DE60204595T2

DE60204595T2 - Verfahren zum spritzgiessen eines optischen elements aus synthetischem thermoplastmaterial

Info

Publication number: DE60204595T2
Application number: DE60204595T
Authority: DE
Inventors: Hao-Wen Chiu; Hsinjin Yang
Original assignee: Essilor International Compagnie Generale dOptique SA
Current assignee: EssilorLuxottica SA
Priority date: 2001-12-17
Filing date: 2002-12-17
Publication date: 2006-03-16
Anticipated expiration: 2022-12-18
Also published as: DE60204595D1; JP2005511362A; EP1456000A1; WO2003051602A1; US20030111749A1; AU2002364998A1; JP4467980B2; ATE297305T1; EP1456000B1; WO2003051602A8; US6790388B2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von optischen Elementen aus synthetischem, thermoplastischem Material, wie ophtalmische Linsen, Gerätelinsen oder optische Präzisionselemente, die durch Einspritzpressen beziehungsweise Formpressen erhalten werden.
Das Formen von ophtalmischen Linsen aus synthetischem, thermoplastischem Material erfolgt meistens durch Einspritzen, wobei dieses Verfahren die direkte Transformation des Kunststoff-Rohmaterials in fertige Linsen erlaubt. Man weiß, daß bei der Herstellung von optischen Linsen durch ein Verfahren dieser Art das thermoplastische Material vorab auf eine Temperatur erwärmt wird, die höher ist als der Glasumwandlungspunkt, um geschmolzen zu werden. In dieser Form wird das Material unter starkem Druck in einen Formhohlraum von geeigneter Form und Größe eingeführt, der in einer Form ausgeführt ist. Anschließend lässt man das Material zu seiner Verfestigung abkühlen, bevor man die so geformte Linse aus der Form heraus holt. Üblicherweise wird als Material ein thermoplastisches Harz verwendet, wie Methylpolyrnetakrylat, Polykarbonat oder Polykarbonatcopolymere, Polynorbornen, Polystyrol, einem zyklischen Polyolefin oder einem seiner Kopolymere, etc. Ein solches Verfahren ist in der Druckschrift US-A-5620635 dargelegt.
Um ophtalmische Linsen zu erhalten, die optische Qualitäten besitzen, die ihrer Bestimmung entsprechen, müssen gewisse Vorkehrungen getroffen werden während der Herstellung, um speziell unregelmäßige Verformungen oder das Auftreten von internen Restspannungen zu vermeiden, wobei solche Verformungen oder Spannungen eine Anisotropie oder unerwünschte Abweichungen erzeugen, wie eine Doppelbrechung.
In dieser Hinsicht wird besondere Sorgfalt für die Ausführung der Wandung des Formhohlraums in der Form berücksichtigt. Meistens ist der Formhohlraum aus zwei Kokillen gebildet, die jeweils eine Formfläche aufweisen, die die geeignete(n) Krümmungen) besitzen, die jenen entsprechen, die man der fertiggestellten Linse geben will. Diese Kokillen sind im allgemeinen aus rostfreien Stahl und weisen einen optischen Hochglanz auf, das heißt analog zu dem eines Spiegels.
Darüber hinaus wird oft empfohlen, bei der Injektion von Material in den Formhohlraum in zwei aufeinander folgenden Phasen vorzugehen: eine erste Phase der eigentlichen Füllung, während der der Formhohlraum sich progressiv füllt, und eine zweite Phase des Stopfens oder der Kompression, die nach der vollständigen Füllung des Formhohlraums einsetzt. Diese zweite Phase des Stopfens oder der Kompression besteht darin, das auf diese Weise in den Formhohlraum eingebrachte Material einem erhöhten Druck auszusetzen während einer gegebenen Zeit, und hat zum Ziel, Lunker zu eliminieren, eine korrekte Dichte des Materials sicher zu stellen und in einem gewissen Maß schädliche interne Spannungen zu reduzieren. Wenn dieser Haltedruck von der Einspritzmaschine selbst erzeugt wird, wird vom Stopfen gesprochen. Wenn er von einer Annäherung der Kokillen der Form her rührt, wird von Kompression gesprochen.
Diesen Vorkehrungen, die die Arbeitsmittel und die Arbeitsweise betreffen, sind solche hinzuzufügen, die das Erwärmen des plastischen Materials und der Form während des Formens betreffen. Gewöhnlich ist die Form mit Kanälen für den Kreislauf eines Wärmeübertragungsmediums versehen, um die Temperatur der Wandung des Formhohlraums von einem Zyklus zum anderen zu regulieren und um die Evakuierung von Wärmekalorien der geformten Linse zu beschleunigen.
Um die Bildung einer kalten „Haut" an dem in dem Formhohlraum eingebrachten synthetischen Material durch oberflächliche Abkühlung vor dem Ende der Injektion zu vermeiden, wurde im Patent US-5376317 (offengelegt am 27. Dezember 1994) vorgeschlagen, vor dem Einbringen des Materials in den Formhohlraum zu einem Erwärmen seiner Wandung bis zu einer Formtemperatur überzugehen, die höher ist als die Glasumwandlungstemperatur des synthetischen Materials. Falls es sich um Polykarbonat handelt, dessen Glasumwandlungstemperatur in der Größenordnung von 160°C ist, wird insbesondere zu einem Erwärmen der Wandung des Formhohlraums auf eine Temperatur in der Größenordnung von 260°C übergegangen.
Gemäß der Lehre dieses Dokuments muß das Erwärmen der Wandung des Formhohlraums jedoch vollständig abgeschlossen sein, bevor die Injektion von Material in den Formhohlraum beginnt. Der Grund hierfür ist, dass das grundlegende Ziel der in dieser Druckschrift dargelegten Technik ist, die oberflächliche Verfestigung des geschmolzenen Materials während seiner Injektion zu verhindern und folglich dem Auftreten von Spannungen während des Füllens soweit wie möglich vorzubeugen. Gemäß dieser Lehre ist die Frage nicht, die Spannungen zu lockern, sondern im Gegenteil ihre Entstehung vorab zu vermeiden.
Diese Technik hat einen großen Nachteil zur Folge: Die Zykluszeit wird beträchtlich verlängert durch das sequenzielle Aneinanderhängen von Heiz- und Injektionsphasen, deren jeweilige Dauer wenig verkürzbar ist. Während des Füllens und trotz des Erwärmens der Wandung des Formhohlraums werden darüber hinaus interne Spannungen unvermeidbar in dem Material induziert durch den erhöhten Druck und die Kriechverformung, der es unterworfen ist. Diese Spannungen werden sodann eingefroren und beibehalten durch die schnelle Abkühlung des Materials, die direkt nach der Injektion anfängt (d.h. ohne jegliche Verzögerung nach der Stopf- oder Kompaktierungsphase).
Ein Ziel der Erfindung ist es, die Restspannungen noch weiter zu reduzieren in der so geformten Linse, um die optische Qualität zu verbessern, ohne die Zykluszeit zu verlängern, beziehungsweise diese Zeit sogar zu reduzieren.
Angesichts der Realisierung von insbesondere diesem Ziel wird gemäß der Erfindung ein Formpressverfahren beziehungsweise Einspritzpressverfahren eines optischen Elements wie einer ophtalmischen Linse aus thermoplastischem, synthetischem Material mittels einer einen Formhohlraum umschließenden Form vorgeschlagen, wobei das Material vorab geschmolzen vorliegt bei einer Formtemperatur, die höher oder gleich ist zur Glasumwandlungstemperatur, wobei das Verfahren für jeden Formzyklus einer Linse die Schritte umfasst:

– Bringen der Wandung des Formhohlraums auf eine Heiztemperatur höher oder gleich zur Formtemperatur des Materials,
– Füllen des Formraums mit dem Material,
– Steigern des Drucks des auf diese Weise in den Formhohlraum eingebrachten Materials bis zu einem Verdichtungsdruck am Ende des Füllens,
– Zurückbringen der Wandung des Formhohlraums auf eine Abkühltemperatur, um das geformte Material bei einer Entformungstemperatur unterhalb seiner Schmelztemperatur abzukühlen, wobei die Abkühltemperatur niedriger als die Entformungstemperatur ist,

Die Zykluszeit ist somit vermindert, da das Erwärmen der Wandung des Formhohlraums parallel zur Injektion des Materials geschieht. Die Injektion wird anschließend gefolgt von einer Temperaturhaltephase, während der die internen Spannungen, die während der Injektion auftreten konnten, gelockert werden. Das gemäß der Erfindung wesentliche ist in der Tat, dass das geformte synthetische Material und insbesondere seine Oberfläche bei einer Temperatur gehalten wird, die höher ist als seine Glasumwandlungstemperatur, nachdem die Injektion erfolgt ist, um ein Lockern der internen Spannungen des Materials, die aus dessen Injektion und dessen Formgebung unter Druck im Formhohlraum resultieren, zu erlauben. Es ist aber wenig ausschlaggebend, ob die Formtemperatur noch nicht erreicht ist (was die Form angeht) vor dem Beginn der Injektion; das Lockern der internen Spannungen geschieht in jedem Fall nach der vollständigen Injektion. Alle physikalischen und chemischen Eigenschaften des synthetischen Materials werden somit erhalten oder genauer gesagt wieder hergestellt ohne eine Störung.
Das Füllen kann mit oder während des Temperaturanstiegs der Wandung des Formhohlraums beginnen. Somit:

– Beginnen das Füllen des Formhohlraums mit dem Material und der Temperaturanstieg der Wandung des Formhohlraums entweder gleichzeitig;
– oder das Füllen des Formhohlraums mit dem Material beginnt während des Temperaturanstiegs der Wandung des Formhohlraums; genauer gesagt beginnt das Füllen somit weniger als 30s und/oder mehr als 5s nach dem Beginn des Temperaturanstiegs der Wandung des Formhohlraums.

Es kann darüber hinaus vorteilhaft sein, dass das Füllen des Formhohlraums mit dem Material aufhört und der Druckanstiegs des Materials beginnt, bevor die Heiztemperatur erreicht wird. Es kann sogar vorgesehen sein, dass der Verdichtungsdruck des Materials erreicht ist, bevor die Wandung des Formhohlraums bei der Heiztemperatur ankommt.
Soweit es sich um die Heiz- und Abkühltemperaturen und deren Erfassungsverzögerungen handelt, haben es Experimente erlaubt, die folgenden Werte zu definieren, die, individuell oder in Kombination, vorteilhaft sind, insbesondere, wenn das Material Polykarbonat ist:

– Die Heiztemperatur ist enthalten zwischen 16,6 und 66,6°C (entspricht zwischen 30 und 120°F) oberhalb der Glasumwandlungstemperatur des verwendeten thermoplastischen Materials; für Polykarbonat, dessen Glasumwandlungstemperatur 148,9°C (entspricht 300°F) ist, entspricht dies einer Heiztemperatur, enthalten zwischen 165,5 und 215,5°C (entspricht zwischen 330 und 420°F);
– die Abkühltemperatur ist enthalten zwischen 11,1 und 55,5°C (entspricht zwischen 20 und 100°F) unterhalb der Formtemperatur des Materials; für Polykarbonat, dessen Glasumwandlungstemperatur 148,9°C (entspricht 300°F) ist, entspricht dies einer Abkühltemperatur enthalten zwischen 93,4 und 137,8°C (entspricht zwischen 200 und 280°F);
– die Temperaturanstiegszeit der Wandung des Formhohlraums, ausgehend von ihrer Abkühltemperatur bis zu ihrer Heiztemperatur, ist enthalten zwischen 30s und 150s, und ist vorzugsweise ungefähr 60s;
– die Temperaturabstiegszeit der Wandung des Formhohlraums, ausgehend von ihrer Heiztemperatur bis zu ihrer Abkühltemperatur, ist enthalten zwischen 30s und 150s, und ist vorzugsweise ungefähr 60s;
– die Zeit, während der der Verdichtungsdruck des Materials und die Heiztemperatur der Wandung des Formhohlraums aufrecht erhalten werden, nachdem sie erreicht wurden, ist größer als 5s, und ist vorzugsweise enthalten zwischen 10s und 30s.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden beim Lesen der folgenden Beschreibung einer bestimmten Ausführungsform erscheinen, die als nichteinschränkendes Beispiel angegeben ist.
Es wird Bezug genommen auf die in der Anlage präsentierten Zeichnungen, in denen gilt:
Die 1 und 2 sind Teilansichten des Bereichs, der den Formhohlraum einer Form für die Umsetzung des Verfahrens gemäß der Erfindung enthält, in einer Schnittansicht an einer Ebene, die die Achse des Formhohlraums enthält, jeweils in Öffnungs- und Schließkonfiguration;
die 3 ist ein Diagramm, das die Kurve der Temperatur der Wandung des Formhohlraums in Abhängigkeit von der Zeit darstellt, während aufeinanderfolgenden Schritten des Formverfahrens gemäß der Erfindung.
Um das Formverfahren gemäß der Erfindung umzusetzen, wird eine Form verwendet, die Mittel zur präzisen Temperatursteuerung/-regelung besitzt, wie die Form, die nachfolgend mit Bezug auf 1 und 2 beschrieben wird. Das Verfahren gemäß der Erfindung kann jedoch auch umgesetzt werden mittels anderer Formen, die Heiz- und Kühlmittel beinhalten, wie die im Detail in den Druckschriften FR-2525525 und US-5376317 beschriebenen, deren Lehre in dieser Hinsicht bezugnehmend in der vorliegenden Anmeldung aufgenommen ist.
Die in den 1 und 2 dargestellte Form umfasst zwei Halbblöcke 1, 2, die jeweils zumindest einen Formhohlraum 3, 4 von zylindrischer Kontur um die Achse A besitzen.
Die zwei Halbblöcke 1, 2 sind beweglich mit Bezug zueinander, in dem Beispiel durch eine Translationsbewegung entlang der Achse A, zwischen einer Öffnungskonfiguration, die einen direkten Zugang zu den Formhohlräumen 3, 4 frei gibt, und einer Schließkonfiguration, in der die zwei Halbblöcke 1, 2 durch die Verbindungsflächen 5, 6 entlang einer transversalen Dichtungsebene, die mit J in 2 bezeichnet ist, in Kontakt sind, und in der die Hohlräume 3, 4 sich vervollständigen, um den gewünschten Formhohlraum 7 zu bilden.
In der Praxis umfasst jeder Halbblock 1, 2 vorzugsweise mehrere Formhohlräume, wie 3, 4, und in der Schließkonfiguration vervollständigen sich diese Formhohlräume paarweise, um mehrere Formhohlräume wie 7 zu bilden, die das gleichzeitige Formen von mehreren Linsen mit der gleichen Form erlauben.
Jeder Formhohlraum 3, 4 ist transversal durch die Nutzfläche 9, 10 einer Kokille 11, 12 begrenzt. In dem in den Figuren dargestellten Beispiel ist die Nutzfläche 9 der oberen Kokille 11 konkav, wohingegen die Nutzfläche 10 der unteren Kokille 12 konvex ist.
Jede Kokille 11, 12 ist in einer röhrenförmigen Ummantelung 13, 14 mit Achse A aufgenommen, die eine zylindrische Innenfläche 15, 16 bezüglich der Achse A aufweist, die den Formhohlraum 3, 4 lateral in Ergänzung zur Nutzfläche 9, 10 der Kokille 11, 12 begrenzt. Die Flächen 9, 10, 15, 16 bilden somit die Wandung der Formhohlräume 3, 4 und somit des Formhohlraums 7.
Jede Kokille 11, 12 und die Ummantelung 13, 14, die ihr zugewiesen ist, sind mit intrinsischen und ambivalenten Mitteln zum thermischen Transfer versehen. Unter „ambivalent" werden Mittel verstanden, die geeignet sind, sowohl das Heizen als auch das Abkühlen der Kokille 11, 12 und der Ummantelung 13, 14 zu gewährleisten. Unter „intrinsisch" werden Mittel verstanden, die nicht von äußerer Herkunft sind, sondern in ihrer Auslegung jede Kokille 11, 12 und jede Ummantelung 13, 14 direkt beeinflussen.
Genauer gesagt sind diese intrinsischen und ambivalenten Mittel zum thermischen Transfer der Kokille 11, 12 und der Ummantelung 13, 14 im vorliegenden Fall in Form von inneren Zirkulationskreisläufen eines Wärmeübertragungsmediums ausgeführt. Somit werden ein Kreislauf 17, 18 für jede Kokille 11, 12 und ein Kreislauf 19, 20 für jede Ummantelung 13, 14 unterschieden. Diese Form der Ausführung ist selbstverständlich nicht einschränkend; es könnten zum Beispiel Widerstände, innere Kreisläufe zur Zirkulation eines Gases, Konvektionsmittel, etc. vorgesehen sein.
Darüber hinaus können die intrinsischen und ambivalenten Mittel zum thermischen Transfer der Ummantelung 13, 14, das heißt im vorliegenden Fall die Kreisläufe 19, 20, wie auch immer die Form ihrer Ausführung sei, vorteilhafter Weise unabhängig von jenen 17, 18 der Kokille 11, 12 sein. Diese Unabhängigkeit erlaubt eine feinere Regelung des Gradienten, nicht nur über die Zeit, sondern auch im Raum um den Formhohlraum 7, der Temperatur der Wandung des Formhohlraums 7, der von den Nutzflächen 9, 10 der Kokillen 11, 12 und den inneren Flächen 15, 16 der Ummantelungen 13, 14 in der Schließkonfiguration der Form gebildet wird.
Jede Kokille 11, 12 umfasst zwei Teile:

– ein Unterteil 21, 22 und
– einen abnehmbaren Einsatz 23, 24, der am Unterteil 21, 22 angebracht ist und die Nutzfläche 9, 10 trägt.

Das Unterteil 21, 22 nimmt die Gesamtheit der Mittel zum thermischen Transfer der Kokille 11, 12 auf, das heißt das Ensemble des Kreislaufes 17, 18. Der Einsatz 23, 24 ist somit mit keinem intrinsischen Mittel zum thermischen Transfer versehen und wird daher ausschließlich durch thermischen Transfer mit dem Unterteil 21, 22 thermisch geregelt.
Jeder Einsatz 23, 24 weist eine Hutform auf und deckt dank dieser Form einen Kopfabschnitt 25, 26 des Unterteils 21, 22 ausschließlich des Fußabschnittes dieses Unterteils ab.
Die Mittel zum thermischen Transfer des Unterteils, die der Kreislauf 17, 18 bildet, wirken auf den Kopfabschnitt 25, 26 des Unterteils, das durch den hutförmigen Einsatz 23, 24 bedeckt ist.
In dem dargestellten Beispiel umfasst das Unterteil 21, 22 selbst zwei Abschnitte: einen Sockel 27, 28 und einen Deckel oder eine Kappe 29, 30, die einen Kopfabschnitt 31, 32 von reduziertem Durchmesser des Sockels 27, 28 bedeckt. Dieser Kopfabschnitt 31, 32 weist an seinem Ende eine Ausformung 33, 34 auf, die mit dem Deckel 29, 30 den Kreislauf 17, 18 der Zirkulation des Wärmeübertragungsmediums von ringförmiger Form bezüglich der Achse A definiert.
Ein Versorgungskanal 39, 40 ist in dem Sockel 27, 28 gemäß der Achse A ausgebildet. Dieser Kanal mündet in den ringförmigen Kreislauf 17, 18 und besitzt einen Eingang 41, 42, der geeignet ist, ein Anschlußstück (nicht dargestellt) aufzunehmen, das das Ende einer Leitung zur Versorgung (nicht dargestellt) mit heißem oder kaltem Übertragungsmedium ausrüstet. Gleichermaßen ist ein Rückkanal (nicht sichtbar) in dem Sockel 27, 28 ausgeführt, um das Abführen des Mediums nach dem thermischen Austausch zu erlauben.
Die Ummantelung 13, 14 besitzt eine ringförmige Kehle 35, 36, die als Vertiefung einer zur Achse A zylindrischen Außenfläche der Ummantelung 13, 14 ausgebildet ist. Diese Kehle ist geschlossen durch einen röhrenförmigen Deckmantel 37, 38, der auf die Außenfläche der Ummantelung 13, 14 aufgepresst ist, um den Kreislauf 19, 20 der Zirkulation des Wärmeaustauschmediums von zur Achse A ringförmiger Form zu bilden.
Das Einspritzpressen einer optischen Linse aus thermoplastischem synthetischem Material mittels der Form, die soeben beschrieben wurde, läuft in der folgenden Weise ab.
Das Material, das im vorliegenden Fall Polykarbonat ist, wird vorab bei einer Formtemperatur geschmolzen, die höher als die oder gleich zu der Glasumwandlungstemperatur ist. Die Linsen werden sodann in Serie geformt durch eine Abfolge von Formzyklen, die in identischer Weise wiederholt werden.
Jeder Formzyklus einer Linse teilt sich auf in sechs Hauptschritte, mit E1 bis E6 in der 3 bezeichnet. Die Schritte E1, E2, E4, E5 und E6 folgen aufeinander, wohingegen der Schritt E3 gemäß der Erfindung parallel zu den Schritten E1 und E2 abläuft.
Der erste Schritt E1 besteht darin, den Formhohlraum 7 mit thermoplastischem Material zu füllen.
Der zweite Schritt E2 setzt am Ende des Füllens ein und besteht darin, den Druck des derart in den Formhohlraum eingebrachten Materials zu erhöhen bis zu einem Verdichtungsdruck.
Der dritte Schritt E3, der parallel zu den Schritten E1 und E2 abläuft, besteht darin, die Wandung des Formhohlraums 7 zu erwärmen, der von den Flächen 9, 10, 15, 16 gebildet ist. Diese ist in der Tat am Ende des Zyklus (siehe unten) bei einer Temperatur, genannt Abkühltemperatur, die niedriger ist als die Formtemperatur des Materials. Um Hauteffekte zu vermeiden und das Lösen von internen Spannungen zu erlauben, wird die Wandung des Formhohlraums auf eine Heiztemperatur gebracht, die höher als die oder gleich zu der Formtemperatur des thermoplastischen Materials ist.
Die Wahl der Heiztemperatur stellt einen Kompromiss dar: Je höher sie ist, desto besser wird das Lösen der internen Spannungen sein, aber um so länger wird die Zyklusdauer sein. Bei Versuchen konnten zufriedenstellende Ergebnisse erhalten werden mit einer Heiztemperatur, die enthalten ist zwischen 16,6 und 66,6°C (entspricht zwischen 30 und 120°F) oberhalb der Glasumwandlungstemperatur des verwendeten Materials. Für Polykarbonat, dessen Glasumwandlungstemperatur bei 148,9°C (entspricht 300°F) ist, entspricht dies einer Heiztemperatur, die enthalten ist zwischen 165,5 und 215,5°C (entspricht zwischen 330 und 420°F), mit einem Vorzug für eine Heiztemperatur von 193°C (entspricht 380°F) ungefähr. Unter „ungefähr" ist bis auf 10 Prozent genau gemeint.
Die Temperaturanstiegszeit der Wandung des Formhohlraums, ausgehend von ihrer Abkühltemperatur bis zu ihrer Heiztemperatur, ist enthalten zwischen 30s und 150s, und ist vorzugsweise ungefähr 60s.
Es ist verständlich, dass die Tatsache, dass der Schritt E3 gleichzeitig zu den Schritten E1 und E2 abläuft, bedeutet, dass das Füllen anfängt, bevor die Heiztemperatur der Wandung des Formhohlraums 7 erreicht ist. Dieses Aufheizen „parallel zur" Injektion (Füllen und Verdichten) erlaubt es, die Zyklusdauer wesentlich zu reduzieren.
In dem dargestellten Beispiel beginnen das Füllen des Formhohlraums mit dem Material und der Temperaturanstieg der Wandung des Formhohlraums gleichzeitig.
Es könnte jedoch im Gegensatz dazu auch vorgesehen sein, dass das Füllen des Formhohlraums mit dem Material beginnt während des Temperaturanstiegs der Wandung des Formhohlraums. Das Füllen des Formhohlraums mit dem Material kann zum Beispiel mehr als 60s nach dem Beginn des Temperaturanstiegs der Wandung des Formhohlraums beginnen. Um in diesem Fall die Zykluszeit nicht zu erhöhen, ist es dann aber vorzuziehen, dass das Füllen des Formhohlraums mit dem Material weniger als 30s nach dem Beginn des Temperaturanstiegs der Wandung des Formhohlraums beginnt.
Immer noch in dem Bestreben, die Zykluszeit zu reduzieren, endet der Schritt E1 des Füllens des Formhohlraums mit dem Material, und der Schritt E2 des Druckanstiegs des Materials beginnt vor dem Ende des Schritts E3, das heißt bevor die Heiztemperatur T2 erreicht ist. Obwohl dies nicht der Fall in dem in 3 dargestellten Beispiel ist, kann auch vorgesehen sein, dass der Schritt E2 endet, das heißt der Verdichtungsdruck des Materials ist erreicht, bevor die Heiztemperatur erreicht ist.
Der vierte Schritt E4 besteht darin, den Verdichtungsdruck des Materials und die Heiztemperatur der Wandung des Formhohlraums für eine gegebene Zeit aufrecht zu erhalten, nachdem alle beide erreicht wurden.
Die Zeit, während der Verdichtungsdruck des Materials und die Heiztemperatur der Wandung des Formhohlraums beibehalten werden, nachdem sie erreicht wurden, ist größer als 5s und vorzugsweise enthalten zwischen 10s und 30s.
Der fünfte Schritt E5 besteht darin, die Wandung des Formhohlraums auf eine Abkühltemperatur zurückzubringen, um das geformte Material auf eine Entformungstemperatur abzukühlen, wobei die Abkühltemperatur niedriger ist als die Entformungstemperatur. Die Abkühltemperatur ist enthalten zwischen 11,1 und 55,5°C (entspricht zwischen 20 und 100°F) unterhalb der Formtemperatur des Materials. Für Polykarbonat, dessen Glasumwandlungstemperatur 148,9°C (entspricht 300°F) ist, entspricht dies einer Abkühltemperatur, die enthalten ist zwischen 93,4 und 137,8°C (entspricht zwischen 200 und 280°F), mit einer Bevorzugung für eine Abkühltemperatur von 121,1°C (entspricht 250°F) ungefähr.
Die Temperaturabstiegszeit der Wandung des Formhohlraums von ihrer Heiztemperatur bis zu ihrer Abkühltemperatur ist enthalten zwischen 30s und 150s, und bevorzugt ungefähr 60s.
Der sechste Schritt E6 besteht darin, die verfestigte Linse auszuwerfen. Zu diesem Zweck wird die Form vor dem Auswerfen selbstverständlich geöffnet und anschließend wieder geschlossen.

Claims

Formpressverfahren einer optischen Linse aus synthetischem, thermoplastischem Material mittels einer Form, einen Formhohlraum umschließend, wobei das Material vorab geschmolzen vorliegt bei einer Formtemperatur, die höher oder gleich ist zur Glasumwandlungstemperatur, wobei das Verfahren für jeden Formzyklus einer Linse die Schritte umfasst: – Bringen der Wandung des Formhohlraums auf eine Heiztemperatur höher oder gleich zur Formtemperatur des Materials, – Füllen des Formhohlraums mit dem Material, – Steigern des Drucks des auf diese Weise in den Formhohlraum eingebrachten Materials bis zu einem Verdichtungsdruck am Ende des Füllens, – Zurückbringen der Wandung des Formhohlraums auf eine Abkühltemperatur um das geformte Material bei einer Entformungstemperatur unterhalb seiner Schmelztemperatur abzukühlen, wobei die Abkühltemperatur niedriger als die Entformungstemperatur ist, gekennzeichnet durch die Tatsache, dass das Füllen des Formhohlraums mit dem Material anfängt, bevor die Heiztemperatur erreicht ist, und durch die Tatsache, dass, nachdem beide erreicht sind, der Verdichtungsdruck des Materials und die Heiztemperatur der Wandung des Formhohlraums während einer gegebenen Zeit beibehalten werden.
Verfahren nach Anspruch 1, in dem das Füllen des Formhohlraums mit dem Material und der Temperaturanstieg der Wandung des Formhohlraums gleichzeitig beginnen.
Verfahren nach Anspruch 1, in dem das Füllen des Formhohlraums mit dem Material während des Temperaturanstiegs der Wandung des Formhohlraums beginnt.
Verfahren nach Anspruch 3, in dem das Füllen des Formhohlraums mit dem Material weniger als 30s nach dem Beginn des Temperaturanstiegs der Wandung des Formhohlraums beginnt.
Verfahren nach einem beliebigen der Ansprüche 3 und 4, in dem das Füllen des Formhohlraums mit dem Material mehr als 5s nach dem Beginn des Temperaturanstiegs der Wandung des Formhohlraums beginnt.
Verfahren nach einem beliebigen der vorangehenden Ansprüche, in dem das Füllen des Formhohlraums mit dem Material endet und der Druckanstieg des Materials beginnt, bevor die Heiztemperatur erreicht ist.
Verfahren nach Anspruch 6, in dem der Verdichtungsdruck des Materials erreicht wird, bevor die Heiztemperatur erreicht ist.
Verfahren nach einem beliebigen der vorangehenden Ansprüche, in dem die Heiztemperatur enthalten ist zwischen 16,6 und 66,6°C über der Glasumwandlungstemperatur des Materials.
Verfahren nach einem beliebigen der vorangehenden Ansprüche, in dem die Abkühltemperatur enthalten ist zwischen 11,1 und 55,5°C unter der Formtemperatur des Materials.
Verfahren nach einem beliebigen vorangehenden Ansprüche, in dem die Temperaturanstiegszeit der Wandung des Formhohlraums, ausgehend von der Abkühltemperatur davon bis zur Heiztemperatur davon, enthalten ist zwischen 30s und 150s und vorzugsweise ungefähr 60s ist.
Verfahren nach einem beliebigen der vorangehenden Ansprüche, in dem die Temperaturabstiegszeit der Wandung des Formhohlraums, ausgehend von der Heiztemperatur davon bis zur Abkühltemperatur davon, enthalten ist zwischen 30s und 150s und vorzugsweise ungefähr 60s ist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, in dem die Zeit, während der der Verdichtungsdruck des Materials und die Heiztemperatur der Wandung des Formhohlraums gehalten werden, nachdem sie erreicht wurden, größer ist als 5s und vorzugsweise enthalten ist zwischen 10s und 30s.