被粘接件包括鏡座2和反射鏡4，首先按照力學(xué)環(huán)境要求計(jì)算 需要的粘接面積，再通過有限元模型進(jìn)行分析，優(yōu)化計(jì)算得到最小變形下的膠斑分布，根據(jù) 分析結(jié)果制作一個(gè)外輪廓與鏡座相同且?guī)в心z斑分布圖案的等比例電子圖案，打印該電子 圖案形成紙質(zhì)模板，將膠斑對(duì)應(yīng)處剪掉鏤空；2將被粘接件鏡座2和反射鏡4放置在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中M小時(shí)以上，并檢測(cè)反射鏡 4面型；3用丙酮將被粘結(jié)件的粘結(jié)表面清潔干凈；4按照環(huán)氧樹脂膠的使用要求配膠；5根據(jù)膠斑厚度和計(jì)算所得膠斑分布圖案的面積，計(jì)算每處膠斑的體積，所述膠 斑厚度為0. 075mm 0. 125mm ；6將模板1放置在鏡座2上，與鏡座2輪廓對(duì)齊，并固定；7將配好的環(huán)氧樹脂膠6灌入注射器內(nèi)，按照步驟4計(jì)算的每處膠斑的體積，將 膠滴注在鏡座上模板1所對(duì)應(yīng)的膠斑分布圖案處；8拿掉模板1;9在鏡座上圓周均布有至少三個(gè)墊片3，所述墊片3的厚度=膠斑厚度 士0.OOlmm ；10將反射鏡4平穩(wěn)、垂直、輕放置于鏡座2上；11安裝至少三個(gè)工裝5 11. 1將壓板座51安裝在鏡座2上，底座M固定在鏡座2上，立柱55平行緊挨反 射鏡4 ；11. 2安裝橡膠墊53，所述橡膠墊53安裝在反射鏡上并套接于立柱55上；11. 3安裝壓板52，所述壓板52位于橡膠墊的上面并通過螺釘固定在在立柱上51 上；11. 4擰緊螺釘，壓緊反射鏡4，使得反射鏡與橡膠墊之間無空隙；也就是反射鏡 與橡膠墊密封。12擱置2 2. 5小時(shí)，松開壓板52 ；1312 16小時(shí)后拆除墊片3及工裝，反射鏡4和鏡座2粘結(jié)結(jié)束。147天后膠完全固化，檢測(cè)面型確認(rèn)。當(dāng)選用環(huán)氧樹脂膠牌號(hào)為2216時(shí)，膠斑厚度為0. 1mm，墊片的厚度為 0. 1 士0. 001mm。當(dāng)選用環(huán)氧樹脂膠牌號(hào)為2216時(shí)采用精度為0. Olg的電子稱進(jìn)行配膠，其 中灰膠白膠的重量比為7 5，充分?jǐn)嚢琛Ｒ话氵x用工裝為3個(gè)，圓周均布在鏡座2上。
權(quán)利要求
1.一種環(huán)氧樹脂膠粘結(jié)光、機(jī)零件的工裝，其特征在于包括壓板座(51)、壓板(52)以 及螺釘，所述壓板座包括底座(54)和垂直于底座的立柱(55)，所述底座(54)和立柱(55) 構(gòu)成L型，所述壓板(5 通過螺釘固定在立柱(5 上。
2.一種氧樹脂膠粘結(jié)光、機(jī)零件的方法，其特征在于包括以下步驟1粘接被粘接件前，所述被粘接件包括鏡座(2)和反射鏡G)，首先按照力學(xué)環(huán)境要求 計(jì)算需要的粘接面積，再通過有限元模型進(jìn)行分析，優(yōu)化計(jì)算得到最小變形下的膠斑分布， 根據(jù)分析結(jié)果制作一個(gè)外輪廓與鏡座相同且?guī)в心z斑分布圖案的等比例電子圖案，打印該 電子圖案形成紙質(zhì)模板(1)，將膠斑對(duì)應(yīng)處剪掉鏤空；2將被粘接件放置在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中M小時(shí)以上，并檢測(cè)反射鏡(4)面型； 3將被粘結(jié)件的粘結(jié)表面清潔干凈； 4按照環(huán)氧樹脂膠的使用要求配膠；5根據(jù)膠斑厚度和計(jì)算所得膠斑分布圖案的面積，計(jì)算每處膠斑的體積，所述膠斑厚 度為 0. 075mm 0. 125mm ；6將模板(1)放置在鏡座(2)上，與鏡座(2)輪廓對(duì)齊，并固定； 7將配好的環(huán)氧樹脂膠灌入注射器內(nèi)，按照步驟5計(jì)算的每處膠斑的體積，將膠滴注 在鏡座上模板(1)所對(duì)應(yīng)的膠斑分布圖案處； 8拿掉模板(1)；9在鏡座上圓周均布有至少三個(gè)墊片(3)，所述墊片(3)的厚度=膠斑厚度 士0.OOlmm ；10將反射鏡(4)平穩(wěn)、垂直、輕放置于鏡座(2)上； 11安裝至少三個(gè)工裝11. 1將壓板座(51)安裝在鏡座(2)上，底座(54)固定在鏡座(2)上，立柱(55)平行 緊挨反射鏡⑷；11. 2安裝橡膠墊(53)，所述橡膠墊(53)安裝在反射鏡上并套接于立柱(55)上； 11. 3安裝壓板(52)，所述壓板(5 位于橡膠墊的上面并通過螺釘固定在立柱上(51)上；11. 4擰緊螺釘，壓緊反射鏡G)，使得反射鏡與橡膠墊之間無空隙； 12擱置2小時(shí)以上，松開壓板(52)；1312小時(shí)后拆除墊片(3)及工裝，反射鏡(4)和鏡座(2)粘結(jié)結(jié)束。 14膠完全固化后，檢測(cè)面型確認(rèn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的環(huán)氧樹脂膠粘結(jié)光、機(jī)零件的方法，其特征在于所述膠斑厚 度為0. Imm ；所述墊片的厚度為0. 1 士0. 001mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的環(huán)氧樹脂粘結(jié)光、機(jī)零件的方法，其特征在于所述環(huán) 氧樹脂膠牌號(hào)為2216，采用精度為0. Olg的電子稱進(jìn)行配膠，其中灰膠白膠的重量比為 7 5，充分?jǐn)嚢琛?br> 5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的環(huán)氧樹脂粘結(jié)光、機(jī)零件的方法，其特征在于所述工裝為3 個(gè)，圓周均布在鏡座( 上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種環(huán)氧樹脂膠粘結(jié)光、機(jī)零件的工裝及方法，包括壓板座、壓板以及螺釘，所述壓板座包括底座和垂直于底座的立柱，底座和立柱構(gòu)成反L型，壓板通過螺釘固定在立柱上。本發(fā)明解決了使用高強(qiáng)度環(huán)氧樹脂膠粘結(jié)后導(dǎo)致鏡面變形的技術(shù)問題，本發(fā)明為反射鏡的微應(yīng)力裝夾和粘接提供了一種簡(jiǎn)單、可靠的方式，既減小了裝配帶給鏡體的應(yīng)力，又簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，降低了采用高粘度膠在粘結(jié)過程中給鏡面造成的變形。
文檔編號(hào)G02B27/62GK102062954SQ20101053249
公開日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2010年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月4日
發(fā)明者付興, 吳萌源, 李旭陽, 李燕, 李英才, 胡永明, 陳建軍 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所