的表面清洁度、表面粗糙度及材料内部质量均不得低于完工后的要求；由于要精密控制压型
后的尺寸，毛坯的尺寸和重量也应进行精密控制。

 

　　为进一步防止高温时玻璃与模具发生粘连，

HOYA、OHARA、SCHOTT 等厂家现已开发

出在预成型件表面镀防粘薄膜的方法，一方面可防止粘附，另一方面还可提高模压过程中
玻璃和成型面之间的润滑性。薄膜的种类可为含碳薄膜或氮化物薄膜、贵金属膜等，优选使
用含碳薄膜，尤其是模具材料为

SiC、ZrO2 时。 

　　

2 模压模具的材料选择及加工技术 

　　在光学玻璃模压成型技术中，高精度的镜片和特殊的工艺过程要求模压成型的模具应
达到以下要求：

1）加工后的模具表面应达到光学镜面的表面粗糙度，在高温环境下能保持

表面质量包括面形精度和表面疵病、表面粗糙度不变；

2）模压过程中不与玻璃起反应或发

生粘连现象，脱模性能良好；

3）在高温环境具有很高的刚性、硬度、强度，能耐冷热反复冲

击。模具材料的选择、模具的加工与研磨抛光、模具的表面处理等应综合考虑以上要求。

 

　 　 以

HOYA 为 例 ， 已 开 发 出 多 种 有 关 模 具 材 料 的 专 利 。 主 要 的 模 具 材 料 包 括

SiC、Si3N4、WC 超硬合金和金属陶瓷，并在模具基体的成型表面上加镀脱模膜。以 WC 等超
硬合金为基体时，表面加镀贵金属膜或氮化物膜；以

SiC 为基体时，表面加镀硬质碳膜；

膜层厚度控制在

10nm~50nm 左右。 

　　由于所使用的模具材料硬度大，一般具有硬脆性，在加工过程中容易产生裂纹，影响
工件的使用性能，因此对模具加工中所使用的刀具和加工方法提出了很高的要求。模具基体
加工的机床都是超精密数控加工机床，与金刚石微分砂轮和高精度的在线检测补偿系统相
配 合 。 加 工 方 法 包 括 纳 米 磨 削 技 术 和

PCD 刀 具 微 细 铣 削 技 术 ， 后 又 发 展 出 将

ELID（Electrolytic In．Process Dressing）镜面磨削技术[4]与纳米磨削技术结合，应用到非
球面透镜模具的加工上。

 

　　为达到更好的表面精度，模具表面还需进行研磨抛光。可用于模具抛光的技术有磁流变
抛光（

MRF）技术[5]、磁射流抛光（MJP）技术及超声波研磨技术。 

　　

3 模压工艺及设备 

　　光学玻璃模压成型专用机床的制造技术主要掌握在日本、美国、德国和荷兰等国，如日
本东芝、

SYS，美国曼彻斯特精密光学公司、康宁公司，德国蔡司，荷兰飞利浦等[6]。 

　　模压成型的具体工艺过程和工艺参数，随设备不同而有所区别，但加热与模压工序都
要求是在无氧化气氛下进行。一般来说，光学玻璃模压成型可以分为等温成型和异温成型两
种方式。等温成型是将预成型件导入到模压成形模具中，并将该成型模具与玻璃一起进行加
热来进行零件加工的方法。

 

　　异温成型是先加热预成型件，使其软化，再将其导入到已预热的模压成型模具中进行
精密模压成型的方法。简单地讲，等温成型就是将模具和预成型件同时加热和冷却，同时取
出；异温成型就是将预成型件单独加热后成型单独冷却和取出，模具温度保持不变。等温成
型方式加热升温和冷却降温都需要较长时间，因此生产速度较慢，在面形精度、中心偏差要
求较高的情况下，推荐使用等温成型方式；在重视生产率提高的情况下推荐使用异温成型
方式。

 

　　

4 结论 

　　光学玻璃模压成型技术现已广泛用于各类球面和非球面光学零件的制造中，尤其是在
小型和微型光学元件及非球面制造方面具有传统光学零件不可比拟的优越性。目前，包括低
熔点玻璃的熔炼、模具加工与镀膜、模压设备及工艺等关键技术主要掌握在国外厂家手中，
我国尚处于起步阶段，很多方面还受制于国外技术壁垒，因此，继续深入开展光学玻璃模
压成型技术方面的研究十分迫切，具有重要的现实意义。