在注射模塑
光學(xué)部件的過(guò)程中,由于不能在其表面進(jìn)行標(biāo)注,因此模腔壓力的測(cè)定就受到了限制。但為了使用這個(gè)重要的過(guò)程
參數(shù)來(lái)進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控,人們采用了一種使用特殊測(cè)量銷釘?shù)姆墙佑|式測(cè)量方法來(lái)測(cè)量空腔壓力。將流路耦合到pvT圖中來(lái)開(kāi)發(fā)新的加工監(jiān)視技術(shù)。
]+OHxCj: 4X()D {uR 此處并未包含質(zhì)量上高端的光學(xué)組件,正相反,恰好只能用最高的質(zhì)量水平來(lái)生產(chǎn)實(shí)際應(yīng)用的光學(xué)部件。就棱鏡而言,不僅其幾何形狀和表面結(jié)構(gòu)起到了重要作用,而且生產(chǎn)的重復(fù)性也會(huì)大大影響諸如內(nèi)應(yīng)力或分子取向之類的產(chǎn)品內(nèi)部性能。因此就個(gè)例而言,要在生產(chǎn)過(guò)程中評(píng)定產(chǎn)品光學(xué)性能的話,僅靠檢查部件的幾何形狀或者以肉眼來(lái)檢查部件表面是不夠的。進(jìn)行光學(xué)性能測(cè)定就顯得更為重要。例如用Shack-Hartmann傳感器(SHS)測(cè)得的波陣面的扭曲度就可以作為一個(gè)判定結(jié)果?捎脭(shù)學(xué)方法推演出更為重要的質(zhì)量函數(shù)。
^2|G0d@.: {m<NPtp910 對(duì)諸如注射模塑的連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程而言,我們很難用上述的方法來(lái)進(jìn)行光學(xué)測(cè)試。毫無(wú)疑問(wèn),必須將靈敏的測(cè)試裝置從外部來(lái)進(jìn)行安置,這是非常耗時(shí)的過(guò)程。并且這個(gè)過(guò)程中我們需要長(zhǎng)時(shí)間的等待,直到得到測(cè)試結(jié)果為止。這會(huì)延遲整個(gè)生產(chǎn)順序,特別是在開(kāi)始階段更是如此。一般來(lái)講,在上述的時(shí)間段內(nèi)機(jī)器必須停止工作。考慮到長(zhǎng)的生產(chǎn)周期和機(jī)器成本,生產(chǎn)出廢品是不可接受的。
jRCf!RO FtEmSKD 制造光學(xué)部件的加工變型
ThvVLK aDae0$lc.S 在光學(xué)部件的注射
成型過(guò)程中,模塑過(guò)程不僅對(duì)其幾何形狀有影響,而且對(duì)部件的內(nèi)部性能有至關(guān)重要的影響。有關(guān)部件質(zhì)量的研究表明,如由
注塑模塑改為注塑-壓縮模塑僅能稍微增加部件幾何尺寸的
精度。然而其光學(xué)特性則大概能提高7個(gè)因子,因而僅通過(guò)測(cè)試幾何參數(shù)來(lái)評(píng)估部件的光學(xué)性能是不夠的。因此證明注塑-壓縮模塑成型是用來(lái)加工光學(xué)部件的一個(gè)適合方法。在加壓過(guò)程中,在壓縮相后直接施加壓力相。壓力以一個(gè)等同于均相分布?jí)毫Ρ皇┘拥讲考砻。作為與常規(guī)的注塑-壓縮模塑相關(guān)的不同變型的例子,下文將介紹注塑-加壓及膨脹-壓縮模塑。
"I7 Sed7 +Vf39}8 常規(guī)注塑-壓縮模塑
XW^Sw;[efZ x+X^K_* 與
標(biāo)準(zhǔn)注塑模塑成型相比,注塑-壓縮模塑允許
模具的流路/壁厚比高達(dá)500:1。在光學(xué)部件的表面沒(méi)有轉(zhuǎn)換流痕是很重要的。因此一個(gè)循環(huán)中的每個(gè)獨(dú)立的過(guò)程和運(yùn)動(dòng)必須連續(xù)貫通。
8.g(&F p5`d@y\hj 在填充階段,模具僅打開(kāi)少許。縫隙大小相當(dāng)于壓縮沖程的值。塑料熔體被注入模具后,壓縮過(guò)程就以螺桿位置為函數(shù)而開(kāi)始了。由于模具是打開(kāi)的,因此在注塑過(guò)程中其內(nèi)部壓力降低甚至完全消失。壓縮階段是通過(guò)一個(gè)位置可調(diào)節(jié)的螺桿來(lái)開(kāi)始的。在模腔被完全充滿之前,塑料熔體沿流路的末端流動(dòng),并且被隨后的壓縮階段壓縮,這也補(bǔ)償了塑料的收縮。
0Xke26ga LK?V`J5wY 如果模腔在填充的末段階段已被充填滿,則壓縮階段直接開(kāi)始。利用一些機(jī)器上的設(shè)置,在這個(gè)階段塑料熔體也可以沿與螺桿施壓相反的方向被壓回塑化單元內(nèi)。用這個(gè)方法,能生產(chǎn)出沒(méi)有熔接痕或?qū)⑵溥x擇性地轉(zhuǎn)移到部件邊緣區(qū)域的對(duì)熔接痕要求高的部件(壁厚比SA/SI≥3的棱鏡,如凹面鏡或者負(fù)彎月散射
透鏡)。
f<Co&^A +RuPfw{z 膨脹-壓縮模塑
G T3wJQ5N ~<)CI0= 利用鎖模單元來(lái)實(shí)現(xiàn)的膨脹-壓縮模塑更適宜于橫截面處壁厚保持不變的部件的生產(chǎn)。該加工方法的優(yōu)點(diǎn)是填充模塑后并未將應(yīng)力引入到生產(chǎn)的部件中,因?yàn)樽⑺苓^(guò)程中壓力并不是通過(guò)螺桿來(lái)施加的,而是通過(guò)鎖模來(lái)實(shí)現(xiàn)的。因而模腔內(nèi)的壓力是均勻的,并且塑料熔體能夠幾乎沒(méi)有應(yīng)力的被冷卻,從而得到一種具有均勻微結(jié)構(gòu)的部件。
Gx$rk<;ZW UImd*;2TE 跟標(biāo)準(zhǔn)的注塑成型方法一樣,該方法的塑料熔體填充過(guò)程也是在閉合的模具中完成的。在膨脹階段,可能鎖模力逐漸降低的模具通過(guò)螺桿被打開(kāi)到一個(gè)限定且可精確重復(fù)的位置。該位置控制所能達(dá)到的精度是能成產(chǎn)出壁厚具有重現(xiàn)性的部件的一個(gè)關(guān)鍵因素。壓縮過(guò)程將模具的壓縮型芯移到壓縮位置。
\0^ZNa? :kaHvf 當(dāng)?shù)竭_(dá)該位置時(shí)(直接在模具上進(jìn)行測(cè)量),壓縮過(guò)程就開(kāi)始了,同時(shí)填充過(guò)程立即停止。壓縮和保壓階段由一個(gè)多階段的鎖模力/壓縮力分布所組成。
<f')] y{`aM(& 膨脹壓縮模塑和注射-壓縮模塑都能通過(guò)壓縮模具的型芯而不是機(jī)器的鎖模單元來(lái)改變壓縮比例。然而這僅有在部件需要部分壓縮的情況下才有意義。依賴于注塑模塑機(jī)械鎖模單元的概念,然而壓縮過(guò)程也可能僅通過(guò)型芯來(lái)完成。完全的液壓拉桿鎖模單元給用戶提供了最靈活的選擇。
+pq/:h _i-(`5 具有三維問(wèn)題領(lǐng)域的工藝控制
E>|xv#:~DV /=|5YxY 在光學(xué)部件的生產(chǎn)過(guò)程中,必須對(duì)三維問(wèn)題領(lǐng)域進(jìn)行管理:必須將部件的幾何、表面及光學(xué)性能列入到所需產(chǎn)品的質(zhì)量評(píng)定中。這需要精確的過(guò)程控制,即推測(cè)已知的模具內(nèi)的熔體狀態(tài)和所存在的過(guò)程。作這些推測(cè)需要具有型腔壓力方面的知識(shí)。因?yàn)樾颓粔毫_地反映了注塑成型期間的填充、壓縮和保壓階段,這些信息在過(guò)程
優(yōu)化期間和加工及質(zhì)量監(jiān)控都是有幫助的。
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