CN117203033A - 采用微透镜设计的镜片的工艺参数优化 - Google Patents
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Abstract
注射压缩成型设备和方法,用于通过将聚合物注射到模具镶件的内部型腔中,直到内部型腔的压力超过预定力值为止,来在模具镶件中形成镜片,第一模具侧是固定的,并且第二模具侧是可移动的、并且被配置成施加产生内部型腔压力的力。该方法包括:控制第一模具侧的第一温度比第二模具侧的第二温度高4华氏度至10华氏度;以及控制第二模具侧的精压压缩距离在0.008英寸至0.018英寸的范围内。
Description
技术领域
一种具有温度控制的注射成型工艺,其用于镜片的制造生产环境中。
背景技术
本文提供的“背景技术”说明是为了总体上介绍本披露内容的背景。当前提名的发明人的工作在本背景技术部分中所描述的工作的程度上、以及在提交时间时可能不被认定为现有技术的本说明的方面,既没有明确地也没有隐含地承认是针对本披露内容的现有技术。
在曲面镜片的制造中,可以使用注射成型工艺,在注射成型工艺中,在将材料(例如,塑料)注射到模具中时,模具镶件会被压缩。然而,为了在镜片的表面形成微结构(比如微透镜),当镶件处于高压缩力下时,应严格控制镶件的温度。
发明内容
本披露内容涉及一种用于将镜片注射压缩成型在模具镶件中的方法,该模具镶件包括内部型腔、侧壁、以及浇口,该方法包括:将聚合物经由浇口注射到模具镶件的由联接的第一模具侧和第二模具侧形成的内部型腔中,直到内部型腔的压力超过预定力值为止,第一模具侧是固定的,并且第二模具侧是可移动的、并且被配置成施加产生内部型腔压力的力;其中,该方法进一步包括:控制第一模具侧的第一温度比第二模具侧的第二温度高4华氏度至10华氏度;以及控制第二模具侧的精压压缩距离在0.008英寸至0.018英寸的范围内。根据本披露内容的方法的有利方面在权利要求2至7中披露。
该方法进一步包括通过以下控制模具侧的温度:使冷却剂在第一温度下流经第一模具侧中的第一冷却剂通道;和/或使冷却剂在第二温度下流经第二模具侧中的第二冷却剂通道。本披露内容还涉及一种如权利要求8所披露的用于对镜片进行成型的注射压缩成型设备。根据本披露内容的用于对镜片进行成型的注射压缩成型设备的有利方面在权利要求9至13中披露。本披露内容还涉及一种如权利要求14所披露的用于对镜片进行成型的注射压缩成型系统。根据本披露内容的用于对镜片进行成型的注射压缩成型系统的有利方面在权利要求15中披露。
应当注意,此发明内容部分没有详细说明本披露内容或要求保护的发明的每个特征和/或逐渐新颖的方面。而是,此发明内容仅提供对不同实施例和相应新颖点的初步讨论。对于本发明和实施例的附加细节和/或可能的观点,读者可以参考本披露内容的详细描述部分和如下进一步讨论的相应附图。
附图说明
为了更全面理解本文提供的说明及其优点,现在结合附图和详细描述参考以下简要说明,其中相同的附图标记代表相同的部分。
图1A描绘了在本披露内容的范围内的注射成型设备的总体特征的框图。
图1B描绘了在本披露内容的范围内的注射成型设备的控制系统的框图。
图2描绘了在本披露内容的范围内的模具镶件的A侧的基弯的表面半径与温度的关系图。
图3描绘了在本披露内容的范围内的模具镶件的B侧的后弯度的表面半径与温度的关系图。
图4描绘了在本披露内容的范围内的模具镶件的A侧和模具镶件的B侧这两侧的全局焦度与温度的关系图。
具体实施方式
具有形成于表面上的比如微透镜(也称为“小透镜”)等微结构的镜片可以通过单光区提供处方矫正、并且通过一系列成环的非球面小透镜提供近视矫正。这种类型的镜片可以产生大量减缓眼睛眼轴增长的信号。每个环上的焦度可以被设计成保证一定量的信号始终在视网膜前方并遵循其形状以实现一致的近视减缓。具有成环的非球面小透镜的镜片的非限制性示例是StellestTM镜片(参见:“Essilor’s Game-Changing StellestTMLensShown To Slow Down Myopia Progression In Children By More Than 60%,AfterOne-Year Interim Clinical Trial[依视路的划时代StellestTM镜片,在经过为期一年的中期临床试验后,被证明减缓儿童近视进展超过60%]”,2020年9月28日;Newsletter,Essilor[依视路资讯],其通过援引以其全文并入本文)。
在比如微透镜(比如与StellestTM镜片相关联的微透镜)等微结构的制造工艺期间,重要的是,维持并实现微透镜的可接受的前弯度设计、以及目标全局焦度,同时监测微透镜阵列与可接受标准的任何潜在离差,以满足制造工艺期间和之后的产品规格。注射期间模具镶件的温度控制极为重要。然而,先前的工作未涉及针对模具镶件的不同区域采用不同温度。
本披露内容能够特别是用权利要求中提出的解决方案来解决本领域的缺点。
在以下描述中,附图不一定按比例绘制并且为了清楚和简明的目的或出于信息目的,某些特征可能以广义的或示意性形式示出。另外,尽管在下文详细讨论了制造和使用各种实施例,但应当理解,如本文所描述提供了可以在多种背景下体现的许多发明构思。本文讨论的实施例仅仅是表示性的而不限制本发明的范围。对于本领域技术人员来说还显而易见的是,相对于方法限定的所有技术特征可以单独或组合地转置到设备,反之,相对于设备的所有技术特征可以单独或组合地转置到方法。
以下披露内容提供了许多不同的变型或示例,以用于实现所提出的主题的不同特征。下文描述部件和布置的具体示例以简化本披露内容。当然,这些部件和布置仅仅是示例,并非旨在是限制性的,也并非不可以以任何排列方式一起操作。除非另有指示,否则本文所描述的特征和实施例可以以任何排列方式一起操作。例如,在以下描述中在第二特征之上或在第二特征上形成第一特征可以包括第一特征和第二特征直接接触形成的实施例,并且还可以包括附加特征可以形成在第一特征与第二特征之间的实施例,使得第一特征和第二特征可以不直接接触。另外,本披露内容可以在各种示例中重复附图标记和/或字母。这种重复是为了简单和清楚的目的,其本身并不规定所讨论的各种实施例和/或配置之间的关系。此外,为了便于描述,本文中可以使用空间相对术语,比如“顶部”、“底部”、“下方”、“下面”、“下部”、“上面”、“上部”等,来描述如图中所展示的一个要素或特征与另一个(多个)要素或特征的关系。除了图中描绘的取向之外,空间相对术语旨在涵盖使用或操作时装置的不同取向。本发明设备可以以其他方式定向(旋转90度或成其他取向)并且本文所使用的空间相对描述词同样可以相应地解释。
为了清楚起见,已经呈现了如本文所述的不同步骤的讨论顺序。通常,这些步骤可以以任何合适的顺序进行。此外,尽管本文的不同特征、技术、配置等中的每一者可以在本披露内容的不同地方讨论,但旨在可以彼此独立地或彼此组合地执行每个构思。相应地,本发明可以以许多不同的方式来实施和观察。
在本披露内容中,术语“精压”是指一种注射压缩成型工艺,通过压缩注射模具来扩展注射成型能力。
本披露内容描述了一种用于制造期间的注射成型工艺参数(比如温度、压力和精压)的管理系统,其既实现良好的前弯度复制、又实现目标平均全局焦度。这些工艺参数在生产工艺能力值Cpk范围内实现微透镜的可接受前弯度和全局焦度。
模具镶件具有前曲率和后曲率或基弯,这些形成镜片结构。前曲率可以包括微透镜,比如上文针对但不限于近视矫正所描述的。在压力下注射树脂(比如聚碳酸酯树脂)时,模具镶件的半部通过锁模闭合。随着注射压力增加和消退,对模具镶件的表面进行排气,直到模具可以完全闭合为止。
与一些其他热塑性塑料不同,聚碳酸酯可以经历大幅度的塑性变形,而不会开裂或破裂。在非限制性示例中,聚碳酸酯树脂可以是聚合物的混合物,比如聚碳酸酯、聚碳酸酯/共聚酯共混物、丙烯酸树脂(比如PMMA)、环烯烃共聚物、无定形聚酰胺、聚酯、共聚酯、聚氨酯等。树脂可以按照颜色规格制成,即用于有色镜片。在另一非限制性示例中,聚碳酸酯树脂可以是Teijin 1270ZT(参见:Teijin Panlite 1250ZT,由日本大坂的帝人(Teijin)公司出售)。
半成品单光(SFSV)镜片是批量销售给配镜商和眼镜制造商的镜片。SFSV镜片的标准工艺参数相对接近这些工艺参数(即,温度、压力和精压),而且可以潜在地满足光学规格(即,良好的前弯度复制和目标平均全局焦度),但工艺稳定性和工艺能力(Cpk)可能低于生产需求所需。Cpk或Cp>1.0指示良好的再现性。
表1示出了常规SFSV镜片的工艺参数。
表1.SFSV镜片的标准工艺参数
进行实验设计(DoE),以确定影响基弯以及微透镜全局焦度的关键工艺参数。
图1A描绘了注射成型设备100的一些特征的总体俯视截面视图,该注射成型设备比如可以用于制造镜片。在此设备中,在聚碳酸酯的注射和冷却期间,锁模机构压缩模具镶件的表面。精压操作需要精确地控制锁模力。在模内精压(IMC)操作中,弹簧和垫片提供移动,这允许模具镶件的内部型腔膨胀,而无需打开模具。此特征允许改进前镶件的复制,前镶件典型地为具有微结构(比如微透镜设计)的凹形镶件,该微结构将会被复制到镜片的前表面上。IMC有助于,通过弹簧在注射成型工艺期间被压缩而产生附加力,更好地复制凹形镶件设计。来自IMC的这种力赋予了精压效果,用于改进前弯度和微透镜的光学性能和复制,以实现镜片的光学性能和全局焦度。
微结构可以包括微透镜、或微型小透镜、或物理Z变形/高度介于0.1μm至50μm之间且宽度/长度介于0.5μm至1.5mm之间的任何其他类型的结构或元件。这些结构优选地具有周期性或伪周期性布局,但也可以具有随机位置。微结构的优选布局可以是网格步长恒定的网格、蜂窝布局、多个同心环、连续的,例如在微结构之间没有空间。这些结构可以提供强度、曲率或光偏差方面的光波前修改,其中,波前的强度被配置为使得结构可以是吸收性的、并且可以局部地吸收波前强度,范围为0%到100%,其中,曲率被配置成使得结构可以局部地修改波前曲率,范围为+/-20屈光度,并且光偏差被配置成使得结构可以局部地散射光,角度范围为+/-1°到+/-30°。
在图1A和图1B中,A侧和B侧指示模具镶件的、与模具板106和138所形成的侧面有关的设备。模具板106可以根据微结构图案化。A侧模具板106与B侧模具板138之间的内部模具型腔160接纳聚碳酸酯树脂的注射,聚碳酸酯树脂从注射单元150通过浇口152注射。注射控制器154控制注射速率和注射压力。注射控制器154包括速率传感器和压力传感器,用于监测注射速率和注射压力。注射单元150连接到树脂储器、压力管线和气体源。注射单元150以注射控制器154所设定的注射速率和注射率将聚碳酸酯树脂通过浇口152注射到内部模具型腔160中,该注射控制器可以是处理电路系统并由CPU和存储器来实施。
A侧模具板106具有内部凹形曲面,该内部凹形曲面形成镜片的凸面。模具的A侧通过模具内部的锁定机构在圆柱形壳体中固持在适当位置。锁定销将模具的A侧固持在模具的圆柱形壳体内,并且该锁定销可以被释放以更换模具的A侧。B侧模具板138具有凸形表面,该凸形表面形成镜片的凹面。类似地,锁定销将模具的B侧固持在模具的圆柱形壳体内,并且该锁定销可以被释放以更换模具的B侧。为了释放镜片,从设备的可移动的B侧释放压力。
如图1A所示,对准柱134附接到弹簧1401和1402,这些弹簧被垫片142分隔开。弹簧1401和1402以及垫片142附接到杯形固位器136,该杯形固位器操作性地连接到肘杆本体130,在模内精压(IMC)操作中,该肘杆本体压缩B侧模具板138。随着聚碳酸酯树脂填充镜片型腔160,弹簧1401和1402被压缩。随着聚碳酸酯材料固化并收缩,精压力通过弹簧被施加直至模具的B侧。弹簧因注射周期所产生的压力而压缩,此时进行精压,以将模具的B侧向回推动,从而提供了赋予精压效果的IMC操作。肘杆本体对准柱164操作性地连接到肘杆本体130,以引导B模具板138的移动以便实现均等压缩。IMC支撑支柱162向肘杆本体对准柱164提供支撑和引导。
在成型启动期间,即使模具镶件的温度略有变化,也将会影响镜片的质量。温度控制器预加热模具镶件,并通过使冷却剂(水或油)循环经过模具板,使模具镶件保持处于温度设定点。如图1B所示,冷却剂A可以进入129处的第一冷却剂管线,和/或冷却剂B可以进入128处的第二冷却剂管线。第一温度控制器A 126监测并控制经过A侧模具板106的冷却剂的温度,并且第二温度控制器B 124监测并控制经过B侧模具板138的温度。温度控制器A和温度控制器B可以在单个温度控制器中实施。替代性地,温度控制器可以仅控制一侧。对模具镶件的温度的这种控制使得模具温度变化更小并且成型更加稳定。
图2示出了A侧模具板的基弯表面半径与温度(华氏度)的关系图。
图3示出了B侧模具板的基弯表面半径与温度(华氏度)的关系图。
如在图2和图3中看出的,A侧模具板和B侧模具板上的模具温度对前表面弯度有很大影响。在图2和图3这两个图中,B侧模具温度为250华氏度,并且精压距离为0.015英寸。关键结果表明,A侧模具板的温度应比B侧模具板的温度高4华氏度至10华氏度,并且此差值提供了关键效应。A侧模具板优选地应在255华氏度至280华氏度的范围内,但范围可以为240华氏度至280华氏度。最优选地,A侧模具板的温度应为255华氏度。B侧模具板的温度优选地应在240华氏度至275华氏度的范围内、更优选地在250华氏度至257华氏度的范围内、最优选地250华氏度。
另一重要方面是,精压会影响平均全局微透镜(μL)离差。由于镜片表面上存在大量微透镜,因此使用微透镜的标称预期全局焦度与微透镜的测得值之间的差值来计算平均全局微透镜离差。
图4是平均全局微透镜(μL)离差(以屈光度计)与B侧模具温度的关系图,即:在250华氏度下,精压为0.013英寸(曲线380)和0.017英寸(曲线382)时,平均全局离差与B侧模具温度的相互作用。如果精压和保压压力足够高,比如0.017英寸精压,那么B侧模具温度可能没有那么关键。然而,如果精压和保压压力降低至0.013英寸范围,那么B侧模具温度对平均全局微透镜离差的影响较大。因此,图4的结果示出了温度与压力之间的相互作用、以及温度和压力对平均全局微透镜离差的影响。
通过实验设计开发出了镜片(比如StellestTM镜片)的制造工艺,旨在不仅实现良好的前表面弯度,而且实现微透镜阵列的全局焦度,以产生符合规格的镜片。实验设计指示,模具的温度(无论是A侧还是B侧)在实现镜片的前弯度方面起着重要作用。如图2和图3所示,使模具在A侧的温度较高、而在B侧的温度较低实现了前弯度设计较接近于167mm半径的镜片。因此,工艺参数设定需要使A侧模具温度比模具的B侧高4华氏度至10华氏度。这些结果将有助于改进未来镜片的生产。
还已经发现,加工期间的精压是影响全局微透镜焦度的因素。如在图4中看出的,当B侧模具温度低于250F时,较高的精压力变得更为关键。使用较高的B侧模具温度允许使用较低的精压力。为了最小化微透镜全局焦度的离差,可以使用较高的精压力(0.017英寸)以及较高的B侧模具温度。精压的范围可以为0.008英寸至0.018英寸。
这些工艺参数旨在供注射成型生产设施在将会生产出这些专业类型的镜片(比如StellestTM镜片)的批量生产环境中使用,这些专业类型的镜片不仅具有中心前弯度,而且还具有微结构阵列,比如环绕中心球面前弯度的微型小透镜。
该工艺将在用于注射成型眼科镜片的批量生产设施处实施,以支持维持光学性能和全局焦度符合规格。
该工艺将在用于注射成型眼科镜片的批量生产设施处实施,以通过保持生产工艺能力值Cpk或Cp>1.0,实现良好的再现性。
这组工艺参数可以用于帮助管理未来产品的针对光学性能/全局焦度的更严格的规格。
如果镶件的制造符号给定规格,那么表2中所示的开发工艺参数将实现符合光学性能和全局焦度规格的镜片。
表2-3.25B SFSV最佳成型参数
当镶件经历大量生产、并且镶件出现物理磨损时,需要改进的领域可能是工艺参数的调整。实验结果的设计可以有助于确定可以潜在地使用和调整哪些关键因素,以使磨损的镶件生产出仍符合光学性能和微透镜全局焦度规格的镜片。
因为镜片设计由SFSV前弯度以及环绕球面中心设计的微透镜阵列组成,所以已考虑使用如表1所示的标准SFSV工艺条件来生产镜片。
在前面的描述中,已经阐述了具体细节,比如注射成型系统的特定几何形状以及其中使用的各种部件和工艺的描述。然而,应当理解的是,本文的技术可以在脱离这些具体细节的其他实施例中实践,并且此类细节是出于解释而非限制的目的。已经参考附图描述了本文中披露的实施例。类似地,出于解释的目的,已经阐述了具体的数字、材料和配置以提供透彻的理解。然而,可以在没有此类具体细节的情况下实践实施例。具有基本相同功能结构的部件用相同的附图标记表示,因此可以省略任何多余的描述。
各种技术已被描述为多个离散操作以帮助理解各种实施例。描述的顺序不应当被解释为暗示这些操作必然依赖于顺序。事实上,这些操作不需要按照呈现的顺序来执行。除非另有明确指示,否则所描述的操作可以以不同于具体描述的顺序执行。可以执行各种附加操作和/或可以省略所描述的操作。
本领域技术人员还将理解,可以对上述技术的操作进行许多变化,同时仍然实现本发明的相同目标。这种变化旨在被本披露内容的范围覆盖。因此,本发明的实施例的前述说明不旨在是限制性的。而是,对本发明的实施例的任何限制在以下权利要求中提出。
本披露内容的实施例也可以如以下括号中所阐述的。(1)一种用于将镜片注射压缩成型在模具镶件中的方法,该模具镶件包括内部型腔160、侧壁108、以及浇口152,该方法包括:将聚合物经由该浇口注射到该模具镶件的由联接的第一模具侧106和第二模具侧138形成的该内部型腔中,直到该内部型腔的压力超过预定力值为止,该第一模具侧是固定的,并且该第二模具侧是可移动的、并且被配置成施加产生该内部型腔压力的力;并且其中,该方法进一步包括:控制该第一模具侧的第一温度比该第二模具侧的第二温度高4华氏度至10华氏度;以及控制该第二模具侧的精压压缩距离在0.008英寸至0.018英寸的范围内。
(2)如(1)所述的方法,进一步包括:控制该第一模具侧的第一温度优选地在245华氏度至280华氏度的范围内、更优选地在250华氏度至263华氏度的范围内、最优选地255华氏度;以及控制该第二模具侧的第二温度优选地在240华氏度至275华氏度的范围内、更优选地在250华氏度至257华氏度的范围内、最优选地250华氏度。
(3)如(1)或(2)任一项所述的方法,其中,该第二模具侧的精压压缩距离与该第二模具侧的第二温度呈负相关。(如图4所示,曲线380)
(4)如(1)至(3)中任一项所述的方法,使冷却剂在该第一温度下流经该第一模具侧中的第一冷却剂通道;以及使冷却剂在该第二温度下流经该第二模具侧中的第二冷却剂通道。
(5)如(1)至(4)中任一项所述的方法,进一步包括:选择该预定力值,优选地在9,000psi至15,000psi范围内、更优选地在10,000psi至13,000psi范围内、最优选地12,000psi。
(6)如(1)至(5)中任一项所述的方法,进一步包括:注射该聚合物持续在20秒至80秒的范围内、优选地52秒的注射时间;以及冷却该聚合物持续在200秒至260秒的范围内、优选地240秒的冷却时间。
(7)如(1)至(6)中任一项所述的方法,进一步包括:在该内部型腔中注射并冷却该聚合物持续在220秒至330秒的范围内、优选地315秒的注射周期时间。
(8)一种用于对镜片进行成型的注射压缩成型设备100,包括:模具镶件,该模具镶件具有第一模具侧106、第二模具侧138和内部型腔160,该内部型腔形成于该第一模具侧与该第二模具侧之间,该第一模具侧是固定的,并且该第二模具侧是可移动的;浇口152,该浇口连接到该内部型腔;注射单元150,该注射单元连接到该浇口,该注射单元被配置成将聚合物注射到内部型腔160中;第一模具侧106中和/或第二模具侧138中的冷却剂通道;温度控制器电路系统126,该温度控制器电路系统连接到该冷却剂通道、并且被配置成控制该冷却剂通道中的冷却剂的温度;弹簧和垫片,这些弹簧和这些垫片被配置成控制该第二模具侧的精压压缩距离在0.008英寸至0.018英寸的范围内。
(9)如(8)所述的注射压缩成型设备,进一步包括:一组弹簧(1401,1402)和金属垫片(142),该组弹簧和金属垫片被杯形固位器(136)围封、并且通过肘杆本体连接到模具的可移动的一侧。
(10)如(8)或(9)任一项所述的注射压缩成型设备,其中,该聚合物是聚碳酸酯树脂。
(11)如(8)至(10)中任一项所述的注射压缩成型设备,进一步包括:注射压力传感器,该注射压力传感器连接到该内部型腔,使得该注射压力传感器被配置成测量内部型腔压力;并且其中,该注射单元被配置成将该聚合物注射到该内部型腔中,直到该内部型腔压力超过预定力值为止。
(12)如(8)至(11)中任一项所述的注射压缩成型设备,进一步包括:注射控制器,该注射控制器被配置成选择该预定力值,优选地在9,000psi至15,000psi范围内、更优选地在10,000psi至13,000psi范围内、最优选地12,000psi。
(13)如(8)至(12)中任一项所述的注射压缩成型设备,其中,该冷却剂通道在第一模具侧106中作为第一冷却剂通道129并且在第二模具侧138中作为第二冷却剂通道128,并且该第一冷却剂通道具有第一冷却剂122并且该第二冷却剂通道具有第二冷却剂120,该温度控制器电路系统被配置成控制第一冷却剂122的第一温度优选地在245华氏度至280华氏度的范围内、更优选地在250华氏度至265华氏度的范围内、最优选地255华氏度;并且该温度控制器被配置成控制第二冷却剂120的第二温度优选地在240华氏度至280华氏度的范围内、更优选地在250华氏度至257华氏度的范围内、最优选地250华氏度。
(14)一种用于对镜片进行成型的注射压缩成型系统,包括:模具镶件,该模具镶件具有第一模具侧106、第二模具侧138和内部型腔160,该内部型腔形成于该第一模具侧与该第二模具侧之间,该第一模具侧是固定的,并且该第二模具侧被配置成是可移动的;注射单元150,该注射单元被配置成将聚合物注射到该内部型腔中;温度控制器,该温度控制器连接到该第一模具侧和该第二模具侧,其中,该温度控制器被配置成控制该第一模具侧的第一温度并且控制该第二模具侧的第二温度,其中,该第一温度比该第二温度高4华氏度至10华氏度;以及弹簧和垫片本体,这些弹簧和这些垫片被配置成控制该第二模具侧的精压压缩距离在0.008英寸至0.018英寸的范围内。
(15)如(14)所述的注射压缩成型系统,其中,该温度控制器被配置成控制第一冷却剂(122)的第一温度优选地在245华氏度至280华氏度的范围内、更优选地在250华氏度至263华氏度的范围内、最优选地255华氏度;并且该温度控制器被配置成控制第二冷却剂120的第二温度优选地在240华氏度至275华氏度的范围内、更优选地在250华氏度至257华氏度的范围内、最优选地250华氏度。
尽管已在本文详细描述了代表性的方法和制品,但是本领域技术人员将认识到,可以在不脱离由所附权利要求描述和限定的范围的情况下做出各种替代和修改。
Claims (15)
1.一种用于将镜片注射压缩成型在模具镶件中的方法,所述模具镶件包括内部型腔(160)、根据微结构图案化的侧壁(108)、以及浇口(152),所述方法包括:
将聚合物经由所述浇口注射到所述模具镶件的由联接的第一模具侧(106)和第二模具侧(138)形成的所述内部型腔中,直到所述内部型腔的压力超过预定力值为止,所述第一模具侧是固定的,并且所述第二模具侧是能够移动的、并且被配置成施加产生所述内部型腔压力的力;并且
其中,所述方法进一步包括:控制所述第一模具侧的第一温度比所述第二模具侧的第二温度高4华氏度至10华氏度;以及控制所述第二模具侧的精压压缩距离在0.008英寸至0.018英寸的范围内。
2.如权利要求1所述的方法,进一步包括:
控制所述第一模具侧的第一温度优选地在245华氏度至280华氏度的范围内、更优选地在250华氏度至263华氏度的范围内、最优选地255华氏度;以及
控制所述第二模具侧的第二温度优选地在240华氏度至275华氏度的范围内、更优选地在250华氏度至257华氏度的范围内、最优选地250华氏度。
3.如权利要求2所述的方法,其中,所述第二模具侧的精压压缩距离与所述第二模具侧(138)的第二温度呈负相关。
4.如权利要求1所述的方法,进一步包括:
使冷却剂在所述第一温度下流经所述第一模具侧(106)中的第一冷却剂通道;以及
使冷却剂在所述第二温度下流经所述第二模具侧(138)中的第二冷却剂通道。
5.如权利要求1所述的方法,进一步包括:
选择所述预定力值,优选地在9,000psi至15,000psi范围内、更优选地在10,000psi至13,000psi范围内、最优选地12,000psi。
6.如权利要求1所述的方法,进一步包括:
注射所述聚合物持续在20秒至80秒的范围内、优选地52秒的注射时间;以及
冷却所述聚合物持续在200秒至260秒的范围内、优选地240秒的冷却时间。
7.如权利要求1所述的方法,进一步包括:
在所述内部型腔(160)中注射并冷却所述聚合物持续在220秒至330秒的范围内、优选地315秒的注射周期时间。
8.一种用于对镜片进行成型的注射压缩成型设备(100),包括:
模具镶件,所述模具镶件具有第一模具侧(106)、第二模具侧(138)和内部型腔(160),所述第一模具侧根据微结构图案化,所述内部型腔形成于所述第一模具侧(106)与所述第二模具侧(138)之间,所述第一模具侧(106)是固定的,并且所述第二模具侧(138)是能够移动的;
浇口(152),所述浇口连接到所述内部型腔(160);
注射单元(150),所述注射单元连接到所述浇口(152),所述注射单元(150)被配置成将聚合物注射到所述内部型腔(160)中;
所述第一模具侧(106)中和/或所述第二模具侧(138)中的冷却剂通道;
温度控制器电路系统(126),所述温度控制器电路系统连接到所述冷却剂通道、并且被配置成控制所述冷却剂通道中的冷却剂的温度;以及
弹簧和垫片,所述弹簧和所述垫片被配置成控制所述第二模具侧(138)的精压压缩距离在0.008英寸至0.018英寸的范围内。
9.如权利要求8所述的注射压缩成型设备(100),进一步包括:
一组弹簧(1401,1402),所述一组弹簧连接到所述模具镶件的第二侧,其中,所述一组弹簧(1401,1402)被配置成在注射周期期间控制所述精压压缩距离的张弛。
10.如权利要求8所述的注射压缩成型设备(100),其中,所述聚合物是聚碳酸酯树脂。
11.如权利要求8所述的注射压缩成型设备(100),进一步包括:
注射压力传感器,所述注射压力传感器连接到所述内部型腔(160),使得所述注射压力传感器被配置成测量内部型腔压力;并且
其中,所述注射单元被配置成将所述聚合物注射到所述内部型腔中,直到所述内部型腔压力超过预定力值为止。
12.如权利要求11所述的注射压缩成型设备(100),进一步包括:
注射控制器,所述注射控制器被配置成选择所述预定力值,优选地在9,000psi至15,000psi范围内、更优选地在10,000psi至13,000psi范围内、最优选地12,000psi。
13.如权利要求8所述的注射压缩成型设备(100),其中,
所述冷却剂通道在所述第一模具侧(106)中作为第一冷却剂通道(129)并且在所述第二模具侧(138)中作为第二冷却剂通道(128),并且所述第一冷却剂通道(129)具有第一冷却剂(122)并且所述第二冷却剂通道(128)具有第二冷却剂(120),
所述温度控制器电路系统被配置成控制所述第一冷却剂(122)的第一温度优选地在245华氏度至280华氏度的范围内、更优选地在250华氏度至265华氏度的范围内、最优选地255华氏度;并且
所述温度控制器被配置成控制所述第二冷却剂(120)的第二温度优选地在240华氏度至275华氏度的范围内、更优选地在250华氏度至257华氏度的范围内、最优选地250华氏度。
14.一种用于对镜片进行成型的注射压缩成型系统,包括:
模具镶件,所述模具镶件具有第一模具侧(106)、第二模具侧(138)和内部型腔(160),所述第一模具侧根据微结构图案化,所述内部型腔形成于所述第一模具侧(106)与所述第二模具侧(138)之间,所述第一模具侧(106)是固定的,并且所述第二模具侧(138)被配置成是能够移动的;
注射单元(150),所述注射单元被配置成将聚合物注射到所述内部型腔(160)中;
温度控制器,所述温度控制器连接到所述第一模具侧(106)和所述第二模具侧(138),其中,所述温度控制器被配置成控制所述第一模具侧(106)的第一温度并且控制所述第二模具侧(138)的第二温度,其中,所述第一温度比所述第二温度高4华氏度至10华氏度;以及
弹簧和垫片,所述弹簧和所述垫片被配置成控制所述第二模具侧的精压压缩距离在0.008英寸至0.018英寸的范围内。
15.如权利要求14所述的注射压缩成型系统,其中,
所述温度控制器被配置成控制第一冷却剂(122)的第一温度优选地在245华氏度至280华氏度的范围内、更优选地在250华氏度至265华氏度的范围内、最优选地255华氏度;并且
所述温度控制器被配置成控制第二冷却剂(120)的第二温度优选地在240华氏度至275华氏度的范围内、更优选地在250华氏度至257华氏度的范围内、最优选地250华氏度。
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