CN102162988B - 一种无缝背投球幕的制作方法及其装置 - Google Patents

一种无缝背投球幕的制作方法及其装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种无缝背投球幕的制作方法及其装置，其特征是采用双旋转成型的方法，将反应型的树脂注入到中空模具中，使反应型的树脂能在球形模具内侧面反应固化成为基体，然后把光学投影也用同样的方法进行制作在基体上，通过这一方法和装置，能得到无缝的背投球幕，操作简单，产品一致性好。

Description

一种无缝背投球幕的制作方法及其装置
技术领域
本发明涉及一种背投球幕的制作方法和装置，更确切的说是一种无缝的背投球幕的制作方法及其装置 
背景技术
近年来，球形投影屏幕越来越受到市场的青睐，应用于教育和展示产品的球形投影屏幕，改变平面投影屏幕的概念，给用户带来了新的体验。这套体系中的一个组件-投影屏幕球，是其中一个十分关键的组件。 
现有的技术共有以下几种来实现。 
1，有机玻璃吸塑投影屏幕球，利用有机玻璃板材的的热加工性，将一块有机玻璃板加热后吹塑成为半球，然后两个半球进行粘合成为一个整体，最后在球的内部或外部喷上一层背投屏幕漆。此方法的的特点是，制作简单容易操作，成品率高，但缺点是两个半球合起来的时候有一条明显的接缝，正好在球的正中间，影响投影的效果。 
2，充气球，采用沙滩球的做法，把背投软幕料进行裁切成为瓜皮片，然后进行高频焊合，成为一个整球，改方法的特点是便于携带，吊装使用，缺点是有很多接缝。 
3，也有一种方法是通过注塑的方法，先注塑出两个标准的半球，然后每个半球的最大圆处进行处理成一个45度的斜角，进行对接粘合，最后喷涂在内或者外一层背投屏幕漆，这种方法也是一种两瓣对接粘合的方法，先有一个45度的斜角可以隐含一些接缝的不良效果，其不足之处是，无法进行大直径球的制作，因为注塑工艺决定了其产品的直径不会太大，同时，两瓣的 粘合还是有一条暗暗的缝隙，影响产品的美观，同时内或外喷涂屏幕漆的方法对工艺和设备的要求十分高，增加了产品的制作费用。 
综上所述，现有的制作背投屏幕球的方法都不能完成一个无缝的球体的制作，达到产品的使用的完美效果。 
发明内容
本发明的目的就是提出一种新的无缝投影屏幕球的制作方法和装置，通过此方法和装置能制作出各种直径大小的无缝投影球，而且制作工艺简单，成品率高，质量统一好。 
具提实施方案为： 
a，配制反应型双组分透明树脂体系A，选择环氧树脂、聚氨酯、不饱和聚酯树脂体系，这三个体系均采用典型的透明型浇注树脂或灌封树脂配方。 
b，配制光学投影层反应体系B 
在A的配方中再加入以下比例的光学功能组分 
透明体系A                       100份 
光散射微球粒(粒径10-400纳米)    0.1--5份 
无碳黑色颜料(粒径5-100纳米)     0.1-1.0份 
二氧化钛(粒径5-50纳米)          0.1-1.0份 
c，制作一个内面光滑的球形模具 
使用金属或者玻璃钢树脂进行球体模具的制作，先制作成两半的球，然后在赤道处进行对接，对接处设置有可以开合的固定螺丝，球体内表面光滑，两半对接处无凹凸不平。 
d，设置双轴旋转设备，两个处于垂直方向的X轴和Y轴，能各自控制正转和 反转，并能调整速度，设置速度曲线。 
e，将一定量的A注入球形模具中，模具固定在双轴旋转成型机上，进行双轴旋转，使液体树脂在内壁上进行离心摊薄，均匀，并进行化学反应，注入A的量的多少和X-Y轴的转速有关，一般控制在X在6-20转/分，Y在10-30转/分，一定时间后，树脂反应完毕，如果为了加快反应速度，可以将模具进行整体加热。 
f，将B注入球形模具之内，重复e的操作。 
g，B反应完成后，开模，修正模具接缝处的飞边，并根据要求进行开孔。通过上述几个步骤，就可以得到本发明的无缝背投投影球 
具有以下特点： 
1，整球无任何接缝，浑然一体。 
2，投影层在厚度均匀，投影效果好。 
3，操作工艺可以程序化，产品质量能得到保障。 
4，采用反应型树脂双轴旋转成型，可以实现在反应过程中的应力自动消除，使产品坚固耐用。 
附图说明
图1有机玻璃的两半对接球 
图2有45度斜角的两半对接球 
图3双轴旋转设备示意图 
图4双轴旋转设备旋转控制示意图 
图5制作完成后投影球示意图 
附图标记说明： 
1，有机玻璃半球体，2，水平接口，3，注塑透明球半球，4，45度斜角对接口，5，球形模具，6，X方向旋转轴，7，框架，8，X方向旋转动力传动轴，9，Y方向转动动力轴，10，X方向转动调速马达，11，Y方向转动动力马达，12，调速及转动非线性控制器，13成品球幕，14，开口，15，透明树脂层，16，光学投影成像层。a，动力接口，b动力接口。 
具体实施方式
实施例一，环氧树脂无缝背投球幕 
a，配制反应型双组分透明树脂体系A，选择透明环氧树脂体系，无锡树脂厂的5931A/B。 
b，配制光学投影层反应体系B 
在A的配方中再加入以下比例的光学功能组分 
透明环氧树脂体系A            100份 
聚硅氧烷球粒(粒径50-400纳米)    0.5份 
无碳黑色颜料(粒径5-100纳米)     0.1份 
二氧化铁(粒径5-50纳米)          0.1份 
c，制作一个内面光滑的球形模具 
使用金属制作成两个直径1米的半球，在赤道处进行对接，对接处设置有可以开合的固定螺丝，球体内表面光滑，两半对接处无凹凸不平。 
d，设置双轴旋转设备，两个处于垂直方向的X轴和Y轴，能各自控制正转和反转，并能调整速度，设置速度曲线。 
e，模具固定在双轴旋转成型机上，注入A料21Kg，进行双轴旋转，使液体树脂在内壁上进行离心摊薄，均匀，并进行化学反应，将模具进行整体加热到50摄氏度，控制在X16转/分，Y在20转/分，4个小时后，树脂反应完毕。 
f，将1Kg的B注入球形模具之内，重复e的操作。 
g，B反应完成后，开模，修正模具接缝处的飞边，并开400MM孔。通过上述步骤就得到了一个环氧树脂材料的无缝投影屏幕球。 
实施例二，聚氨酯无缝背投球幕-淡黑色 
a，配制反应型双组分透明树脂体系A，选择透明聚氨酯树脂体系，广州瑞升化工RS-3012A/B透明聚氨酯。 
b，配制光学投影层反应体系B 
在A的配方中再加入以下比例的光学功能组分 
透明聚氨酯体系A                 100份 
聚硅氧烷球粒(粒径50-400纳米)    2份 
无碳黑色颜料(粒径5-100纳米)     1份 
二氧化钛(粒径5-50纳米)          0.2份 
c、d与实施例一同 
e，模具固定在双轴旋转成型机上，注入A料19Kg，进行双轴旋转，使液体树脂在内壁上进行离心摊薄，均匀，并进行化学反应，将模具进行整体加热到80摄氏度，控制在X10转/分，Y在11转/分，3个小时后，树脂反应完毕。 
f，将0.8Kg的B注入球形模具之内，重复e的操作。 
g与实施例一同。 
通过上述步骤，就可以得到一个具有高对比度的淡黑色聚氨酯材料的无缝背投屏幕球。 
具体的实施例还有很多，下面列出的几项能进行简单替代。 
1，透明树脂的配方体系的互相替代，凡是通过化学反应的双组分或者是二个组分以上的化学反应体系，只要能得到透明的效果，均是本发明所保护的范围，例如透明环氧树脂体系，透明聚氨酯体系，透明不饱和聚酯体系，透明聚合反应体系。上述体系的特点是在反应前是具有一定黏度的液体，并具有一定的操作时间(不会一混合进马上发生剧烈反应，黏度迅速增大)，这样的化学反应性透明树脂体系均是本发明的保护范围。 
2，投影层配方的替代，投影层的配方是在透明树脂层中添加光学投影功能粉，基材层和投影层的树脂可以是同一类，也可以是不同类，投影层的功能光学粉可以是微球也 可以是其他能成像的背投粉，可以进行简单替代。 
3，双轴转动速度和转动速度曲线的互相替代，双轴旋转的目的是将具有反应性的体系在液体的时候均匀摊薄在模具的内侧，因为不同的树脂的化学反应曲线是不同的，所以双轴的速度控制曲线也是不同的，不同的曲线之间可以互相替代，其目的就是达到反应树脂在模具内侧形成均匀的壁厚。 
4，加热与不加热替换，对反应速度而言，为了提高效率并实现无气泡产品，可以控制问题，模具的问题数字和加热与不加热均根据实际树脂情况进行确定。 
5，光学投影层采用喷涂在内外层和进行反应型双轴旋转成型之间的替换，在喷涂方便的地方可以将B的体系改成直接喷涂。 
6，整个球体和大于半个球的所有球体之间，对于制作大于半个球的投影球体，使用此方法也在本发明的保护范围内。 
综上所述，本发明的实质是将具有反应性的透明体系和具有光学投影功能的反应体系，通过双轴选转的成型方法，实现无缝背投球幕的制作。凡是使用这一基本方法，无论是何种化学反应的体系，何种投影光学体系，无论双轴旋转的速度曲线是什么，是否进行加热，均是本发明的保护范围。 

Claims (13)

1.一种无缝背投屏幕球的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
a，配置反应型的双组分或两个以上组分的透明树脂A；
b，配置具有光学投影功能的反应型双组分或两个以上组分的树脂体系B；
其配方是：透明树脂体系A               100份
粒径为50-400纳米的光散射微球球粒      0.1-5份
粒径为5-100纳米的无碳黑色颜料         0.01-1.0份
粒径为5-50纳米的二氧化钛              0.01-1.0份
c，设置内面光滑的中空球形模具；
d，设置双轴旋转设备，所述双轴为相互垂直的X-Y轴；
e，将A注入球形模具中，并开启双轴旋转，分别控制双轴的旋转速度；
f，A固化后，将B注入球形模具中，并开启双轴旋转，分别控制双轴的旋转速度；
g，B固化后，开启模具，并处理掉飞边。
2.如权利要求1所述的无缝背投屏幕球的制作方法，其特征在于：在所述的步骤a中的双组分或两个以上组分的透明树脂A可以是透明的环氧树脂体系，聚氨酯体系，不饱和聚酯树脂体系。
3.如权利要求1、2所述的无缝背投屏幕球的制作方法，其特征在于：在所述的步骤b中的配方A组分体系和步骤a的选用的树脂体系相同。
4.如权利要求1所述的无缝背投屏幕球的制作方法，其特征在于：在所述的步骤c中的球形模具具有内光滑的表面，并能简单开启，闭合。
5.如权利要求1所述的无缝背投屏幕球的制作方法，其特征在于：在所述的步骤d中的双轴X-Y是垂直关系，并各具有可以调节旋转方向和旋转速度的曲线。
6.如权利要求1所述的无缝背投屏幕球的制作方法，其特征在于：在所述的步骤e中，注入的A的料的重量和初始黏度确定后，可以选择与之配合的旋转方向和旋转速度曲线，其目的是能均匀摊薄并完成固化反应。
7.如权利要求1所述的无缝背投屏幕球的制作方法，其特征在于：在所述的步骤f中，等A进行固化后，注入B，根据B的料的重量和初始黏度，可以选择与之配合的旋转方向和旋转速度曲线，其目的是能均匀摊薄并完成固化反应。
8.如权利要求1所述的无缝背投屏幕球的制作方法，其特征在于：在所述的步骤g中，等B固化后，开启球形模具，取出制品，进行飞边处理，根据需求进行开孔。
9.一种无缝背投屏幕球的制作装置，用于制作无缝背投屏幕球，其特征在于，包括：
内侧光滑的中空球体模具，可控速度曲线双轴旋转成型设备；
所述的内侧光滑的中空球体模具是反应型双组分或两个以上组分的透明树脂A和B使用的成型模具；
所述的可控速度曲线双轴旋转成型设备是反应型双组分或两个以上组分的透明树脂A和B进行双轴旋转固化成型使用的设备。
10.如权利要求9所述的无缝背投屏幕球的制作装置，其特征在于，所述的内侧光滑的中空球体模具由两片或者两片以上的硬质金属或者玻璃钢材料制作而成，两片或者两片以上的硬质金属或者玻璃钢材料组合后，内侧形成一个整体的球，组合后的模具片片之间在内侧的缝隙很小。
11.如权利要求9所述的无缝背投屏幕球的制作装置，其特征在于，所述的内侧光滑的中空球体模具内侧光滑，外侧可以进行螺丝固定，能进行简单的开合，重复使用。
12.如权利要求9所述的无缝背投屏幕球的制作装置，其特征在于，所述的可控速度曲线双轴旋转成型设备，所述双轴是互相垂直的X-Y轴，两个轴的旋转方向和旋转速度分别进行控制。
13.如权利要求9所述的无缝背投屏幕球的制作装置，其特征在于，所述的可控速度曲线双轴旋转成型设备，根据黏度、重量、反应型树脂体系的反应规律三个因素进行旋转速度和方向编程控制，并记忆在控制器中，配套使用。
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