光（guāng）學精密零件（jiàn）是利用光的（de）反射、折射、透射等特性實現光信號控製、成像或能量傳遞的（de）關鍵組件，其核心特征是超（chāo）高尺（chǐ）寸精度（微（wēi）米級至（zhì）納米級）、極低表麵（miàn）粗糙（cāo）度（納米（mǐ）級）及嚴格的光學性能指標（如折射率均勻性、透過率、麵型精度）。
光學精密零件的加工需經曆 “粗加工→半精加工（gōng）→精密加工→光學（xué）鍍膜→檢測（cè）” 五大階段，各階段工藝需（xū）嚴格控製誤差，避免引入劃痕、雜質（zhì）等缺陷。以下是關鍵工藝的詳細解析：
1. 基材選擇與預處理（基礎保障）
基材要求：需（xū）根據應用（yòng）場景選擇光學性能優異（yì）的材料（liào），常見類型（xíng）包括：
光學玻璃（如 K9 玻（bō）璃、石英玻璃）：透過率高（可見光（guāng）區≥92%）、化學穩定性好，適用於透鏡、棱鏡；
光學晶體（如藍寶石、矽（guī）晶體、鍺晶體）：藍寶石硬度（dù）高（莫氏 9 級）、耐磨損，適用於耐（nài）磨鏡片；矽 / 鍺晶體適（shì）用於紅外光學零件（如紅外測溫儀鏡頭）；
光學塑料（如 PMMA、PC）：輕量化、易成型，適用於消費電子類低成本（běn）光學零件（jiàn）（如手機攝像頭保護鏡（jìng）片）。
預處理工藝：對基材進行切割（金剛石鋸片切割）、磨邊（去除（chú）多（duō）餘邊角）、清洗（超聲（shēng）清洗 + 有機溶劑浸泡，去除油汙和雜質），確保基材表麵無（wú）損傷、無汙染物。
2. 核心精密加工工藝（yì）（精度關鍵）
光學零件（jiàn）的精密加（jiā）工以（yǐ） “微米級 / 納米級去除材料” 為核心，需使用專（zhuān）用設備和超硬工具（如（rú）金剛（gāng）石工具），主要工藝包括：
（1）成（chéng）型加工（非球（qiú）麵 / 複雜曲麵零件）
工藝類型：模壓成型（xíng）（熱壓成型（xíng）、冷壓（yā）成型）、注塑成型（適用於（yú）塑料零件）、金剛石車削（單點金剛石車削 SPDT）。
原理與（yǔ）優勢：
模壓成型：將加熱軟化的光學玻璃（lí） / 晶（jīng）體壓入高精度模具（模具精度≤0.1μm），一次成型非球麵等複雜曲（qǔ）麵，效率高（gāo）、一致性好，適用於批量生產（如手機鏡頭非球麵鏡片）；
單點金剛石車削：用天（tiān）然金剛石刀具直接切削金屬或（huò）塑料基材（如鋁合金反射鏡、PMMA 透鏡），加工精（jīng）度可達納米（mǐ）級，適用於中小（xiǎo）批量複雜曲麵（miàn）零件。
（2）研磨與拋光（平麵（miàn） / 球麵零件核心工藝）
研磨（mó）階段：使（shǐ）用磨料（如碳化矽、氧化鋁）和研磨盤，通過機械摩擦去除（chú）基材表（biǎo）麵多餘材料，將表麵粗糙度降至 Ra0.1-0.5μm，尺寸誤差控製在（zài） ±0.005mm 以內，為拋光做準備。
拋光階段：采用更精細的磨料（如二（èr）氧化矽、金剛石微粉）和軟質拋光墊（如聚（jù）氨酯墊），結合化學腐蝕作用（化學機械拋光 CMP），進一步降（jiàng）低（dī）表麵粗（cū）糙（cāo）度至 Ra≤0.01nm，同時修正麵型精度（dù）至 λ/20-λ/50。例如，光學玻璃透（tòu）鏡的拋光需持續數小時至（zhì）數十小時，確保無劃痕、無麻點。
（3）精密切割與（yǔ）打孔（微小零件 / 特殊結構）
針對光（guāng）纖連接器、光闌等含微小孔徑（孔徑 0.1-1mm）的零件，需采用激光切割（紫外激光、飛秒激光）或超聲波切割，避免機械加工導致的（de）邊緣崩（bēng）裂；
切割精度可達 ±0.001mm，孔徑圓度誤（wù）差≤0.0005mm，確保光信號傳（chuán）導無遮擋。
3. 光學鍍膜（提升光學性能）
大部分（fèn）光學零件需通過鍍（dù）膜實現特（tè）定功能（如增透（tòu）、反射、分光），核心鍍膜工藝包括：
真空蒸鍍：在高真空環境下（真（zhēn）空度≤10⁻⁴Pa），將鍍膜材料（如 MgF₂、TiO₂、Al）加熱蒸發，沉積在零（líng）件表麵形成薄膜（膜厚 10-1000nm），適用於增（zēng）透膜、反射膜；
離子濺射鍍膜（mó）：利用高能離子轟擊鍍膜材（cái）料靶材，使（shǐ）靶材原子（zǐ）濺射並沉積在零件表麵，形成的膜層致密性好、附著力強，適用於耐磨增透（tòu）膜（如（rú）手機攝像頭鏡片鍍膜）；
鍍膜精度控製：膜厚（hòu）誤差需≤5nm，膜層均（jun1）勻性≤±2%，確保光學性能（néng）穩定（如增透膜需（xū）將反射率從 4% 降至 0.5% 以下）。
