3.4. Εφαρμογή τεχνολογίας χύτευσης γυαλιού

Προς το παρόν, η τεχνολογία χύτευσης με συμπίεση οπτικών γυάλινων φακών έχει χρησιμοποιηθεί για μαζική παραγωγή σφαιρικών και ασφαιρικών φακών ακριβείας. Σε κανονικούς χρόνους, εκτός από τη γενική παραγωγή φακών με διάμετρο περίπου 15 mm, μπορεί επίσης να παράγει φακούς μεγάλης διαμέτρου με διάμετρο 50 mm, συστοιχίες μικρο φακών, κ.λπ. Είναι πλέον δυνατή η κατασκευή συστοιχιών μικρο φακών με διάμετρος 100 μm ανά φακό.

(1) Κατασκευή σφαιρικών και ασφαιρικών οπτικών μερών που χρησιμοποιούνται σε στρατιωτικά και πολιτικά οπτικά όργανα, όπως φακοί, πρίσματα και φίλτρα.

(2) Κατασκευή ασφαιρικών φακών για ζεύκτες οπτικών ινών για οπτικές επικοινωνίες.

(3) Κατασκευή ασφαιρικών φακών συμπύκνωσης για οπτικούς δίσκους. Ένας ασφαιρικός φακός που κατασκευάζεται με τη μέθοδο χύτευσης με συμπίεση μπορεί να αντικαταστήσει τους τρεις σφαιρικούς φακούς που χρησιμοποιούνται στον οπτικό φακό της συσκευής ανάγνωσης οπτικών δίσκων. Λόγω της υψηλής ακρίβειας του χυτού ασφαιρικού φακού, όχι μόνο μπορεί να ελέγξει και να διορθώσει την αξονική εκτροπή του μεγάλου αριθμητικού ανοίγματος, αλλά επίσης να μειώσει το βάρος και το κόστος του αρχικού οπτικού φακού κατά 30-50%.

(4) Κατασκευή ασφαιρικών φακών για σκόπευτρα κάμερας, ασφαιρικών φακών για προβολείς ταινιών και φακών κάμερας κ.λπ. Στις Ηνωμένες Πολιτείες, η Kodak από μόνη της πρέπει να πιέζει εκατομμύρια ασφαιρικά οπτικά μέρη κάθε χρόνο.

4 Οπτική τεχνολογία πλαστικής χύτευσης

Η οπτική τεχνολογία πλαστικής χύτευσης είναι η τρέχουσα προηγμένη τεχνολογία για την κατασκευή πλαστικών ασφαιρικών οπτικών μερών, συμπεριλαμβανομένων των τεχνολογιών χύτευσης με έγχυση, χύτευσης με χύτευση και συμπίεσης. Η τεχνολογία οπτικής πλαστικής έγχυσης χρησιμοποιείται κυρίως για μαζική παραγωγή ασφαιρικών οπτικών μερών με διάμετρο μικρότερη από 100 mm, καθώς και συστοιχίες μικρο φακών. Η χύτευση και η χύτευση με πρέσα χρησιμοποιούνται κυρίως για την κατασκευή οπτικών τμημάτων ασφαιρικού φακού με διάμετρο 100 mm ή μεγαλύτερη.

Τα πλαστικά ασφαιρικά οπτικά μέρη έχουν τα πλεονεκτήματα του ελαφρού βάρους και του χαμηλού κόστους. Τα οπτικά μέρη και τα εξαρτήματα στερέωσης μπορούν να χυτευθούν με έγχυση σε ένα σύνολο, εξοικονομώντας εργασίες συναρμολόγησης. καλή αντοχή στην κρούση και άλλα πλεονεκτήματα. Επομένως, έχει πολύ καλές προοπτικές εφαρμογής σε στρατιωτικούς, φωτογραφικούς σκοπούς, ιατρική, βιομηχανία και άλλους τομείς. Οι Ηνωμένες Πολιτείες έχουν υιοθετήσει 9 ασφαιρικούς πλαστικούς φακούς σε πιλοτικά γυαλιά νυχτερινής όρασης χαμηλού φωτισμού AN / AVS-6. Επιπλέον, τα γυαλιά νυχτερινής όρασης χαμηλού φωτισμού πεζικού AN / PVS-7, γυαλιά HOT νυχτερινής όρασης, το&«Copper Head GG»; αναζητητής με κέλυφος με λέιζερ και άλλοι αναζητητές φωτοηλεκτρικής καθοδήγησης, αποστασιομετρητές λέιζερ, στρατιωτικά τηλεσκόπια και διάφορες κάμερες Αστερικοί πλαστικοί φακοί χρησιμοποιούνται επίσης στα σκόπευτρα. Κατά την κατασκευή ορισμένων ασφαιρικών οπτικών εξαρτημάτων για τερματικά οδηγούς αυτόματων αναζητητών, η TBE στις Ηνωμένες Πολιτείες έχει πραγματοποιήσει οικονομική ανάλυση και σύγκριση πολλών μεθόδων χύτευσης οπτικών πλαστικών φακών και πιστεύει ότι είναι πιο συμφέρουσα η κατασκευή ασφαιρικών οπτικών πλαστικών φακών με χύτευση με έγχυση.

4.1. Μέθοδος χύτευσης με έγχυση

Η χύτευση με έγχυση είναι η έγχυση ενός ποσοτικού οπτικού πλαστικού που θερμαίνεται σε ένα ρευστό σε ένα καλούπι από ανοξείδωτο χάλυβα, το σχηματίζει υπό θέρμανση και πίεση και ανοίγει το καλούπι μετά από ψύξη και στερεοποίηση για να ληφθούν τα απαιτούμενα οπτικά πλαστικά μέρη. Το βασικό μέρος της οπτικής πλαστικής έγχυσης είναι το καλούπι. Επειδή η θερμοκρασία λειτουργίας του οπτικού πλαστικού καλουπώματος είναι χαμηλότερη, οι απαιτήσεις για καλούπια είναι χαμηλότερες από εκείνες για τη χύτευση γυαλιού. Η εξαιρετικά ακριβής κατεργασία ασφαιρικών καλουπιών είναι αρκετά δύσκολη. Η συνήθης επεξεργασία είναι να αλέσετε πρώτα το κενό του καλουπιού σε μια κατά προσέγγιση ασφαιρική επιφάνεια σε ένα μηχάνημα CNC και, στη συνέχεια, να βελτιώσετε σταδιακά την ακρίβεια της επιφάνειας και την τραχύτητα της επιφάνειας της ασφαιρικής επιφάνειας. με στίλβωση. Ωστόσο, λόγω της σχετικά χαμηλής ακρίβειας κατεργασίας των εργαλειομηχανών CNC, είναι απαραίτητο να επιθεωρείται επανειλημμένα και να τροποποιείται το καλούπι κατά την επεξεργασία του καλουπιού για να βελτιωθεί σταδιακά η ακρίβεια του καλουπιού, γεγονός που καθιστά το κόστος του καλουπιού υψηλό. Ως εκ τούτου, τα τρέχοντα καλούπια υποβάλλονται σε επεξεργασία με κατεργασία υψηλής ακρίβειας των εργαλειομηχανών επεξεργασίας επιφάνειας ασφαιρικής επιφάνειας CNC υψηλής ακρίβειας με καλή ακαμψία και υψηλή ανάλυση και μηχανή σφαιρικής ομοιόμορφης επιφάνειας. Αρχικά, χρησιμοποιήστε τον ασφαιρικό μηχάνημα εξαιρετικά ακριβείας αριθμητικού ελέγχου του υπολογιστή για να επεξεργαστείτε το κενό του καλουπιού για να παραγάγετε μια ασφαιρική επιφάνεια με ακρίβεια επιφάνειας ± 0,1μm και, στη συνέχεια, χρησιμοποιήστε ένα μηχάνημα στίλβωσης για ομοιόμορφη ελαφριά στίλβωση, διατηρώντας παράλληλα την ακρίβεια της ασφαιρικής επιφάνειας, περίπου 0,01μm μακριά. , Η τραχύτητα της επιφάνειας του καλουπιού βελτιώνεται.

Η ακρίβεια εστιακού μήκους των οπτικών πλαστικών μερών με έγχυση μπορεί να ελεγχθεί σε 0,5-1%, η ακρίβεια του σχήματος της επιφάνειας είναι υψηλότερη από το λ / 4, η ανοχή μήκους είναι 0,0076 mm και η ανοχή στο πάχος είναι 0,012 mm.

εισάγει μια μέθοδο χύτευσης με έγχυση πλαστικών οπτικών εξαρτημάτων υψηλής ακρίβειας που εφευρέθηκε με τη μέθοδο χύτευσης με σφράγιση Ιαπωνίας-πύλης.

Η μέθοδος χύτευσης στεγανοποίησης πύλης είναι μια μέθοδος έγχυσης λειωμένης ρητίνης σε ένα μεταλλικό καλούπι θερμαινόμενο πάνω από τη θερμοκρασία μετατροπής της ρητίνης (Tg) (ο όγκος έγχυσης πρέπει να είναι: η πίεση της ρητίνης όταν το καλούπι ανοίγει στο τέλος της ψύξης είναι ακριβώς η ποσότητα ατμοσφαιρικής πίεσης), σφραγίστε γρήγορα την πύλη, περιμένετε να είναι ομοιόμορφη η θερμοκρασία και η πίεση και υπό συνθήκες σταθερού σχετικού όγκου και ομοιόμορφης θερμοκρασίας-πίεσης, κρυώστε αργά κάτω από τη θερμοκρασία θερμικής παραμόρφωσης της ρητίνης και μετά ανοίξτε το καλούπι για να βγάλετε το φορμαρισμένο προϊόν.

Κατ 'αρχάς, σε υψηλή πίεση περίπου 130MP2, υψηλής θερμοκρασίας λειωμένη ρητίνη εγχύεται στο καλούπι και η πύλη σφραγίζεται σε υψηλή θερμοκρασία (Τ1). Η πίεση της ρητίνης που σφραγίζεται στο καλούπι μειώνεται στα περίπου 30MPa κατά τη διάρκεια της διαδικασίας ομογενοποίησης (η θερμοκρασία αυτή τη στιγμή είναι: μια συγκεκριμένη θερμοκρασία Τ2 υψηλότερη από τη θερμοκρασία μετατροπής της ρητίνης Tg). Μετά την πάροδο ορισμένου χρονικού διαστήματος από την έναρξη της έγχυσης, το μονομερές καλουπιού μπορεί να αφαιρεθεί από τη συσκευή σύσφιξης καλουπιού της πρέσας. Αφού το μονομερές καλούπι ψύχεται αργά, το καλούπι μπορεί να ανοίξει και το τελικό προϊόν να αφαιρεθεί.

Το βασικό πρόβλημα της&«μέθοδος χύτευσης σφραγίδας πύλης GG»; είναι ο τρόπος στεγανοποίησης της πύλης σε πίεση 130 MPa με τη λιωμένη ρητίνη εγχυμένη στο καλούπι σε υψηλή θερμοκρασία περίπου 300 ° C. Η μέθοδος είναι: πριν από τη χύτευση με έγχυση, βάλτε μια μικρή μπάλα στην πύλη του μεταλλικού καλουπιού. Όταν η τετηγμένη ρητίνη εγχυθεί στο καλούπι, η μικρή σφαίρα θα συμπιεστεί από τη ρητίνη από την πύλη στην κοιλότητα του καλουπιού. Μετακινήστε στο πλάι. Αυτή τη στιγμή, θα υπάρχει ένα κενό όπου το τμήμα της πύλης οδηγεί στην κοιλότητα και η λειωμένη ρητίνη μπορεί να ρέει μέσα στην κοιλότητα από αυτό το διάκενο. Όταν η μηχανή χύτευσης με έγχυση σταματά την έγχυση ρητίνης υψηλής πίεσης στο καλούπι, λόγω της διαφοράς πίεσης, εμφανίζεται μια αντίστροφη ροή της ρητίνης στιγμιαία και η μικρή σφαίρα ωθείται από την αντίστροφη ροή της ρητίνης από την πλευρά κοντά στην κοιλότητα προς η πύλη του καλουπιού. . Αυτή τη στιγμή, η μικρή σφαίρα βασίζεται στη δύναμη εξώθησης που δημιουργείται από τη ρητίνη υψηλής πίεσης για να μπλοκάρει την πύλη καλουπιού και να ολοκληρώσει τις εργασίες στεγανοποίησης της πύλης.

Η μέθοδος στεγανοποίησης πύλης χρησιμοποιεί μικρές μπάλες για να σφραγίσει την πύλη μετά την έγχυση ρητίνης, οπότε δεν υπάρχει ανάγκη για μηχανισμούς συγκράτησης πίεσης και συμπίεσης και για την εργασία τους. Επομένως, το μεταλλικό καλούπι μετά την έγχυση της ρητίνης μπορεί εύκολα να αφαιρεθεί από τη μηχανή χύτευσης και να ψυχθεί για μεγάλο χρονικό διάστημα με τη μορφή του απλού μεταλλικού καλουπιού που διαχωρίζεται από το σώμα χύτευσης. Αυτό όχι μόνο βελτιώνει σημαντικά την αποτελεσματικότητα λειτουργίας του μηχανήματος χύτευσης, αλλά επίσης βελτιώνει την απόδοση παραγωγής ανά μονάδα χρόνου. Αυτή η μέθοδος χύτευσης μπορεί να εκχωρήσει μέρος των λειτουργιών στη συσκευή έξω από το μηχάνημα για να ολοκληρωθεί, αλλάζοντας τον τρόπο που οι λειτουργίες μπορούν να εκτελεστούν μόνο στη συσκευή μηχανής χύτευσης στο παρελθόν.

Η διαδικασία χύτευσης στεγανοποίησης πύλης πραγματοποιείται σε 4 στάδια.

(1) Διαδικασία θέρμανσης. Η θέρμανση αγωγού πραγματοποιείται από το εξωτερικό του μεταλλικού καλουπιού. Από τη θερμοκρασία στην οποία το χυτευμένο προϊόν μεταφέρεται σε μια ορισμένη θερμοκρασία υψηλότερη από την Tg (η θερμοκρασία μετασχηματισμού της ρητίνης - η θερμοκρασία στην οποία πρέπει να φτάσει το καλούπι), η θερμοκρασία αυξάνεται σε σύντομο χρονικό διάστημα για να γίνει η θερμότητα ομοιόμορφη.

(2) Διαδικασία χύτευσης. Αφού εγχύσει τηγμένη ρητίνη στο καλούπι, η μικρή μπάλα σφραγίζει την πύλη του καλουπιού, προκειμένου να γίνει ομοιόμορφη η θερμοκρασία και η πίεση, θερμάνετε το μεταλλικό καλούπι.

(3) Αργή διαδικασία ψύξης. Χρησιμοποιώντας έναν μηχανισμό που διατηρεί την ίδια τη δύναμη σύσφιξης, το καλούπι αφαιρείται από τη μηχανή χύτευσης διατηρώντας ταυτόχρονα την κατάσταση σύσφιξης του καλουπιού. Το αφαιρούμενο καλούπι συμπίεσης μονομερούς υιοθετεί φυσική ψύξη αέρα ή ψύξη αναγκαστικού αέρα και η θερμοκρασία μειώνεται σταδιακά με ρυθμό 1 έως 2 ° C ανά λεπτό.

(4) Διαδικασία απογείωσης. Βγάλτε το χυτευμένο προϊόν από τη μήτρα χύτευσης. Δεδομένου ότι η μήτρα χύτευσης έχει αφαιρεθεί από τη μηχανή χύτευσης, το καλούπι μπορεί να ανοίξει για να βγάλει το χυτευμένο προϊόν αφαιρώντας τον μηχανισμό που διατηρεί τη δύναμη σύσφιξης από μόνη της. Κατά τη διαδικασία αφαίρεσης του χυτευμένου προϊόντος, δεδομένου ότι η πίεση της ρητίνης είναι ισοδύναμη με την ατμοσφαιρική πίεση, δεν χρειάζεται να σπρώξουμε τη συσκευή. Εφόσον το τμήμα που προεξέχει από την επιφάνεια διαχωρισμού ανοίγει, το χυτευμένο προϊόν μπορεί να απελευθερωθεί από το καλούπι.

Τα βασικά στοιχεία της μεθόδου χύτευσης στεγανοποίησης πύλης είναι οι συνθήκες θερμοκρασίας του μεταλλικού καλουπιού και οι συνθήκες πλήρωσης με έγχυση (η πίεση της ρητίνης στο τέλος της αργής ψύξης είναι σε ατμοσφαιρική πίεση). Επομένως, ακόμη και αν πρόκειται για χυτευμένο προϊόν με διαφορετικό σχήμα και όγκο, δεν χρειάζεται να αλλάξετε τη θερμοκρασία του μεταλλικού καλουπιού κατά το χρόνο της ένεσης και στο τέλος της ψύξης. Εφ 'όσον υπάρχει αρκετός χρόνος για να γίνει ομοιόμορφη η θερμοκρασία-πίεση και να διατηρηθεί ένας αργός ρυθμός ψύξης, η ρητίνη εγχύεται και γεμίζεται σύμφωνα με τον όγκο της κοιλότητας, γεγονός που επιτρέπει την αναπαραγωγή υψηλής ακρίβειας.