AR/VR眼鏡光學(xué)元件中，不易碎裂和輕巧的塑料是重要的光學(xué)原材料之一。塑料光學(xué)元件的注塑要求精密度很高，成型是塑料鏡片制造中重要的一步，成型件的精度一部分取決于產(chǎn)品形狀設(shè)計(jì)和模具，另一部分取決于成型過(guò)程中的參數(shù)調(diào)節(jié)。鏡片成型設(shè)備一般采用螺桿式注塑機(jī)，本文主要介紹注塑成型流程及AR/VR鏡片注塑機(jī)供應(yīng)商。

注塑成型基本流程包括原料處理、合模、注射、V/P轉(zhuǎn)換、保壓、冷卻、開模、制品取出、剪切、檢測(cè)等步驟。

1. 塑料原材料干燥

塑料原材料是需要干燥后才能進(jìn)入注塑流程的，如下圖Zeonex的說(shuō)明所列，需要通過(guò)預(yù)先干燥4-10小時(shí)去除溶解的空氣中的水分以防止成品顏色灰暗，產(chǎn)生碳化物及空隙。

2. 注塑氮?dú)獗Ｗo(hù)

進(jìn)行注塑成型的時(shí)候，要進(jìn)行氮?dú)獗Ｗo(hù)以防止出現(xiàn)碳化，燒焦，變色等情況。

3.合模

模具閉合，模具的可動(dòng)側(cè)由注塑機(jī)帶動(dòng)和固定側(cè)鎖閉。注塑成型機(jī)的鎖閉機(jī)構(gòu)，控制機(jī)構(gòu)，模具機(jī)座結(jié)構(gòu)都會(huì)對(duì)塑膠鏡片的制造精度產(chǎn)生影響。

4.注射，V/P轉(zhuǎn)換及保壓

料筒中的塑料顆粒進(jìn)入螺桿，螺桿旋轉(zhuǎn)把所料顆粒前送，隨著塑料顆粒經(jīng)過(guò)加熱段，逐漸變成熔融態(tài)，被推入最前射出段，整個(gè)螺桿前送，推送最前端的塑料進(jìn)入模具（此時(shí)料筒停止供料），而后螺桿后退，螺桿旋轉(zhuǎn)準(zhǔn)備再次送料。這個(gè)步驟看起來(lái)簡(jiǎn)單，但是其實(shí)包含了幾個(gè)分解步驟，而且也是成型參數(shù)中最重要的部分。其中有注射階段，V/P轉(zhuǎn)換階段和保壓階段。一般使用壓力，速度曲線來(lái)描述這一過(guò)程。同時(shí)，成型機(jī)上對(duì)于不同的步驟都可以進(jìn)行分別的設(shè)置。

注射

注射過(guò)程指的是螺桿前推把熔融塑料推入模具的過(guò)程，該過(guò)程不是以一個(gè)固定速度進(jìn)行的，而是分幾個(gè)步驟，在不同階段使用不同的注射速度完成對(duì)模具型腔的填充。

V/P轉(zhuǎn)換（Velocity/Pressure Switch）

前面的注塑流程上主要負(fù)責(zé)把塑料注入模具型腔，填充滿。在這個(gè)過(guò)程中，螺桿的運(yùn)動(dòng)主要是通過(guò)控制前進(jìn)速度來(lái)完成，當(dāng)模具型腔快要填滿時(shí)，就需要開始控制型腔內(nèi)塑料的壓力，要防止壓力太大造成飛邊，內(nèi)應(yīng)力過(guò)高等問(wèn)題。這時(shí)，螺桿的運(yùn)動(dòng)就由流動(dòng)速率控制轉(zhuǎn)換到壓力控制，這個(gè)轉(zhuǎn)化點(diǎn)被稱為保壓切換控制點(diǎn)，既V/P轉(zhuǎn)換點(diǎn)。切換方式一般有三種，為壓力切換，時(shí)間切換和位置切換。壓力切換就是當(dāng)機(jī)器檢測(cè)到射出壓力達(dá)到設(shè)定壓力時(shí)，轉(zhuǎn)換為壓力傳感器控制螺桿運(yùn)動(dòng)；位置切換為當(dāng)螺桿運(yùn)動(dòng)到某一設(shè)定位置時(shí)，轉(zhuǎn)換為壓力控制傳感器控制螺桿運(yùn)動(dòng)；時(shí)間切換為當(dāng)注射開始一段特定的時(shí)間后，轉(zhuǎn)換為壓力控制傳感器控制螺桿運(yùn)動(dòng)。

保壓

V/P轉(zhuǎn)換后，螺桿會(huì)通過(guò)繼續(xù)前移，填充滿模具并達(dá)到一個(gè)設(shè)定的保壓壓力。

5.冷卻

產(chǎn)品在模具中冷卻，直至達(dá)到設(shè)計(jì)的冷卻時(shí)間。冷卻時(shí)間是決定注塑生產(chǎn)效率的重要參數(shù)。

6.開模，制品頂出及取出

模具打開，制品被頂出，然后被機(jī)械臂取出。模具合模進(jìn)行下一次注塑。

7.剪切

被機(jī)械臂取出的多穴鏡片會(huì)放置在剪切機(jī)上，由熱刀和流道分離，并自動(dòng)化裝盤。

8.烘烤

鏡片剪切裝入鏡片托盤后，為了進(jìn)一步降低內(nèi)應(yīng)力，優(yōu)化鏡片的性能（MTF及信賴性），會(huì)進(jìn)行烘烤。烘烤的實(shí)現(xiàn)主要是把鏡片放置入特定溫度的烤箱中一定時(shí)間自然冷卻或者控制溫度逐漸降低退火。比如放置入75℃-95℃的烤箱中3-5小時(shí)，然后自然冷卻。

9.成型后的檢測(cè)

成型后剪切下來(lái)的鏡片會(huì)進(jìn)行各種參數(shù)的測(cè)定，其中包括面型，偏心，應(yīng)力雙折射，透過(guò)率，外觀等。

注塑機(jī)供應(yīng)廠家

住友

Sumitomo (SHI) Demag塑料機(jī)械有限公司是全球最大的塑料加工注塑機(jī)制造商之一。隸屬于住友重機(jī)械的塑膠機(jī)械事業(yè)部1980年開始銷售自主開發(fā)機(jī)型SG系列，1990年開始銷售全電動(dòng)注塑機(jī)SE系列，在行業(yè)內(nèi)的地位也日益提升。2008年通過(guò)收購(gòu)德國(guó)DEMAG公司，在歐洲增設(shè)銷售據(jù)點(diǎn)。

住友重機(jī)械推出的全電動(dòng)注塑機(jī)SE-EV-A系列光學(xué)專用機(jī)，搭載了卓越的機(jī)械性能從而實(shí)現(xiàn)高精度成型，同時(shí)配套光學(xué)專用螺桿組件從而支持VR/AR鏡頭的穩(wěn)定成型。SE-EV-A系列已經(jīng)活躍在世界各地的光學(xué)成型領(lǐng)域。

● 特點(diǎn)1：高精度

模板支撐裝置、無(wú)襯套拉桿，防止可動(dòng)側(cè)模板的傾斜；

高精度噴嘴接觸結(jié)構(gòu)，防止固定側(cè)模板的傾斜。

● 特點(diǎn)2：穩(wěn)定性

直驅(qū)結(jié)構(gòu)，優(yōu)異的低速射出控制特性。

● 特點(diǎn)3：減少不良

鏡片專用螺桿組件，最適合光學(xué)成型的設(shè)計(jì)。光學(xué)規(guī)格憑借高混煉形狀(副螺紋)，可預(yù)防空氣進(jìn)入、熔融不充分等問(wèn)題，并能夠防止黑點(diǎn)、白點(diǎn)、氣泡和銀條等不良現(xiàn)象。在COP和PMMA鏡片的成型中非常有效。

發(fā)那科

Fanuc發(fā)那科，是一間提供如機(jī)器人和電腦數(shù)控機(jī)床等自動(dòng)化產(chǎn)品服務(wù)的公司，主要由日本“發(fā)那科公司”（日語(yǔ)：ファナック株式會(huì)社 Fanakku Kabushikigaisha）、美國(guó)密歇根州羅切斯特山的“美國(guó)發(fā)那科公司”以及盧森堡的“歐洲發(fā)那科公司”組成。 發(fā)那科是世界上最大的工業(yè)機(jī)器人制造商之一，公司名稱是富士自動(dòng)化數(shù)控（Fuji Automatic Numerical Control）的英文縮寫。最早期的發(fā)那科公司是富士通開發(fā)的早期數(shù)字控制和伺服系統(tǒng)公司的一部分。

發(fā)那科全新一代精密電動(dòng)注塑機(jī)ROBOSHOT α-SiB專為光學(xué)產(chǎn)品的注塑成型搭載，可用于AR/VR鏡片注塑。

● 配備21.5寸電容屏，操作更簡(jiǎn)便

● 通過(guò)AI模具保護(hù)功能保護(hù)高精度模具

● 標(biāo)準(zhǔn)化的精密鎖模力控制，實(shí)現(xiàn)更高穩(wěn)定性的注塑成型

● 高精度的壓力控制，保證光學(xué)產(chǎn)品的高面精度

來(lái)源：超光/住友/發(fā)那科/艾邦智造

審核編輯：湯梓紅