CN105922498A - 一种玻璃导光板的注塑成型工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种玻璃导光板的注塑成型工艺，其特征在于，采用聚甲基丙烯酸甲酯塑料粒子作为原材料，其注塑成型工艺步骤如下：(1)模具安装；(2)塑料粒子的干燥；(3)塑料粒子的输送；(4)塑料粒子的熔融塑化；(5)熔体射入模具型腔；(6)螺杆的保压补缩；(7)塑料熔体的冷却固化；(8)取出半成品；(9)浇口切割；(10)入光面抛光；(11)检验包装，通过优化的注塑成型工艺可以获得具有以上品质要求的导光板，而且能保证各品质要求的稳定性.导光板模具的使用寿命超过30万模次，因此注塑成型工艺适合于导光板的量产，它给背光源的低成本要求提供了较好的生产途径。
Description
技术领域
本发明涉及玻璃导光板制备技术领域，具体涉及一种玻璃导光板的注塑成型工艺。
背景技术
导光板(LightGuidePlate)是整体背光模组导光的效率中心，其原理是利用导光压克力板底的网点分布(pattern)破坏光的干涉现象，将线光源均匀导成面光源。它是LCD关键部什背光源的关键部分。LCD市场的迅猛发展对导光板制造的要求已成产业化。这将使导光板的制造，向着辉度和辉度分布的稳定性，更高的良品率，更高的生产效率和更低的生产成本的方向发展。导光板的注塑成型技术是现在导光板制造方法的主流，它是诸多导光板制造方法中最能满足以上条件的生产方式，它使导光板的制造产业成熟化。
发明内容
针对以上问题，本发明提供了一种玻璃导光板的注塑成型工艺，通过优化的注塑成型工艺可以获得具有以上品质要求的导光板，而且能保证各品质要求的稳定性.导光板模具的使用寿命超过30万模次，因此注塑成型工艺适合于导光板的量产，它给背光源的低成本要求提供了较好的生产途径，可以有效解决背景技术中的问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种玻璃导光板的注塑成型工艺，采用聚甲基丙烯酸甲酯塑料粒子作为原材料，其注塑成型工艺步骤如下：
(1)模具安装；
(2)塑料粒子的干燥：将聚甲基丙烯酸甲酯塑料粒子在80℃-90℃下进行干燥，时间为4-5h；
(3)塑料粒子的输送：将干燥后的聚甲基丙烯酸甲酯塑料粒子传输至模具内；
(4)塑料粒子的熔融塑化：塑料粒子传输至模具上的料筒内，进行加热，使其由固体颗粒转换成粘流态的熔体；
(5)熔体射入模具型腔：塑化好的熔体被螺杆推挤至料筒前端，经过喷嘴及模具浇注系统进入并填满型腔；
(6)螺杆的保压补缩：在模具中熔体冷却收缩时，继续保持施压状态迫使浇口附近的熔料不断补充入模具中，使型腔的塑料能成型出形状完整而致密的塑件；
(7)塑料熔体的冷却固化：保压补缩后，退回螺杆，卸除料筒内塑料的压力，并加入新料，同时通入冷却水对模具进行进一步的冷却；
(8)取出半成品；
(9)浇口切割；
(10)入光面抛光；
(11)检验包装。
作为本发明一种优选的技术方案，所述步骤(2)中采用蜂巢式陶瓷转轮除湿干燥机进行干燥。
作为本发明一种优选的技术方案，所述步骤(3)中采用集中封闭空气循环输送系统进行输送，该系统自带除尘装置，粒子输送过程中产生的粉尘被除去。
作为本发明一种优选的技术方案，所述步骤(4)塑料粒子的熔融塑化分为如下三个步骤：
(4a)塑料粒子供给：塑料在供给段预热的同时，被螺杆送向料筒前端，聚甲基丙烯酸甲酯塑料粒子的供给段设定温度为200℃至250℃；
(4b)塑料粒子混炼压缩：经过预热的塑料粒子在混炼压缩段的螺纹渐浅的压缩部分受到剪切作用，并由于外部加热而融化，聚甲基丙烯酸甲酯塑料粒子的混炼压缩段设定温度为260℃至280℃，熔融塑料在计量段被捏合，处于均匀的熔融态；
(4c)塑料熔体计量：塑料粒子的计量段设定温度为285℃至295℃。
作为本发明一种优选的技术方案，所述步骤(5)熔体射入模具型腔其过程分为四个阶段，分别如下：
(5a)一次低速低压充填：速度为6mm/sec至12mm/sec，压力为100MPa，保证熔体平稳地流过模具浇注系统；
(5b)中速中压充填:速度为15mm/sec至24mm/sec，压力为200MPa，保证熔体较快地流过扇形；
(5c)高速高压充填：速度为30mm/see至60mm/see，压力为300MPa，保证熔体迅速地充满整个型腔区；
(5d)二次低速低压充填：速度为12mm/sec至15mm/sec，压力为100MPa，保证熔体低速低压过渡到保压阶段。
作为本发明一种优选的技术方案，所述步骤(5)和步骤(6)中模具均由模温机进行加热，模具水路的冷却温度保持恒定。
作为本发明一种优选的技术方案，所述步骤(10)入光面抛光的去除量为入光面端面0.1mm至0.15mm。
作为本发明一种优选的技术方案，所述步骤(10)入光面抛光工艺采用镜面抛光或雾面抛光。
作为本发明一种优选的技术方案，所述步骤(5a)中用15-16克树脂充填满流道部分以防止入光面的进胶口部分有银丝不良现象；步骤(5b)中用65-69克树脂充填满导光板的入光面侧以防止入光面两角有流痕不良现象；步骤(5c)中用190-200克树脂充填满几乎全部模腔以防止入光面对面有流痕不良现象；步骤(5d)中用6-7克树脂完全充填满模腔以使导光板薄侧定型。
本发明的有益效果：
本发明通过优化的注塑成型工艺可以获得具有以上品质要求的导光板，而且能保证各品质要求的稳定性，导光板模具的使用寿命超过30万模次，因此注塑成型工艺适合于导光板的量产，它给背光源的低成本要求提供了较好的生产途径。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：
一种玻璃导光板的注塑成型工艺，采用聚甲基丙烯酸甲酯塑料粒子作为原材料，其注塑成型工艺步骤如下：
(1)模具安装；
(2)塑料粒子的干燥：将聚甲基丙烯酸甲酯塑料粒子在80℃下进行干燥，时间为4h，采用蜂巢式陶瓷转轮除湿干燥机进行干燥；
(3)塑料粒子的输送：将干燥后的聚甲基丙烯酸甲酯塑料粒子传输至模具内，采用集中封闭空气循环输送系统进行输送，该系统自带除尘装置，粒子输送过程中产生的粉尘被除去；
(4)塑料粒子的熔融塑化：塑料粒子传输至模具上的料筒内，进行加热，使其由固体颗粒转换成粘流态的熔体；其分为如下三个步骤：
(4a)塑料粒子供给：塑料在供给段预热的同时，被螺杆送向料筒前端，聚甲基丙烯酸甲酯塑料粒子的供给段设定温度为200℃；
(4b)塑料粒子混炼压缩：经过预热的塑料粒子在混炼压缩段的螺纹渐浅的压缩部分受到剪切作用，并由于外部加热而融化，聚甲基丙烯酸甲酯塑料粒子的混炼压缩段设定温度为260℃，熔融塑料在计量段被捏合，处于均匀的熔融态；
(4c)塑料熔体计量：塑料粒子的计量段设定温度为285℃；
(5)熔体射入模具型腔：塑化好的熔体被螺杆推挤至料筒前端，经过喷嘴及模具浇注系统进入并填满型腔；分为四个阶段，分别如下：
(5a)一次低速低压充填：速度为6mm/sec，压力为100MPa，保证熔体平稳地流过模具浇注系统；
(5b)中速中压充填:速度为15mm/sec，压力为200MPa，保证熔体较快地流过扇形；
(5c)高速高压充填：速度为30mm/see，压力为300MPa，保证熔体迅速地充满整个型腔区；(5d)二次低速低压充填：速度为12mm/sec，压力为100MPa，保证熔体低速低压过渡到保压阶段；
(6)螺杆的保压补缩：在模具中熔体冷却收缩时，继续保持施压状态迫使浇口附近的熔料不断补充入模具中，使型腔的塑料能成型出形状完整而致密的塑件；
(7)塑料熔体的冷却固化：保压补缩后，退回螺杆，卸除料筒内塑料的压力，并加入新料，同时通入冷却水对模具进行进一步的冷却；
(8)取出半成品；
(9)浇口切割；
(10)入光面抛光：采用镜面抛光或雾面抛光，入光面抛光的去除量为入光面端面0.1mm；(11)检验包装。
其中，所述步骤(5)和步骤(6)中模具均由模温机进行加热，模具水路的冷却温度保持恒定。
其中，所述步骤(5a)中用15克树脂充填满流道部分以防止入光面的进胶口部分有银丝不良现象；步骤(5b)中用65克树脂充填满导光板的入光面侧以防止入光面两角有流痕不良现象；步骤(5c)中用190克树脂充填满几乎全部模腔以防止入光面对面有流痕不良现象；步骤(5d)中用6克树脂完全充填满模腔以使导光板薄侧定型。
实施例2
一种玻璃导光板的注塑成型工艺，采用聚甲基丙烯酸甲酯塑料粒子作为原材料，其注塑成型工艺步骤如下：
(1)模具安装；
(2)塑料粒子的干燥：将聚甲基丙烯酸甲酯塑料粒子在85℃下进行干燥，时间为4.5h，采用蜂巢式陶瓷转轮除湿干燥机进行干燥；
(3)塑料粒子的输送：将干燥后的聚甲基丙烯酸甲酯塑料粒子传输至模具内，采用集中封闭空气循环输送系统进行输送，该系统自带除尘装置，粒子输送过程中产生的粉尘被除去；
(4)塑料粒子的熔融塑化：塑料粒子传输至模具上的料筒内，进行加热，使其由固体颗粒转换成粘流态的熔体；其分为如下三个步骤：
(4a)塑料粒子供给：塑料在供给段预热的同时，被螺杆送向料筒前端，聚甲基丙烯酸甲酯塑料粒子的供给段设定温度为220℃；
(4b)塑料粒子混炼压缩：经过预热的塑料粒子在混炼压缩段的螺纹渐浅的压缩部分受到剪切作用，并由于外部加热而融化，聚甲基丙烯酸甲酯塑料粒子的混炼压缩段设定温度为27℃，熔融塑料在计量段被捏合，处于均匀的熔融态；
(4c)塑料熔体计量：塑料粒子的计量段设定温度为290℃；
(5)熔体射入模具型腔：塑化好的熔体被螺杆推挤至料筒前端，经过喷嘴及模具浇注系统进入并填满型腔；分为四个阶段，分别如下：
(5a)一次低速低压充填：速度为9mm/sec，压力为100MPa，保证熔体平稳地流过模具浇注系统；
(5b)中速中压充填:速度为19mm/sec，压力为200MPa，保证熔体较快地流过扇形；
(5c)高速高压充填：速度为45mm/see，压力为300MPa，保证熔体迅速地充满整个型腔区；
(5d)二次低速低压充填：速度为13mm/sec，压力为100MPa，保证熔体低速低压过渡到保压阶段；
(6)螺杆的保压补缩：在模具中熔体冷却收缩时，继续保持施压状态迫使浇口附近的熔料不断补充入模具中，使型腔的塑料能成型出形状完整而致密的塑件；
(7)塑料熔体的冷却固化：保压补缩后，退回螺杆，卸除料筒内塑料的压力，并加入新料，同时通入冷却水对模具进行进一步的冷却；
(8)取出半成品；
(9)浇口切割；
(10)入光面抛光：采用镜面抛光或雾面抛光，入光面抛光的去除量为入光面端面0.13mm；
(11)检验包装。
其中，所述步骤(5)和步骤(6)中模具均由模温机进行加热，模具水路的冷却温度保持恒定。
其中，所述步骤(5a)中用15.5克树脂充填满流道部分以防止入光面的进胶口部分有银丝不良现象；步骤(5b)中用67克树脂充填满导光板的入光面侧以防止入光面两角有流痕不良现象；步骤(5c)中用195克树脂充填满几乎全部模腔以防止入光面对面有流痕不良现象；步骤(5d)中用6.5克树脂完全充填满模腔以使导光板薄侧定型。
实施例3
一种玻璃导光板的注塑成型工艺，采用聚甲基丙烯酸甲酯塑料粒子作为原材料，其注塑成型工艺步骤如下：
(1)模具安装；
(2)塑料粒子的干燥：将聚甲基丙烯酸甲酯塑料粒子在90℃下进行干燥，时间为4-5h，采用蜂巢式陶瓷转轮除湿干燥机进行干燥；
(3)塑料粒子的输送：将干燥后的聚甲基丙烯酸甲酯塑料粒子传输至模具内，采用集中封闭空气循环输送系统进行输送，该系统自带除尘装置，粒子输送过程中产生的粉尘被除去；
(4)塑料粒子的熔融塑化：塑料粒子传输至模具上的料筒内，进行加热，使其由固体颗粒转换成粘流态的熔体；其分为如下三个步骤：
(4a)塑料粒子供给：塑料在供给段预热的同时，被螺杆送向料筒前端，聚甲基丙烯酸甲酯塑料粒子的供给段设定温度为250℃；
(4b)塑料粒子混炼压缩：经过预热的塑料粒子在混炼压缩段的螺纹渐浅的压缩部分受到剪切作用，并由于外部加热而融化，聚甲基丙烯酸甲酯塑料粒子的混炼压缩段设定温度为280℃，熔融塑料在计量段被捏合，处于均匀的熔融态；
(4c)塑料熔体计量：塑料粒子的计量段设定温度为295℃；
(5)熔体射入模具型腔：塑化好的熔体被螺杆推挤至料筒前端，经过喷嘴及模具浇注系统进入并填满型腔；分为四个阶段，分别如下：
(5a)一次低速低压充填：速度为12mm/sec，压力为100MPa，保证熔体平稳地流过模具浇注系统；
(5b)中速中压充填:速度为24mm/sec，压力为200MPa，保证熔体较快地流过扇形；
(5c)高速高压充填：速度为60mm/see，压力为300MPa，保证熔体迅速地充满整个型腔区；
(5d)二次低速低压充填：速度为15mm/sec，压力为100MPa，保证熔体低速低压过渡到保压阶段；
(6)螺杆的保压补缩：在模具中熔体冷却收缩时，继续保持施压状态迫使浇口附近的熔料不断补充入模具中，使型腔的塑料能成型出形状完整而致密的塑件；
(7)塑料熔体的冷却固化：保压补缩后，退回螺杆，卸除料筒内塑料的压力，并加入新料，同时通入冷却水对模具进行进一步的冷却；
(8)取出半成品；
(9)浇口切割；
(10)入光面抛光：采用镜面抛光或雾面抛光，入光面抛光的去除量为入光面端面0.15mm；
(11)检验包装。
其中，所述步骤(5)和步骤(6)中模具均由模温机进行加热，模具水路的冷却温度保持恒定。
其中，所述步骤(5a)中用16克树脂充填满流道部分以防止入光面的进胶口部分有银丝不良现象；步骤(5b)中用69克树脂充填满导光板的入光面侧以防止入光面两角有流痕不良现象；步骤(5c)中用200克树脂充填满几乎全部模腔以防止入光面对面有流痕不良现象；步骤(5d)中用7克树脂完全充填满模腔以使导光板薄侧定型。。
具体的，对于上述实施例1至实施例3成型出的导光板，会进行尺寸、翘曲、外观、辉度的测试，最后经过背光源的试组装确认组装性。导光板的尺寸检测内容包括:长度、宽度、厚度、两侧耳部长宽和其到入光面的距离，长度公差是±0.25mm，宽度公差和耳部到入光面距离公差是±0.2mm，厚度公差是±0.1mm。导光板的翘曲检测一般用厚薄规，测量其翘起离大理石平台间隙最大值，翘曲要控制在0.5mm以下。外观检测是把导光扳入光面装入灯管组，在暗室环境中目视检查，可能检查到的外观缺陷有:黑点、白点、划伤、黄变、脏污、缩水、毛刺、流痕等。辉度的测试是在暗室环境中进行的，把导光扳组装入背光源中，在点灯状态下用BM-7辉度测试仪测试导光板上5个点或13个点的辉度值，并计算5点和13点的辉度均齐度，平均辉度一般要达到3000cd/m2，均齐度一般要达到80％以上，最后把导光板批量组装到背光源里面，确认组装过程的可量产性和是否存在某些光学上的缺陷。对上述实施例1至实施例3的测试结果如下：
| 测试项目 | 长度公差 | 宽度公差 | 厚度公差 | 外观 | 平均辉度 |
| 实施例1 | 0.12mm | -0.04mm | 0.01mm | 无缺陷 | 3600cd/m2 |
| 实施例2 | 0.15mm | 0.02mm | -0.02mm | 无缺陷 | 3670cd/m2 |
| 实施例3 | 0.09mm | -0.06mm | 0.03mm | 少许毛刺 | 3668cd/m2 |
本发明通过优化的注塑成型工艺可以获得具有以上品质要求的导光板，而且能保证各品质要求的稳定性，导光板模具的使用寿命超过30万模次，因此注塑成型工艺适合于导光板的量产，它给背光源的低成本要求提供了较好的生产途径。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种玻璃导光板的注塑成型工艺，其特征在于，采用聚甲基丙烯酸甲酯塑料粒子作为原材料，其注塑成型工艺步骤如下：
(1)模具安装；
(2)塑料粒子的干燥：将聚甲基丙烯酸甲酯塑料粒子在80℃-90℃下进行干燥，时间为4-5h；
(3)塑料粒子的输送：将干燥后的聚甲基丙烯酸甲酯塑料粒子传输至模具内；
(4)塑料粒子的熔融塑化：塑料粒子传输至模具上的料筒内，进行加热，使其由固体颗粒转换成粘流态的熔体；
(5)熔体射入模具型腔：塑化好的熔体被螺杆推挤至料筒前端，经过喷嘴及模具浇注系统进入并填满型腔；
(6)螺杆的保压补缩：在模具中熔体冷却收缩时，继续保持施压状态迫使浇口附近的熔料不断补充入模具中，使型腔的塑料能成型出形状完整而致密的塑件；
(7)塑料熔体的冷却固化：保压补缩后，退回螺杆，卸除料筒内塑料的压力，并加入新料，同时通入冷却水对模具进行进一步的冷却；
(8)取出半成品；
(9)浇口切割；
(10)入光面抛光；
(11)检验包装。
2.根据权利要求1所述的一种玻璃导光板的注塑成型工艺，其特征在于，所述步骤(2)中采用蜂巢式陶瓷转轮除湿干燥机进行干燥。
3.根据权利要求1所述的一种玻璃导光板的注塑成型工艺，其特征在于，所述步骤(3)中采用集中封闭空气循环输送系统进行输送，该系统自带除尘装置，粒子输送过程中产生的粉尘被除去。
4.根据权利要求1所述的一种玻璃导光板的注塑成型工艺，其特征在于，所述步骤(4)塑料粒子的熔融塑化分为如下三个步骤：
(4a)塑料粒子供给：塑料在供给段预热的同时，被螺杆送向料筒前端，聚甲基丙烯酸甲酯塑料粒子的供给段设定温度为200℃至250℃；
(4b)塑料粒子混炼压缩：经过预热的塑料粒子在混炼压缩段的螺纹渐浅的压缩部分受到剪切作用，并由于外部加热而融化，聚甲基丙烯酸甲酯塑料粒子的混炼压缩段设定温度为260℃至280℃，熔融塑料在计量段被捏合，处于均匀的熔融态；
(4c)塑料熔体计量：塑料粒子的计量段设定温度为285℃至295℃。
5.根据权利要求1所述的一种玻璃导光板的注塑成型工艺，其特征在于，所述步骤(5)熔体射入模具型腔其过程分为四个阶段，分别如下：
(5a)一次低速低压充填：速度为6mm/sec至12mm/sec，压力为100MPa，保证熔体平稳地流过模具浇注系统；
(5b)中速中压充填:速度为15mm/sec至24mm/sec，压力为200MPa，保证熔体较快地流过扇形；
(5c)高速高压充填：速度为30mm/see至60mm/see，压力为300MPa，保证熔体迅速地充满整个型腔区；
(5d)二次低速低压充填：速度为12mm/sec至15mm/sec，压力为100MPa，保证熔体低速低压过渡到保压阶段。
6.根据权利要求1所述的一种玻璃导光板的注塑成型工艺，其特征在于，所述步骤(5)和步骤(6)中模具均由模温机进行加热，模具水路的冷却温度保持恒定。
7.根据权利要求1所述的一种玻璃导光板的注塑成型工艺，其特征在于，所述步骤(10)入光面抛光的去除量为入光面端面0.1mm至0.15mm。
8.根据权利要求1所述的一种玻璃导光板的注塑成型工艺，其特征在于，所述步骤(10)入光面抛光工艺采用镜面抛光或雾面抛光。
9.根据权利要求5所述的一种玻璃导光板的注塑成型工艺，其特征在于，所述步骤(5a)中用15-16克树脂充填满流道部分以防止入光面的进胶口部分有银丝不良现象；步骤(5b)中用65-69克树脂充填满导光板的入光面侧以防止入光面两角有流痕不良现象；步骤(5c)中用190-200克树脂充填满几乎全部模腔以防止入光面对面有流痕不良现象；步骤(5d)中用6-7克树脂完全充填满模腔以使导光板薄侧定型。
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