光学塑胶镜片精密注射成型工艺分析

朱国芳

摘 要 在当今的光学成像行业中，光学塑胶镜片已经得到了广泛的应用。因此，光学塑胶镜片的精密注射成型工艺也越来越受到相关研究人员的重视。基于这一情况，本文对其成型工艺进行分析，希望可以对光学塑胶镜片的应用、研究与发展有所帮助。

关键词 光学成像技术;光学塑胶镜片;精密注射;成型工艺

引言

在塑料制品的生产加工方法中，一项主要的加工方法就是注射成型。随着精密注射成型技术的出现，传统注射成型工艺之中精度不足的问题得到了有效解决。凭借着极高的精密度和稳定的性能，精密注射成型技术在光学塑胶镜片的生产加工之中发挥着关键性的作用。

1光学塑胶镜片的生产要求分析

1.1 透明性

作為一种光学透明材料，光学塑胶镜片的一个主要生产要求就是透明性，当光线通过空气射入高分子介质里面后，吸收、散射以及表面反射都会造成光线的损失。一般地，光线反射率R和高分子折射率n之间的关系式为：

如果某材质在空气之中的折射率为1.586，则其光线反射率R的值为0.051，也就是说，该材质在空气之中的反射率是5.1%，由此可见，该材质和空气界面之间的光线损耗非常小，因此该材质有着很好的透明性。

1.2 耐热性

因为光学塑胶镜片属于一种光学专用的材质，所以其耐热性能一定要得到保障，只有具备良好的耐热性，光学塑胶镜片制品才可以具备良好的光学性能[1]。

1.3 双折射

对于光学塑胶镜片而言，其双折射现象也叫作应力双折射，在材质的固化成型过程中，如果出现搅拌不均匀、分子取向差异，或者是固化温度存在差异等的情况都可能导致这一现象的发生。双折射可以将各种材料的光学性能差异表现出来，也就是在水平方向上和竖直方向上都会出现光折射率的差值，这样的情况就容易在成像时出现歪影现象，所以，就理论而言，光学塑胶镜片的生产过程中，不应该出现双折射现象[2]。

2光学塑胶镜片的精密注射成型技术要点分析

2.1 精密注射成型工艺相关参数

在通过精密注射成型技术进行光学塑胶镜片的生产加工过程中，需要对其工艺参数加以高度重视，并严格按照规定的参数进行加工。下表就是光学塑胶镜片精密注射成型工艺的相关参数：

2.2 模具材料

在进行光学塑胶镜片的精密注射成型过程中，可以将理论透光率极高的PMMA作为模具，根据设计的要求，模具腔表面的光洁度一定要达到镜面的级别，同时，因为镶块不可以进行手工抛光，所以应用到的所有材质硬度都一定要严格符合超精密仪器设备的相关要求，因此，该工艺的第一步就是选择合适的模具材质。经大量的实践与对比发现，瑞典STAVAX--ESR材质可以作为该工艺之中的首选材质，该材质的淬火回火硬度可以达到HRC50，而且抛光性能极佳，与光学塑胶镜片对于表面的要求十分相符。

2.3 可调式模芯结构的设计

在进行光学塑胶镜片的生产加工之中，一个最关键的特征就体现在其光效要求方面，这与普通塑料的表面材质、尺寸等的简单要求有着很大的差别。因此在通过精密注射成型工艺进行光学塑胶镜片的生产加工过程中，为了更加便于调整，在每一个光学模芯底面都进行了调整垫的设置，通过对调整垫高度的多次调整，并借助于光学软件进行计算和分析，就可以对模芯高度以及镜片光效的关系进行确定。在对样件进行测试的时候，可以将光效的分布形态以及不良特征对于亮点、网格以及暗纹等的影响作为依据，以此来实现对光效问题的针对性调整。通过这样的方式，不仅可以有效减少试验的次数，同时也实现生产成本的进一步降低。

2.4 顶出结构的设计

在进行模具的设计过程中，一项关键的内容就是对顶出平衡问题的控制，因为塑件自身的造型性质和PMMA材料的性质都比较特殊，所以如果出现了顶出不平衡现象，塑件就很可能发生顶偏、顶裂等的很多问题，进而使其外观存在缺陷，提升废品率，严重的情况下甚至会出现顶杆断裂的问题，进而对模具造成损伤，这样的情况不仅会大量耗费生产的时间，同时也会在很大程度上增加生产和维修的成本。对于这样的情况，在通过精密注射技术进行光学塑胶镜片的生产加工过程中，可以通过适当增大顶杆和塑件之间接触面积的方法来提升顶出的平稳性，通过适当缩短镜片中心距离的方法来加大顶出的力度。

3结束语

综上所述，随着当今社会经济和科学技术的不断发展，光学塑胶镜片的生产加工工艺也在不断进步。将精密注射成型工艺应用到光学塑胶镜片的生产加工之中，可进一步提升加工的精度，解决传统加工工艺之中精度不足的问题。但是由于精密注射成型工艺对于参数的要求和操作技术的要求很高，所以在应用这种方式进行具体的生产加工过程中，操作人员一定要根据光学塑胶镜片的实际生产要求，严格按照相关的标准进行操作，并注重模具材质的合理选择、可调式模芯结构的合理设计以及顶出结构的合理设计。这样才可以有效保障生产效率和生产质量，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.