user:qianbo(钱波)透镜成形第1页4/17/2013透镜类成形实用教材user:qianbo(钱波)透镜成形第2页4/17/2213user:qianbo(钱波)透镜成形第2页4/17/2213钉金录一、塑胶镜片与玻璃镜片的区别二、光孥成形的基本设备三、射出成形过程四、成形条件的初期畿:定五、成形条件设定相关事项六、设定项目的意义和倾向七、透镜的外观八、彳爰焦BF(主镜类)九、投影(主镜类成形方面)十、视度(目镜类机能状况)H^一、解像力(目镜类)user:qianbo(钱波)透镜成形第4页PAGE\*MERGEFORMAT#/17/2413user:qianbo(钱波)透镜成形第4页PAGE\*MERGEFORMAT#/17/2413user:qianbo(钱波)透镜成形第3页4/17/2313一、塑胶镜片与玻璃镜片的区别塑胶镜片类塑胶镜片优点:形状可塑性好,质轻;不易破裂,机械强度高;可量产非球面镜片;成本低廉,使用范围较广;塑胶镜片缺点:易受吸水率影响;易刮伤,表面耐磨性差;受温度的影响较大;玻璃镜片类璃镜片的优点;不吸水,稳定性好;不易刮伤,表面耐磨性好;受温度的影响较小;较高的折射率,光线透过率高;璃镜片的缺点;a成本高,加工困难;b.机械强度差,易破裂;二、光孥成形的基本设备1-1成形檄1-1-1控制檄能最好使用电动成形机,尤其应选用透用檄。较精密的油压机也可娘利^用,但JW同欲速度最低哉定罩位0.1mm/S,且速度燮换位置也以0.1mm舄罩位,得以精备田定。若用透箓成形檄,在透箓成形所需的控制性能(直^性、安定性、再现性)等特另肝^巽。1-1-2螺杆轴应选用透镜专用螺杆轴。一般用的螺杆轴在低温下可塑化困难,会使螺杆回转不均匀,造成计量不稳定。螺杆轴表面需电镀。电镀螺杆有防止原料烧焦/黑点产生。应使用开放式喷嘴。喷嘴孔径应选用与注道配合。通常喷嘴孔径小于注道孔径0.3~0.5mm。喷嘴长度应尽量使用短的,温度控制更精确。下料口应有温度控制,一般控制在40~80C之间。1-1-3隔熟材料雁哉置厘编弓鱼度,平行度僵面,傅熟率低的BRA/GRABRA/GRA的厘编弓鱼度是60kg/cm2,平行度3/100(再研磨者),傅熟user:qianbo(钱波)透镜成形第6页4/17/2613user:qianbo(钱波)透镜成形第6页4/17/2613user:qianbo(钱波)透镜成形第5页4/17/2513率0。1kcal/mh。隔熟材料有下列"0!黑占。1)模具升湍快。2)模具内湍度分怖均匀。模槽[W,或固定侧舆可的不均衡畲使成形倏件IS0狭窄。3)编小媒醴湍度舆模槽表面的湍差。亦刖由於模槽表面的湍度控制性升高,得於it行受外影警段小的穗定成形。1-2乾燥檄雁使用除凛型乾燥檄,再用料斗装料器供料。乾燥檄料斗也可使用,但要注意到其原料的乾燥状况,防止原料未完全乾燥,座出部品有#(泡、银线it生。若在前成形工程使用不同材料,雁特另寐田心用酒精或空座榆清理。要保证干燥机的绝对干净。1-3模湍檄1)油H部I是最普遍的^湍方式。本方式的熟效不佳,通常在升滥l彳灸1-2小日寺取檬(哉定倏件)。4-5小日寺彳灸才能正常生产。湍^路(入口孔,出口孔)也雁注意,假如模具内湍度分怖不理想,可能要燮更,维修保养较困难。2)加熟器H湍藉由加熟器,感雁器的怖置it行良好的湍度控制雁注意的PID哉定。最佳使用外包式加热方式。加熟器湍由於不需用油,封模具保餐方便。3)水制i湍度控制效率非常好。由於湍檄的湍度哉定值舆模具度的差巽小,可在掌握模具度之下it行倏件哉定。本方式由於使用高厘水,操作上雁特别注意。而也要保持模仁不致於生鳞。1-4模具各模具的UtK裂造
方法
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各巽,雁依下列暮案瞭解模具特性。1)模具湍碓ts完成升湍彳灸的固定侧及可勤侧嵌件附近的表面湍度均衡。以各湍充均在1CIS圉内舄目榛。2)注道碓ts注道的研磨度,注意舆喷嘴接瞒部位的面垂。逼封注道的脱模有号曷,也是造成不穗定冷料的原因,雁注意。3)浇口雁注意!!察下列各黑占。以外也察浇口面畏。畏度不评的情形意外的多。只要注意察浇口前彳灸的充填不足,不用测定尺寸也可畿现不良情形。注意^察白浇口到球面的高度在固定侧及可勤侧的程度。因舄它是造成合流痕及浇口部^印面的不平滑。浇口雁哉定於箓片侧壁的段厚部位,业哉定雁於可勤侧。user:qianbo(钱波)透镜成形第8页4/17/2813user:qianbo(钱波)透镜成形第8页4/17/2813user:qianbo(钱波)透镜成形第7页4/17/2713碓^浇口部的鬣隹度/研磨度及表面不平滑。逼些都是胃隹型不良原因,而成舄浇口部,面粗糙的原因。4)球面模仁的面精度成形前雁掌握模仁的面精度及有没袖正球面R遢有表面精度状况。5)球面的离型目前几乎都用模仁顶出的结构。缺点模仁容易拉伤。造成不良。也有用E/P顶出方式的,部品的厚度不易太厚。部品太厚易造成顶出不良。6)外周部的离型这是常被疏忽的部分,就是成形品变形而不易从固定侧脱模的现象。往往成形品附著于固定侧。仔细观察成形品时也许可发现侧面有拔伤,浇口部有小龟裂或变形,这时可判定模具离型有问
题
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。若发现部品有离型不良,模具的构造是不可忽视,应进行实验确认。1-5机械手可根据生产不同的部品选用电动机械手和气压机械手。一般使用气压机械手可。1-6传送带可根据机械手的安装选配传送带。最佳配置一机一台。三、射出成形过程1.射出成形的动作¥型闭Q型缔,O射出A。保压A?L都品取出o,顶出5型开冷却/计量£1.1型闭是指模具以打开状况到闭合的过程,一般是以低压闭合,这是为了防止在模穴上有成形品或异物残留,周压时会压损模具。1.2型缔在模具完全闭合的瞬间,将型闭合力转变成强力,此力需比射出力大,以防被射出压力打开。此力一般以吨为单位。光学成形一般使用30~75吨。1.3射出在模具完全闭合后,螺杆前进将炮筒内的原料推进型腔,这个过程就是射出过程,简称射出。螺杆前进所用的力量就是射出压力。1.4保压树脂射入模具后,模具温度较低,树脂会发生冷却,树脂冷却时会发生收缩,在部品表面产生凹陷或气泡,为防止部品在收缩时产生以上不良现象,在树脂射入模具后需要有压力将射出保持着,这个压力就是保压压力,简称保压。1.5冷却树脂射出/保压结束后,在模具内的部品未完全冷却固化是不可取出user:qianbo(钱波)透镜成形第9页4/17/2913user:qianbo(钱波)透镜成形第9页4/17/2913的,因此在一段时间内的部品是在模具内固化着,这个时间就是冷却时间。1.6计量部品的冷却和计量是同时进行的,为了下一模部品的成形,部品在冷却同时,螺杆回转,树脂溶化进入螺杆凹槽内,通过螺杆的背压将树脂送到螺杆的压缩部,这个过程就是树脂计量。1.7型开在冷却工程结束后,模具即开始打开,以便已充分冷却的部品开模取出。1.8顶出在模具完全打开后,成形机的顶出机构前进推动模具的顶出板将成形部品顶出。以方便部品取出。9部品取出成形部品顶出后,机械手伸入模具将部品取出。user:qianbo(钱波)透镜成形第PAGE\*MERGEFORMAT#页4/17/2013user:qianbo(钱波)透镜成形第PAGE\*MERGEFORMAT#页4/17/2013四、成形条件的初期段定1-1模具温度若不能预测成形品的模温,可从以下表开始设定原料模具实测温度PMMA-80N/VH00190CPC-AD5503125CMS-200EL85C2-1原料温度依下表为基准设定原料原料温度PMMA-80N/VH001240/250/240/220/50CPC-AD5503280/290/280/260/50CMS-200EL230/230/230/210/50C3-1锁模力依下式计算3F=AxPmx(1+a)x10F:所需锁模力(吨)A:模内投影面积(cm2)Pm:模内平均树脂压力(kg/cm2)=1000a:安全系数=0.1~0.2备注:1.实际射出压力Po,由于在射出过程中有压力降低,与Pm不一致。2.依上式计算的锁模力是初期条件而订的,应视成形品状况修正。1模具的开闭(略)1顶出镜片成形时,通常以极低速顶出,而顶出量也尽量少,在开模状态用人工手动确认。部品顶出1计量的设定(略)部品的残量应保持在3~5mm之间。1射出以5速4压为例:(V-P压力切换)7-1-1.射出位置设定S1*设定为主流道长度的1/2~2/3部分。S2卜设定为分流道长度的8/10~9/10部分。S3>设定为单个成形部品面积的1/3部分。S4»设定为单个成形部品面积的2/3部分。S5*设定为能达到VP切换压力以上的位置。7-1-2.射出速度设定V1*高速设定设定为15~40mm/s之间。V2V3•超低速设定设定为1~3mm/s之间。设定为8~15mm/s之间。user:qianbo(钱波)透镜成形第13页4/17/2313user:qianbo(钱波)透镜成形第13页4/17/2313user:qianbo(钱波)透镜成形第12页4/17/2213设定为0.3~3mm/s之设定为1~3mm/s之间。设定为1~3mm/s之间。设定为0.5~2mm/s之,一般设定为峰值压力V4低速设定设定为3~10mm/s之间。V5低速设定设定为3~10mm/s之间。7-1-3.保压时间设定t1►成形品外部冷却时间设定间。t2成形品中间部冷却时间设定t3成形品中心冷却时间设定t4螺杆卸压时间设定间。7-1-4.保压压力设定P1设定为成形品外部的保压压力P2设定为成形品中间部的保压压力,一般设定为P1减低50~100kgf/cmP3定为成形品中心部的保压压力,一般设定为P2减低50~100kgf/cm2P4螺杆卸压一般设定为100~300kgf/cm2备注:保压时间和保压压力应根据部品实际状况设定,可作适当的调整。五、成形条件设定相关事项1-1.依充填不足结果设定条件确认浇口位置浇道/浇口均衡确认制品充填过程均衡的确认设定临时保压检讨速度程序检讨压力/模具温度user:qianbo(钱波)透镜成形第15页4/17/2513user:qianbo(钱波)透镜成形第15页4/17/2513user:qianbo(钱波)透镜成形第14页4/17/2413检察稳定性林…—.检讨全成形条件1-2.原料温度设定原料供给部水冷缸套计单稳7E性1区原料压缩部2区原料温度管理原料计量部4区射嘴部4区稳定成形/冷料/牵丝/垂伸控制1-3保压条件保压目的不良现象Po(变换压)形成透镜面凹槽P1残留应力大P2消除ASASP3形成浇道/注道P4螺杆减压1-4光学镜片的
标准
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射出成形条件项目PMMAPCMS-200EL树脂的干燥条70~80C110~120C70~80C件3~10小时4~10小时3~10小时树脂温度设定射嘴部220-250C260~290C220~240C压缩部230-260C270~300C230~250C计量部200-230C250~280C180~230C射出速度低速度低速度低速度模具温度85~105C120~145C85~95C冷却时间(部品厚度(部品厚度(部品厚度3mm以内)3mm以内)3mm以内)60~70秒60~80秒60~70秒昨设定回转数50rpm以内50rpm以内50rpm以内背压50~150kgf/cm250~150kgf/cm2150~250kgf/cm2射出压力500~1500300~1000500~1500kgf/cm2kgf/cm2kgf/cm2user:qianbo(钱波)透镜成形第17页4/PAGE\*MERGEFORMAT#/2713user:qianbo(钱波)透镜成形第17页4/PAGE\*MERGEFORMAT#/2713user:qianbo(钱波)透镜成形第16页4/17/2613六、设定项目的意义和倾向1-1可塑化工程背压要点正常设7E80~150kgf/cm2U可。在计里的最后一段应设定为低级,减少射嘴部及螺杆部的树脂压。过高垂伸俸丝会增加,应加大后松退。---稳定性会恶化。过低昨不稳定,脱气不足,混合不良等增加。回转数重点为防止因剪断发热引起局部发热,回转数应低设定在20~40rpm程度。在昨的最后一段应设定为超低速回转。应在20rpm以下程度。过高卷进空气,局部加热,温度不均匀。过低易受加热神响,温度控制较困难----昨不稳定后松退重点尽量减少以消除垂伸/牵丝。过多产生气泡,成形不稳定。过少垂伸俸丝/冷料。昨延迟重点保持白昨开始至射出开始L时间于一定。过早树脂温度易变化,变黄(PC),滞温时间久,会分解(PMMA)。过迟十1里肘间小够,温度小均匀。炮筒温度重点与可塑化全程有关。透镜成形时通常探用稍低温度。过高变黄(PC),分解,凹槽,收缩大。过低扭力过大,昨不稳,以螺杆驱动压90kg/cm2以下为目标。喷嘴温度重点为使成形稳定化的重要项目。过高牵丝,变黄,溢料。过低冷料,稳定性差。水冷温度重点因干燥机的原料骤冷产生结露。40~60C不可以急激大量流进冷水。过高原料结块。过低结露。1-2射出工程和保压工程浇道速度要点册浇口平衡,止回环的密封性,浇道部的固化过快激射,浇口平衡。过慢浇口平衡,止回环的稳定性。浇口速度要点保持低速,短射时由浇口射出的树脂成扇形。过快激射,气泡。过慢充填小足,结合线。制品速度要点保持低速,依短射决定。过快激射,凹槽。过慢充填小足,结合线。V-P压力要点与P1(保压开始)的关系大。user:qianbo(钱波)透镜成形第18页4/17/2813user:qianbo(钱波)透镜成形第18页4/17/2813过高毛边,双重球面,厚度过大。过低凹槽,厚度小。保Lisi开始要点透镜全面有面精度,尽量低压以利均匀的压力分布。过高压力分布不均,稍微膨起。双球面,边缘垂伸。过低缩水,凹槽。保压结束要点浇口压力均匀。过高浇口产生椭圆。过低缩水,凹槽。保压时间要点注意对浇口部的压力过大。时间久浇口产生椭圆。时间短凹槽user:qianbo(钱波)透镜成形第PAGE\*MERGEFORMAT#页4/17/2013user:qianbo(钱波)透镜成形第PAGE\*MERGEFORMAT#页4/17/2013user:qianbo(钱波)透镜成形第19页4/17/2913七、透镜的外观1-1.透镜外观不良现象对策不良状况原因对策结合线1.模具温度过低1.升模温2.最后一段的速度太慢2.加快射出速成度3.炮筒温度设定太低3.升高炮筒温度射纹1.浇口速度设定太慢1.加快射出速成度2.炮筒温度设定太低2.升高炮筒温度3.模具排气不良3.模具排气改善注道脱模不1.注道部模温过局1.降模温良2.研磨不良2.冉研磨3.注道锁销拉力不够3.改造,冉研磨银条痕1.原料干燥不够1.原料再干燥2.原料脱气不足2.降回转数升背压3.喷嘴部卷入空气3.减少后松退部品脱模不1.模具温度太高1.降模具温度良2.用E销顶出时发生2.改用模仁顶出3.开模时侧面研磨不佳3.模具冉研磨4.成形条件保压太高4.降低保压压力流痕1.模具湍度太高1.模具湍度降低2.原料湍度太高2.原料湍度降低3.部品充填速度太慢3.充填速度加快4.射出、保厘厘力太高4.射出、保厘力降低5.保太久5.保小6.模具排la不良6.模具排#(改善喷痕1.原料的料滥L太低1.原料的料滥L提高2.原料的回^敷太快2.原料回敷降低3.原料的背厘太低3.原料的背厘增加4.部品的射出速度太快3.部品的射出速度5.模具排III不良4.模具排#(的检言寸雾^1.原料有混料1.使用新的原料2.炮筒及螺楫清洗不良2.清洗炮筒及螺楫3.模具表面有油污3.模具表面清知包1.原料楫燥不足。1.原料楫燥充足2.螺楫的背厘太低。2.螺楫的背厘增加3.螺楫的回^敷太快。3.螺楫回敷降低八、彳瓷焦BF(主镜类)彳瓷焦BF舆部品的R值有号曷;A、凸透函部品的R值越小,BF越小;部品的R值越大,BF越大;B、凹透箓:部品的R值越大,BF越小;部品的R值越小,BF越大;成形倏件舆R值的^系;(凹凸透箓逋用)成形保厘厘力大,部品的R值畲燮小成形保厘厘力小,部品的R值畲燮大模具湍度越高,部品的R值畲燮小,模具湍度越低,部品的R值1Sril大彳灸焦BF的不良状况:(凸透箓)焦畏成形加厘或升模湍焦短成形减厘或降模湍user:qianbo(钱波)透镜成形第22页4/17/2213user:qianbo(钱波)透镜成形第22页4/17/2213焦模^整模具湍度(PMMA低湍,PC高湍)彳灸焦BF舆部品的厚度有号曷;凸透箓部品的中心厚度越大,BF越小;凹透箓部品的中心厚度越小,BF越大user:qianbo(钱波)透镜成形第24页4/17/2413user:qianbo(钱波)透镜成形第24页4/17/2413user:qianbo(钱波)透镜成形第23页4/17/2313九、投影(主镜类成形方面)部品投影不良状况A、罩黑占模糊B、多黑占模糊C、全周模糊D、中心模糊E、中心舆周不同步罩黑占模糊现象^明:部品在投影日寺,畿现投影最外圈有一彳固或俪彳固投影黑占NG。改善!^策:1#微I!整部品的保厘厘力鲍立配封^整部品的平行度检测多黑占模糊现象^明:部品在投影日寺,畿现投影最外圈有三彳固或三彳固投影黑占NG。改善!^策:1#微I!整部品的保厘厘力鲍立配封^整部品的平行度检测全周模糊现象^明:部品在投影日寺,畿现投影中心及外圈投影全部NG。改善!^策:成形条件压力/模具温度调整成形部品寸法检测部品回归图面设计确认4.中心模糊现象明:部品在投影日寺,lit现部品投影中心任意调整都模糊。改善!^策:1.成形条件压力/模具温度调整成形部品寸法检测部品回归图面设计确认投影中心舆周不同步现象^明:部品在投影日寺,畿现部品投影中心与周边不能同时清晰。投影中心清晰时,周边模糊;投影周边清晰时,中心模糊。改善!^策:1.形条件压力/模具温度调整成形部品寸法检测部品的R值检讨user:qianbo(钱波)透镜成形第26页4/17/2613user:qianbo(钱波)透镜成形第26页4/17/2613user:qianbo(钱波)透镜成形第25页4/17/2513十、视度(目镜类机能状况)视度定义:目镜的视度一般分为象视度和线视度。象视度的规格一般设计为-1.0士0.5。线视度的规格一般设计为-1.0士1。视度舆部品的R值有^A、凸透函部品的R值越小,视度偏负;部品的R值越大,视度偏正;B、凹透箓:部品的R值越大,视度偏负;部品的R值越小,视度偏正;成形倏件舆视度的^系;(凹凸透箓逋用)成形保厘厘力大,部品的视度偏负。成形保厘厘力小,部品的视度偏正模具湍度越高,部品的视度偏正。模具湍度越小,部品的视度偏负部品视度的不良"犬况:(凸透箓)A、视度偏正成形条件加厘或降模湍B、视度偏负成形条件减厘或升模湍视度舆部品的厚度有号曷;凸透II部品的中心厚度越大,视度偏负;凹透箓部品的中心厚度越小,视度偏正;user:qianbo(钱波)透镜成形第28页4/17/2813user:qianbo(钱波)透镜成形第PAGE\*MERGEFORMAT#页4/17/2013十一、解像力(目镜类)解像力不良状况1.中心模糊周边模糊全面模糊中心模糊现象^明:部品在看解像力时,畿现部品的中心模糊NG改善!^策:条件压力/模具温度调整成形部品面精度确认成形部品寸法检测部品回归图面设计确认周边模糊现象^明:部品在看解像力时,畿现部品的周边模糊NG改善!^策:形条件压力/模具温度调整成形部品面精度确认成形部品R值确认成形部品寸法检测部品回归图面设计确认全面模糊现象^明:部品在看解像力时,畿现部品的中心和周边都有模糊NG。改善!^策:形条件压力/模具温度调整成形部品面精度确认成形部品寸法检测部品回归图面设计确认