非球麵光學零件塑料成型技術

日期: 2020/08/17
作者: 下载污片的丝瓜视频App官网注塑機
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丝瓜视频正版官网下载注塑機全電動注塑機專業生產廠家2020年8月17日訊  光學塑料成型技術是當前製造塑料非球麵光學零件的先進技術,它包括注射成型、鑄造成型和壓製成型等技術。光學塑料注射成型技術主要用來批量生產直徑為100毫米以下的非球麵透鏡光學零件,也可製造微型透鏡陣列。而鑄造和壓製成型技術主要用於製造直徑為100毫米以上的非球麵透鏡光學零件。 


塑料非球麵光學零件由於具有重量輕、成本低,光學零件和安裝部件可以注塑成為一個整體從而節省裝配工作量,以及耐衝擊性能好等優點,在軍事、攝影、醫學、工業等領域有著非常廣闊的應用前景。例如,在美國AN/AVS-6 型飛行員微光夜視眼鏡中就采用了 9塊非球麵塑料透鏡。


另外,在AN/PVS-7步兵微光夜視眼鏡、HOT夜視眼鏡、"銅斑蛇"激光製導炮彈導引頭和其他光電製導導引頭、激光測距機、軍用望遠鏡以及各種照相機的取景器中也都采用了非球麵塑料透鏡。美國了TBE公司在製造某種末製導自動導引頭用非球麵光學零件時,曾對幾種光學塑料透鏡成型技術做過經濟分析對比,認為采用注射成型技術製造非球麵塑料光學透鏡費效比最佳。 


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注射成型技術 


注射成型法是將經過加熱成為流體的定量的光學塑料注射到不鏽鋼模具中,在加熱加壓條件下成型,後經冷卻固化後,打開模具便可獲得所需要的光學塑料零件的一種非球麵光學塑料透鏡加工技術。該技術的關鍵環節是模具,由於光學塑料模壓成型的工作溫度要求較低,所以對模具的要求相對要比對玻璃模壓成型用模具的要求低一些。


非球麵模具超精密加工相當困難,通常加工都是首先在數控(NC)機床上將模具坯件麵磨削成近似非球麵,然後用範成精磨法逐步提高非球麵的麵形精度和表麵粗糙度,最後再用拋光法加工成所要求的麵形精度和表麵粗糙度。然而,由於數控機床的加工精度較低,在模具加工過程中還需對模具反複地進行檢測和修改,逐步提高模具的精度,因而使模具的成本費用提高。


為改變這種狀況,現在模具加工改用剛性好、分辨率高的計算機數控(CNC)超精密非球麵加工機床和非球麵均勻拋光機進行。首先用計算機數控超精密非球麵加工機床,將模坯加工成麵形精度達±0.1微米的非球麵,然後用拋光機在保持非球麵麵形精度不變的條件下均勻地進行輕拋光,大約拋去0.01微米的厚度,使模具表麵的粗糙度得到提高。 


下麵介紹一種由日本人研究開發的澆口密封成型法高精度塑料光學透鏡注射成型技術。 


澆口密封成型法的原理 


澆口密封成型法,是一種向加熱至樹脂轉化溫度以上的金屬模具中注射熔融的樹脂(注入量應是:冷卻結束後打開模具時的樹脂的壓力剛好等於大氣的壓力的量) 後迅速將澆口密封,等溫度和壓力均勻後,在相對容積一定、溫度-壓力均勻條件下,緩緩冷卻至樹脂的熱變形溫度以下後,打開模具取出壓型成品的成型方法。 


首先,以大約130兆帕的高壓將高溫熔融的樹脂注射到模具中,在高溫(T1)。條件下將澆口密封。密封在模具中的樹脂壓力在均勻化的過程中降至30兆帕


(此時的溫度為比樹脂轉化溫度高一些的某一溫度T2)。此時隻要模具單體能夠保持其合模力就不要打開模穴,從樹脂注入開始,經過一定的時間後,就可從壓型機的合模裝置上將單體模具取下。單體模具經過緩緩冷卻後才能開模取出壓型成品。