Производство стеклянных отражателей и рассеивателей
В производстве стеклянных отражателей для цельностеклянных оптических элементов (ламп-фар) ряд операций, описанных выше, отсутствует.
Отражатель изготовляется прессовкой из стекломассы и его внутренняя поверхность подвергается шлифовке и полировке способами, применяемыми оптико-механической промышленностью. Предварительное снятие остаточных напряжений, которые могли бы впоследствии вызвать деформацию его поверхности, производится отжигом и медленным охлаждением.
Алюминий наносится непосредственно на стеклянную поверхность отражателя и его отражающий слой не нуждается в защите, так как находится в атмосфере инертного газа и полностью изолирован от внешней среды.
Алюминирование стеклянного отражателя происходит за одну операцию, легко вписываемую в комплекс технологического процесса изготовления лампы-фары. Получение же многослойного покрытия стального отражателя связано с необходимостью проведения 16 операций. Эти операции проводятся на громоздком оборудовании, требующем специальных, в том числе кондиционированных, помещений.
Рассеиватели, применяемые как в цельностеклянных, так и в металлостеклянных оптических элементах, также изготовляются прессовкой из стекломассы и не подвергаются далее никакой дополнительной обработке, так как их сложная поверхность, состоящая из большого числа рассеивающих и преломляющих элементов, исключает возможность какой-либо полировки и доводки.
Поверхность прессованного стекла, если не принять специальных мер, получается неровной [3-14], бугорчатой с мельчайшей посечкой. Условия массового производства рассеивателей для автомобильных фар не допускают, однако, применения других методов формования или дополнительных операций для устранения дефектов поверхности, свойственных прессованному стеклу. Дефекты поверхности при прессовании являются следствием в первую очередь шероховатости поверхности пресс-форм, а также нарушения температурного режима прессования. При определенной температуре поверхности стекла в форме и самой формы происходит «самовыравнивание» поверхности стекла, по-видимому, за счет сил его поверхностного натяжения. В результате стекло перестает воспроизводить мельчайшие детали поверхности формы и не образует поверхностных дефектов, являющихся следствием недостаточности сил поверхностного натяжения для преодоления вязкости приповерхностных слоев стекла.
Наличие мельчайших неровностей на поверхности стекла равносильно его матировке. Установлено [3-4], что матированное стекло создает направленно-рассеянное пропускание, причем индикатриса рассеяния при углах падения света, меньших 30°, имеет форму эллипсоида вращения.
Установлено также, что за счет многократных внутренних отражений до 20% прошедшего светового потока выходит из пластины матированного стекла диффузно-рассеянным, т. е. способствует лишь увеличению яркости пластины с любого направления. Коэффициент суммарного пропускания в пределах угла падения до 30° остается практически постоянным. Связь между размерами шероховатостей и отношением осей индикатрис рассеяния описана только при отражении от металлов [3-15 и 3-16]. Примем для стекла те же соотношения, которые получены для металлов. Очевидно, что при наличии на стекле шероховатостей, соответствующих 10 — 12-му классу шероховатости (Ra=0,125—0,032 мкм), получим существенное ухудшение светораспределения за счет ослабления направленных составляющих пропускания и рассеянного излучения.
Прямые опыты подтвердили указанные опасения. Так, при изготовлении рассеивателей для фар со светораспределением европейского типа без принятия необходимых мер происходит заметное снижение освещенностей в точках экрана 75R и значительное превышение освещенностей в точке пересечения осей Я и V и иногда даже в B50L (см. рис. 2-14). То, что это является результатом наличия шероховатостей, полностью подтвердилось. После доведения поверхности этих рассеивателей до требуемых кондиций светотехнические показатели полностью соответствовали нормам, даже со значительным запасом в точке пересечения осей Я и V.