1、user：qianbo（钱波） 透镜成形 第 1 页 2018/12/81透镜类成形实用教材user：qianbo（钱波） 透镜成形 第 2 页 2018/12/82目錄一、 塑胶镜片与玻璃镜片的区别二、 光學成形的基本设备三、 射出成形过程四、 成形条件的初期設定五、 成形条件设定相关事项六、 设定项目的意义和倾向七、 透镜的外观八、 後焦 BF (主镜类) 九、 投影（主镜类成形方面）十、 视度（目镜类机能状况）十一、 解像力 （目镜类）user：qianbo（钱波） 透镜成形 第 3 页 2018/12/83一、塑胶镜片与玻璃镜片的区别1塑胶镜片类A塑胶镜片优点：a. 形状可塑性好，质轻
2、；b. 不易破裂，机械强度高；c. 可量产非球面镜片；d. 成本低廉，使用范围较广；B. 塑胶镜片缺点：a. 易受吸水率影响；b. 易刮伤，表面耐磨性差；c. 受温度的影响较大；2玻璃镜片类A.璃镜片的优点；a.不吸水，稳定性好；b.不易刮伤，表面耐磨性好；c.受温度的影响较小；d.较高的折射率，光线透过率高；B璃镜片的缺点；a.成本高，加工困难；b.机械强度差，易破裂； user：qianbo（钱波） 透镜成形 第 4 页 2018/12/84二、光學成形的基本设备1-1 成形機1-1- 1 控制機能最好使用电动成形机，尤其应选用透鏡專用機。较精密的油压机也可順利運用，但則同欲速度最低設定單
3、位0.1mm/S，且速度變換位置也以 0.1mm 為單位，得以精細設定。若用透鏡成形機，在透鏡成形所需的控制性能（直線性、安定性、再現性）等特別優異。1-1-2 螺杆轴1） 应选用透镜专用螺杆轴。2） 一般用的螺杆轴在低温下可塑化困难，会使螺杆回转不均匀，造成计量不稳定。3） 螺杆轴表面需电镀。电镀螺杆有防止原料烧焦/黑点产生。4） 应使用开放式喷嘴。5） 喷嘴孔径应选用与注道配合。通常喷嘴孔径小于注道孔径0.30.5 mm。6） 喷嘴长度应尽量使用短的，温度控制更精确。7） 下料口应有温度控制，一般控制在 4080之间。1-1-3 隔熱材料應設置壓縮強度，平行度優面，傳熱率低的BRA/GRA
4、。BRA/GRA 的壓縮強度是 60kg/cm2,平行度 3/100（再user：qianbo（钱波） 透镜成形 第 5 页 2018/12/85研磨者） ，傳熱率 0。1kcal/mh。隔熱材料有下列優點。1） 模具升溫快。2） 模具內溫度分佈均勻。模槽間，或固定側與可動側的不均衡會使成形條件範圍狹窄。3） 縮小媒體溫度與模槽表面的溫差。亦則由於模槽表面的溫度控制性升高，得於進行受外影響較小的穩定成形。1-2 乾燥機應使用除濕型乾燥機，再用料斗裝料器供料。乾燥機料斗也可使用，但要注意到其原料的乾燥狀況，防止原料未完全乾燥，産出部品有氣泡、银线産生。若在前成形工程使用不同材料，應特別細心用酒精
5、或空産槍清理。要保证干燥机的绝对干净。1-3 模 溫機1） 油調溫機是最普遍的調溫方式。本方式 的熱效不佳，通常在升溫後 1-2 小時取樣（設定條件） 。4-5 小時後才能正常生产。溫調路線（入口孔，出口孔）也應注意，假如模具內溫度分佈不理想，可能要變更，维修保养较困难。2） 加熱器調溫藉由加熱器，感應器的佈置進行良好的溫度控制。user：qianbo（钱波） 透镜成形 第 6 页 2018/12/86應注意調溫計的 PID 設定。 最佳使用外包式加热方式。加熱器調溫由於不需用油，對模具保養方便。3） 水溫機溫度控制效率非常好。由於溫調機的溫度設定值與模具實際溫度的差異小，可在掌握模具實際溫度
6、之下進行條件設定。本方式由於使用高壓水，操作上應特別注意。而也要保持模仁不致於生銹。1- 4 模具各模具的設計、製造方法各異，應依下列專案瞭解模具特性。1） 模具調溫確認完成升溫後的固定側及可動側嵌件附近的表面溫度均衡。以各溫充均在 1範圍內爲目標。2） 注道確認注道的研磨度，注意與噴嘴接觸部位的面垂。這對注道的脫模有關，也是造成不穩定冷料的原因，應注意。3） 澆口應 注意觀察下列各點。a.以外也應觀察澆口面長。長度不齊的情形意外的多。只要注意觀察澆口前後的充填不足，不用測定尺寸也可發現不良情形。b.注意觀察自澆口到球面的高度在固定側及可動側的程度。因爲它是造成合流痕及澆口部轉印面的不平滑。澆
7、口應設定於鏡片側壁的較厚部位，並設定應於可動側。user：qianbo（钱波） 透镜成形 第 7 页 2018/12/87c.確認澆 口 部的雛度/研磨度及表面不平滑。這些都是離型不良原因，而成爲澆口部，面粗糙的原因。4)球面模仁的面精度成形前應掌握模仁的面 精度及有沒補正球面 R，還有表面精度狀況。5)球面的离型目前几乎都用模仁顶出的结构。缺点模仁容易拉伤。造成不良。也有用 E/P 顶出方式的，部品的厚度不易 太厚。部品太厚易造成顶出不良。6）外周部的离型这是常被疏忽的部分，就是成形品变形而不易从固定侧脱模的现象。往往成形品附著于固定侧。仔细观察成形品时也许可发现侧面有拔伤，澆口部有小龟裂或
8、变形，这时可判定模具离型有问题。若发现部品有离型不良，模具的构造是不可忽视，应进行实验确认。1-5 机械手可根据生产不同的部品选用电动机械手和气压机械手。一般使用气压机械手可。1-6 传送带user：qianbo（钱波） 透镜成形 第 8 页 2018/12/88可根据机械手的安装选配传送带。最佳配置一机一台。三、射出成形过程1射出成形的动作型闭 型缔 射出 保压部品取出 顶出 型开 冷却/计量 11 型闭是指模具以打开状况到闭合的过程，一般是以低压闭合，这是为了防止在模穴上有成形品或异物残留，高压时会压损模具。12 型缔在模具完全闭合的瞬间，将型闭合力转变成强力，此力需比射出力大，以防被射出
9、压力打开。此力一般以吨为单位。光学成形一般使用 3075 吨。13 射出在模具完全闭合后，螺杆前进将炮筒内的原料推进型腔，这个过程就是射出过程，简称射出。螺杆前进所用的力量就是射出压力。14 保压树脂射入模具后，模具温度较低，树脂会发生冷却，树脂冷却时会发生收缩，在部品表面产生凹陷或气泡，为防止部品在收缩时产生以上不良现象，在树脂射入模具后需要有压力将射出保持着，这个压力就是保压压力，简称保压。user：qianbo（钱波） 透镜成形 第 9 页 2018/12/8915 冷却树脂射出/保压结束后，在模具内的部品未完全冷却固化是不可取出的，因此在一段时间内的部品是在模具内固化着，这个时间就是冷
10、却时间。16 计量部品的冷却和计量是同时进行的，为了下一模部品的成形，部品在冷却同时，螺杆回转，树脂溶化进入螺杆凹槽内，通过螺杆的背压将树脂送到螺杆的压缩部，这个过程就是树脂计量。17 型开在冷却工程结束后，模具即开始打开，以便已充分冷却的部品开模取出。18 顶出在模具完全打开后，成形机的顶出机构前进推动模具的顶出板将成形部品顶出。以方便部品取出。19 部品取出成形部品顶出后，机械手伸入模具将部品取出。user：qianbo（钱波） 透镜成形 第 10 页 2018/12/810四、成形条件的初期設定1-1 模具温度若不能预测成形品的模温，可从以下表开始设定。原料 模具实测温度PMMA-80N
11、/VH001 90PC-AD5503 125MS-200EL 852-1 原料温度依下表为基准设定。原料 原料温度PMMA-80N/VH001 240/250/240/220/50PC-AD5503 280/290/280/260/50MS-200EL 230/230/230/210/503-1 锁模力依下式计算F=APm(1+a)103F:所需锁模力（吨）A：模内投影面积（cm 2）Pm: 模内平均树脂压力（kg/cm 2）=1000user：qianbo（钱波） 透镜成形 第 11 页 2018/12/811a: 安全系数 =0.10.2备注：1.实际射出压力 Po，由于在射出过程中有压力
12、降低，与 Pm不一致。2 依上式计算的锁模力是初期条件而订的，应视成形品状况修正。4-1 模具的开闭（略）5-1 顶出镜片成形时，通常以极低速顶出，而顶出量也尽量少，在开模状态用人工手动确认。部品顶出6-1 计量的设定（略）部品的残量应保持在 35mm 之间。7-1 射出以 5 速 4 压为例：（V-P 压力切换）7-1-1射出位置设定S1 设定为主流道长度的 1/22/3 部分。S2 设定为分流道长度的 8/109/10 部分。S3 设定为单个成形部品面积的 1/3 部分。S4 设定为单个成形部品面积的 2/3 部分。S5 设定为能达到 VP 切换压力以上的位置。7-1-2射出速度设定V1
13、高速设定 设定为 1540mm/s 之间。user：qianbo（钱波） 透镜成形 第 12 页 2018/12/812V2 低速设定 设定为 815mm/s 之间。V3 超低速设定 设定为 13mm/s 之间。V4 低速设定 设定为 310mm/s 之间。V5 低速设定 设定为 310mm/s 之间。7-1-3保压时间设定t1 成形品外部冷却时间设定 设定为 0.33mm/s 之间。t2 成形品中间部冷却时间设定 设定为 13mm/s 之间。t3 成形品中心冷却时间设定 设定为 13mm/s 之间。t4 螺杆卸压时间设定 设定为 0.52mm/s 之间。7-1-4保压压力设定P1 设定为成形
14、品外部的保压压力,一般设定为峰值压力P2 设定为成形品中间部的保压压力，一般设定为 P1 减低50100kgf/cmP3 设定为成形品中心部的保压压力，一般设定为 P2 减低50100kgf/cm2P4 螺杆卸压 一般设定为 100300 kgf/cm2user：qianbo（钱波） 透镜成形 第 13 页 2018/12/813备注：保压时间和保压压力应根据部品实际状况设定，可作适当的调整。五、成形条件设定相关事项1-1依充填不足结果设定条件确认澆口位置澆道/澆口均衡确认制品充填过程均衡的确认设定临时保压成形观察制品均衡设定保压观察制品充填过程找出澆口位置消除外观不良user：qianbo（
15、钱波） 透镜成形 第 14 页 2018/12/814检讨速度程序检讨压力/模具温度检讨全成形条件1-2原料温度设定水冷缸套原料供给部1 区计量稳定性原料压缩部 2 区原料计量部 4 区原料温度管理射嘴部 4 区 稳定成形/冷料/牵丝/垂伸控制1-3 保压条件保压 目的 不良现象Po（变换压） 凹槽P1形成透镜面残留应力大P2 消除 AS ASP3 形成澆道/注道P4 螺杆减压检察稳定性观察面精度user：qianbo（钱波） 透镜成形 第 15 页 2018/12/8151-4 光学镜片的标准射出成形条件项目 PMMA PC MS-200EL树脂的干燥条件7080310 小时11012041
16、0 小时7080310 小时树脂温度设定射嘴部压缩部计量部220250230260200230260290270300250280220240230250180230射出速度 低速度 低速度 低速度模具温度 85105 120145 8595冷却时间 （部品厚度3mm 以内）6070 秒（部品厚度3mm 以内）6080 秒（部品厚度3mm 以内）6070 秒计量设定回转数背压50rpm 以内50150 kgf/cm250rpm 以内50150 kgf/cm250rpm 以内150250kgf/cm2射出压力 5001500 kgf/cm23001000 kgf/cm25001500 kgf/c
17、m2user：qianbo（钱波） 透镜成形 第 16 页 2018/12/816六、设定项目的意义和倾向1- 1 可塑化工程要点 正常设定 80150kgf/cm2 辶间。在计量的最后一段应设定为低级，减少射嘴部及螺杆部的树脂压。过高 垂伸/牵丝会增加，应加大后松退。-稳定性会恶化。背压过低 计量不稳定，脱气不足，混合不良等增加。重点 为防止因剪断发热引起局部发热，回转数应低设定在2040rpm 程度。在计量的最后一段应设定为超低速回转。应在 20rpm 以下程度。过高 卷进空气，局部加热，温度不均匀。回转数过低 易受加热器影响，温度控制较困难-计量不稳定重点 尽量减少以消除垂伸/牵丝。过多
18、 产生气泡，成形不稳定。后松退过少 垂伸/牵丝/冷料。重点 保持自计量开始至射出开始辶时间于一定。计量延迟过早 树脂温度易变化，变黄（PC ）,滞温时间久，会分解(PMMA)。user：qianbo（钱波） 透镜成形 第 17 页 2018/12/817过迟 计量时间不够，温度不均匀。重点 与可塑化全程有关。透镜成形时通常採用稍低温度。过高 变黄（PC） ，分解，凹槽，收缩大。炮筒温度过低 扭力过大，计量不稳，以螺杆驱动压 90kg/cm2 以下为目标。重点 为使成形稳定化的重要项目。过高 牵丝，变黄，溢料。喷嘴温度过低 冷料，稳定性差。重点 因干燥机的原料骤冷产生结露。4060不可以急激大量
19、流进冷水。过高 原料结块。水冷温度过低 结露。1-2 射出工程和保压工程要点 考量澆口平衡，止回环的密封性，澆道部的固化过快 激射，澆口平衡。澆道速度过慢 澆口平衡，止回环的稳定性。要点 保持低速，短射时由澆口射出的树脂成扇形。过快 激射，气泡。澆口速度过慢 充填不足，结合线。制品速度 要点 保持低速，依短射决定。user：qianbo（钱波） 透镜成形 第 18 页 2018/12/818过快 激射，凹槽。过慢 充填不足，结合线。要点 与 P1（保压开始）的关系大。过高 毛边，双重球面，厚度过大。V-P 压力过低 凹槽，厚度小。要点 透镜全面有面精度，尽量低压以利均匀的压力分布。过高 压力分
20、布不均，稍微膨起。双球面，边缘垂伸。保压开始过低 缩水，凹槽。要点 澆口压力均匀。过高 澆口产生椭圆。保压结束过低 缩水，凹槽。要点 注意对澆口部的压力过大。时间久 澆口产生椭圆。保压时间时间短 凹槽user：qianbo（钱波） 透镜成形 第 19 页 2018/12/819七、透镜的外观1-1透镜外观不良现象对策不良状况 原因 对策结合线 1 模具温度过低2 最后一段的速度太慢3 炮筒温度设定太低1 升模温2 加快射出速成度3 升高炮筒温度射纹 1 浇口速度设定太慢2 炮筒温度设定太低3 模具排气不良1 加快射出速成度2 升高炮筒温度3 模具排气改善注道脱模不良1 注道部模温过高2 研磨不
21、良3 注道锁销拉力不够1 降模温2 再研磨3 改造，再研磨银条痕 1 原料干燥不够2 原料脱气不足 3 喷嘴部卷入空气1 原料再干燥2 降回转数升背压3 减少后松退部品脱模不 1 模具温度太高 1 降模具温度user：qianbo（钱波） 透镜成形 第 20 页 2018/12/820良 2 用 E 销顶出时发生3 开模时侧面研磨不佳4 成形条件保压太高2 改用模仁顶出3 模具再研磨4 降低保压压力流痕1. 模具溫度太高2. 原料溫度太高3. 部品充填速度太慢4. 射出、保壓壓力太高5. 保壓時間太久6. 模具排氣不良1 模具溫度降低2 原料溫度降低3 充填速度加快4 射出、保壓力降低5 保壓
22、時間減小6 模具排氣改善噴痕 1. 原料的料溫太低2. 原料的回轉數太快3. 原料的背壓太低4. 部品的射出速度太快5. 模具排氣不良1. 原料的料溫提高2. 原料回轉數降低3 原料的背壓增加3. 部品的射出速度4. 模具排氣的檢討雾絲 1. 原料有混料2. 炮筒及螺桿清洗不良3. 模具表面有油污1. 使用新的原料2. 清洗炮筒及螺桿3. 模具表面清氣泡 1. 原料桿燥不足。2. 螺桿的背壓太低。3. 螺桿的回轉數太快。1 原料桿燥充足2 螺桿的背壓增加3 螺桿回轉數降低user：qianbo（钱波） 透镜成形 第 21 页 2018/12/821八、後焦 BF (主镜类 )1. 後焦 BF
23、與部品的 R 值有關；A、凸透鏡：部品的 R 值越小，BF 越小；部品的 R 值越大，BF 越大；B、凹透鏡：部品的 R 值越大，BF 越小；部品的 R 值越小，BF 越大；2.成形條件與 R 值 的關系；（凹凸透鏡適用）A.成形保壓壓力大，部品的 R 值會變小 成形保壓壓力小，部品的 R 值會變大B.模具溫度越高，部品的 R 值會變小，模具溫度越低，部品的R 值會變大user：qianbo（钱波） 透镜成形 第 22 页 2018/12/8223.後焦 BF 的不良狀況：（凸透鏡）A. 焦長成形加壓或升模溫B. 焦短成形減壓或降模溫C. 焦模調整模具溫度（PMMA 低溫，PC 高溫）4.後焦
24、 BF 與部品的厚度有關；A.凸透鏡部品的中心厚度越大，BF 越小；B.凹透鏡部品的中心厚度越小，BF 越大user：qianbo（钱波） 透镜成形 第 23 页 2018/12/823九、投影（主镜类成形方面）部品投影不良状况A、單點模糊B、多點模糊C、全周模糊D、中心模糊E、中心與周邊不同步1. 單點模糊現象說明：部品在投影時，發現投影最外圈有一個或倆個投影點 NG。改善對策：1.輕微調整部品的保壓壓力2.組立配對調整3.部品的平行度檢測2多點模糊user：qianbo（钱波） 透镜成形 第 24 页 2018/12/824現象說明：部品在投影時，發現投影最外圈有三個或三個投影點 NG。改
25、善對策：1.輕微調整部品的保壓壓力2.組立配對調整3.部品的平行度檢測3全周模糊現象說明：部品在投影時，發現投影中心及外圈投影全部 NG。改善對策：1.成形条件压力/模具温度调整2. 成形部品寸法检测3. 部品回归图面设计确认4中心模糊現象說明：部品在投影時，發現部品投影中心任意调整都模糊。改善對策：1成形条件压力/模具温度调整2成形部品寸法检测3部品回归图面设计确认5投影中心與周邊不同步現象說明：部品在投影時，發現部品投影中心与周边不能同时user：qianbo（钱波） 透镜成形 第 25 页 2018/12/825清晰。投影中心清晰时，周边模糊；投影周边清晰时，中心模糊。改善對策：1形条件
26、压力/模具温度调整2成形部品寸法检测3部品的 R 值检讨十、视度（目镜类机能状况）视度定义：目镜的视度一般分为象视度和线视度。象视度的规格一般设计为-1.00.5。线视度的规格一般设计为-1.01。1视度與部品的 R 值有關A、凸透鏡：部品的 R 值越小，视度偏负；部品的 R 值越大，视度偏正；B、凹透鏡：部品的 R 值越大，视度偏负；部品的 R 值越小，视度偏正；user：qianbo（钱波） 透镜成形 第 26 页 2018/12/8262成形條件與视度的關系；（凹凸透鏡適用）A.成形保壓壓力大，部品的视度偏负。成形保壓壓力小，部品的视度偏正B.模具溫度越高，部品的视度偏正。模具溫度越小，
27、部品的视度偏负3部品视度的不良狀況：（凸透鏡）A、视度偏正成形条件加壓或降模溫B、视度偏负成形条件減壓或升模溫4视度與部品的厚度有關；A.凸透鏡部品的中心厚度越大，视度偏负；B.凹透鏡部品的中心厚度越小，视度偏正；user：qianbo（钱波） 透镜成形 第 27 页 2018/12/827十一、解像力 （目镜类） 解像力不良状况1 中心模糊2 周边模糊3 全面模糊1中心模糊現象說明：部品在看解像力时，發現部品的中心模糊 NG。改善對策：1 条件压力/模具温度调整2 成形部品面精度确认3 成形部品寸法检测4 部品回归图面设计确认2周边模糊user：qianbo（钱波） 透镜成形 第 28 页 2018/12/828現象說明：部品在看解像力时，發現部品的周边模糊 NG。改善對策：1 形条件压力/模具温度调整2 成形部品面精度确认3 成形部品 R 值确认 4 成形部品寸法检测5 部品回归图面设计确认3全面模糊現象說明：部品在看解像力时，發現部品的中心和周边都有模糊 NG。改善對策：1.形条件压力/模具温度调整2.成形部品面精度确认3.成形部品寸法检测4.部品回归图面设计确认
