Pildindustehnoloogia kiire arenguga saavad inimesed igal ajal ja igal pool oma kaamerasse või mobiiltelefonidesse jäädvustada toimuvat, maastikke ja inimesi enda ümber. Nende kõrgtehnoloogiliste toodete põhikomponendid on just ülitäpsed optilised komponendid. Varem kasutati seda tüüpi optiliste läätsede puhul põhimaterjalina klaasi, kuid klaasil on paratamatult puudusi, nagu kõrge kvaliteet, kõrge rabedus ja kõrge hind. tööstus ja infotööstus. Masstootmise võti on survevalu.
Nagu me kõik teame, kasutatakse survevalu laialdaselt plastosade masstootmises, kuid traditsioonilise survevalutehnoloogiaga on keeruline optiliste komponentide täpsust saavutada. Nõutavate mõõtmete tolerantside ja pinnakvaliteedi saavutamiseks tuleb kogu protsessi ahel optimeerida. Pärast aastatepikkust uurimistööd on turu vajadustele vastavaks täppispritsevormimistehnoloogia abil võimalik nüüd valmistada täppis-optilisi komponente, millel on rohkem funktsioone ja mõistlik hind.
Survevalu protsessi uurides võib leida, et täppissurvevormimisel on kuus ilmset erinevust võrreldes traditsioonilise survevaluga.
1. Toote struktuuri kujundamine
Parima pinnakvaliteedi ja väikseimate mõõtmete tolerantside saamiseks on toote struktuuri disain väga oluline. Tootedisainis on märgitud ka plastosade mõõtmete tolerantsid. Mõnede kogemuste põhjal on levinud projekteerimispõhimõtted järgmised: vältige plastosade seina paksust, mis põhjustab kokkutõmbumise õõnsusi; kontrollida seina minimaalse paksuse suurust (määratud materjali järgi); ei tohiks olla auke, pilusid jne. Moodustage keevisliin; seina paksus ei tohiks liiga palju muutuda, vali sujuv üleminek; hoidke plastosa seina paksus ühtlane.
Kuna plast on vähem stabiilne kui klaas, on plastläätsede murdumisnäitaja täpsus madalam kui klaasläätsedel. Üldiselt on tavalistes keskkonnatingimustes plastläätsede murdumisnäitaja muutuste vahemik suurem kui 1 protsent ja muutused murdumisnäitajas põhjustavad muutusi läätse fookuskauguses. Füüsikaliste katsete põhjal saab teada, et tavalise sfäärilise läätse fookuskauguse määrab murdumisnäitaja n, läätse paksus T ja sfääriline raadius R ning need kolm parameetrit mõjutavad fookuskaugust erinevalt, sealhulgas murdumisnäitaja n. omab suurimat mõju. Murdumisnäitaja muutumise vähendamiseks tuleb projekteerimisel rangelt märkida läätse geomeetriline tolerants ja töötlustäpsus.
2. Tööriistade disain
Tööriista disain on sama oluline kui toote disain ja lõikeefekt kajastub otseselt plastosa pinnal. Kui plastosade täpsus jõuab mikronini (μm), peab tööriista mõõtmete tolerants olema väiksem kui 1 μm. Kuigi see ei ole tööriistade kujundamisel lihtne ülesanne, on valida paljude tööriistaüksuste vahel. Tasub teada, et mõõtmetekindlate noade jaoks on vaja ülitugevaid materjale, mis mahutavad erinevaid kuumtöötlusi, mille tähtsust sageli eiratakse. Katsed on tõestanud, et kui karastatud terase metallograafilise struktuuri muundumisprotsess austeniidist martensiidiks ei ole täielikult lõppenud, muutub materjali mikrostruktuur, mis põhjustab makroskoopilisi mõõtmete muutusi isegi koormuse puudumisel. Tekib deformatsioon 0.01 kuni 0,001 mm.
3. Injektsioonvormimisseadmed
Survevaluseadmed on kogu protsessiahela oluline osa. Survevaluseadmed sulavad, plastifitseerivad polümeere, süstivad need vormidesse ja ringlevad pidevalt. See nõuab iga protsessi parameetri täpset juhtimist, nagu sissepritse temperatuur, sissepritse maht, sissepritse kiirus, õõnsuse rõhk jne. Survevaluseadmete täpsus määrab plastosade vormimise täpsuse.
Täppissurvevaluseadmed on suletud ahelaga ja selle tööd kontrollivad täielikult need parameetrid. Survevalu ajal peab iga mehaaniline tegevus olema täpne (näiteks kahe vormi kinnitusplaadi paralleelsus liikumisel) ja kõik seadme osad nõuavad suurt stabiilsust. Kuna vormimisseadmete ajamiüksust juhib elekter, on sellel ilmsed eelised täpsuse ja reprodutseeritavuse osas ning see sobib täppispritsevormimiseks.
4. Hallituse töökoja töötlemisvõimsus
Peale disainielementide on survevalu väga oluline osa ka täppistöötlus. Hallituse töötlemine peab läbima täpse töötluse ja tihedalt sobitatud montaažiprotsessi. Kui see osa mõõtmete tolerantsist ei ole hästi kontrollitud, on hilisemas survevaluprotsessis plastosa mõõtmete tolerantsust raske parandada või on survevalu parameetrite reguleeritav vahemik kitsam. Kiire lõikamise arenedes võib ennustada, et täppis-kiire mitmeteljeline freesimine hakkab järk-järgult asendama EDM-i (tühjendustöötlus).
Selleks, et vormisisend vastaks kvaliteedinõuetele, saab treipingi terana kasutada monokristallteemanti. Teemanttreimise suurim miinus on see, et sellega ei saa otseselt lõigata mustmetalle, näiteks terast, sest raud kulutab teemanti üsna kiiresti. Praegu on mõned ettevõtted uurinud kuumtöötlemisprotsessi, mille eesmärk on saavutada monokristallide teemanttreimise efekt, parandades legeeritud tööriistaterase lõikejõudlust. Varased tulemused tunduvad väga paljulubavad. Loomulikult tuleb tähelepanu pöörata ka trei- või freestööriistale endale, sest tsementkarbiidist treitööriista lõikeserv kulub pärast kiiret treimist, mistõttu on vaja uuesti teritamiseks kasutada täppisteritusmasinat. lõikeserva ots. Pöörame nende tööriistade lõiketasapinnale ja lõikeservale suurt tähelepanu, ka kõige väiksemad lõikeserva vead peegelduvad vormitavas tootes.
5. Survevalu protsess
Survevalu protsessi võib jagada kahte tüüpi: traditsiooniline survevalu ja survevalu. Traditsioonilise survevalu korral tekib plasti jahutamise käigus sisemine pinge, mis muudab plastosa jõudlust ja põhjustab läätse polarisatsiooni. Sellest potentsiaalsest sisepingest ülesaamiseks on üheks töötlusmeetodiks plastosade lõõmutamine, kuid see meetod põhjustab plastosade deformatsiooni, mis ei sobi. Nüüd saab kasutada survevaluvormi. Tihti kasutatakse survevaluvormi peene struktuuriga toodete, näiteks difraktsioonifunktsiooniga plastläätsede moodustamiseks. See erineb traditsioonilisest survevaluprotsessist mitmel selgel viisil. Selle vormimisprotsessi parameetrite ulatus on kokku võetud järgmiselt:
Sissepritserõhk (hoidmisrõhk): suurem kui 100 MPa (olenevalt plastosadest või -materjalidest); sissepritse kiirus: sõltuvalt vormidest, plastosadest ja materjalidest; plastifitseerimistemperatuur: 200-320 kraadi ; vormi temperatuur: 100-150 kraadi ; Vormimistsükkel: rohkem kui 0,5 min.
Kuna täppissurvevalu on uut tüüpi survevalumeetod, pole selle vormimisparameetritest õppida kogemusi. Sobivate vormimisparameetrite saamiseks saab proovida järgmisi meetodeid. Esiteks projekteerige ja valmistage survevaluvormide komplekt (arvestamata kokkutõmbumiskiirust) ning teises etapis valige üks survevalu parameetritest, jagage see mitmeks diferentsiaaliks ja tehke ükshaaval survevalu optimeerimine. Seejärel tuvastage vormitud plastosa suurus ja muutke survevaluvormi kuju ja suurust vastavalt plastosale. Selle meetodiga saadud protsessiparameetrid on sageli kõrge stabiilsuse ja täpsusega. Loomulikult on selle lahenduse rakendamiseks vaja keerukaid mõõteseadmeid (koordinaatmõõteseade), täiustatud vormitöökoda (mitmeteljeline freesimiskeskus) ja projekteerimisosa matemaatilisi võimalusi (simulatsioonianalüüs).
6. Tehnikute võimekus
Plastdetailide rangete mõõtmete tolerantside saavutamiseks tuleb algusest peale mõelda täppissurvevalule. Mõelge erinevatele teguritele, nagu optiline disain, toote struktuuri disain, vormimisprotsessi parameetrid ja vormimisseadmed, ning arvestage neid koosmõjulisi tegureid tervikuna ning kedagi ei saa ignoreerida. Seetõttu on vaja palgata mõned kõrgtehnoloogilised ja kogenud projekteerimisinsenerid, kes suudavad täita selliseid ülesandeid nagu optiline projekteerimine, toote struktuuri projekteerimine, tööriistade projekteerimine, lõplike elementide analüüs ja vormivoolu analüüs. Teisest küljest, kuigi enamikku survevaluprotsessi toiminguid saab täielikult automatiseeritud tootmiseks juhtida arvutite abil, on töökojas siiski vaja kõrgelt haritud ja kõrgtehnoloogilisi talente. Kuna täppissurvevormimisprotsessi juhtimine on survevalu valdkonnas kõige tipptasemel tehnoloogia. Selle tüüpiline omadus on see, et survevalumasinal on täiustatud juhtimisliides, mis nõuab, et keegi jälgiks pidevalt ja õigeaegselt peamisi protsessiparameetreid jälgiks ja kohandaks, seega on inimfaktor väga oluline.
Täpse survevalu abil saab polümeeri optikat toota suurtes kogustes ja suure täpsusega. Muidugi on see alles algus. Täppissurvevalu ei ole ikka veel täiuslik mõnes aspektis, näiteks: polümeermaterjalide uurimine ja arendus, survevaluseadmete projekteerimine, hallituse seisundi tuvastamine, plastosade täppismõõtmine ja vormimise simulatsioonianalüüsi tarkvara rakendamine. Need uuringud annavad inimestele kindlasti paremad plastikust optilised läätsed.
