Uz brzi razvoj tehnologije snimanja, ljudi mogu snimati ono što se dešava, pejzaž i ljude oko sebe svojim kamerama ili mobilnim telefonima bilo kada i bilo gdje. Osnovne komponente ovih visokotehnoloških proizvoda su upravo visokoprecizne optičke komponente. U prošlosti je ova vrsta optičkih leća koristila staklo kao glavni materijal, ali staklo neminovno ima nedostatke kao što su visok kvalitet, visoka krhkost i visoka cijena. industrije i informatičke industrije. Ključ masovne proizvodnje je brizganje.
Kao što svi znamo, brizganje se široko koristi u masovnoj proizvodnji plastičnih dijelova, ali tradicionalnom tehnologijom brizganja teško je postići preciznost optičkih komponenti. Da bi se postigle potrebne tolerancije dimenzija i kvaliteta površine, cijeli procesni lanac mora biti optimiziran. Nakon godina istraživanja, precizne optičke komponente s više funkcija i razumnim cijenama sada se mogu napraviti pomoću tehnologije preciznog brizganja kako bi se zadovoljile potrebe tržišta.
Proučavajući proces brizganja, može se otkriti da precizno brizganje ima šest očiglednih razlika u odnosu na tradicionalno brizganje.
1. Dizajn strukture proizvoda
Kako bi se postigla najbolja kvaliteta površine i najmanja tolerancija dimenzija, dizajn strukture proizvoda je vrlo važan. Dizajn proizvoda također ukazuje na tolerancije dimenzija plastičnih dijelova. Iz nekog iskustva, uobičajeni principi dizajna su sljedeći: izbjegavajte lokalnu debljinu zidova plastičnih dijelova, što rezultira šupljinama skupljanja; kontrolirati veličinu minimalne debljine zida (određene materijalom); ne bi trebalo biti rupa, utora itd. Formirajte liniju zavarivanja; debljina zida ne bi se trebala previše mijenjati, odaberite glatki prijelaz; održavajte ujednačenu debljinu stijenke plastičnog dijela.
Budući da je plastika manje stabilna od stakla, tačnost indeksa prelamanja plastičnih sočiva je niža od one kod staklenih leća. Općenito govoreći, u standardnim uvjetima okoline, raspon promjene indeksa prelamanja plastičnih sočiva je veći od 1 posto, a promjene indeksa prelamanja će uzrokovati promjene u žižnoj daljini sočiva. Iz fizičkih eksperimenata može se znati da je žižna daljina uobičajenog sfernog sočiva određena indeksom prelamanja n, debljinom sočiva T i sfernim radijusom R, a ova tri parametra imaju različite efekte na žižnu daljinu, među kojima je indeks loma n ima najveći uticaj. Kako bi se smanjila promjena indeksa prelamanja, geometrijska tolerancija i tačnost obrade sočiva moraju biti striktno označeni tokom dizajna.
2. Dizajn alata
Dizajn alata je podjednako važan kao i dizajn proizvoda, a efekat rezanja će se direktno odraziti na površini plastičnog dela. Kada preciznost plastičnih dijelova dostigne nivo mikrona (μm), tolerancija dimenzija alata mora biti niža od 1 μm. Iako ovo nije lak zadatak za dizajn alata, postoji mnogo alatnih jedinica koje možete izabrati. Vrijedi napomenuti da su dimenzijski stabilni noževi zahtijevaju materijale visoke čvrstoće koji mogu izdržati različite toplinske obrade, čija se važnost često zanemaruje. Eksperimenti su dokazali da ako proces transformacije metalografske strukture kaljenog čelika iz austenita u martenzit nije u potpunosti završen, mikrostruktura materijala će se promijeniti, uzrokujući makroskopske promjene dimenzija, čak i u odsustvu opterećenja. Doći će do deformacije od 0.01 do 0,001 mm.
3. Oprema za brizganje
Oprema za brizganje je važan dio cjelokupnog lanca procesa. Oprema za brizganje se topi, plastifikuje polimere, ubrizgava ih u kalupe i neprekidno cirkuliše. Zahteva preciznu kontrolu svakog parametra procesa, kao što su temperatura injektiranja, zapremina ubrizgavanja, brzina ubrizgavanja, pritisak u šupljini, itd. Preciznost opreme za injekcijsko prešanje određuje tačnost oblikovanja plastičnih delova.
Oprema za precizno brizganje je zatvorena petlja, a njen rad je u potpunosti kontrolisan tim parametrima. Tokom brizganja, svaka mehanička radnja mora biti tačna (kao što je paralelnost dvije ploče za montažu kalupa pri kretanju), a svi dijelovi na opremi zahtijevaju visok stepen stabilnosti. Budući da se pogonska jedinica opreme za kalupljenje pokreće električnom energijom, ima očigledne prednosti u tačnosti i ponovljivosti, te je pogodna za precizno brizganje.
4. Kapacitet obrade kalupa radionice
Osim dizajnerskih elemenata, precizna obrada je također vrlo važan dio brizganja. Obrada kalupa mora proći kroz preciznu mašinsku obradu i blisko usklađen proces montaže. Ako ovaj dio tolerancije dimenzija nije dobro kontroliran, bit će teško popraviti toleranciju dimenzija plastičnog dijela u kasnijem procesu brizganja ili je raspon parametara brizganja koji se može podesiti je uži. S razvojem brzog rezanja, može se predvidjeti da će precizno glodanje velike brzine sa više osovina postupno zamijeniti EDM (mašinska obrada).
Kako bi umetak kalupa ispunio zahtjeve kvaliteta, monokristalni dijamant se može koristiti kao zrno alatne mašine za struganje. Najveći nedostatak tokarenja dijamanata je to što ne može direktno rezati crne metale, kao što je čelik, jer će željezo prilično brzo istrošiti dijamant. Trenutno su neka preduzeća uradila neka istraživanja o procesu termičke obrade, što je postizanje efekta tokarenja monokristalnog dijamanta poboljšanjem performansi rezanja legiranog alatnog čelika. Rani rezultati izgledaju vrlo obećavajuće. Naravno, moramo obratiti pažnju i na sam alat za struganje ili glodanje, jer će se rezna ivica alata za struganje od cementnog karbida istrošiti nakon brzog tokarenja, pa je za ponovno oštrenje potrebno koristiti preciznu mašinu za oštrenje. vrh oštrice. Veliku pažnju posvećujemo ravni sečenja i reznoj ivici ovih alata, čak i najmanji nedostaci na reznoj ivici će se odraziti na formiranom proizvodu.
5. Proces brizganja
Proces brizganja može se podijeliti u dvije vrste: tradicionalno brizganje i brizganje kompresijom. U tradicionalnom brizganju, unutrašnji napon će se stvoriti tokom procesa hlađenja plastike, što će promijeniti performanse plastičnog dijela i uzrokovati polarizaciju sočiva. Da bi se savladao ovaj potencijalni unutrašnji stres, jedna od metoda obrade je žarenje plastičnih dijelova, ali ova metoda će uzrokovati deformaciju plastičnih dijelova, što nije prikladno. Sada se može koristiti brizganje kompresije. Injekciono kompresijsko prešanje se često koristi za formiranje proizvoda s finom strukturom, kao što su plastična sočiva s funkcijama difrakcije. Razlikuje se od tradicionalnog procesa brizganja na nekoliko očiglednih načina. Opseg parametara procesa oblikovanja je sažet na sljedeći način:
Pritisak ubrizgavanja (pritisak zadržavanja): veći od 100MPa (u zavisnosti od plastičnih dijelova ili materijala); brzina ubrizgavanja: ovisno o kalupima, plastičnim dijelovima i materijalima; temperatura plastificiranja: 200-320 stepen ; temperatura kalupa: 100-150 stepen; Ciklus oblikovanja: više od 0,5 min.
Budući da je precizno brizganje nova vrsta metode brizganja, nema iskustva za učenje iz njegovih parametara oblikovanja. Da bi se dobili odgovarajući parametri oblikovanja, mogu se koristiti sljedeće metode. Prvo dizajnirajte i izradite set kalupa za brizganje (bez uzimanja u obzir stope skupljanja), a u drugom koraku odaberite jedan od parametara brizganja, podijelite ga na nekoliko diferencijala i izvršite optimizaciju brizganja jedan po jedan. Zatim otkrijte veličinu oblikovanog plastičnog dijela i modificirajte oblik i veličinu kalupa za ubrizgavanje prema plastičnom dijelu. Parametri procesa dobijeni ovom metodom često imaju visoku stabilnost i tačnost. Naravno, za implementaciju ovog rješenja neophodna je sofisticirana mjerna oprema (koordinatna mjerna mašina), napredna kalupna radionica (višeosni centar za glodanje) i matematičke mogućnosti projektnog dijela (simulacijska analiza).
6. Sposobnost tehničara
Kako bi se postigle uske tolerancije dimenzija za plastične dijelove, precizno brizganje mora se uzeti u obzir od samog početka. Uzmite u obzir različite faktore kao što su optički dizajn, dizajn strukture proizvoda, parametri procesa oblikovanja i oprema za kalupljenje i razmotrite ove faktore u interakciji kao cjelinu i niko se ne može zanemariti. Stoga je potrebno angažirati neke visokotehnološke i iskusne inženjere dizajna koji mogu obavljati zadatke kao što su optički dizajn, dizajn strukture proizvoda, dizajn alata, analiza konačnih elemenata i analiza toka kalupa. S druge strane, iako se većina operacija u procesu brizganja može kontrolirati kompjuterima kako bi se realizirala potpuno automatizirana proizvodnja, u radionici su još uvijek potrebni neki visokoobrazovani i visokotehnološki talenti. Zato što je kontrola preciznog procesa brizganja najsavremenija tehnologija u oblasti brizganja. Njegova tipična karakteristika je da mašina za brizganje ima napredno upravljačko sučelje, koje zahtijeva da neko kontinuirano prati i na vrijeme prilagođava ključne procesne parametre, pa je ljudski faktor vrlo važan.
Sa preciznim brizganjem, polimerna optika se može proizvoditi u velikim količinama i sa velikom preciznošću. Naravno, ovo je samo početak. Precizno brizganje još uvijek nije savršeno u nekim aspektima, kao što su: istraživanje i razvoj polimernih materijala, dizajn opreme za brizganje, detekcija statusa kalupa, precizno mjerenje plastičnih dijelova i primjena softvera za analizu simulacije kalupljenja. Ova istraživanja će sigurno omogućiti ljudima bolje plastične optičke leće.
