超厚壁聚合物光学产品多次注射-压缩成形技术研究

作者：高若翔; 焦晓龙; 阮剑波; 陈豪; 周期峰; 赵朋

来源：精密成形工程, 2023, 15(09): 47-56.

DOI：10.3969/j.issn.1674-6457.2023.09.006

• 多次注射
• 超厚壁产品
• 注射-压缩
• 收缩形变
• 模具设计

目的 针对聚合物材料在注射成形过程中密度变化大，在成形超厚壁光学产品时容易产生收缩、气泡等缺陷，难以满足高性能成形需求等问题，提出了一种新型多次注射-压缩成形工艺，并研究了成形次数、压缩距离等参数对厚壁光学产品成形形变和双折射的影响规律。方法 设计并制造了相应的多次注射-压缩成形模具，将超厚产品分解为若干个薄壁制件，通过连续多次注射可以实现任意厚度与分层方式的产品成形，从而实现厚壁光学产品的成形，最大成形厚度可达100 mm。在此基础上，通过实验对多次注射-压缩成形的关键参数进行了研究。结果 多次注射可改变产品的变形形式，由单次注射产品的翘曲形变转变为收缩形变，且形变值减小达70.3%。随着压缩距离的增大，产品形变呈现先减小后增大的趋势，单次注射-压缩成形产品形变值最大可减小32.7%，而多次注射-压缩产品最小收缩形变值仅为未压缩产品的1.1%。此外，与注射成形相比，压缩工艺可以减小产品的双折射，而压缩距离对双折射的影响不显著。结论 多次注射可以对单次注射成形缺陷进行补偿。通过注射-压缩成形工艺，可显著减小产品的形变，同时提高光学性能，实现超厚壁光学产品的高性能成形。

• 单位
  浙江大学; 海天塑机集团有限公司