光学塑料工艺改革之路任重道远
发布时间:2016-01-07 17:15:27点击率:
塑胶五金网讯:作为一种新型的光学性能塑料材料,说光学塑料肩负着重要使命。据了解,美国用注射法制造的光学塑料元件每年可达几百万个,单从经济上考虑,每年就可节约几百万美元。光学事业发展至今,光学塑料独树一帜,以其重量轻、耐冲击、可塑性强、光学特性好以及成本低等优点一直被广泛应用于该领域。然而,光学塑料并非没有缺点,若想寻找应用之突破口,技术研究与创新是必不可少的。光学塑料今后将会是怎样的发展趋势?生产工艺将面临怎样的改革?其应用领域将会得到怎样的拓展?这都是值得探讨的问题。
认识光学塑料及其应用
光学塑料是一种非晶体有机高聚物,以天然树脂或合成树脂为基本成分,加入适量的填料或添加剂可塑制成型,固化后又能定性。根据受热后性能的变化,光学塑料和其它塑料一样可分为热塑性光学塑料和热固性光学塑料两大类。光学塑料之所以有热塑性和热固性两种不同的性质,主要是由合成树脂本身分子结构所引起的。正是由于具备塑料本身这两种特性,光学塑料可作为光学介质材料灵活应用在光学领域中,如热塑性光学塑料制成的反射镜、光纤,以及热固性光学塑料制成的CR-39树脂眼镜片等。
目前光学塑料已广泛地应用于航空、医疗、文教、摄影及通讯等的光学仪器设备中,除了上述提到的,光学塑料还被应用于制造光学基板、照相机、摄录一体机、透镜、隐形眼镜、投影机、光盘等。
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光学塑料优缺点剖析
前面已提到,光学塑料自身有许多优点,例如,光学塑料密度仅为玻璃的1/2,耐冲击强度却比玻璃要高,因此用它代替玻璃可以大大减轻仪器的重量,同时更耐冲击;光学塑料可以设计成非常复杂的形状,这是基于其注塑成型的方法;可同时加工出光学表面和安装定位面,降低了仪器制造成本的同时又减少了装配的工作量;光学塑料用模压法很容易成型,因此可进行大批量生产,降低制造成本等等。
虽然光学塑料优点有许多,但它也有美中不足的地方,例如对温度和湿度等环境变化较敏感,线胀系数大,易受潮;模压成型光学塑料零件存在不同程度的双折射;注射成型过程影响表面面形精度等等。这些缺点限制了光学塑料在更多领域的应用,因此仍急需投入更多技术研究和技术创新工作,进行光学塑料工艺的改革。
光学塑料工艺改革之路
如今光学塑胶原料的研制已得到各国重视,特别是我国,与日本和德国等国际知名光学材料生产厂家相比,无论是从光学玻璃品种还是生产工艺及设备等方面都存在着明显的差距。
因此开发新型的光学材料,研究先进的制造工艺以及测试技术并进行产业化规模生产是我国光学行业一大重要任务。针对目前光学塑料存在的缺点,环球塑化网报道称,今后的工艺改革方向可以从以下几方面着手:
一、提高耐热度和耐湿性。
光学塑料 常用的PMMA热变形温度气为75~80℃,从而使应用范围受到限制;若其热变形温度能达到100~150℃,则可更多地应用到光学透镜上;另外光学塑料一般都有吸水性,极大地影响光学性能,因此,降低吸水率,提高耐湿性极为重要。
二、减少双折射
高分子材科都有双折射问题,光学塑料自然不例外,因此研制出双折射小的光学塑料尤为重要,可以在它的形态结构、摩尔量、密度、内应力以及成型时分子取向等方面着手进行工艺改革。
三、注塑成型工艺的研究
光学塑料在成型过程流动模式和冷却、固化收缩对光学零件的面形精度会受到影响,但我国对于高精度光学零件的研究甚少,因此建议今后应大力开展光学塑料注射成型工艺方面的研究。
四、提高折射率
我们知道,透镜的折射率越大,越易进行像差校正,从而能提高透镜的性能。目前的光学塑料折射率都在1.6以下,并且品种少、选择余地小,因此大力开展高折射率光学塑料的研究,将折射率提高到1.6以上至关重要。
近年来光学塑料在制造技术方面已取得很大进步,但自身存在的缺点限制了其多方面的应用。光学塑料本身具有的巨大潜力,只有走上工艺改革之路,克服自身的弱点,才能使光学塑料乃至光学事业的发展得到推动,使之更 地应用于人们生活中。



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