一种3D曲面镜片的制造方法.pdf

本发明公开了一种3D曲面镜片的制造方法，包括如下步骤：注塑步骤：熔料从模腔的一侧射入，当所述熔料填充所述模腔体积的10％～40％时，往所述模腔中射入辅助气体；压缩步骤：当所述熔料填充所述模腔体积的45％～90％时，排出所述辅助气体，所述模腔内部开始进行压缩，得到所述3D曲面镜片。本发明最终所得的产品可以替代玻璃做3C产品的屏幕、后壳等零部件，可应用于高端智能手机和平板电脑、可穿戴式设备、仪表板及工业用电脑等领域。

1.  一种3D曲面镜片的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：
注塑步骤：熔料从模腔的一侧射入，当所述熔料填充所述模腔体积的10％～40％时，往所述模腔中射入辅助气体；
压缩步骤：当所述熔料填充所述模腔体积的45％～90％时，排出所述辅助气体，所述模腔内部开始进行压缩，得到所述3D曲面镜片。

2.  如权利要求1所述的制造方法，其特征在于：所述往所述模腔中射入辅助气体是所述辅助气体在所述模腔的所述熔料射入的一侧以及与该侧相对的一侧同时射入。

3.  如权利要求1所述的制造方法，其特征在于：在所述压缩步骤中，当所述熔料填充所述模腔体积的45％～90％的同时，射入的所述辅助气体的体积达到所述模腔体积的10％～30％。

4.  如权利要求1所述的制造方法，其特征在于：所述制造方法的主要工艺参数为：模具温度60℃～200℃，成型压力30～200MPa，熔体温度200℃～320℃，熔料注射时间1s～30s，延迟压缩时间1s～10s，压缩速度2mm/s～50mm/s，压缩力1t～10t，压缩时间5s～420s。

5.  如权利要求1所述的制造方法，其特征在于：所述3D曲面镜片是透明的塑胶镜片。

6.  如权利要求5所述的制造方法，其特征在于：所述熔料是PC或PMMA。

7.  如权利要求1～6任意一项所述的制造方法，其特征在于：所述3D曲面镜片中的所述3D曲面是弧面。

8.  如权利要求7所述的制造方法，其特征在于：所述3D曲面镜片的形状为矩形弧面、圆形弧面、椭圆形弧面和多边形弧面中的一种。

9.  如权利要求1～6任意一项所述的制造方法，其特征在于：所述熔料从所述模腔的一侧呈扇形射入。

10.  如权利要求1～6任意一项所述的制造方法，其特征在于：所述辅助气体为氮气、氩气和氦气中的至少一种。

一种3D曲面镜片的制造方法
技术领域
本发明涉及压缩注塑成型工艺，特别是涉及一种3D曲面镜片的制造方法。
背景技术
目前3D曲面玻璃制作都是采用3D成型玻璃技术加工的，3D成型玻璃技术是将玻璃放在弧形模具之间，加热到800℃接近熔化的边缘，再压进弧形模具里让玻璃弯曲后，通过CNC精雕机加工和抛光处理，再热转印装饰图纹进行视觉效果处理。3D成型玻璃的加工良率偏低，总体良率低于50％，生产无法达到量产，3D成型玻璃加工，CNC精雕机的机台数量需求很大，投资成本高，且CNC磨抛一片3D成型玻璃的时间在40分钟以上，加工效率不到普通盖板玻璃的五分之一。由于3D成型玻璃加工十分困难，目前3D成型的前盖板玻璃市场价格是普通玻璃8到10倍，3D成型的后盖板的玻璃也是普通玻璃4到5倍。透明塑料正在逐步取代3D曲面玻璃的主导地位，产品具有轻薄、透明洁净、抗指纹、防眩光、坚硬、耐刮伤等优点，但目前还没有成型3D曲面塑胶镜片的工艺。
发明内容
为了弥补上述现有技术的不足，本发明提出一种3D曲面镜片的制造方法。
本发明的技术问题通过以下的技术方案予以解决：
一种3D曲面镜片的制造方法，包括如下步骤：
注塑步骤：熔料从模腔的一侧射入，当所述熔料填充所述模腔体积的10％～40％时，往所述模腔中射入辅助气体；
压缩步骤：当所述熔料填充所述模腔体积的45％～90％时，排出所述辅助气体，所述模腔内部开始进行压缩，得到所述3D曲面镜片。
如果按照压缩注塑成型的工艺直接成型3D曲面镜片，产品会有大、小头，产品外观不良、尺寸不稳定、翘曲变形、有斜面等现象，根据出现的上述不良调整工艺参数后产品不良问题仍不可控，且不良现象不稳定，为此，本发明在成型的特定的时间内通入辅助气体，将辅助气体直接通入模腔中，然后在压缩步骤时 排出辅助气体，通入的辅助气体可以消除产品的内应力，改善产品的上述不良，并保证产品的尺寸精度。
优选地，所述往所述模腔中射入辅助气体是所述辅助气体在所述模腔的所述熔料射入的一侧以及与该侧相对的一侧同时射入。
辅助气体从模腔的相对的两侧射入，这样熔料射入模腔的量在模腔的两端为均衡的。
优选地，在所述压缩步骤中，当所述熔料填充所述模腔体积的45％～90％的同时，射入的所述辅助气体的体积达到所述模腔体积的10％～30％。
在以上技术方案中，控制熔料和辅助气体的射入量，使得两者同时在模腔中达到所需的量，然后开始进行压缩，这样成型的产品更均匀，良品率更高。
优选地，所述制造方法的主要工艺参数为：模具温度60℃～200℃，成型压力30～200MPa，熔体温度200℃～320℃，熔料注射时间1s～30s，延迟压缩时间1s～10s，压缩速度2mm/s～50mm/s，压缩力1t～10t，压缩时间5s～420s。
压缩的时间为5s～420s，如果压缩时间太短，会出现产品固化不完全的现象，而如果固化时间长，成型周期长。
优选地，所述3D曲面镜片是透明的塑胶镜片。
优选地，所述熔料是PC或PMMA。
优选地，所述3D曲面镜片中的所述3D曲面是弧面。
优选地，所述3D曲面镜片的形状为矩形弧面、圆形弧面、椭圆形弧面和多边形弧面中的一种。
优选地，所述熔料从所述模腔的一侧呈扇形射入。
优选地，所述辅助气体为氮气、氩气和氦气中的至少一种。
本发明还具有如下优点：
1、与玻璃成型工艺相比较，本发明工艺简单、工序简洁、成本低、加工周期短，生产效率高、产品良率高。
2、本发明中采用塑胶原料压缩注塑成型，塑胶原料优先选择PMMA、PC，具有极大的设计自由度且易于塑形，具有轻薄、透明洁净、抗指纹、防眩光、坚硬、耐刮伤等优点。
3、本发明的工艺具有较低的注塑压力、均匀的锁模压力作用和较低的部件 内应力。
4、压缩注塑成型后的3D曲面镜片的厚度可以达到0.60mm～3.00mm。
5、压缩注塑成型后的3D曲面镜片可以具有多种形状外观，又可增加弧形边缘触控，符合人体学。
6、3D曲面镜片的空间大，能解决天线布置空间不足及增强收讯功能，使产品更美观出色，产品设计差异化使消费者更能青睐。
7、本发明适用于批量生产。
8、突破了只有直接注塑玻璃3D曲面的技术瓶颈，使3D曲面技术多一项新的技术与选择。
9、与普通注塑成型相比，压缩注塑成型后的产品密度更大，产品硬度高，产品更均匀。
10、通过压缩注塑成型的产品收缩均匀、尺寸精度高、稳定性好、变形小，可应用于高端智能手机和平板电脑、可穿戴式设备、仪表板及工业用电脑等领域。
附图说明
图1是本发明的优选实施例中成型3D曲面镜片所需要的模具的简化示意图；
图2是本发明的优选实施例中成型的3D曲面镜片的结构示意图。
具体实施方式
下面对照附图并结合优选的实施方式对本发明作进一步说明。
在一些实施例中，3D曲面镜片的制造方法，包括如下步骤：
(1)注塑步骤：熔料从模腔的一侧射入，当所述熔料填充所述模腔体积的10％～40％时，往所述模腔中射入辅助气体；
(2)压缩步骤：当所述熔料填充所述模腔体积的45％～90％时，排出所述辅助气体，所述模腔内部开始进行压缩，得到所述3D曲面镜片。
在一个优选的实施例中，包括：
如图2所示，成型的3D曲面镜片的形状为矩形弧面，采用的熔料为PC，最终成型的3D曲面镜片是透明的，厚度可以达到0.60mm～3.00mm。
成型3D曲面镜片所需要的模具主要包括前模仁、后模仁、后模推块、流道以及进浇口，作为一种示意，如图1所示，前模仁和后模仁合模后形成的模腔1的形状与3D曲面镜片的形状相符，进浇口2的位置位于模腔的长度方向的中间 位置，进浇口2为扇形，进浇口与模腔靠近的一侧的长度为模腔的长度的1/4～1/3，这样有利于产品成型的充填，尤其对薄、大、透明的产品效果更佳；流道3采用S型流道，在成型时利于产品的外观。在设计模具时，模仁经过镜面抛光处理为宜，模仁的尺寸公差控制在0.005mm～0.01mm为宜。模腔的圆跳动精度要求在±0.03mm为宜，针对大尺寸3D曲面镜片(长60mm～300mm，宽50mm～120mm)，在模具设计产品时，产品的尺寸每边都预留:1mm～3mm，后续压缩注塑成型后再通过CNC加工到要求尺寸；而对于小尺寸的3D曲面镜片(长1mm～60mm(不取60mm)，宽1mm～50mm(不取50mm))可以不需要做尺寸预留，直接压缩注塑成型产品的最终尺寸即可。
压缩注塑成型以上的3D曲面镜片分为注塑与压缩两个阶段，在注塑熔料之前，模具为合模状态，此时的前模仁、后模仁预留有0.20mm的间隙。熔料由进浇口射入，当熔料填充模腔体积的40％时，从进浇口所在的一侧以及与该侧相对的另一侧同时向模腔中射入氮气，当充入氮气的体积为模腔体积的15％且熔料填充模腔体积的80％时，氮气从排气孔排出，模腔内部开始压缩，此时模腔中的熔料在后模推块的作用下取得产品的实际厚度及尺寸。压缩注塑成型的主要工艺参数：模具温度170℃，成型压力150MPa，熔体温度210℃，注射时间13s，延迟时间1s，压缩速度8mm/s，压缩力5t，压缩时间50s。
本实施例中成型后的3D曲面镜片通过可以外观增硬技术使产品硬度达到要求，增硬后的产品铅笔硬度可达到5H/1000g，最终所得的产品可以替代玻璃做3C产品的屏幕，后壳等零部件，可应用于高端智能手机和平板电脑、可穿戴式设备、仪表板及工业用电脑等领域。
3D曲面镜片除了为矩形弧面外，在其他实施例中还可以是圆形弧面、椭圆形弧面、多边形弧面等。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明的保护范围。