3.4. Lasin muovaus tekniikan soveltaminen

Tällä hetkellä optisten lasilinssien puristusmuovaustekniikkaa on käytetty pallo- ja asfääristen tarkkuuslinssien massatuotantoon. Normaalina aikana noin 15 mm halkaisijalinssien yleisen tuotannon lisäksi se voi myös tuottaa halkaisijaltaan 50 mm suuria halkaisijalinsseja, mikrolinssiryhmiä jne. Nyt on mahdollista valmistaa mikroobjektiiviryhmiä halkaisija 100 μm / linssi.

(1) Sotilaallisissa ja siviili-optisissa laitteissa käytettävien pallomaisten ja asfääristen optisten osien, kuten linssien, prismojen ja suodattimien, valmistus;

(2) Asfääristen linssien valmistus valokuituliittimiä varten optista viestintää varten;

(3) Lauhduttavien asfääristen linssien valmistus optisille levyille. Yksi asfäärinen linssi, joka on valmistettu puristusmuovausmenetelmällä, voi korvata kolme pallomaista linssiä, joita käytetään optisen levylukijan optisessa linssissä. Valetun asfäärisen linssin korkean tarkkuuden ansiosta se voi paitsi hallita ja korjata suuren numeerisen aukon aksiaalista poikkeamaa, myös vähentää alkuperäisen optisen linssin painoa ja kustannuksia 30-50%.

(4) Asfääristen linssien valmistus kameran etsimille, asfääriset linssit elokuvaprojektorille ja kameran linsseille jne. Yhdysvalloissa yksinomaan Kodakin on puristettava miljoonia asfäärisiä optisia osia vuodessa.

4 Optinen muovivalutekniikka

Optinen muovivalumenetelmä on nykyinen edistyksellinen tekniikka asfääristen muovisten optisten osien valmistamiseksi, mukaan lukien ruiskuvalu-, valu- ja puristusmuovaus. Optisen muovin ruiskuvalutekniikkaa käytetään pääasiassa asfääristen optisten osien, joiden halkaisija on alle 100 mm, sekä mikrolinssiryhmien massatuotantoon. Valu- ja puristusmuovausta käytetään pääasiassa asfääristen linssien optisten osien valmistukseen, joiden halkaisija on 100 mm tai enemmän.

Muovisilla asfäärisillä optisilla osilla on kevyt ja edullinen etu; optiset osat ja asennusosat voidaan ruiskuvalua kokonaisuudeksi, mikä säästää kokoonpanotyötä; hyvä iskunkestävyys ja muut edut. Siksi sillä on erittäin hyvät sovellusmahdollisuudet armeijassa, valokuvauksessa, lääketieteessä, teollisuudessa ja muilla aloilla. Yhdysvallat on ottanut käyttöön 9 asfääristä muovilinssiä AN / AVS-6-pilottihämärissä yönäkölasissa. Lisäksi AN / PVS-7-jalkaväen heikossa valaistuksessa olevat yönäkölasit, HOT yönäkölasit,&"Copper Head" laserohjatut kuorenhakijat ja muut valosähköiset ohjauksenhakijat, laseretäisyysmittarit, armeijan kaukoputket ja erilaiset kamerat Etsimissä käytetään myös asfäärisiä muovilinssejä. Valmistettaessa tiettyjä asfäärisiä optisia osia terminaalisesti ohjatuille automaattisille hakijoille, TBE Yhdysvalloissa on tehnyt taloudellisen analyysin ja vertailun useista optisten muovilinssien muovausmenetelmistä ja uskoo, että on edullisinta valmistaa asfäärisiä optisia muovilinssejä ruiskupuristamalla.

4.1. Ruiskuvalumenetelmä

Ruiskupuristamisen tarkoituksena on ruiskuttaa nesteeseen lämmitetty kvantitatiivinen optinen muovi ruostumattomasta teräksestä valmistettuun muottiin, muotoilla se kuumennuksen ja paineen alaisena ja avata muotti jäähdytyksen ja jähmettymisen jälkeen tarvittavien optisten muoviosien saamiseksi. Optisen muovin ruiskuvalun avainosa on muotti. Koska optisen muovivalun käyttölämpötila on matalampi, muotteja koskevat vaatimukset ovat matalampia kuin lasin muovaukseen. Asfääristen muottien erittäin tarkka työstö on melko vaikeaa. Tavallinen käsittely on ensin jauhaa muotin aihio likimääräiseen asfääriseen pintaan CNC-työstökoneella ja parantaa sitten vähitellen asfäärisen pinnan pinnan tarkkuutta ja pinnan karheutta. Lopuksi se käsitellään vaadittavaksi pinnan tarkkuudeksi ja pinnan karheudeksi kiillottamalla. CNC-työstökoneiden suhteellisen alhaisen työstötarkkuuden vuoksi on kuitenkin tarpeen tarkastaa ja muokata muotti toistuvasti muotin käsittelyn aikana muotin tarkkuuden vähitellen parantamiseksi, mikä tekee muotin hinnasta korkean. Siksi nykyiset muotit käsitellään CNC: n erittäin tarkkojen asfääristen pintakäsittelykoneiden erittäin tarkalla koneistuksella, jolla on hyvä jäykkyys, korkea resoluutio ja asfäärinen pinnan tasainen kiillotuskone. Ensinnäkin, käytä tietokoneen numeerisen ohjauksen erittäin tarkkaa asfääristä työstökonetta muotin aihion käsittelemiseksi asfäärisen pinnan tuottamiseksi ± 0,1 μm: n pintatarkkuudella ja käytä sitten kiillotuskonetta tasaisesti kevyesti kiillottaen samalla säilyttäen asfäärisen pinnan tarkkuuden, noin 0,01 μm päässä. , Muotin pinnan karheus paranee.

Ruiskupuristettujen optisten muoviosien polttovälin tarkkuus voidaan säätää 0,5-1%: iin, pinnan muodon tarkkuus on suurempi kuin λ / 4, pituustoleranssi on 0,0076 mm ja paksuuden toleranssi on 0,012 mm.

esittelee erittäin tarkan muovisten optisten osien ruiskuvalumenetelmän, jonka keksi japanilainen portti-tiivistysmuovausmenetelmä.

Porttitiivistysmuovausmenetelmä on menetelmä injektoida sula hartsi metallimuottiin, joka on lämmitetty hartsin muuntamislämpötilan (Tg) yläpuolelle (ruiskutustilavuuden tulisi olla: hartsin paineen, kun muotti avataan jäähdytyksen lopussa, on vain (ilmakehän paineen määrä), tiivistä portti nopeasti, odota, että lämpötila ja paine ovat tasaiset, ja vakaan suhteellisen tilavuuden ja tasaisen lämpötila-paineen olosuhteissa, jäähdytä hitaasti hartsin termisen muodonmuutoslämpötilan alapuolelle ja avaa sitten muotti valetun tuotteen poistamiseksi.

Ensinnäkin korkeassa, noin 130MP2: n paineessa, korkean lämpötilan sula hartsi ruiskutetaan muottiin ja portti suljetaan korkeassa lämpötilassa (T1). Muottiin suljetun hartsin paine putoaa noin 30 MPa: iin homogenointiprosessin aikana (lämpötila on tällä hetkellä: tietty lämpötila T2 korkeampi kuin hartsin muuntamislämpötila Tg). Kun ruiskutuksen alusta on kulunut tietty aika, muotimonomeeri voidaan poistaa puristimen muotin kiinnityslaitteesta. Kun monomeerimuotti on jäähtynyt hitaasti, muotti voidaan avata ja valmis tuote voidaan ottaa pois.

GG: n keskeinen ongelma; porttitiivisteen muovausmenetelmän" on tapa sulkea portti 130 MPa: n paineessa muottiin ruiskutetulla sulalla hartsilla noin 300 ° C: n korkeassa lämpötilassa. Menetelmä on: Laita pieni pallo ennen ruiskupuristusta metallimuotin porttiin. Kun sula hartsi ruiskutetaan muottiin, hartsi puristaa pienen pallon pallosta portista muotin onteloon. Siirrä sivuttain. Tällä hetkellä on aukko, jossa porttiosa johtaa onteloon, ja sula hartsi voi virrata onteloon tästä aukosta. Kun ruiskupuristuskone lopettaa hartsin korkeapaineruiskutuksen muottiin, paine-eron takia tapahtuu hartsin käänteinen virtaus välittömästi ja pieni pallo työnnetään hartsin vastavirtauksella ontelon lähellä olevalta sivulta muotin portti. . Tällä hetkellä pieni pallo nojaa korkeapaineisen hartsin tuottamaan pursotusvoimaan estääkseen muottiportin ja viimeistelemään portin tiivistystyön.

Portin tiivistysmuovausmenetelmässä käytetään pieniä palloja portin tiivistämiseen hartsin ruiskutuksen jälkeen, joten paineenpito- ja puristusmekanismeja ja niiden työtä ei tarvita. Siksi metallimuotti hartsin ruiskutuksen jälkeen voidaan helposti poistaa muovauskoneesta ja jäähdyttää pitkään yksittäisen metallimuotin muodossa, joka erotetaan muovausrungosta. Tämä paitsi parantaa huomattavasti muovauskoneen työskentelytehokkuutta, myös parantaa tuotannon tehokkuutta aikayksikköä kohti. Tällä muovausmenetelmällä voidaan allokoida osa toiminnoista laitteen ulkopuolella olevalle laitteelle loppuun muuttamalla tapaa, jolla toiminnot voidaan suorittaa aikaisemmin vain muovauskoneessa.

Porttitiivisteen muovausprosessi suoritetaan 4 vaiheessa.

(1) Lämmitysprosessi. Johtolämmitys suoritetaan metallimuotin ulkopuolelta. Lämpötilasta, jossa muovattu tuote otetaan pois, tiettyyn lämpötilaan, joka on korkeampi kuin Tg (hartsin transformaatiolämpötila - lämpötila, jonka muotin on saavutettava), lämpötilaa nostetaan lyhyessä ajassa, jotta lämpö olisi tasainen.

(2) Muovausprosessi. Kun sula hartsi on injektoitu muottiin, pieni pallo tiivistää muotin portin lämpötilan ja paineen tasoittamiseksi lämmittämällä metallimuottia.

(3) Hidas jäähdytysprosessi. Käyttämällä mekanismia, joka ylläpitää itse puristusvoiman, muotti poistetaan muovauskoneesta pitäen samalla muotin kiinnitystila. Poistettu monomeeripuristusmuotti käyttää luonnollista ilmanjäähdytystä tai pakotettua ilmanjäähdytystä, ja lämpötilaa lasketaan vähitellen nopeudella 1-2 ° C minuutissa.

(4) Nostoprosessi. Ota valettu tuote muottimuotista. Koska muottimuotti on poistettu muovauskoneesta, muotti voidaan avata muottituotteen poistamiseksi poistamalla mekanismi, joka ylläpitää kiinnitysvoimaa itsessään. Koska muovituote otetaan pois, koska hartsin paine vastaa ilmakehän painetta, laitetta ei tarvitse työntää ulos. Niin kauan kuin jakopinnasta ulkoneva osa avataan, muovattu tuote voidaan irrottaa muotista.

Porttitiivisteen muovausmenetelmän keskeisiä elementtejä ovat metallimuotin lämpötilaolosuhteet ja ruiskutustäyttöolosuhteet (hartsin paine hitaan jäähdytyksen lopussa on ilmakehän paineessa). Siksi, vaikka se olisi muovattu tuote, jolla on erilainen muoto ja tilavuus, metallimuotin lämpötilaa ei tarvitse muuttaa ruiskutushetkellä ja jäähdytyksen lopussa. Niin kauan kuin on riittävästi aikaa tehdä lämpötila-paine tasaiseksi ja ylläpitää hidasta jäähdytysnopeutta, hartsi ruiskutetaan ja täytetään ontelon tilavuuden mukaan, mikä mahdollistaa tarkan replikaation.