CN112873771A - 一种精密光学聚焦镜的注塑成型工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种精密光学聚焦镜的注塑成型工艺,主要针对外径大于35mm,厚度大于5mm这类的超大激光雷达光学聚焦镜的注塑成型,保压过程中第一段设定为保压压力相对较小时间较短,让其塑胶微固化,第二段至第五段的保压时间增长压力增大,确保产品外观、尺寸、功能精度;根据冷却时间的多少,来设定延迟熔胶的时间,避免按通常操作保压后就熔胶,使塑胶在炮管停留时间过长发生分解碳化,从而导致产品很多外观不良、尺寸及光学功能不稳定;依靠本发明注塑工艺得出的产品良率达到98%以上,公差精度小,表面粗糙度达到纳米级别,适用超大且厚的光学聚焦镜生产中。
Description
技术领域
本发明涉及注塑成型的技术领域,尤其涉及一种精密光学聚焦镜的注塑成型工艺。
背景技术
现有的绝大多数光学镜头、透镜产品相对较小,成型周期也比较短,大概在20-30s左右,塑胶材料在螺杆滞留时间越短产品外观及尺寸就相对越稳定,良率就越高;对于外径大于35mm,厚度大于5mm这类的超大激光雷达光学聚焦镜,由于产品镜头大而且很厚,外观、尺寸、PV、BFL、焦距要求都非常高,现有注塑工艺达不到产品要求,导致生产过程中品质不稳定、不良很高,原材料损耗增多,增加了各项生产成本。
发明内容
本发明要解决的主要技术问题是:提供一种精密光学聚焦镜的注塑成型工艺,精度高、成本低同时能够适用大且厚的光学聚焦镜。
为了解决上述的主要技术问题采取以下技术方案实现:
一种精密光学聚焦镜的注塑成型工艺,包括以下步骤:
(1)原材料预处理:将PC原材料通过除湿干燥机进行干燥处理,干燥温度为120℃,干燥时间为4H~6H;并将干燥完成的原材料加入注塑机的除湿干燥料筒内;
(2)光学透镜模具加热:将光学透镜模具安装在注塑机内,选用高温水温机对模具进行预加热,使模具温度加热到120℃~130℃,并在此温度下恒温2H;
(3)注射:将料管内的原料热熔后通过喷嘴注射到光学透镜模具内,其注射过程分为五个阶段;第一段料管温度为305℃-320℃;第二段至第五段的料管温度为300℃-270℃;各个阶段的注塑压力为1800bar-2500bar;料斗下料口温度为50℃-55℃;射嘴温度320℃-335℃;
(4)保压:第一段的保压压力为1450bar,保压时间为0.5s;第二段的保压压力为1600bar,保压时间为4s;第三段的保压压力1200bar,保压时间为3s;第四段的保压压力500bar,保压时间为2s;第五段的保压压力100bar,保压时间为1s;
(5)冷却和熔胶:冷却时间为200s~350s;保压后延迟180s-330s再熔胶;
(6)开模:冷却成型后开模,取出成品。
优选地,所述步骤(3)中,第一段射速为8mm/s-15mm/s;第二段射速为1mm/s-100mm/s;第三段至第五段射速为150mm/s-5mm/s。
优选地,所述步骤(4)中的每个阶段的保压速度均为15mm/s。
优选地,所述步骤(5)中,熔胶过程的背压为100bar-140bar。
与现有技术相比,本发明应用具备下列优点:
(1)选用高温水温机对模具进行预加热,使模具温度加热到120-130℃,并在此温度下恒温2H;恒温能够使光学透镜模具的温度更均匀,保证后续的注塑效果。
(2)第一段充填主流道、分流道到产品进胶位置;第二段低速充填产品进胶口;第三段快速充填至整个产品,第四和第五段中速转慢速;高压低速成型方法,减少了熔融塑胶因卷气形成的表面起皮现象,保证光学元件的成像清晰度。
(3)第一段的保压压力为1450bar,保压时间为0.5s,由于产品在持续进胶,第一段保压的压力过大时间过长会使产品进胶处尺寸偏大,顶出后该部位产品变形,整体光学功能变差;第一段设定为保压压力相对较小时间较短,让其塑胶微固化,第二段至第五段的保压时间增长压力增大,确保产品外观、尺寸、功能精度。
(4)根据冷却时间的多少,来设定延迟熔胶的时间,由于整体成型周期长,按通常操作保压后立刻熔胶,就会使塑胶在炮管停留时间过长发生分解碳化,从而导致产品很多外观不良、尺寸及光学功能不稳定;设定延迟熔胶能够进一步保证产品良率和精度。
(5)依靠本发明注塑工艺得出的产品良率达到98%以上,公差精度小,表面粗糙度达到纳米级别,适用超大且厚的光学聚焦镜生产中。
具体实施方式
下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述,以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解,从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
实施例一、
一种精密光学聚焦镜的注塑成型工艺,包括以下步骤:
(1)原材料预处理:将PC原材料通过除湿干燥机进行干燥处理,干燥温度为120℃,干燥时间为4H~6H;并将干燥完成的原材料加入注塑机的除湿干燥料筒内;
(2)光学透镜模具加热:将光学透镜模具安装在注塑机内,选用高温水温机对模具进行预加热,使模具温度加热到130℃,并在此温度下恒温2H;恒温能够使光学透镜模具的温度更均匀;
(3)注射:将料管内的原料热熔后通过喷嘴注射到光学透镜模具内,其注射过程分为五个阶段;第一段料管温度为320℃;第二段料管温度为280℃;第三段料管温度为278℃;第四段料管温度为275℃;第五段料管温度为270℃;各个阶段的注塑压力为2500bar;料斗下料口温度为55℃;射嘴温度335℃;第一段射速为15mm/s;第二段射速为100mm/s;第三段射速为150mm/s;第四段射速为100mm/s;第五段射速为45mm/s;第一段充填主流道、分流道到产品进胶位置;第二段低速充填产品进胶口;第三段快速充填至整个产品,第四和第五段中速转慢速。
(4)保压:第一段的保压压力为1450bar,保压时间为0.5s,由于产品在持续进胶,第一段保压的压力过大时间过长会使产品进胶处尺寸偏大,顶出后该部位产品变形,整体光学功能变差;第二段的保压压力为1600bar,保压时间为4s;第三段的保压压力1200bar,保压时间为3s;第四段的保压压力500bar,保压时间为2s;第五段的保压压力100bar,保压时间为1s;每个阶段的保压速度均为15mm/s;第一段设定为保压压力相对较小时间较短,让其塑胶微固化,第二段至第五段的保压时间增长,压力增大确保产品外观、尺寸、功能精度。
(5)冷却和熔胶:冷却时间为350s;保压后延迟332s再熔胶;熔胶过程的背压为140bar,来增强塑化;根据冷却时间的多少,来设定延迟熔胶的时间,由于整体成型周期长,按通常操作保压后就熔胶,就会使塑胶在炮管停留时间过长发生分解碳化,从而导致产品很多外观不良、尺寸及光学功能不稳定。
(6)开模:冷却成型后开模,取出成品。
实施例二、
一种精密光学聚焦镜的注塑成型工艺,包括以下步骤:
(1)原材料预处理:将PC原材料通过除湿干燥机进行干燥处理,干燥温度为120℃,干燥时间为4H~6H;并将干燥完成的原材料加入注塑机的除湿干燥料筒内;
(2)光学透镜模具加热:将光学透镜模具安装在注塑机内,选用高温水温机对模具进行预加热,使模具温度加热到125℃,并在此温度下恒温2H;恒温能够使光学透镜模具的温度更均匀;
(3)注射:将料管内的原料热熔后通过喷嘴注射到光学透镜模具内,其注射过程分为五个阶段;第一段料管温度为310℃;第二段料管温度为285℃;第三段料管温度为283℃;第四段料管温度为280℃;第五段料管温度为275℃;各个阶段的注塑压力为2200bar;料斗下料口温度为53℃;射嘴温度328℃;第一段射速为10mm/s;第二段射速为50mm/s;第三段射速为130mm/s;第四段射速为75mm/s;第五段射速为35mm/s;第一段充填主流道、分流道到产品进胶位置;第二段低速充填产品进胶口;第三段快速充填至整个产品,第四和第五段中速转慢速。
(4)保压:第一段的保压压力为1450bar,保压时间为0.5s,由于产品在持续进胶,第一段保压的压力过大时间过长会使产品进胶处尺寸偏大,顶出后该部位产品变形,整体光学功能变差;第二段的保压压力为1600bar,保压时间为4s;第三段的保压压力1200bar,保压时间为3s;第四段的保压压力500bar,保压时间为2s;第五段的保压压力100bar,保压时间为1s;每个阶段的保压速度均为15mm/s;第一段设定为保压压力相对较小时间较短,让其塑胶微固化,第二段至第五段的保压时间增长,压力增大确保产品外观、尺寸、功能精度。
(5)冷却和熔胶:冷却时间为283s;保压后延迟260s再熔胶;熔胶过程的背压为140bar,来增强塑化;根据冷却时间的多少,来设定延迟熔胶的时间,由于整体成型周期长,按通常操作保压后就熔胶,就会使塑胶在炮管停留时间过长发生分解碳化,从而导致产品很多外观不良、尺寸及光学功能不稳定。
(6)开模:冷却成型后开模,取出成品。
实施例三、
一种精密光学聚焦镜的注塑成型工艺,包括以下步骤:
(1)原材料预处理:将PC原材料通过除湿干燥机进行干燥处理,干燥温度为120℃,干燥时间为4H~6H;并将干燥完成的原材料加入注塑机的除湿干燥料筒内;
(2)光学透镜模具加热:将光学透镜模具安装在注塑机内,选用高温水温机对模具进行预加热,使模具温度加热到120℃,并在此温度下恒温2H;恒温能够使光学透镜模具的温度更均匀;
(3)注射:将料管内的原料热熔后通过喷嘴注射到光学透镜模具内,其注射过程分为五个阶段;第一段料管温度为306℃;第二段料管温度为300℃;第三段料管温度为298℃;第四段料管温度为295℃;第五段料管温度为290℃;各个阶段的注塑压力为1800bar;料斗下料口温度为50℃;射嘴温度320℃;第一段射速为8mm/s;第二段射速为1mm/s;第三段射速为100mm/s;第四段射速为55mm/s;第五段射速为5mm/s;第一段充填主流道、分流道到产品进胶位置;第二段低速充填产品进胶口;第三段快速充填至整个产品,第四和第五段中速转慢速。
(4)保压:第一段的保压压力为1450bar,保压时间为0.5s,由于产品在持续进胶,第一段保压的压力过大时间过长会使产品进胶处尺寸偏大,顶出后该部位产品变形,整体光学功能变差;第二段的保压压力为1600bar,保压时间为4s;第三段的保压压力1200bar,保压时间为3s;第四段的保压压力500bar,保压时间为2s;第五段的保压压力100bar,保压时间为1s;每个阶段的保压速度均为15mm/s;第一段设定为保压压力相对较小时间较短,让其塑胶微固化,第二段至第五段的保压时间增长,压力增大确保产品外观、尺寸、功能精度。
(5)冷却和熔胶:冷却时间为200s;保压后延迟185s再熔胶;熔胶过程的背压为100bar,来增强塑化;根据冷却时间的多少,来设定延迟熔胶的时间,由于整体成型周期长,按通常操作保压后就熔胶,就会使塑胶在炮管停留时间过长发生分解碳化,从而导致产品很多外观不良、尺寸及光学功能不稳定。
(6)开模:冷却成型后开模,取出成品。
以上所述的实施方式均为优选实施方式而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,依然可以对前述实施所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特性进行等同替换,凡在本发明精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围内。
Claims (4)
1.一种精密光学聚焦镜的注塑成型工艺,其特征在于:包括以下步骤:
(1)原材料预处理:将PC原材料通过除湿干燥机进行干燥处理,干燥温度为120℃,干燥时间为4H~6H;并将干燥完成的原材料加入注塑机的除湿干燥料筒内;
(2)光学透镜模具加热:将光学透镜模具安装在注塑机内,选用高温水温机对模具进行预加热,使模具温度加热到120℃~130℃,并在此温度下恒温2H;
(3)注射:将料管内的原料热熔后通过喷嘴注射到光学透镜模具内,其注射过程分为五个阶段;第一段料管温度为305℃-320℃;第二段至第五段的料管温度为300℃-270℃;各个阶段的注塑压力为1800bar-2500bar;料斗下料口温度为50℃-55℃;射嘴温度320℃-335℃;
(4)保压:第一段的保压压力为1450bar,保压时间为0.5s;第二段的保压压力为1600bar,保压时间为4s;第三段的保压压力1200bar,保压时间为3s;第四段的保压压力500bar,保压时间为2s;第五段的保压压力100bar,保压时间为1s;
(5)冷却和熔胶:冷却时间为200s~350s;保压后延迟180s-330s再熔胶;
(6)开模:冷却成型后开模,取出成品。
2.根据权利要求1所述的一种精密光学聚焦镜的注塑成型工艺,其特征在于:所述步骤(3)中,第一段射速为8mm/s-15mm/s;第二段射速为1mm/s-100mm/s;第三段至第五段射速为150mm/s-5mm/s。
3.根据权利要求1所述的一种精密光学聚焦镜的注塑成型工艺,其特征在于:所述步骤(4)中的每个阶段的保压速度均为15mm/s。
4.根据权利要求1所述的一种精密光学聚焦镜的注塑成型工艺,其特征在于:所述步骤(5)中,熔胶过程的背压为100bar-140bar。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210601 |
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