標準與定制聚合物光學器件-注塑成型

鏡片成型和模制光學器件

我們的工程師與您密切合作，了解應用，評估公差，確定需要制定的質量指標，并構建一個能夠始終如一地將光學元件交付給印刷的模具。

聚合物與玻璃相比的優(yōu)勢

注塑聚合體光學與玻璃光學器件相比，具有許多優(yōu)勢，如下所述：

• 低成本的熱塑性塑料，如PMMA（丙烯酸）、環(huán)烯烴聚合物“COP"（如Zeonex）、聚碳酸酯、聚酯（如OKP-4）和聚苯乙烯。

• 注塑流程提供大規(guī)模的經(jīng)濟效益。

• 具有成本效益的能力，可生產(chǎn)復雜形狀（非球面和自由曲面光學元件）。

• 直接在光學元件上安裝功能。

雖然塑料光學無法在每種應用中使用，設計人員都將通過在非常適合其使用的應用中，使用精心設計的塑料光學器件來獲得競爭優(yōu)勢。

降低材料成本

一般來說，用于定制注塑成型的熱塑性塑料比玻璃便宜。 熱塑性材料的體積非常大，其顆粒形式是直接注入成型機的形式。與玻璃光學器件不同，熱塑性塑料在注塑成型的成型光學器件之前，不會預先成型。

規(guī)模效益

這種樹脂不僅比玻璃便宜，而且注塑聚合物光學元件所需的循環(huán)時間比使用研磨和拋光技術生產(chǎn)光學元件所需的循環(huán)時間要短得多。

此外，通常可以制造多腔模具，以在每個成型周期中生產(chǎn)多個鏡片。 需要大量零件并具有商業(yè)公差的項目是多腔模具的良好候選者。

復雜形狀

可以將非球面添加到光學系統(tǒng)中，以校正某些幾何像差，例如球面像差。 此外，根據(jù)其與系統(tǒng)孔徑光闌或瞳孔的距離，非球面表面會影響彗差、球面像差、散光和畸變。 在光學模具嵌件上可以創(chuàng)建復雜的形狀，并在注塑過程中以出色的精度多次復制。

此外，自由曲面光學器件的使用正變得越來越流行，特別是在AR/VR和HUD應用中。如果可以優(yōu)化設計以允許使用注塑成型塑料，則可以大大降低生產(chǎn)自由曲面光學器件的成本。

當涉及到光學元件的定制注塑成型時，無論表面類型如何，都使用科學的模具加工技術來開發(fā)穩(wěn)健且可重復的成型周期。 當需要測量零件時，差異就出現(xiàn)了，因為球面很容易用干涉儀測量，但非球面表面需要全息零校正器的額外費用。 非球面和自由曲面光學器件通常使用接觸式輪廓儀或坐標測量機 （CMM） 進行測量。 由于這些專業(yè)儀器，選擇具有適當設備的光學成型商至關重要，并且需要計量專業(yè)知識。

結合光學和機械特性

聚合物光學器件可以很容易地將光學表面與機械安裝基準相結合。 在這樣做的過程中，光學設計人員正在利用制造業(yè)定制注塑成型的方法。 通過添加法蘭、凸耳或其他結構等安裝特征，設計人員可以減少裝配中的組件數(shù)量并簡化裝配過程，并減少 BOM 上的零件數(shù)量。

聚合物與玻璃的缺點

• 光譜透射：大多數(shù)聚合物僅適用于可見光或近紅外范圍

• 恒定使用溫度水平：低于玻璃，一般低于120°C

• 高折射率溫度依賴性 （dn/dt）：大約是玻璃的 20 倍

• 高熱膨脹系數(shù) （dl/dt）：幾乎是玻璃的 10 倍

• 折射率范圍窄，可用材料的阿貝數(shù)

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