注塑光學元件因具備良好的機械性能和耐候性能,極大的設計自由度,易于塑形、重量輕等多重優(yōu)勢,正不斷加速擴大應用領域。當下,無論是汽車、消費電子還是醫(yī)療等先進領域,都借力注塑光學元件的特點,朝著精度更高、性能更好、更輕量化的方向發(fā)展。
通過注塑成型工藝,把加熱成流體的定量光學塑料注入到模具型腔中,在加熱加壓條件下成型,冷卻固化后最終便形成注塑光學元件。在注塑過程中,注塑壓力,注塑時間,注塑溫度都是影響塑料光學元件成型質量的關鍵要素。
以HUD反射鏡的注塑為例。HUD反射鏡將行車信息投射到擋風玻璃上,再通過擋風玻璃反射給駕駛員,輔助安全駕駛。為了得到更大的視場角,較好的成像效果并且在擋風玻璃上清晰顯示這些信息而不失真,需要大尺寸反射鏡投射出非常精確的圖像。因此反射鏡成型的精度、外觀、尺寸及光學設計指標非常嚴格,生產反射鏡的成本和注塑工藝的難度也更高。
通過傳統(tǒng)注塑工藝生產HUD反射鏡等大尺寸厚壁產品,往往需要提高注塑壓力以達到要求,填滿反射鏡模具型腔,同時卻也導致了產品收縮不均勻,面型不均勻,不符合反射鏡的實際應用需求。為了能夠滿足HUD反射鏡的性能要求,富蘭光學采用特殊的注塑成型設備和工藝,克服更為復雜的機器控制、工藝控制以及模具技術難點,提高產品品質,實現(xiàn)反射鏡在內的大尺寸產品高精度成型。
在注塑前,工程師首先會針對繁復的產品需求,運用數(shù)據(jù)模擬軟件調整流動填充、模具冷卻、塑膠應力、熱塑性等因素,結合理論知識和實際經驗一次次地分析和調整,確定最終的模具設計方案。
在產品注塑過程中,技術團隊結合了兩種成型技術,把控溫度、壓力等因素,根據(jù)不同需求調節(jié)模具型腔厚度,從而在合理的壓力下使模腔中的壓力均勻分布于反射鏡整個表面,保證產品面型均勻且厚度尺寸均勻。在注塑完成后即可恢復設計厚度并能有效提高產品面型精度和尺寸穩(wěn)定性,大幅提升后續(xù)制程表面工藝處理的良率。最終穩(wěn)定高效地生產出高精度、大尺寸的AR-HUD自由曲面反射鏡。不僅擁有更大的可視角度和更好的成像質量,還實現(xiàn)了實景環(huán)境與虛擬信息的完美疊加。
富蘭光學采用的特殊注塑成型工藝不僅適用于大尺寸的曲面元件,也同樣適用于薄壁、微型化元件,光學鏡片,如AR/VR光學元件、菲涅爾透鏡等。
在“智能制造”、“工業(yè)4.0”的趨勢下,制造業(yè)持續(xù)提升研發(fā)制造水平以適應日新月異的市場需求,富蘭光學也將繼續(xù)秉承光學創(chuàng)新,助建美好生活的使命,專注光學注塑技術研發(fā)和應用拓展。