光學塑膠鏡片精密注射成型工藝分析

朱國芳

摘 要 在當今的光學成像行業中，光學塑膠鏡片已經得到了廣泛的應用。因此，光學塑膠鏡片的精密注射成型工藝也越來越受到相關研究人員的重視。基于這一情況，本文對其成型工藝進行分析，希望可以對光學塑膠鏡片的應用、研究與發展有所幫助。

關鍵詞 光學成像技術;光學塑膠鏡片;精密注射;成型工藝

引言

在塑料制品的生產加工方法中，一項主要的加工方法就是注射成型。隨著精密注射成型技術的出現，傳統注射成型工藝之中精度不足的問題得到了有效解決。憑借著極高的精密度和穩定的性能，精密注射成型技術在光學塑膠鏡片的生產加工之中發揮著關鍵性的作用。

1光學塑膠鏡片的生產要求分析

1.1 透明性

作為一種光學透明材料，光學塑膠鏡片的一個主要生產要求就是透明性，當光線通過空氣射入高分子介質里面后，吸收、散射以及表面反射都會造成光線的損失。一般地，光線反射率R和高分子折射率n之間的關系式為：

如果某材質在空氣之中的折射率為1.586，則其光線反射率R的值為0.051，也就是說，該材質在空氣之中的反射率是5.1%，由此可見，該材質和空氣界面之間的光線損耗非常小，因此該材質有著很好的透明性。

1.2 耐熱性

因為光學塑膠鏡片屬于一種光學專用的材質，所以其耐熱性能一定要得到保障，只有具備良好的耐熱性，光學塑膠鏡片制品才可以具備良好的光學性能[1]。

1.3 雙折射

對于光學塑膠鏡片而言，其雙折射現象也叫作應力雙折射，在材質的固化成型過程中，如果出現攪拌不均勻、分子取向差異，或者是固化溫度存在差異等的情況都可能導致這一現象的發生。雙折射可以將各種材料的光學性能差異表現出來，也就是在水平方向上和豎直方向上都會出現光折射率的差值，這樣的情況就容易在成像時出現歪影現象，所以，就理論而言，光學塑膠鏡片的生產過程中，不應該出現雙折射現象[2]。

2光學塑膠鏡片的精密注射成型技術要點分析

2.1 精密注射成型工藝相關參數

在通過精密注射成型技術進行光學塑膠鏡片的生產加工過程中，需要對其工藝參數加以高度重視，并嚴格按照規定的參數進行加工。下表就是光學塑膠鏡片精密注射成型工藝的相關參數：

2.2 模具材料

在進行光學塑膠鏡片的精密注射成型過程中，可以將理論透光率極高的PMMA作為模具，根據設計的要求，模具腔表面的光潔度一定要達到鏡面的級別，同時，因為鑲塊不可以進行手工拋光，所以應用到的所有材質硬度都一定要嚴格符合超精密儀器設備的相關要求，因此，該工藝的第一步就是選擇合適的模具材質。經大量的實踐與對比發現，瑞典STAVAX--ESR材質可以作為該工藝之中的首選材質，該材質的淬火回火硬度可以達到HRC50，而且拋光性能極佳，與光學塑膠鏡片對于表面的要求十分相符。

2.3 可調式模芯結構的設計

在進行光學塑膠鏡片的生產加工之中，一個最關鍵的特征就體現在其光效要求方面，這與普通塑料的表面材質、尺寸等的簡單要求有著很大的差別。因此在通過精密注射成型工藝進行光學塑膠鏡片的生產加工過程中，為了更加便于調整，在每一個光學模芯底面都進行了調整墊的設置，通過對調整墊高度的多次調整，并借助于光學軟件進行計算和分析，就可以對模芯高度以及鏡片光效的關系進行確定。在對樣件進行測試的時候，可以將光效的分布形態以及不良特征對于亮點、網格以及暗紋等的影響作為依據，以此來實現對光效問題的針對性調整。通過這樣的方式，不僅可以有效減少試驗的次數，同時也實現生產成本的進一步降低。

2.4 頂出結構的設計

在進行模具的設計過程中，一項關鍵的內容就是對頂出平衡問題的控制，因為塑件自身的造型性質和PMMA材料的性質都比較特殊，所以如果出現了頂出不平衡現象，塑件就很可能發生頂偏、頂裂等的很多問題，進而使其外觀存在缺陷，提升廢品率，嚴重的情況下甚至會出現頂桿斷裂的問題，進而對模具造成損傷，這樣的情況不僅會大量耗費生產的時間，同時也會在很大程度上增加生產和維修的成本。對于這樣的情況，在通過精密注射技術進行光學塑膠鏡片的生產加工過程中，可以通過適當增大頂桿和塑件之間接觸面積的方法來提升頂出的平穩性，通過適當縮短鏡片中心距離的方法來加大頂出的力度。

3結束語

綜上所述，隨著當今社會經濟和科學技術的不斷發展，光學塑膠鏡片的生產加工工藝也在不斷進步。將精密注射成型工藝應用到光學塑膠鏡片的生產加工之中，可進一步提升加工的精度，解決傳統加工工藝之中精度不足的問題。但是由于精密注射成型工藝對于參數的要求和操作技術的要求很高，所以在應用這種方式進行具體的生產加工過程中，操作人員一定要根據光學塑膠鏡片的實際生產要求，嚴格按照相關的標準進行操作，并注重模具材質的合理選擇、可調式模芯結構的合理設計以及頂出結構的合理設計。這樣才可以有效保障生產效率和生產質量，節約生產成本。

參考文獻

[1] 劉克儉. 光學塑料制品注塑成型技術方案探析[J]. 橡塑技術與裝備，2019，45（16）：9-14.

[2] 唐昆，孔明慧，朱勇建，等. 小口徑雙非球面硫系玻璃鏡片精密模壓成型實驗研究[J]. 紅外與激光工程，2018，47（4）：224-232.