TW202216404A - 注料模造方法 - Google Patents

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Abstract

一種注料模造方法，包含下列步驟：(A)製備一模造單元及一射出單元。該模造單元包含一第一模具、一第二模具，及一注入孔道。該第一模具與該第二模具共同界定出一成型空間。該注入孔道沿平行於分模面的方向延伸但未處於分模面且連通於該成型空間。該射出單元相鄰於該模造單元且能直接由該注入孔道注入熔融的光學材料。 (B)將熔融的光學材料注入該成型空間。 (C)冷卻該模造單元使得該熔融的光學材料固化。本發明藉由該成型空間與該分模面的位置彼此錯開而較不易溢流。此外，還由於保壓方向與合模方向有所不同，使得該射出單元的負載較小。

Description

注料模造方法
本發明是有關於一種光學鏡片的製程，特別是指一種注料模造方法。
參閱圖1與圖2，一般來說，製造光學鏡片時可能採用研磨成型、熱壓成型，或是射出成型的製程。其中， 射出成型還可以依照料筒的射料方向區分為臥式成型與立式成型。此外，採用射出成型的製程時，多半會沿著垂直於分模面81的方向灌注熔融的光學材料。 根據前述製程分類與結構配置，可以理解在臥式成型的製程中，澆道82是沿著水平方向D1延伸，該等模具83沿該水平方向D1移動而左右對合(如圖1所示)。由於光學鏡片84是弧形結構且在灌注原料的過程中呈豎立狀，灌注原料時容易受到重力影響，導致光學鏡片84下側的密度較高，進而使整體的密度不均勻並影響光學性質(例如折射率)。在立式成型的製程中，澆道82是沿著鉛直方向D2延伸，該等模具83沿該鉛直方向D2移動而上下對合(如圖2所示)。如此一來，光學鏡片84在灌注原料的過程中便會呈平躺狀而較不易受到重力影響。
然而，無論是採用臥式成型或是立式成型，都必須考量熔融的光學材料由分模面81溢流(overflow)的問題。具體來說，為了使熔融的光學材料充滿整個模穴，必須使模穴內的壓力達成一定的數值而呈保壓狀態。在保壓狀態下，保壓的方向與合模的方向相同，造成模穴內熔融的光學材料容易從分模面81溢出並導致毛邊，從而需要額外的加工並造成材料的浪費。
此外，基於流體的特性，推送流體時流道的設計是先粗再細以使流體被穩定的輸送。又，為了同時製造多個產品會在模具中設置許多流道進行分流。為了達成分流的目的，流道會被進一步延長並使得前段被放大、變粗。具體來說，傳統的模具組91會如圖3所示，具備一較粗的主流道911以及多個由該主流道911分歧而形成的子流道912。該主流道91與該等子流道912流向不同，會形成多個轉角而導致壓損。此外，由於處於熔融狀態的光學原料黏度(viscosity)較高，數量眾多且長度過長的流道將產生更多的壓損並導致流道內壓力不平均。過多的壓損會導致機台需要承受相當高的負載而難以推送。流道內壓力不平均則導致無法成型較精密的產品並導致材料浪費。此外，光學原料冷卻後殘留在流道內的部分會成為廢料而無法重複利用(這是由於材料在經過第一次加溫以後便產生質變與應力結晶)，造成浪費材料以及占用生產成本的問題。具體來說，冷卻後所得到的固態胚件92如圖4所示，該固態胚件92包含冷卻在流道中的廢料部分921以及成品部分922。要得到可供販售的產品的話，必須先除去廢料部分922。
因此，本發明的目的，即在提供一種易於輸送、近乎無廢料且不易溢流的注料模造方法。
於是，本發明注料模造方法，包含下列步驟：
(A)製備一模造單元及一射出單元。該模造單元包含一第一模具、一能沿一合模方向與該第一模具彼此對合或分離的第二模具，及一設置於該第二模具的注入孔道。該第一模具包括一基部，及一相對於該基部凸出的凸部。該第二模具界定出一凹穴。當該第一模具與該第二模具彼此對合時，該基部與該第二模具的交界處界定出一分模面。該凸部伸入該凹穴並與該第二模具共同界定出一成型空間。該注入孔道沿平行於該分模面的方向延伸但未處於該分模面。該注入孔道連通於該成型空間。該射出單元相鄰於該模造單元且能直接由該注入孔道注入一熔融的光學材料。
(B)將該第一模具與該第二模具彼此對合並啟動該射出單元使得該熔融的光學材料注入該成型空間。
(C)冷卻該模造單元使得該熔融的光學材料在該成型空間固化。
本發明的功效在於：藉由該凸部伸入該凹穴使得該成型空間與該分模面的位置彼此錯開，從而不易產生溢流的問題。此外，由於該注入孔道沿平行於該分模面的方向延伸，該注入孔道的保壓方向與該模造單元的合模方向有所不同，使得該射出單元推送光學材料時的負載較小。又，由於該射出單元是直接由該注入孔道注入熔融的光學材料，該注入孔道可以設計得相當短，產生易於推送且近乎無廢料的效果。
本發明注料模造方法的一實施例，包含下列步驟：
步驟S1，製備一模造單元1及一射出單元2。參閱圖5，該模造單元1包含一第一模具11、一能沿一合模方向M與該第一模具11彼此對合或分離的第二模具12，及一注入孔道13。該第一模具11包括一基部111，及一相對於該基部111凸出的凸部112。該第二模具12包括一模體121，及一部分穿入該模體121的活動柱122。該模體121與該活動柱122共同界定出一凹穴123。該活動柱122可沿著該合模方向M移動。
當該第一模具11與該第二模具12彼此對合時，該基部111與該模體121的交界處界定出一分模面14，且該凸部112伸入該凹穴123而與該模體121與該活動柱122共同界定出一成型空間15。該注入孔道13設置於第二模具12的模體121並沿平行於該分模面14的方向延伸但未處於該分模面14。該注入孔道13連通於該成型空間15。
在本實施例中，該合模方向M為鉛直方向，該分模面14則是沿一垂直於該合模方向M的水平方向延伸。如此一來，便能減少重力的影響。
該射出單元2相鄰於該模造單元1並包含一伸入該注入孔道13的噴嘴21。該噴嘴具有一內部通道211。 該射出單元2能透過該噴嘴21直接朝該注入孔道13注入一熔融的光學材料X。具體來說，該光學材料X可以是玻璃或是塑膠等適於製作光學鏡片的材料。
要說明的是，該噴嘴21伸入該注入孔道13的過程中鄰近於該成型空間15的內部通道211是逐漸減縮的，因此該熔融的光學材料X在朝該成型空間15移動的過程中壓力會逐漸增加，進而能從該噴嘴21射入該成型空間15。
步驟S2，將該第一模具11與該第二模具12彼此對合並啟動該射出單元2使得該熔融的光學材料X注入該成型空間15(如圖5所示)。
步驟S3，冷卻該模造單元1使得該熔融的光學材料X在該成型空間15固化。
步驟S4，光學材料X固化以後，將該第一模具11與該第二模具12彼此分離使得該成型空間15向外部開放。此時，便可藉由該活動柱122將固化的光學材料X由該成型空間15推出(如圖6所示)。固化的光學材料X被推出後便成為可供販售的產品。
由於該第一模具11與該第二模具12彼此對合時，該凸部112伸入該凹穴123，使得該成型空間15與該分模面14的位置彼此錯開，從而使本實施例較不易產生溢流的問題。
此外，由於該射出單元2是直接由該注入孔道13注入熔融的光學材料X，該第二模具12不須再具備其他流道進行分流，幾乎不會產生殘留在流道中的廢料。由於該成型空間15與該分模面14的位置彼此錯開且該注入孔道13未設置在該分模面14，該注入孔道13可以設計得相當短，使得該射出單元2推送該熔融的光學材料X時的負載較小而易於推送。除此之外，該注入孔道13設計得較短還能減少殘留在該注入孔道13內的廢料，進而能減少生產成本。又，在本實施例中該注入孔道13與該噴嘴21的內部通道皆是直行的通道，未有任何轉角。因此相較於先前技術來說，該熔融的光學材料X所產生的壓損較少，可以進一步減少推送時所需的負載。
另外，該射出單元2推送時的保壓方向P是沿著該注入孔道13的延伸方向。又，該注入孔道13是沿著平行於該分模面14的方向延伸，使得前述保壓方向P垂直於該合模方向M而與該合模方向M有所不同，進一步減少該射出單元2推送該熔融的光學材料X時的負載。
綜上所述，本發明注料模造方法，藉由該凸部112伸入該凹穴123使得該成型空間15與該分模面14的位置彼此錯開，從而不易產生溢流的問題。此外，還藉由該射出單元2直接將熔融的光學材料X由該注入孔道13注入該成型空間15，使得該注入孔道13可以設計得較短而減少推送該熔融的光學材料X時的負載且近乎無廢料。另外，由於該注入孔道13是沿著平行於該分模面14的方向延伸，使得該保壓方向P與該合模方向M有所不同，進一步減少推送該熔融的光學材料X時的負載，故確實能達成本發明的目的。
惟以上所述者，僅為本發明的實施例而已，當不能以此限定本發明實施的範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。
1:模造單元 11:第一模具 111:基部 112:凸部 12:第二模具 121:模體 122:活動柱 123:凹穴 13:注入孔道 14:分模面 15:成型空間 2:射出單元 21:噴嘴 211:內部通道 M:合模方向 P:保壓方向 X:光學材料
本發明的其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是一示意圖，說明臥式成型的製程中元件的配置關係； 圖2是一示意圖，說明立式成型的製程中元件的配置關係； 圖3是一傳統的模具組的一結構示意圖； 圖4一固態胚件的一結構示意圖； 圖5是本發明注料模造方法的一模造單元與一射出單元的一結構示意圖，說明一第一模具與一第二模具彼此對合；及 圖6是類似於圖5的視圖，說明該第一模具與該第二模具彼此分離。
1:模造單元
11:第一模具
111:基部
112:凸部
12:第二模具
121:模體
122:活動柱
123:凹穴
13:注入孔道
14:分模面
15:成型空間
2:射出單元
21:噴嘴
211:內部通道
M:合模方向
P:保壓方向
X:光學材料

Claims (4)

  1. 一種注料模造方法，包含下列步驟： (A)製備一模造單元及一射出單元，該模造單元包含一第一模具、一能沿一合模方向與該第一模具彼此對合或分離的第二模具，及一設置於該第二模具的注入孔道，該第一模具包括一基部，及一相對於該基部凸出的凸部，該第二模具界定出一凹穴，當該第一模具與該第二模具彼此對合時，該基部與該第二模具的交界處界定出一分模面，該凸部伸入該凹穴並與該第二模具共同界定出一成型空間，該注入孔道沿平行於該分模面的方向延伸但未處於該分模面，該注入孔道連通於該成型空間，該射出單元相鄰於該模造單元且能直接由該注入孔道注入一熔融的光學材料； (B) 將該第一模具與該第二模具彼此對合並啟動該射出單元使得該熔融的光學材料注入該成型空間； (C)冷卻該模造單元使得該熔融的光學材料在該成型空間固化。
  2. 如請求項1所述的注料模造方法，還包含一步驟(D)，光學材料固化以後，將該第一模具與該第二模具彼此分離使得該成型空間向外部開放。
  3. 如請求項2所述的注料模造方法，其中，在該步驟(A)中，該模造單元的第二模具包括一模體，及一部分伸入該模體的活動柱，該模體與該活動柱共同界定出該凹穴，該活動柱可沿著該合模方向移動，在該步驟(D)中，該活動柱將固化的光學材料由該成型空間推出。
  4. 如請求項1所述的注料模造方法，其中，在該步驟(A)中，該合模方向為鉛直方向，該分模面則是沿一垂直於該合模方向的水平方向延伸。
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