镜片制作工艺.doc

眼 鏡 片眼鏡片有近視鏡片、老花鏡片、太陽鏡片等。過去採用光學玻璃加工而成，工序多，加工麻煩、易破裂。現在工業生産中較多採用塑膠注塑成型。其加工簡單，一次性成型出一定的度數，著色容易，成本低。可以採用的材料有聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）和取碳酸酯（PC），由於PC價格較高，一般採用PMMA較多。PMMA是無色熔融狀態下粘度較高，流動性較差，加工溫度爲180-250，在260以上分解，熔體粘度對剪切速率較敏感，所以加工時必須嚴格控制溫度。（一）成型加工下面以花都一公司生産的老化鏡片爲例說明PMMA的加工方法，該公司生産的鏡片爲透明製品，模具1出6個。1、材料：PMMA2、注塑機華美達公司 型號：HMD168M3V PMMA專用螺杆，直徑40mm3、加工條件1） 材料乾燥100KG真空乾燥料斗，乾燥溫度82，時間4小時2） 機筒溫度注嘴80%；前段245；中段240；後段2303） 注射速度、壓力VP位置I段 40% 75% 95mmII段 80% 85% 50mmIII段 60% 80% 15mm4） 熔膠VP位置I段 75% 70% 105mm5） 時間注射時間40秒，保壓時間20秒，冷卻時間60秒6） 背壓15bar7） 模具溫度 80 電熱溫控（二）出現問題及解決方法1、氣泡、銀紋乾燥不足或溫度過高分解而引起，可以採用增加乾燥時間，加強乾燥效果，降低機筒溫度、熔膠速度、注射速度，增加背壓，加強模具的排氣功能等方法來解決。2、熔合紋調整機筒溫度，模具溫度，各級的注射速度、壓力。在熔合紋出現處開設冷卻井效果很好，此眼鏡片的模具採用了這方法，但有些製品不允許這樣做。3、製品收縮、尺寸不準確對於眼鏡片來說，尺寸的精確度影響鏡片的度數，需嚴格控制。可以通過適當調整機筒溫度、熔膠速度，增加注射時間、壓力，保壓時間、壓力，冷卻時間，適當提高模具溫度等方法來改善。 4、表面流動適當提高模具溫度、機筒溫度、注射速度，增加模腔的光潔度5、黑點、變色1） 嚴格控制材料的存放、加料，機台及其環境的乾淨。定期清理加料斗及乾燥設備，儘量採用全部新料加工。2） 嚴格控制機筒溫度、熔膠速度、背壓、注射速度，避免過熱分解而變色。3） 定期清理模具的澆口、流道，避免滯料引起分解變色。4） 定期清理螺杆、過膠頭，過膠圈，過膠墊圈，螺杆，機筒內壁，法蘭內壁等上面的包覆物。6、變脆、易裂 降低機筒溫度、熔膠速度、注射速度、儘量縮短成型周期，避免膠料的機筒內停留時間過長，調整頂出壓力、速度。（三）注意事項1、機型的選用由於PMMA在260以上分解，不宜在機筒內停留時間過長，根據製品的重量、形狀、成型周期等選擇適當的注射量和鎖模力的注塑機。若注射量的餘量過多，成型周期又長，導致熔料在機筒內停留時間過長而分解，影響製品的質量。2、螺杆的選用由於PMMA的熔融粘度高，高溫易分解的特點，應選用塑化性能好，生熱少的螺杆，一般爲加料段較長，螺槽較深，壓縮比適中，在壓縮段或均化段設置副螺紋的分離型螺杆，對於透明鏡片採用屏障型過膠頭，加強塑化效果，對於著色鏡片採用鎖釘型螺杆或鎖釘型過膠頭，加強混合效果。3、射嘴採用開放式射嘴，射嘴長度短些好，不宜用自鎖射嘴。4、材料的乾燥，若採用熱風乾燥，由於PMMA粒料表面易軟化粘連，在料斗下部結成快狀，導致下料困難，因此要注意乾燥溫度不宜過高，風量選擇適當。5、長時間停止操作時，要將機筒溫度降低至170以下，避免熔料在機筒內停留時間過長而分解。6、水口料的取出、破碎、包裝、儲存、混合等過程都要嚴格控制，避免雜色料混入，水口料與新料的比例視製品情況而定。7、定期清理模具型腔的水垢，在發現製品的表面光澤不夠時就需清理。 8、模具的澆口、流道設計須符合少剪切，流動順暢的原則，採用較大尺寸的流道、澆口。模具還應具有良好的排氣性能，合理開設排氣孔和排氣槽。PPC通稱聚碳酸酯，由於其優良的機械性能，俗稱防彈膠。PC具有機械強度高、使用溫度範圍廣、電絕緣性能好（但防電弧性能不變）、尺寸穩定性好、透明等特點。在電工産品、電儀外殼、電子産品結構件上被廣泛使用。PC的改性産品較多，通常有添加玻璃纖維、礦物質填料、化學阻燃劑、其他塑膠等。PC的流動性較差，加工溫度較高，因此其許多級別的改性材料的加工需要專門的塑化注射結構。1、 塑膠的處理PC的吸水率較大，加工前一定要預熱乾燥，純PC乾燥120，改性PC一般用110溫度乾燥4小時以上。乾燥時間不能超過10小時。一般可用對空擠出法判斷乾燥是否足夠。再生料的使用比例可達20%。在某些情況下，可100%的使用再生料，實際份量要視製品的品質要求而定。再生料不能同時混合不同的色母粒，否則會嚴重損壞成品的性質。2、 注塑機的選用現在的PC製品由於成本及其它方面的原因，多用改性材料，特別是電工産品，還須增加防火性能，在阻燃的PC和其他塑膠合金産品成型時，對注塑機塑化系統的要求是混合好、耐腐蝕，常規的塑化螺杆難以做到，在選購時，一定要預先說明。華美達公司有專用的PC螺杆供客戶選用。3、 模具及澆口設計常見模具溫度爲80-100，加玻纖爲100-130，小型製品可用針形澆口，澆口深度應有最厚部位的70%，其他澆口有環形及長方形。澆口越大越好，以減低塑膠被過度剪切而造成缺陷。排氣孔的深度應小於0.03-0.06mm，流道儘量短而圓。脫模斜度一般爲30-1左右。4、 熔膠溫度可用對空注射法來確定加工溫度高低。一般PC加工溫度爲270-320，有些改性或低分子量PC爲230-270。5、 注射速度多見用偏快的注射速度成型，如打電器開關件。常見爲慢速快速成型。6、 背壓10bar左右的背壓，在沒有氣紋和混色情況下可適當降低。7、 滯留時間在高溫下停留時間過長，物料會降質，放也CO2，變成黃色。勿用LDPE、POM、ABS或PA清理機筒。應用PS清理。8、 注意事項有的改性PC，由於回收次數太多（分子量降低）或各種成分混煉不均，易産生深褐色液體泡PMMA俗稱有機玻璃、亞加力等。化學名爲聚甲基丙烯酸甲酯。由於PMMA表面硬度不高、易擦毛、抗衝擊性能低、成型流動性能差等缺點，PMMA的改性相繼出現。如甲基丙烯酸甲酯與苯乙烯、丁二烯的共聚，PMMA與PC的共混等。372有機玻璃就是甲基丙烯酸甲酯與苯乙烯進行共聚而得。如果在372有機玻璃中加入少量的丁腈橡膠（約50%）即可成373有機玻璃。PMMA的流動生比PS、ABS差，熔體粘度對溫度的變化比較敏感，在成型過程中，主要從注射溫度著手來改變熔體粘度。PMMA爲無定形聚合物，熔化溫度大於160，分解溫度達270。1、 塑膠的處理PMMA具有一定的吸水性，其吸水率達0.3-0.4%，而注塑須在0.1%以下的溫度，通常是0.04%。水份的存在使熔體出現氣泡、氣紋，透明度降低等。所以要進行乾燥處理。乾燥溫度80-90，時間爲3小時以上。回收料在某些情況下可100%的使用，實際份量要視品質要求而定，通常可過30%，回收料要避免污染否則會影響透明度和成品的性質。2、 注塑機選用PMMA對注塑機沒有特別要求。因爲其熔體粘度大，需要較深的螺槽和較大直徑的射嘴孔。如果對製品的強度要求較高，則要用較大長徑比的螺杆實行低溫塑化。另外PMMA一定要用乾燥料斗貯料。3、 模具及澆口設計模肯溫度可爲60-80，主流道的直徑應配合內錐度，最佳的角度是5至7，若要注塑4mm或以上製品，角度應爲7，主流道直徑達8至10mm，澆口的整體長度不要超過50mm。對於壁厚小於4mm的製品，流道直徑應爲6-8mm對於壁厚大於4mm的製品，流道直徑應爲8-12mm對邊形、扇形及垂片形澆口深度應爲0.7至0.9t（t爲製品壁厚度），針形澆口的直徑應爲0.8至2mm；低粘度的應選用較小的尺寸。常見的排氣孔有0.05至0.07mm深、6mm寬脫模斜度爲30-1型腔部分35-130之間。4、 熔膠溫度可用對空注射法量度：由210-270不等，具體視供應商提供的資料而定。 5、 注射溫度可用快速注射，但要避免産生高度內應力，宜用多級注射，如慢-快-慢等，注塑厚件時，則採用慢速。6、 滯留時間若溫度爲260，滯留時間最多不超過10分鐘，若溫度爲270，滯留時間不能超過8分鐘POM（又稱賽鋼、特靈）。它是以甲醛等爲原料聚合所得。POM-H（聚甲醛均聚物），POM-K（聚甲醛共聚物）是高密度、高結晶度的熱塑性工程塑料。具有良好的物理、機械和化學性能，尤其是有優異的耐摩擦性能。POM屬結晶性塑膠，熔點明顯，一旦達到熔點，熔體粘度迅速下降。當溫度超過一定限度或熔體受熱時間過長，會引起分解。銅是POM降解催化劑，與POM熔體接觸的部位應避免使用銅或銅材料。1、 塑膠處理POM吸水性小，一般爲0.2%-0.5%。在通常情況下，POM不需乾燥就能加工，但對潮濕原料必須進行乾燥。乾燥溫度80以上，時間2小時以上，具體應按供應商資料進行。再生料使用比例一般不超過20-30%。但要視産品的種類和最終用途而定，有時可達100%。2、 塑機的選用POM除了要求螺杆無滯料區外，對注塑機沒有特別要求，一般注塑即可。3、 模具及澆口設計常見模具溫度控制爲80-90，流道直徑有3-6mm，澆口長度爲0.5mm，澆口大小要視膠壁厚度而定，圓形澆口直徑至少應製品厚度的0.5-0.6倍，長方形澆口的寬度通常是厚度的2倍或以上，深度爲壁厚的0.6倍，脫模斜度40-130之間。排氣系統POM-H 厚度0.01-0.02mm 寬3mmPOM-K 厚度0.04mm 寬3mm4、 熔膠溫度可用空射法量度POM-H 可設爲215 （190-230）POM-K 可設爲205 （190-210）5、 注射速度常見爲中速偏快，過慢易産生波紋，過快易産生射紋和剪切過熱。6、 背壓越低越好，一般不超過200bar7、 滯留時間如設備沒有熔膠滯留點 POM-H 可在215滯留35分鐘POM-K 可在205滯留20分鐘不會有嚴重的分解在注塑溫度下熔體不能在機筒內滯留超過20分鐘。POM-K在240下可滯留7分鐘。如果停機，機筒溫度可降到150，如要長期停機就必須清理機筒子，關閉加熱器。8、 停機清理機筒必須用PE或PP，關閉電熱，把螺杆推在前位。料筒和螺杆必須保持清潔。雜質或污垢會改變POM的過熱穩定性（尤其是POM-H）。所以當用完含鹵聚合物或其