注射压缩成型和注射成型平板的光学性能对比研究.pdf

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1、陈宇宏，等：注射压缩成型和往射成型平板的光学性能对比研究注射压缩成型和注射成型平板的光学性能对比研究术陈宇宏袁渊周克斌柳沥翔(北京航空材料研究院，北京100095)摘要研究了注射成型和注射压缩成型平板的光学性能特点，然后对两者光学性能的差异进行了分析。结果表明，注射成型平板的光学畸变和角偏差大，与其残余应力大且分布范围宽有关；而注射压缩成型平板的残余应力相对较小且分布范围较窄，型腔压力分布更为均匀，从而成型平板具有更低的光学畸变和角偏差。关键词注射成型注射压缩成型光学畸变角偏差残余应力收缩注射压缩成型将注射成型和压缩成型两种成型～115'E，时间为4～8h，然后再注

2、射成型，模具温度方式结合在一起，即成型过程中模具首次合模，但动为9O一120~C，注塑压力为50～130MPa，注射温度模和定模不完全闭合而保留一定的压缩间隙，随后为280—320℃。向型腔内注射熔体，熔体注射完毕后，由专设的合模1．3性能测试机构实施二次合模，在模具完全闭合的过程中，型腔透光率和雾度按GB／T2410—1980测试；中的熔体再一次流动并被压实。内应力分布采用偏振光法进行分析；注射压缩成型刚开始多用于光学透镜、激光唱光学畸变按照HB7398．1—1996《透明件光片等小尺寸高精度光学制品领域，但从2O世纪末学畸变试验方法》进行测试，测试距离为1．5m

3、；起，注射压缩成型开始用于制造航空和汽车领域的角偏差按照ASTMF733—1990(R2003)进行测大尺寸透明件I2。在航空领域，1996年美国开始试，测试距离为1m。实施下一代透明件计划J，其中重点是发展包括注2结果与讨论射压缩成型技术在内的透明件低压成型技术；在汽2．1光学性能车领域J，2006年6月美国国家公路运输安全管理图1是注射成型和注射压缩成型制得的Pc平局批准了注射压缩成型聚碳酸酯(PC)车窗可用于板样件。从外观看不出两者光学性能的差距，但进汽车。同年，注射压缩成型PC车窗首先在德国奔一步的光学性能测试显示出两者存在不同。驰公司生产的一款Merced

4、es车型和日本本田公司的一款HondaCivic车型上得到使用。国内的注射压缩成型技术处在起步阶段，大尺寸透明件注射压缩成型技术基本是空白，笔者从一一“十一五”开始，进行了大尺寸透明件注射压缩成型{a)(h)技术的基础研究J。与普通注塑件不同，透明件a一注射成型；b一注射压缩成型成型的技术难点体现在光学质量方面，其中关键技图1注射成型和注射压缩成型平板术是如何成型出低光学畸变、低角偏差透明件，影响(1)透光率因素包括注塑件的残余应力、收缩、翘曲变形等。图2示出注射成型和注射压缩成型平板不同波笔者以一种透明平板为例，比较了注射成型和段的透光率。积分后注射成型平板的透光

5、率为注射压缩成型两种成型方法对平板光学性能的影87．8％，注射压缩成型平板件的透光率为87．O％，两响，分析了产生光学性能差距的原因。者没有明显差距。1实验部分(2)雾度1．1主要原材料注射成型和注射压缩成型平板的雾度均在平板注射用的原料采用自行改性的PC。0．9％一1．1％之间，两者没有明显差距。1．2平板的注射成型及注射压缩成型平板的成型模具系自行设计和加工。注射前国家高技术研究发展计划(863)资助项目(2007AA03Z534)PC粒料先放进烘箱进行干燥处理，干燥温度为100收稿日期：2010—07—0226工程塑料应用2010年，第38卷，第9期一一ca)

6、(b)a一注射成型；b-注射压缩成型波长／nm图4平行平面偏振光场下平板的偏振光照片a一注射成型；b一注射压缩成型应力为零，则在起偏镜后观察到的光场为明场，如果图2注射成型和注射压缩成型透明件在不同波段的透光率中间放置的样品存在内应力，则同样会出现彩色条(3)光学畸变纹，但颜色会与正交平面偏振光场(暗场)下的颜色图3是注射成型和注射压缩成型平板的光学畸不一样。由图4同样可见，注射成型平板存在较大变测试图，除去边缘效应外，注射成型平板的光学畸范围的残余应力，而注射压缩成型平板的彩色区域变最大值为1／6，而注射压缩成型平板的光学畸变面积很小，大部分区域的内应力很低。最大

7、值为1／12，显然注射压缩成型平板具有更低的对平板第一主方向上的模内残余应力分布进行光学畸变。了计算分析，结果如图5所示。一一a一注射成型；b-注射压缩成型a一注射成型；b-注射压缩成型图3平板光学畸变测试图图5模内残余应力分布比较(4)角偏差从图5可以看出，注射成型平板的残余应力相注射成型平板的最大角偏差为7，而注射压缩对较大，最大值为39．02MPa，且分布范围较宽，为成型平板的最大角偏差为3，因此注射压缩成型平18．26—39．02MPa，平板的四个角、浇口周围与中间板具有更低的角偏差。区域的残余应力差距很大；注射压缩成型平板的残2．2注射成型和注射压缩成