标准与定制聚合物光学器件-注塑成型

镜片成型和模制光学器件

我们的工程师与您密切合作，了解应用，评估公差，确定需要制定的质量指标，并构建一个能够始终如一地将光学元件交付给印刷的模具。

聚合物与玻璃相比的优势

注塑聚合体光学与玻璃光学器件相比，具有许多优势，如下所述：

• 低成本的热塑性塑料，如PMMA（丙烯酸）、环烯烃聚合物“COP”（如Zeonex）、聚碳酸酯、聚酯（如OKP-4）和聚苯乙烯。

• 注塑流程提供大规模的经济效益。

• 具有成本效益的能力，可生产复杂形状（非球面和自由曲面光学元件）。

• 直接在光学元件上安装功能。

虽然塑料光学无法在每种应用中使用，设计人员都将通过在非常适合其使用的应用中，使用精心设计的塑料光学器件来获得竞争优势。

降低材料成本

一般来说，用于定制注塑成型的热塑性塑料比玻璃便宜。 热塑性材料的体积非常大，其颗粒形式是直接注入成型机的形式。与玻璃光学器件不同，热塑性塑料在注塑成型的成型光学器件之前，不会预先成型。

规模效益

这种树脂不仅比玻璃便宜，而且注塑聚合物光学元件所需的循环时间比使用研磨和抛光技术生产光学元件所需的循环时间要短得多。

此外，通常可以制造多腔模具，以在每个成型周期中生产多个镜片。 需要大量零件并具有商业公差的项目是多腔模具的良好候选者。

复杂形状

可以将非球面添加到光学系统中，以校正某些几何像差，例如球面像差。 此外，根据其与系统孔径光阑或瞳孔的距离，非球面表面会影响彗差、球面像差、散光和畸变。 在光学模具嵌件上可以创建复杂的形状，并在注塑过程中以出色的精度多次复制。

此外，自由曲面光学器件的使用正变得越来越流行，特别是在AR/VR和HUD应用中。如果可以优化设计以允许使用注塑成型塑料，则可以大大降低生产自由曲面光学器件的成本。

当涉及到光学元件的定制注塑成型时，无论表面类型如何，都使用科学的模具加工技术来开发稳健且可重复的成型周期。 当需要测量零件时，差异就出现了，因为球面很容易用干涉仪测量，但非球面表面需要全息零校正器的额外费用。 非球面和自由曲面光学器件通常使用接触式轮廓仪或坐标测量机 （CMM） 进行测量。 由于这些专业仪器，选择具有适当设备的光学成型商至关重要，并且需要计量专业知识。

结合光学和机械特性

聚合物光学器件可以很容易地将光学表面与机械安装基准相结合。 在这样做的过程中，光学设计人员正在利用制造业定制注塑成型的方法。 通过添加法兰、凸耳或其他结构等安装特征，设计人员可以减少装配中的组件数量并简化装配过程，并减少 BOM 上的零件数量。

聚合物与玻璃的缺点

• 光谱透射：大多数聚合物仅适用于可见光或近红外范围

• 恒定使用温度水平：低于玻璃，一般低于120°C

• 高折射率温度依赖性 （dn/dt）：大约是玻璃的 20 倍

• 高热膨胀系数 （dl/dt）：几乎是玻璃的 10 倍

• 折射率范围窄，可用材料的阿贝数