Са брзим развојем технологије снимања, људи могу да снимају шта се дешава, пејзаж и људе око себе својим камерама или мобилним телефонима било када и било где. Основне компоненте ових високотехнолошких производа су управо оптичке компоненте високе прецизности. У прошлости је ова врста оптичких сочива користила стакло као главни материјал, али стакло неизбежно има недостатке као што су висок квалитет, висока крхкост и висока цена. индустрије и информационе индустрије. Кључ за масовну производњу је бризгање.
Као што сви знамо, бризгање се широко користи у масовној производњи пластичних делова, али традиционалном технологијом бризгања је тешко постићи прецизност оптичких компоненти. Да би се постигле потребне толеранције димензија и квалитет површине, цео процесни ланац мора бити оптимизован. Након година истраживања, прецизне оптичке компоненте са више функција и разумним ценама сада се могу направити помоћу технологије прецизног бризгања како би се задовољиле потребе тржишта.
Проучавајући процес бризгања, може се открити да прецизно бризгање има шест очигледних разлика у поређењу са традиционалним бризгањем.
1. Дизајн структуре производа
Да би се постигао најбољи квалитет површине и најмања толеранција димензија, дизајн структуре производа је веома важан. Дизајн производа такође указује на толеранције димензија пластичних делова. Из неког искуства, уобичајени принципи дизајна су следећи: избегавајте локалну дебљину зида пластичних делова, што доводи до шупљина скупљања; контролисати величину минималне дебљине зида (одређене материјалом); не би требало да буде рупа, утора итд. Формирајте линију заваривања; дебљина зида не би требало да се мења превише, изаберите глатку транзицију; одржавајте уједначену дебљину зида пластичног дела.
Пошто је пластика мање стабилна од стакла, тачност индекса преламања пластичних сочива је нижа од оне код стаклених сочива. Уопштено говорећи, у стандардним условима околине, опсег промене индекса преламања пластичних сочива је већи од 1 проценат, а промене у индексу преламања ће изазвати промене у жижној даљини сочива. Из физичких експеримената може се знати да је жижна даљина обичног сферног сочива одређена индексом преламања н, дебљином сочива Т и сферним полупречником Р, а ова три параметра имају различите ефекте на жижну даљину, међу којима је и индекс преламања н. има највећи утицај. Да би се смањила промена индекса преламања, геометријска толеранција и тачност обраде сочива морају бити стриктно обележени током пројектовања.
2. Дизајн алата
Дизајн алата је подједнако важан као и дизајн производа, а ефекат сечења ће се директно одразити на површини пластичног дела. Када прецизност пластичних делова достигне ниво микрона (μм), толеранција димензија алата мора бити нижа од 1 μм. Иако ово није лак задатак за дизајн алата, постоји много јединица алата које можете изабрати. Вреди напоменути да су димензионално стабилни ножеви захтевају материјале високе чврстоће који могу да издрже различите топлотне третмане, чија се важност често занемарује. Експерименти су доказали да ако процес трансформације металографске структуре каљеног челика из аустенита у мартензит није у потпуности завршен, микроструктура материјала ће се променити, изазивајући макроскопске промене димензија, чак и у одсуству оптерећења. Доћи ће до деформације од 0.01 до 0,001 мм.
3. Опрема за бризгање
Опрема за бризгање је важан део целог ланца процеса. Опрема за бризгање се топи, пластификује полимере, убризгава их у калупе и непрекидно циркулише. Захтева прецизну контролу сваког параметра процеса, као што су температура ињектирања, запремина убризгавања, брзина убризгавања, притисак у шупљини, итд. Тачност опреме за бризгање одређује тачност обликовања пластичних делова.
Опрема за прецизно бризгање је затворена петља и њен рад је потпуно контролисан тим параметрима. Током бризгања, свака механичка радња мора бити тачна (као што је паралелност две плоче за монтажу калупа при кретању), а сви делови на опреми захтевају висок степен стабилности. Пошто се погонска јединица опреме за калупљење покреће електричном енергијом, она има очигледне предности у тачности и поновљивости и погодна је за прецизно бризгање.
4. Капацитет обраде калупа радионице
Поред елемената дизајна, прецизна обрада је такође веома важан део бризгања. Обрада калупа мора проћи кроз прецизну машинску обраду и блиско усклађен процес монтаже. Ако овај део толеранције димензија није добро контролисан, биће тешко поправити толеранцију димензија пластичног дела у каснијем процесу бризгања, или је опсег параметара бризгања који се може подесити је ужи. Са развојем брзог сечења, може се предвидети да ће прецизно глодање велике брзине са више осовина постепено заменити ЕДМ (машинска обрада).
Да би уметак калупа испунио захтеве квалитета, монокристални дијамант се може користити као зрно алатне машине за стругање. Највећи недостатак стругања дијаманата је то што не може директно да сече црне метале, као што је челик, јер ће гвожђе истрошити дијамант прилично брзо. У овом тренутку, нека предузећа су урадила нека истраживања о процесу топлотне обраде, што је да се постигне ефекат окретања монокристалног дијаманта побољшањем перформанси резања легираног алатног челика. Рани резултати изгледају веома обећавајуће. Наравно, морамо обратити пажњу и на сам алат за стругање или глодање, јер ће се резна ивица алата за стругање од цементног карбида истрошити након брзог стругања, па је за поновно оштрење потребно користити прецизну машину за оштрење. врх оштрице. Велику пажњу посвећујемо равни сечења и резној ивици ових алата, чак и најмањи недостаци на резној ивици ће се одразити на формирани производ.
5. Процес бризгања
Процес бризгања може се поделити на два типа: традиционално бризгање и бризгање компресијом. У традиционалном бризгању, унутрашњи стрес ће се створити током процеса хлађења пластике, што ће променити перформансе пластичног дела и изазвати поларизацију сочива. У циљу превазилажења овог потенцијалног унутрашњег напрезања, једна од метода третмана је жарење пластичних делова, али ова метода ће изазвати деформацију пластичних делова, што није погодно. Сада се може користити бризгање компресије. Ињекционо компресијско обликовање се често користи за формирање производа са фином структуром, као што су пластична сочива са функцијама дифракције. Разликује се од традиционалног процеса бризгања на неколико очигледних начина. Опсег параметара процеса обликовања је сажет на следећи начин:
Притисак убризгавања (притисак задржавања): већи од 100МПа (у зависности од пластичних делова или материјала); брзина убризгавања: у зависности од калупа, пластичних делова и материјала; температура пластификације: 200-320 степен ; температура калупа: 100-150 степен; Циклус обликовања: више од 0,5 мин.
Пошто је прецизно бризгање нова врста методе бризгања, нема искуства да се учи из његових параметара обликовања. Да би се добили одговарајући параметри калупа, могу се испробати следеће методе. Прво, дизајнирајте и израдите сет калупа за бризгање (без узимања у обзир стопе скупљања), а у другом кораку изаберите један од параметара бризгања, поделите га на неколико диференцијала и извршите оптимизацију бризгања један по један. Затим откријте величину обликованог пластичног дела и модификујте облик и величину калупа за убризгавање према пластичном делу. Параметри процеса добијени овом методом често имају високу стабилност и тачност. Наравно, за имплементацију овог решења неопходна је софистицирана мерна опрема (координатна мерна машина), напредна калупна радионица (вишеосни центар за глодање) и математичке могућности пројектног дела (симулациона анализа).
6. Способност техничара
Да би се постигле уске толеранције димензија за пластичне делове, прецизно бризгање мора се узети у обзир од самог почетка. Узмите у обзир различите факторе као што су оптички дизајн, дизајн структуре производа, параметри процеса обликовања и опрема за обликовање и размотрите ове факторе у интеракцији као целину и нико се не може занемарити. Због тога је неопходно ангажовати неке високотехнолошке и искусне дизајнере који могу да обављају задатке као што су оптички дизајн, дизајн структуре производа, дизајн алата, анализа коначних елемената и анализа тока калупа. С друге стране, иако се већина операција у процесу бризгања може контролисати помоћу рачунара како би се реализовала потпуно аутоматизована производња, неки високообразовани и високотехнолошки таленти су и даље потребни у радионици. Зато што је контрола прецизног процеса бризгања најсавременија технологија у области бризгања. Њена типична карактеристика је да машина за бризгање има напредан управљачки интерфејс, који захтева да неко континуирано прати и на време прилагођава кључне процесне параметре, па је људски фактор веома важан.
Са прецизним бризгањем, полимерна оптика се може производити у великим количинама и са високом прецизношћу. Наравно, ово је само почетак. Прецизно бризгање још увек није савршено у неким аспектима, као што су: истраживање и развој полимерних материјала, дизајн опреме за бризгање, откривање статуса калупа, прецизно мерење пластичних делова и примена софтвера за анализу симулације калупа. Ова истраживања ће сигурно обезбедити људима боља пластична оптичка сочива.
