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标题: 非球面光学零件塑料成型技术 [打印本页]

作者: 妩点依依    时间: 2004-8-17 17:13
标题: 非球面光学零件塑料成型技术

光学塑料成型技术是当前制造塑料非球面光学零件的先进技术,它包括注射成型、铸造成型和压制成型等技术。光学塑料注射成型技术主要用来批量生产直径为100毫米以下的非球面透镜光学零件,也可制造微型透镜阵列。而铸造和压制成型技术主要用于制造直径为100毫米以上的非球面透镜光学零件。 塑料非球面光学零件由于具有重量轻、成本低,光学零件和安装部件可以注塑成为一个整体从而节省装配工作量,以及耐冲击性能好等优点,在军事、摄影、医学、工业等领域有着非常广阔的应用前景。例如,在美国AN/AVS-6型飞行员微光夜视眼镜中就采用了9块非球面塑料透镜。另外,在AN/PVS-7步兵微光夜视眼镜、HOT夜视眼镜、“铜斑蛇”激光制导炮弹导引头和其他光电制导导引头、激光测距机、军用望远镜以及各种照相机的取景器中也都采用了非球面塑料透镜。美国TBE公司在制造某种末制导自动导引头用非球面光学零件时,曾对几种光学塑料透镜成型技术做过经济分析对比,认为采用注射成型技术制造非球面塑料光学透镜费效比最佳。

注射成型技术 注射成型法是将经过加热成为流体的定量的光学塑料注射到不锈钢模具中,在加热加压条件下成型,后经冷却固化后,打开模具便可获得所需要的光学塑料零件的一种非球面光学塑料透镜加工技术。该技术的关键环节是模具,由于光学塑料模压成型的工作温度要求较低,所以对模具的要求相对要比对玻璃模压成型用模具的要求低一些。非球面模具超精密加工相当困难,通常加工都是首先在数控(NC)机床上将模具坯件面磨削成近似非球面,然后用范成精磨法逐步提高非球面的面形精度和表面粗糙度,最后再用抛光法加工成所要求的面形精度和表面粗糙度。然而,由于数控机床的加工精度较低,在模具加工过程中还需对模具反复地进行检测和修改,逐步提高模具的精度,因而使模具的成本费用提高。为改变这种状况,现在模具加工改用刚性好、分辨率高的计算机数控(CNC)超精密非球面加工机床和非球面均匀抛光机进行。首先用计算机数控超精密非球面加工机床,将模坯加工成面形精度达±0.1微米的非球面,然后用抛光机在保持非球面面形精度不变的条件下均匀地进行轻抛光,大约抛去0.01微米的厚度,使模具表面的粗糙度得到提高。 下面介绍一种由日本人研究开发的浇口密封成型法高精度塑料光学透镜注射成型技术。 1.浇口密封成型法的原理 浇口密封成型法,是一种向加热至树脂转化温度以上的金属模具中注射熔融的树脂(注入量应是:冷却结束后打开模具时的树脂的压力刚好等于大气的压力的量)后迅速将浇口密封,等温度和压力均匀后,在相对容积一定、温度-压力均匀条件下,缓缓冷却至树脂的热变形温度以下后,打开模具取出压型成品的成型方法。 首先,以大约130兆帕的高压将高温熔融的树脂注射到模具中,在高温(T1)条件下将浇口密封。密封在模具中的树脂压力在均匀化的过程中降至30兆帕(此时的温度为比树脂转化温度高一些的某一温度T2)。此时只要模具单体能够保持其合模力就不要打开模穴,从树脂注入开始,经过一定的时间后,就可从压型机的合模装置上将单体模具取下。单体模具经过缓缓冷却后才能开模取出压型成品。 浇口密封成型法的关键问题在于注射到模具中的300℃左右高温的熔融树脂如何以130兆帕的压力将浇口密封死。其作法是,在注射树脂之前,先将一个小球放置到金属模具的浇口部。当向模具中注射熔融树脂时,小球受到树脂的挤压就会从浇口部向靠近模穴的一侧移动,这时在浇口部通往模穴的地方就会出现间隙,被注射的熔融树脂便可从此间隙中流入到模穴中。当注射成型机停止向模穴中高压注射树脂后,由于压差的原因,注射的树脂瞬间会发生逆流现象,浇口部的小球就会被这种逆流的树脂又从靠近模穴的一侧推向模具的浇口处。此时小球凭借高压的树脂所产生的挤压力将模具浇口堵死,完成浇口密封工作。 2.浇口密封成型法的成型工序 浇口密封成型法的成型工序分4步进行: (1)加热工序。由金属模具的外部进行传热加热。从成型品的取出温度开始,到树脂转化温度止,用很短的时间进行加热升温,并使热度做到均匀化。 (2)成型工序。向模具的模穴内注射熔融树脂,待放置在模具浇口部的小球将模具浇口密封后,对金属模具进行保温,使温度、压力达到均匀化。 (3)缓冷工序。利用自行保持合模力的机构,一边维持和模状态一边把压型模具从压型机上取下来。采用自然空气冷却或是强制空气冷却的方式,以每分钟1~2℃的速度,对取下的单体压型模具徐徐冷却降温。 (4)取出工序。从压型模具中取出成型品。由于压型模具早已从压型机上取下,这时只要取下自行保持合模力的机构就能打开型模取出成型品。由于模具内的树脂的压力相当于大气的压力,所以只要打开突出分型面的部分,不需要推出装置成型品就能离模。 3.浇口密封成型法的特征 浇口密封成型法的关键要素是金属模具的温度和注射充填条件(徐徐降温冷却结束时的树脂压力刚好等于大气压力的条件)。因此,即使是压型形状和体积不同的压型品,也无需改变注射时和冷却结束时的金属模具的温度,只要能充分地保证有足够的时间使温度·压力能达到均匀化,并保持缓慢降温冷却的速度,根据模具的模穴容积注射充填树脂,就能进行高精度地复制。所以,只要按照模具的模穴容积分别控制注射充填量,就可以进行不同压型产品的混合生产。 浇口密封成型法是一种高精度的光学塑料压型技术,通过对使用该成型法制作出的非球面反射镜的形状的检测,得到的结果是:在±100毫米范围内,反射面的弯曲(起伏)度在4微米以下,成型品的精度很高。

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作者: xyqy    时间: 2004-8-17 17:42
依依MM斑竹做得不错,献上鲜花一束!
作者: stevenwu    时间: 2004-8-17 17:56
介绍得蛮好的,希望以后多介绍一些加工和制造方面的知识
作者: 李伟华    时间: 2004-8-19 17:05

这个技术很可怕。

我看到消息,日本早有一些精度不高的光学零件采用一次成型压制的方法加工,这样加工下来省去了研磨抛光等多道工序,大大缩短了制程时间。

只要控制好精度,会是很有前途的技术。

这会对冷加工产业影响很大


作者: 妩点依依    时间: 2004-8-19 17:54

但是好的技术对未来的发展很有利。。。。。。。

呵呵。。。。。。。。

塑胶透镜的模芯研磨技术我学了两年多。。。。。不过现在不做这一行了。做光学产品销售


作者: shpkd    时间: 2004-8-19 19:26
产品的生产良品率是多少?
作者: 妩点依依    时间: 2004-8-19 20:24

这个你得去问小日本了。。。。。。。

因为我也没有试过哦。。。


作者: shuhuiqin    时间: 2004-8-27 00:17

作者: shuhuiqin    时间: 2004-8-27 00:18

作者: 妩点依依    时间: 2004-8-27 19:57

上面这位妹妹怎么了。。。。。

怎么不说话呀!!!

脸红个什么劲?


作者: cotou    时间: 2004-9-8 22:22
标题: 注射成型以外的信息可以提供吗

注射成型、铸造成型和压制成型等技术中

注射成型算是最常见的

铸造成型和压制成型等技术

我知道有用在玻璃镜片上,但还没见过在塑料镜片的,

那位前辈可以提供一下相关信息


作者: xjt123    时间: 2004-9-10 01:20

塑料的透镜还要 研磨么,不是一次成型的么?


作者: wyjxwangwei    时间: 2004-9-10 07:37
提示: 作者被禁止或删除 内容自动屏蔽
作者: navy555    时间: 2004-9-11 00:04
學習一下
作者: wyjxwangwei    时间: 2004-9-11 07:06
提示: 作者被禁止或删除 内容自动屏蔽
作者: 妩点依依    时间: 2004-9-11 22:02

塑料透镜不像玻璃一样一个一个研磨抛光加工。。。。。

它只需要把模具里的模芯研磨抛光,然后再注塑成型就行了。。。。看上去很简单其实工艺也蛮复杂的。。。。。需要长期的经验

因些成本降低,市场价格当然比玻璃便宜。。。。。


作者: wwwsth    时间: 2004-9-13 23:17

主要是注塑模芯精度很高,亚微米级,要高精度床子加工;还要反复测量,精度也很高。


作者: 妩点依依    时间: 2004-9-14 00:10

对。。。。

研磨好了之后还要测光圈。。。。

麻烦的很哪。精度要求相当高


作者: sharpness    时间: 2004-9-14 00:44

塑料非球面镜注塑成形,模芯精度虽然很高,但成形后的面形误差还是很大,且一批一个样,象面还有很多GHOST,不知普及应用还要.....


作者: sharpness    时间: 2004-9-14 01:04

其实GHOST也就是表面疵病、脏点、小划痕,把镜头调焦至表面象清晰时可以发现,反映到象面是一片片的模糊、变形或阴影.....


作者: wwwsth    时间: 2004-9-14 20:01
现在塑料非球面镜已经大量商业化生产了,模具制造是关键,注塑工艺也很重要。表面镀膜国内可以搞定,但模具加工就不行了。
作者: 妩点依依    时间: 2004-9-14 21:31

非球面模具国内也有加工啦。效果还行。

只是精度可能比不上国外。


作者: 007fzy    时间: 2004-9-15 02:44
在哪里?想知道,没有依靠外国吗?
作者: Jobyan    时间: 2004-9-16 00:12
OHRA已經在做玻璃非球面的一次成型技術了。
作者: 妩点依依    时间: 2004-9-16 18:47

相信国内的非球面技术会慢慢的成熟发展的。。。。。

那里我也不好说。


作者: 飘逸    时间: 2004-9-18 20:59
妩点依依MM有多年的塑料模芯经验,能否指点一下,高精度的模芯,为什么塑料透镜的变形无法控制。
作者: 妩点依依    时间: 2004-9-22 17:34

如果你的塑料模具模芯加工精度很高的话就应该不会变形的

那可能是你在注塑的过程中对注塑机的工艺调整不当吧。。。。。

因为我司这里就这样,如果模芯是好的透镜加工出来变形,那么就应该在注塑机的艺上调整。。。。

我也说不出个所以然因为我不搞注塑工艺。


作者: 飘逸    时间: 2004-9-23 06:33
妩点依依MM有多年的塑料模芯经验,能否再指点一下,塑料透镜模具上模芯带二次加压是起什么作用。
作者: 妩点依依    时间: 2004-9-23 16:46

二次加压?

我听不懂哦,好像我没碰到这类的问题,你可以详细的解释一下吗?


作者: 超级狐狸    时间: 2004-10-14 19:00
非球面的定义是什么???
作者: liuhk    时间: 2004-10-28 17:23

我是做模芯的,我們稱為模仁.

直接使用金剛鑽刀具加工鎳,壽命30萬次/模

但價格高昂,製程需要一個月

主要是生產非球面塑料注塑加工

模芯精度10mm0.5um,70mm以內1um

注塑鏡片精度10mm以內1um,70mm以內50-10um

因為S.P.D.T不需拋光所以精度面形可控制.研磨需要再拋光精度面型無法控制很好.

成形收縮要補償,才能進規格精度.


作者: liuhk    时间: 2004-12-5 20:49

有沒有人有興趣搞個非球面成型廠?

liuhk9603@126.com


作者: lhpgz    时间: 2004-12-13 03:53


作者: PANGHQU    时间: 2005-7-27 01:01
各位大虾
请问哪位有非球面塑料镜片成形(手机摄像头镜片CCD)厂家名录。
我司想找一家国内能够成形非球面塑料镜片的厂家。
请各位大虾帮个忙。谢谢!
作者: PANGHQU    时间: 2005-7-27 02:13
请问楼主:
可以告诉我国内是否有手机摄像头塑料镜片和其他零件的成形厂吗?如果有是否可以告诉联系方式,地址等
请E-MAIL:PANGHQU@21CN.COM
作者: ocean1228    时间: 2005-8-18 22:10

作者: xiaoniu    时间: 2005-9-5 22:02
这么好的帖子,顶一下
作者: nextplayer    时间: 2005-10-10 18:20

有人又需求塑料非球面镜片没有,我们就是干这个的。40~100mm为佳。


作者: yeuokmista    时间: 2005-10-11 06:34

只能对口径小于100毫米的进行塑料成型嘛

那,大于300的呢?

还有,啥叫塑料成型技术啊?


作者: nextplayer    时间: 2005-10-11 23:13

大于300的只在资料里见过,没实践。

大镜片最好用注塑压缩,不用注塑。


作者: nextplayer    时间: 2005-10-11 23:31
斑竹是干什么的
作者: niyang    时间: 2005-10-20 03:36

有玻璃注塑成型的透镜吗

精度怎么样


作者: jackey_zhou    时间: 2005-12-26 23:23

谢谢楼主提供的资料!

大家对非球面都比较在行!

增长见识!

请高手继续发表!!


作者: Jackysurface    时间: 2005-12-27 04:50

谢谢斑竹,

给我们带来普及知识!
:)


作者: oljerei    时间: 2009-12-4 18:47
正好需要这个东西,太谢谢了.呵呵




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