厚壁透明透镜导光条光学注塑解决方案

厚壁透明透镜导光条光学注塑解决方案

厚壁光学注塑成型和微型光学成型解决方案有着很大的不同，例如手机镜头等往往需要的是超精密高速注塑，设计的更多的是高速充填的重复精度问题，而厚壁件情况要复杂的多。

举一个常见的汽车近光灯透镜成型案例：57克重的PC透镜，厚度29mm，双曲面，轮廓度误差0.02mm；基本检验要求，不能有气泡、黑点、流痕、白雾、黑屋，注塑265℃，厚度为29mm的情况下，基本收缩率按0.55%为例计算，收缩率约0.3mm，厚壁的一个形体，在注塑后受流动方向、温差、冷却速率、膜内压力、模腔温度的影响下，各向的收缩率并不呈线性变化。所以，普通的注塑工艺很难达到表面轮廓度误差小于0.02mm的精度，这就对注塑工艺的再现性提出了高难度的要求，即便不能完全控制到理论状态，工艺的再线性精度要足够高，才有可能用面形补偿的方法获得高轮廓精度的厚壁曲面透镜，埃科思团队在十多年的研究和实践中，摸索出一套完善的成型工艺数据，并因此对注塑机的性能和注塑工艺控制进行改进优化，使得该技术应用于厚壁成型时，可以获得远超常规成型工艺的透镜品质，在2021年，研发并商业应用于1出8穴和一出16穴的厚壁透镜的高精度注塑成型，从而大大降低了透镜的注塑成本。

注塑系统配置专用的塑化组件、射出控制、无氧塑化、低速高压注塑、动态变温注塑、射出压缩等多种功能。自2010年以来，已服务于奔驰、宝马、大众、长城、长安、通用、福特、本田、日产、吉利等众多汽车品牌。

针对厚壁透明光学注塑，需要有效解决缩水、流痕、白晶。以及导光条的黄变、透光率、黑点、黑雾等问题，埃科思团队研发了多种应对解决方案，例如：低速高压注塑（最低稳定可调速度0.1mm/s，最高注射压力高达4000bar），使注塑过程中有效缓解进胶流纹、唱片纹等问题，同时有饥饿喂料、无氧塑化、射出压缩、精准熔胶计量、低速注塑低惯量运动控制、高压PVT成型等工艺，配合特殊的塑化组件，有效处理气泡、白雾、缩水等问题，无氧塑化和饥饿喂料功能，更使得PC材料即时成型周期高达20min也能保持不黄边、无气泡，抑制原料分解气垢的产生，从而提高产品的品质和合格率。

厚壁的注塑系统，基本的成型要素要求：1、低速稳定性，本案例中，最低可控速度为0.5mm/s；2、塑化的品质：无白雾、白晶、不黄变、高通透；3、塑化过程气体和水分含量低，注塑过程稳定无气痕、扰流痕、气泡；4、工艺中压力切换平缓无冲击无震荡，实现充填流动无内冲击剪切，工艺再现精度高。

图例：常见的白雾控制和通透性对比：

1、通用型透明厚壁光学注塑机系列，锁模力从40吨-2500吨，用于常规透明光学注塑成型。

2、双射台光学注塑机系列，锁模力从240吨-2500吨，在常规透明光学注塑机的基础上，配置了两个射台，可以快速切换选择使用不同的射台，三种通常的适用场景是：A、注塑的光学制品有时候选用PC或PMMA，常规注塑机在更换注塑材料时，需要耗费大量时间和昂贵的原材料了清洗螺杆料筒，而且很难保证清洗是否完全干净，具备两套注射单元时，可以将两个料筒螺杆区分适用，快速切换，经济而且高效；适用场景B: 重量大小差异较大的产品很难共用一台注塑机的时候，配置的两个注塑单元螺杆的大小不同，生产小注塑重量的产品时切换小产品，大的制品切换大的注塑螺杆，从而合理匹配注塑螺杆大小，提高产品的合格率，并提高设备的利用率，同时，使车间的注塑设备更灵活的调度排产计划，方便订单的生产安排，提高经济效益；适用场景C：当某些产品的试模阶段可能会使用回料或颜色料时，方便区分使用，正品生产使用另外的料筒生产，合理利用不同原料，提高生产安排的经济效益。

3、多组分层射注塑系统，锁模力从280-2500吨，可以配备2-4个注塑单元，实现厚壁制品的高效率高精度生产，例如厚壁高精度透镜，一台机器上可以实现单层、双层、三层、五层等注塑工艺，实现高效率的生产周期，并且与传统的双色注塑机不同的是，该系列机器，完全可以当作普通的单色注塑机使用，射嘴可以在中心及前后偏位自由调节工作，实现1、2、3、4、6工位的模具的注塑操作，使机器的利用率完全发挥出来。