TW201438865A - 模仁及其製作方法 - Google Patents
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Abstract
本發明涉及一種模仁，其包括模仁本體，所述模仁本體具有成型面，所述成型面形成有氧化鋁薄膜，所述氧化鋁薄膜遠離模仁本體的表面形成有自組裝甲基矽烷單分子層。本發明還涉及一種所述模仁的製造方法。
Description
本發明涉及模具領域，尤其涉及一種能夠有效防止表面殘料的模仁及其製作方法。
光學耦合連接器或其他射出成型的元件用於組裝光纖纜線，結構中需要設置有盲孔，而在經過多次的射出迴圈動作後，由於金屬模仁入子的端面的疏水性較差，模仁入子在端面開始殘留餘料。而當殘料與下一模次成品之間的粘性大於殘料與入子間的作用力時，則會脫離入子並跑至成品端，最後影響產品的光學傳輸特性。因此，現有技術中，通常通過預估殘料產生的成型次數，以固定間隔次數取下模具入子清潔的方式處理，但卸除、清潔、機器回穩等待、更換後再檢驗等程式將耗費許多時間，同時也無法完全排除殘料的發生。
並且，由於光學耦合連接器模仁機構尺寸較小且複雜，又聚醚醯壓胺（PEI）樹脂粘滯性高，因此，在成型光學耦合連接器的非球面透鏡在填充時具有相當的困難度，特別是通道增加到四組以上時，射出參數上須額外加高保壓壓力，最後塑膠在透鏡表面擠壓並出現流紋缺陷。而為增加PEI流動性，模具冷卻迴圈水溫度高達155℃，在高迴圈次數作動下，用於密封冷卻迴圈水的密封環將產生裂解而造成水氣逸散，最後導致模具模仁生銹。
因此，有必要提供一種能夠避免盲孔入子端面產生殘料並脫離至下一次成型產品，以及提高非球面模仁流動性，以解決銹蝕現象的模仁及其製作方法。
本發明提供一種模仁及其製作方法。
一種模仁，其包括模仁本體，所述模仁本體具有成型面，所述成型面形成有氧化鋁薄膜，所述氧化鋁薄膜遠離模仁本體的表面形成有自組裝甲基矽烷單分子層。
一種模仁的製作方法，包括步驟：提供模仁本體，所述模仁本體具有成型面；在模仁本體的成型面形成氧化鋁薄膜；以及在氧化鋁薄膜表面形成自組裝甲基矽烷單分子層。
與現有技術相比，本技術方案提供的模仁，由於成型面形成有氧化鋁薄膜及自組裝甲基矽烷單分子層，氧化鋁具有很高的硬度，而甲基矽烷具有很低的表面能，可以使得成型面表面具有很好的疏水性，可以改變成型面表面的成型材料的流動性，並且可以避免模仁入子殘料。並且，由於形成的氧化鋁薄膜及自組裝甲基矽烷單分子層的厚度很小，不會影響成型面的公差，並具有抗刮及抗粘的特性。
100．．．模仁
110．．．模仁本體
111．．．成型面
112．．．安裝部
113．．．成型部
10．．．反應腔體
13．．．抽氣口
20．．．開口容器
21．．．透氣濾網
圖1是本發明較佳實施方式的模仁的立體示意圖。
圖2是圖1的模仁沿II-II線的剖面示意圖。
圖3及圖4是圖1的模仁製造時的示意圖。
圖5是氧化鋁薄膜表面形成自組裝甲基矽烷單分子層過程的示意圖。
請參閱圖1及圖2，為本技術方案實施例提供的一種模仁100，其包括模仁本體110，所述模仁本體110具有成型面111，所述成型面111形成有氧化鋁薄膜120，所述氧化鋁薄膜120遠離模仁本體110的一側形成有自組裝甲基矽烷單分子層130。
所述模仁本體110的形成可以根據實際需要進行設定。本實施例中，模仁本體110包括安裝部112及成型部113。所述安裝部112及成型部113均大致為圓柱形。所述安裝部112的直徑達與成型部113的直徑。所述安裝部112與成型部113同軸設置。所述成型部113具有遠離安裝部112的成型面111。所述成型面111的形狀可以根據實際需要成型的產品進行設定。其可以為曲面，如非球面、球面等。當成型部113用於成型產品的盲孔時，成型部113的整個外表面都可以作為成型面。本實施例中，以成型面111為向內凹的非球面為例來進行說明。
所述氧化鋁薄膜120形成於成型面111上。所述氧化鋁薄膜120的厚度為40納米至60納米，優選為50納米。所述氧化鋁薄膜120可以採用的等離子濺鍍的方式形成。
所述自組裝甲基矽烷單分子層130形成於所述氧化鋁薄膜120表面。
可以理解的是，為了提高模仁100表面的性能，所述氧化鋁薄膜120及自組裝甲基矽烷單分子層130可以形成於整個模仁100的表面。
請參閱圖1、3及圖4，本技術方案還提供所述模仁100的製作方法，包括步驟：
第一步，提供模仁本體110。
所述模仁本體110的形成可以根據實際需要進行設定。本實施例中，模仁本體110包括安裝部112及成型部113。所述安裝部112及成型部113均大致為圓柱形。所述安裝部112的直徑達與成型部113的直徑。所述安裝部112與成型部113同軸設置。所述成型部113具有遠離安裝部112的成型面111。所述成型面111的形狀可以根據實際需要成型的產品進行設定。其可以為曲面，如非球面、球面等。當成型部113用於成型產品的盲孔時，成型部113的整個外表面都可以作為成型面。
第二步，在模仁本體110的成型面111形成氧化鋁薄膜120。
本實施例中，採用等離子濺鍍的方式在成型面111上形成氧化鋁薄膜120。具體地，將模仁本體110放置於反應腔體10內，並通過抽氣口對反應腔體10內進行抽真空至背壓。然後，採用等離子濺鍍的方式在成型面111上形成氧化鋁薄膜120。
第三步，請參閱圖5，在氧化鋁薄膜120表面形成自組裝甲基矽烷單分子層130。
形成所述自組裝甲基矽烷單分子層130可以採用如下方法:
首先，採用去離子水沖洗氧化鋁薄膜120表面。通過用去離子水沖洗，使得氧化鋁薄膜120的表面與水發生反應而形成有羥基（-OH）。然後，將裝有六甲基矽氮烷（HMDS）的開口容器20進行加熱，使得開口容器20內的HMDS氣化，並將去離子水沖洗後的模仁本體110置於所述開口容器20的上方，氣化的HMDS分子與氧化鋁薄膜120表面的羥基接枝，使得羥基的氫去除，而與HMDS的矽結合，從而得到自組裝甲基矽烷單分子層130。本步驟中，對所述開口容器20進行加熱的溫度為95攝氏度至105攝氏度，優選為100攝氏度。持續時間為5至7小時，優選為6小時。本實施例中，還在開口容器20的開口處設置有透氣濾網21，並將模仁本體110放置於透氣濾網21上方。可以理解的是，模仁本體110也可以通過其他方式放置於開口容器20的上方，如借助其他工具夾持等。
可以理解的是，在採用去離子水沖洗氧化鋁薄膜120表面之前，可以採用等離子體對氧化鋁薄膜120表面進行處理，以保證氧化鋁薄膜120表面清潔。
另外，在採用去離子水沖洗氧化鋁薄膜120表面之後，還可以採用氮氣槍吹氧化鋁薄膜120表面，以使得氧化鋁薄膜120表面的多餘水分去除。
本技術方案提供的模仁100，由於成型面形成有氧化鋁薄膜120及自組裝甲基矽烷單分子層130，氧化鋁具有很高的硬度，而甲基矽烷具有很低的表面能，可以使得成型面111表面具有很好的疏水性，可以改變成型面表面的成型材料的流動性，並且可以避免模仁入子殘料。並且，由於形成的氧化鋁薄膜120及自組裝甲基矽烷單分子層130的厚度很小，不會影響成型面的公差，並具有抗刮及抗粘的特性。
綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士爰依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
100．．．模仁
111．．．成型面
112．．．安裝部
113．．．成型部
120．．．氧化鋁薄膜
130．．．自組裝甲基矽烷單分子層
Claims (10)
- 一種模仁，其包括模仁本體，所述模仁本體具有成型面，所述成型面形成有氧化鋁薄膜，所述氧化鋁薄膜遠離模仁本體的表面形成有自組裝甲基矽烷單分子層。
- 如請求項第1項所述的模仁，其中，所述氧化鋁薄膜的厚度為納米至60納米。
- 如請求項第1項所述的模仁，其中，模仁本體包括安裝部及成型部，所述安裝部及成型部均為圓柱形，所述安裝部與成型部同軸設置，所述成型部具有遠離安裝部的成型面，所述成型面為非球面。
- 如請求項第1項所述的模仁，其中，模仁本體包括安裝部及成型部，所述安裝部及成型部均為圓柱形，所述安裝部與成型部同軸設置，所述成型部具有遠離安裝部的成型面，所述成型面為成型部的整個外表面。
- 一種模仁的製作方法，包括步驟：
提供模仁本體，所述模仁本體具有成型面；
在模仁本體的成型面形成氧化鋁薄膜；以及
在氧化鋁薄膜表面形成自組裝甲基矽烷單分子層。 - 如請求項第5項所述的模仁的製作方法，其中，採用等離子濺鍍的方式在成型面上形成氧化鋁薄膜。
- 如請求項第5項所述的模仁的製作方法，其中，形成所述自組裝甲基矽烷單分子層包括步驟：
採用去離子水沖洗氧化鋁薄膜表面，使得氧化鋁薄膜表面具有羥基；以及
將裝有六甲基矽氮烷的開口容器進行加熱，使得開口容器內的六甲基矽氮烷氣化，並將去離子水沖洗後的模仁本體置於所述開口容器的上方，氣化的六甲基矽氮烷分子與氧化鋁薄膜表面的羥基接枝，得到自組裝甲基矽烷單分子層。 - 如請求項第7項所述的模仁的製作方法，其中，在採用去離子水沖洗氧化鋁薄膜表面之前，採用等離子體對氧化鋁薄膜表面進行處理，以保證氧化鋁薄膜表面清潔。
- 如請求項第7項所述的模仁的製作方法，其中，在採用去離子水沖洗氧化鋁薄膜表面之後，採用氮氣槍吹氧化鋁薄膜表面，以使得氧化鋁薄膜表面的多餘水分去除。
- 如請求項第7項所述的模仁的製作方法，其中，對所述開口容器進行加熱的溫度為95攝氏度至105攝氏度，持續時間為5至7小時。
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