某型微光驾驶仪透镜脱胶问题分析.pdf
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1、2023年 云光技术 第55卷 第1期 79 某型微光驾驶仪透镜脱胶问题分析 朱 渔,杨 壮,唐 钦,邢 程,张 昊(驻昆明地区第二军事代表室,云南 昆明 650032)摘要:针对某型微光驾驶仪透镜脱胶问题,深入分析引起透镜脱胶的原因,并对故障进行复现,搞清了引发透镜脱胶的机理,据此采取有效措施,并通过试验进行有效性验证,有效解决了透镜脱胶问题。关键词:透镜脱胶;透镜胶合;胶合面;清洁度 0 引言 某型微光驾驶仪在进行温度试验时,视场内出现较规则的圆环状干涉条纹,恢复至常温后,干涉条纹几乎不可见。再次进行温度试验时,再次出现较规则的圆环状干涉条纹,恢复至常温时,可见较规则弧状干涉条纹。随后对该
2、批次驾驶仪进行 2 轮温度贮存试验,多具驾驶仪出现干涉条纹和异常印迹。将驾驶仪拆解进行检查,发现配套的像增强器在弧状干涉条纹处可见异常印迹,印迹边缘呈浅褐色,初步判定为配套像增强器故障。1 故障分析 1.1 问题定位 该型驾驶仪为了扩大视场,在进行整机装配前需在配套像增强器阳极面胶合一块透镜,为对驾驶仪在温度试验时配套像增强器出现的故障现象进行准确定位,从透镜粘接情况和像增强器性能两个方面进行排查。1.1.1 透镜粘接情况排查 沿胶合面水平方向对故障像增强器透镜施加外力,部分透镜相对像增强器出现轻微移动。为进一步排查透镜粘接情况,按操作规范将透镜与像增强器分离,出现透镜轻微移动的像增强器,在将
3、透镜胶合面外沿的密封硅橡胶取下后,透镜从像增强器阳极面自然脱离,胶合面已被完全剥离开,像增强器阳极光学玻璃上固化的胶合面局部可见淡褐色印迹。透镜未移动的像增强器通过施加外力将透镜取下后,其阳极光学玻璃上固化的胶合面局部亦可见淡褐色印迹。用棉杆蘸丙醇清擦胶合面时,观察到褐色印迹消失,同时发现耦合胶大部分粘接在像增强器的阳极光学玻璃上,透镜胶合面粘接的耦合胶较少。通过排查,出现故障的像增强器透镜均存在不同程度的脱胶问题。1.1.2 像增强器性能复检 为确定像增强器的技术质量状况,在将透镜分离后,按照规范要求对像增强器的各项性能参数进行复测检查,复测结果均符合制造与验收规范要求。排除因像增强器性能不
4、满足要求引起故障现象。通过排查,初步判定驾驶仪温度试验出现干涉条纹和异常印迹是由像增强器透镜脱胶引起。1.2 原因分析 查阅光学零件加工技术要求,胶合零件未擦净、胶层内空气未排尽、胶层粘度和厚度控制不当、胶合时反复推移胶合件、胶合后固化温度和时间控制不当、有机溶剂浸入胶层、胶过期等原2023年 云光技术 第55卷 第1期 80 因均与脱胶现象紧密相关1。为找到引起像增强器透镜脱胶的原因,重点从耦合胶性质和胶合工艺方面进行排查分析。1.2.1 耦合胶性质排查 在微光像增强器的生产中,广泛选用 M62 胶进行光学零件的胶合,该型号像增强器胶合透镜时,严格按照使用说明书要求进行胶合操作,耦合胶不存在
5、超期使用问题,且期间未更换生产商。M62 胶是一种合成共聚物胶粘剂,符合美军军用标准 MIL-A-3920,固化后无色透明,透光率高,粘接强度好,可以室温或 70的烘箱中固化,完全固化后具有极度的耐酸、耐碱性。M62胶工作温度范围为54100,满足驾驶仪工作温度设计要求。可排除透镜脱胶是由耦合胶使用不当引发。1.2.2 胶合工艺排查 该型像增强器透镜胶合工艺中对设备、环境、操作人员、材料、胶液配制、零件控制、零件清洁、零件胶合和零件固化等方面内容进行了明确,为搞清胶合工艺与透镜脱胶问题的关联性,对工艺规程内容进行了逐项排查,发现工艺规程中未对胶合零件的胶合面清洁度进行明确。经查,光学玻璃经加工
6、后暴露在大气环境中时,其表面会被侵蚀,出现侵蚀印迹。该工艺为去除像增强器在生产流转过程中阳极光学玻璃表面出现的划痕,要求在像增强器检验合格后对阳极光学玻璃进行抛光,胶合前使用抛光粉再次清擦,并用丙酮清洁。透镜为外购器材,经复查后入库保管,由胶合操作人员从库房领用,胶合前仅使用抛光粉及丙酮清擦,未对胶合面进行抛光处理。为确认按该工艺要求处理后像增强器阳极表面和透镜胶合面的清洁情况,选择 10 具该型像增强器按胶合工艺要求对阳极表面进行处理,通过放大镜观察,其阳极表面无划痕、无腐蚀印迹,表面清洁度可以得到保证。从库房随机领取 10 件透镜,采用放大镜观察,其中 2 件透镜表面可见明显蓝紫色印迹。按
7、胶合工艺要求用抛光粉和丙酮对该批透镜表面进行清擦后,用放大镜检查,2 件表面有蓝紫色印迹的透镜表面仍有印迹残留,其余 8 件未见明显印迹。可见,在透镜胶合前仅采用抛光粉及丙酮清擦,不能保证透镜胶合面的清洁度。如果零件胶合表面被侵蚀后未经有效处理就进行胶合,其粘接强度会出现一定程度的下降,存在脱胶隐患。此类隐患在温度应力、机械应力反复作用下,会加速暴露,出现脱胶现象。通过以上分析,初步判定透镜胶合面侵蚀层处理不到位是引起透镜脱胶的主要原因。2 分析验证 为进一步分析透镜脱胶机理,从透镜材料稳定性着手,分析了透镜胶合表面被侵蚀对零件质量的危害,并通过试验进行故障复现。2.1 机理分析 光学玻璃的耐
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