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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勢

注塑聚合體光學與玻璃光學器件相比，具有許多優勢，如下所述：

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

• 注塑流程提供大規模的經濟效益。

• 具有成本效益的能力，可生產復雜形狀（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時間比使用研磨和拋光技術生產光學元件所需的循環時間要短得多。

此外，通常可以制造多腔模具，以在每個成型周期中生產多個鏡片。 需要大量零件并具有商業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中，以校正某些幾何像差，例如球面像差。 此外，根據其與系統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。如果可以優化設計以允許使用注塑成型塑料，則可以大大降低生產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穩健且可重復的成型周期。 當需要測量零件時，差異就出現了，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量并簡化裝配過程，并減少 BOM 上的零件數量。

聚合物與玻璃的缺點

• 光譜透射：大多數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 （dl/dt）：幾乎是玻璃的 10 倍

• 折射率范圍窄，可用材料的阿貝數

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