成像光学塑料透镜的精密注塑成型技术研究

成像光学塑料透镜的精密注塑成型技术研究

金建建 ,李天华

泰尔茂医疗产品（杭州）有限公司   浙江省杭州市310018

摘要：在当今的光学成像行业中光学系统模块已经得到了广泛的应用。因此，光学系统模块的精密加工成型越来越受到研究机构的关注。基于这种情况，本文梳理了其成型方法，希望介绍光学系统模块的应用、研究和发展。

关键词：光学成像系统；光学系统；模块；精密加工；成型

在水泥产品的生产和加工方法中，一种主要的加工方法可以是注塑成型模具。随着精密注塑成型方法的产生，传统注塑成型方法中精度不足的问题得到了妥善处理。精密注塑成型方法具有高精度和可靠性，在光学系统的加工和生产中发挥着重要作用。

1注塑成型技术简述

 注塑成型是将加热成流体的定量分析表面涂层注入不锈钢模具，在加热压力标准下成型，加热干燥后打开模具，稳定光学塑料构件的迫切需要。光学塑料喷射成型的核心阶段是模具。由于表面涂层加工工艺成型的工作温度较低，模具的规定低于玻璃加工工艺成型模具。非球面模具的超精度制造非常困难。通常，模具的坯料首先在数控机床上磨成类似的非球面，然后采用模具精度磨削法逐步提高非球面的表面精度和表面钣金件，最后用抛光法磨削成规定的表面精度和表面钣金件。然而，由于传感器的使用寿命相对较低，在模具制造的整个过程中需要不断检查和更改模具，逐步提高尺寸精度，使模具的成本非常高。因此，目前的模具是由刚性好、分辨率低的自动焊机和球面对称抛光机制成的。首

　　浇口密封成型法是一种向环氧树脂加热的两相组织（Tg）熔融环氧树脂注入上述金属模具（注入量入量应为：加热结束时打开模具时，环氧树脂的压力仅为空气压力），并快速密封浇筑。温度和应力均匀后，在相对容积和温度－应力均匀标准下，慢慢加热至环氧树脂热分解温度以下，打开模具装入压形品的成型方法。其方法是：在注入成型前，将一个小球放入陶瓷模具的浇筑口。当向模具中注入熔融环氧树脂时，小球会从浇筑口移动到触摸模具穴的一侧。此时，在浇口通向模穴的地方出现缝隙，熔融环氧树脂后缝隙会流出模穴。当泡罩包装机停止向模具内压力灌浆环氧树脂时，由于压差，环氧树脂瞬间逆流，小球被这种逆流环氧树脂从触摸模具穴的一侧推到模具浇口。此时，小球加强高压环氧树脂产生的挤压力堵塞模具浇口，实现浇口密封。

　　浇口密封成型法不需要保压、关闭组织和工作，因为它是干法成型后用小球密封的。因此，注入环氧树脂后的陶瓷模具很容易从成型机上取下，长时间加热陶瓷模具。这不仅大大提高了成型机的办公效率，也提高了单位体积的劳动效率。这种成形方法可以将部分空间分配到机外设备中实现，改变了成形机设备中无法采用的过去作用。

浇口密封成型的全过程分为四个步骤。

　　(1）加热工艺。陶瓷模具外部燃烧加热。从成型产品的装入温度加热到Tg（环氧树脂的两相组织——即材料成型需要保持的温度）以上的一定温度可以在短时间内加热，使热量匀称。

　　(2）整个成型过程。将熔融的环氧树脂注入模具中，使球密封模具浇口，对金属模具进行隔热，以使温度和压力均匀化。

　　（3）冷却过程。在保持模具关闭的同时，使用自主保持模具关闭力的组织从模具压缩机上取下模具压缩。单个模具，选择阳光加热或强制气体加热的方法，每分钟1~2℃入冬的速度突然。

　　（4）安装过程。将成型产品安装在压力模具中。由于压力模具已从压力机上取下，只需取下独立保持模具力的组织，即可打开模具进入成型产品。在成型产品的整个过程中，由于环氧树脂的压力相当于空气压力，因此不需要手轮组织，只需打开突出热流道的部分，成型产品就可以离开模具。

　　浇口密封成型法的核心因素是陶瓷模具的温度环境和注入填充标准（环氧树脂压力为气体压力标准）。因此，即使是不同工艺外观和体积的成型产品，也不需要改变注入和加热结束时陶瓷模具的温度，只需要有足够的时间保持温度－压力对称，并保持逐渐加热的速度，根据环氧树脂的体积，可以采取高精度复制。

2梳理光学系统的生产规范

2.1 全透明性

对于光学透明材料，光学系统模块的主要生产规范可以完全透明。当光源根据气体进入粘合剂材料时，分解、反射和光源映射会对光源造成损害。

如果某种材料在气体中的折射率为1.586，光源映射率R值为0.051，也可以说，该材料在气体中的照射率为5.1%。因此，材料与表面正负极之间的光源损耗非常小，因此具有良好的全透明度。

2.2 耐热性

由于光学塑料透镜属于光学专用材料，必须保证其耐磨性。只有具有优异的耐热性，光学塑料透镜产品才能具有优异的光学特性[1]。

2.3 双折射

对于灯具部件的眼镜，其双光轴方向也称为应力双折射。在材料干固成型的整个过程中，如果混合不均匀、缺陷浓度差或固化速度差，可以防止这种情况。双折射可以发挥各种材料的光学特性差异，也可以发生水平右上和水平右上的光折射率差异，这种情况在成像过程中很容易弯曲，因此，理论上，双光轴方向。

3梳理光学塑料透镜

的精密注塑成型技术要领

3.1 模拟精密注塑模具加工工艺的主要参数

在光学塑料透镜通过精密注塑模具加工工艺的全过程中，需要高度重视其加工工艺标准，严格按照规定的主要参数进行生产加工。

3.2 工装夹具

精密复合材料基体采用光学塑料透镜，理论透光率极高PMMA对于模具，根据使用规定，模具腔表面必须保持镜面水平，同时，由于镶块不能手工抛光，所以所有硬度必须严格符合超精密医疗仪器设备的相关规定，因此加工工艺四部曲可以采用合适的工件材料。与大量实践相比，瑞典STAVAX--ESR该材料可以控制加工工艺中的首选材料、淬火锻造温度HRC50、磨削特性极佳，与光学塑料透镜片对表面的规定非常一致。

3.3 可调模芯系统的设计

在光学塑料透镜的加工和生产中，最重要的特点之一是其光效规定，这与一般塑料材料和尺寸的简单规定大不相同。因此，在精密注塑模具加工过程中，为了更方便调整，在每个光学模芯底部采用微调垫设置，通过多次微调垫高度，通过估计和梳理异形建模，可以确认模芯高度与眼镜光效的关系。在模拟样品的情况下，可以根据光效的分布状态和不良特性对亮点、网格图和暗纹的影响，从而促进光效问题的针对性微调。这样不仅可以适当降低开发频率，还可以进一步降低产品成本。

3.4 顶出系统的设计

在采用模具制造的整个过程中，由于塑料零件本身的造型设计特点和PMMA材料结构相对独特，如果顶部不平衡，塑料零件没有顶部偏差、顶部裂纹等问题，使其外观制造缺点，提高废物率，严重情况下甚至顶杆断裂，造成模具损坏，这种情况不仅会花费大量的怀孕时间，还会大大降低生产和维修的成本。对于这种情况，在根据精密加工技术采用光学系统模块的整个加工过程中，可以通过适度降低顶杆与塑料部件之间的扩散率来提高顶杆的稳定性，并通过适度缩小眼镜片的表面距离来加强顶杆的范围。

结语

综上所述，随着当今经济社会和科技发展的不断发展，光学系统模块的加工、生产、加工和加工工艺也在不断学习。在光学系统模块的加工生产中采用精密注塑成型加工工艺，可以进一步实施加工工艺，解决传统加工工艺精度不足的问题。但由于精密数控磨加工工艺对主要参数和进场设备的规定较高，因此在实际加工过程中，进场设备必须按照光学系统模块的具体生产规范，严格按照相应的政策法规，重视工件材料的科学选择、可调模芯布局和顶部布局的合理设计。只有这样妥善保证劳动效率和生产质量，节约生产成本。

参考文献

[1] 刘克俭. 光学塑料制品注塑成型技术方案探析[J]. 橡塑技术与装备,2019,45(16):9-14.

[2] 唐昆,孔明慧,朱勇建,等. 小口径双非球面硫系玻璃镜片精密模压成型实验研究[J]. 红外与激光工程,2018,47(4):224-232.