Strauji attīstoties attēlveidošanas tehnoloģijai, cilvēki jebkurā laikā un vietā var ierakstīt notiekošo, ainavas un apkārtējos cilvēkus savās kamerās vai mobilajos tālruņos. Šo augsto tehnoloģiju produktu galvenās sastāvdaļas ir tieši augstas precizitātes optiskie komponenti. Agrāk šāda veida optiskajās lēcās kā galvenais materiāls tika izmantots stikls, taču stiklam neizbēgami ir trūkumi, piemēram, augsta kvalitāte, augsts trauslums un augsta cena. rūpniecība un informācijas nozare. Masveida ražošanas atslēga ir iesmidzināšana.
Kā mēs visi zinām, iesmidzināšana tiek plaši izmantota plastmasas detaļu masveida ražošanā, taču ar tradicionālo iesmidzināšanas liešanas tehnoloģiju ir grūti sasniegt optisko komponentu precizitāti. Lai sasniegtu vajadzīgās izmēru pielaides un virsmas kvalitāti, ir jāoptimizē visa procesa ķēde. Pēc gadiem ilgiem pētījumiem precīzas optiskās sastāvdaļas ar vairāk funkcijām un saprātīgām cenām tagad var izgatavot, izmantojot precīzas iesmidzināšanas liešanas tehnoloģiju, lai apmierinātu tirgus vajadzības.
Pētot iesmidzināšanas liešanas procesu, var konstatēt, ka precīzai iesmidzināšanai ir sešas acīmredzamas atšķirības salīdzinājumā ar tradicionālo iesmidzināšanu.
1. Produkta struktūras dizains
Lai iegūtu vislabāko virsmas kvalitāti un mazākās izmēru pielaides, ļoti svarīga ir izstrādājuma struktūras konstrukcija. Produkta dizains norāda arī plastmasas detaļu izmēru pielaides. Pēc zināmas pieredzes kopējie projektēšanas principi ir šādi: izvairīties no plastmasas detaļu lokāla sieniņu biezuma, kā rezultātā rodas saraušanās dobumi; kontrolēt minimālā sienas biezuma izmēru (nosaka pēc materiāla); nedrīkst būt caurumiem, spraugām utt. Izveidojiet metināšanas līniju; sienas biezumam nevajadzētu pārāk daudz mainīties, izvēlieties vienmērīgu pāreju; saglabājiet plastmasas daļas sieniņu biezumu vienādu.
Tā kā plastmasa ir mazāk stabila nekā stikls, plastmasas lēcu refrakcijas indeksa precizitāte ir zemāka nekā stikla lēcām. Vispārīgi runājot, standarta vides apstākļos plastmasas lēcu refrakcijas indeksa izmaiņu diapazons ir lielāks par 1 procentu, un refrakcijas indeksa izmaiņas izraisīs izmaiņas objektīva fokusa garumā. No fizikāliem eksperimentiem var zināt, ka parastas sfēriskas lēcas fokusa attālumu nosaka laušanas koeficients n, lēcas biezums T un sfēriskais rādiuss R, un šiem trim parametriem ir atšķirīga ietekme uz fokusa attālumu, tostarp refrakcijas indekss n. ir vislielākā ietekme. Lai samazinātu laušanas koeficienta izmaiņas, projektēšanas laikā stingri jāatzīmē lēcas ģeometriskā pielaide un apstrādes precizitāte.
2. Instrumentu dizains
Instrumenta dizains ir tikpat svarīgs kā izstrādājuma dizains, un griešanas efekts tiks tieši atspoguļots plastmasas daļas virsmā. Kad plastmasas detaļu precizitāte sasniedz mikronu līmeni (μm), instrumenta izmēru pielaidei jābūt mazākai par 1 μm. Lai gan instrumentu projektēšanai tas nav viegls uzdevums, ir daudz instrumentu vienību, no kurām izvēlēties. Ir vērts atzīmēt, ka izmēru stabiliem nažiem ir nepieciešami augstas stiprības materiāli, kas spēj veikt dažādas termiskās apstrādes, kuru nozīme bieži tiek ignorēta. Eksperimenti ir pierādījuši, ka gadījumā, ja rūdīta tērauda metalogrāfiskās struktūras pārveidošanas process no austenīta uz martensītu nav pilnībā pabeigts, materiāla mikrostruktūra mainīsies, izraisot makroskopiskas izmēru izmaiņas pat bez slodzes. Notiek 0.01 līdz 0,001 mm deformācija.
3. Iesmidzināšanas formēšanas iekārtas
Iesmidzināšanas formēšanas iekārtas ir svarīga visas procesa ķēdes sastāvdaļa. Iesmidzināšanas formēšanas iekārtas kūst, plastificē polimērus, iesmidzina tos veidnēs un nepārtraukti cirkulē. Tam nepieciešama precīza katra procesa parametra kontrole, piemēram, iesmidzināšanas temperatūra, iesmidzināšanas tilpums, iesmidzināšanas ātrums, dobuma spiediens utt. Inžektorliešanas iekārtu precizitāte nosaka plastmasas detaļu formēšanas precizitāti.
Precīzijas iesmidzināšanas formēšanas iekārta ir slēgta cilpa, un tās darbību pilnībā kontrolē šie parametri. Iesmidzināšanas formēšanas laikā katrai mehāniskajai darbībai jābūt precīzai (piemēram, divu veidņu montāžas plākšņu paralēlismam, pārvietojoties), un visām iekārtas daļām ir nepieciešama augsta stabilitātes pakāpe. Tā kā formēšanas iekārtas piedziņas bloku darbina elektrība, tai ir acīmredzamas priekšrocības precizitātes un reproducējamības ziņā, un tas ir piemērots precīzai iesmidzināšanai.
4. Pelējuma darbnīcas apstrādes jauda
Papildus dizaina elementiem precīzā apstrāde ir arī ļoti svarīga injekcijas formēšanas sastāvdaļa. Pelējuma apstrādei jāveic precīza apstrāde un cieši saskaņots montāžas process. Ja šī izmēru pielaides daļa nav labi kontrolēta, vēlākā iesmidzināšanas formēšanas procesā būs grūti salabot plastmasas daļas izmēru pielaidi vai arī ir šaurāks regulējamo iesmidzināšanas liešanas parametru diapazons. Attīstoties ātrgaitas griešanai, var prognozēt, ka precīza ātrgaitas vairāku asu frēzēšana pakāpeniski aizstās EDM (izlādes apstrādi).
Lai veidņu ieliktnis atbilstu kvalitātes prasībām, vienkristāla dimantu var izmantot kā darbgalda graudu virpošanai. Lielākais dimanta virpošanas trūkums ir tas, ka ar to nevar tieši griezt melnos metālus, piemēram, tēraudu, jo dzelzs dimantu diezgan ātri nolietos. Pašlaik daži uzņēmumi ir veikuši dažus pētījumus par termiskās apstrādes procesu, kura mērķis ir panākt monokristāla dimanta virpošanas efektu, uzlabojot leģētā instrumentu tērauda griešanas veiktspēju. Agrīnie rezultāti izskatās ļoti daudzsološi. Protams, ir jāpievērš uzmanība arī pašam virpošanas vai frēzēšanas instrumentam, jo cementētā karbīda virpošanas instrumenta griezējmala pēc ātrgaitas virpošanas nolietosies, tāpēc ir nepieciešams izmantot precīzas asināšanas mašīnu, lai atkārtoti asinātu. griešanas malas gals. Mēs pievēršam lielu uzmanību šo instrumentu griešanas plaknei un griešanas malai, pat mazākie griešanas malas trūkumi tiks atspoguļoti izveidotajā izstrādājumā.
5. Iesmidzināšanas formēšanas process
Iesmidzināšanas formēšanas procesu var iedalīt divos veidos: tradicionālā iesmidzināšanas formēšana un iesmidzināšanas presēšana. Tradicionālajā iesmidzināšanas formēšanā plastmasas dzesēšanas procesā tiks radīts iekšējais spriegums, kas mainīs plastmasas daļas veiktspēju un izraisīs objektīva polarizāciju. Lai pārvarētu šo potenciālo iekšējo spriegumu, viena no apstrādes metodēm ir plastmasas detaļu atkausēšana, taču šī metode radīs plastmasas detaļu deformāciju, kas nav piemērota. Tagad var izmantot iesmidzināšanas kompresijas formēšanu. Iesmidzināšanas kompresijas formēšanu bieži izmanto, lai veidotu izstrādājumus ar smalkām struktūrām, piemēram, plastmasas lēcas ar difrakcijas funkcijām. Tas atšķiras no tradicionālā iesmidzināšanas formēšanas procesa vairākos acīmredzamos veidos. Tās formēšanas procesa parametru darbības joma ir apkopota šādi:
Iesmidzināšanas spiediens (turēšanas spiediens): lielāks par 100 MPa (atkarībā no plastmasas daļām vai materiāliem); iesmidzināšanas ātrums: atkarībā no veidnēm, plastmasas daļām un materiāliem; plastifikācijas temperatūra: 200-320 grādi ; pelējuma temperatūra: 100-150 grāds ; Formēšanas cikls: vairāk nekā 0,5 minūtes.
Tā kā precīzā iesmidzināšanas formēšana ir jauna veida iesmidzināšanas liešanas metode, nav pieredzes, ko mācīties no tās liešanas parametriem. Lai iegūtu piemērotus formēšanas parametrus, var izmēģināt šādas metodes. Pirmkārt, projektējiet un izgatavojiet iesmidzināšanas veidņu komplektu (neņemot vērā saraušanās ātrumu), un otrajā posmā izvēlieties vienu no iesmidzināšanas formēšanas parametriem, sadaliet to vairākos diferenciālos un pa vienam veiciet iesmidzināšanas formēšanas optimizāciju. Pēc tam nosakiet formētās plastmasas daļas izmēru un mainiet iesmidzināšanas veidnes formu un izmēru atbilstoši plastmasas daļai. Ar šo metodi iegūtajiem procesa parametriem bieži ir augsta stabilitāte un precizitāte. Protams, šī risinājuma ieviešanai ir nepieciešamas sarežģītas mērīšanas iekārtas (koordinātu mērīšanas mašīna), moderns veidņu veikals (vairāku asu frēzēšanas centrs) un projektēšanas daļas matemātiskās iespējas (simulācijas analīze).
6. Tehniķu spējas
Lai plastmasas detaļām panāktu stingras izmēru pielaides, jau pašā sākumā ir jāņem vērā precīza iesmidzināšana. Apsveriet dažādus faktorus, piemēram, optisko dizainu, izstrādājuma struktūras dizainu, formēšanas procesa parametrus un formēšanas aprīkojumu, un apsveriet šos mijiedarbības faktorus kopumā, un nevienu nevar ignorēt. Tāpēc ir jāpieņem darbā daži augsto tehnoloģiju un pieredzējuši projektēšanas inženieri, kuri var veikt tādus uzdevumus kā optiskā projektēšana, izstrādājumu struktūras projektēšana, instrumentu projektēšana, galīgo elementu analīze un veidņu plūsmas analīze. No otras puses, lai gan lielāko daļu injekcijas liešanas procesa darbību var vadīt ar datoriem, lai realizētu pilnībā automatizētu ražošanu, darbnīcā joprojām ir nepieciešami augsti izglītoti un augsto tehnoloģiju talanti. Tā kā precīzās iesmidzināšanas formēšanas procesa kontrole ir vismodernākā tehnoloģija iesmidzināšanas formēšanas jomā. Tās tipiskā iezīme ir tāda, ka iesmidzināšanas formēšanas iekārtai ir uzlabots vadības interfeiss, kas prasa, lai kāds nepārtraukti uzraudzītu un savlaicīgi pielāgotu galvenos procesa parametrus, tāpēc cilvēka faktors ir ļoti svarīgs.
Izmantojot precīzu iesmidzināšanu, polimēru optiku var ražot lielos apjomos un ar augstu precizitāti. Protams, tas ir tikai sākums. Precīza iesmidzināšana joprojām nav perfekta dažos aspektos, piemēram: polimēru materiālu izpēte un izstrāde, iesmidzināšanas formēšanas iekārtu projektēšana, veidņu stāvokļa noteikšana, plastmasas detaļu precizitāte un liešanas simulācijas analīzes programmatūras izmantošana. Šie pētījumi noteikti nodrošinās cilvēkiem labākas plastmasas optiskās lēcas.
