基于PC无应力的镜片制备工艺及其模具挤压成型装置的制作方法

本发明涉及pc镜片生产领域，特别是涉及基于pc无应力的镜片制备工艺及其模具挤压成型装置。

背景技术：

1、pc镜片是指以聚碳酸酯为主要原料生产的镜片，这种镜片具有优良的物理、光学和机械性能，广泛应用于汽车、电子产品、建筑材料等领域，具体包括汽车前挡风玻璃、摩托车面罩、电子产品显示屏等，是用来替代玻璃的一种重要材料。

2、pc镜片在生产过程中，受pc材料的物理性质影响，例如，pc材料的热膨胀系数、热导率等物理性质，这些性质会影响pc镜片在加工和使用过程中的应力分布和变化，从而使pc镜片成型后内部便存有大量未释放的应力，pc镜片的稳定性也相对减弱，这后续加工或使用过程中，增大pc镜片碎裂的可能性，因此我们提出了基于pc无应力的镜片制备工艺及其模具挤压成型装置来解决问题。

技术实现思路

1、1．要解决的技术问题

2、针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供基于pc无应力的镜片制备工艺及其模具挤压成型装置，本方案通过将模具加热到和流体状态产品原料接近的状态，避免高温的流体状态的产品原料进入模具过程中，骤然遇冷表面开始固化，影响流体状态的产品原料凝固过程中内部应力的释放，有利于提高镜片的品质，而阶梯式的退火工艺，可以让镜片在冷却过程中有充足的时间释放应力，将成品镜片内部应力降到最低，让镜片的品质进一步得到提高。

3、2．技术方案

4、为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

5、基于pc无应力的镜片制备工艺，包括以下制备步骤：

6、s1、备料：准备90-96份聚碳酸酯、0.3-5份有色粉末、0.3-5份添加剂；

7、s2、制料：将聚碳酸酯放入加热箱中进行加热，使其达到均匀的熔融状态，再将有色粉末和添加剂撒入熔融状态的聚碳酸酯中，混合均匀，得到流体状态的产品原料；

8、s3、成型：将成型模具清洗干净，再加热成型模具烘干表面水分，随后继续加热成型模具温度到250-330℃，通过挤出机将流体状态的产品原料持续挤入成型模具中，成型模具停止加热，开始逐渐冷却降温，待其成型；

9、待模具和产品原料温度均降至60-90℃时，将固态的产品原料从模具中取出，得到初级阶段的镜片；

10、s4、退火：趁热将刚得到初级阶段镜片整齐列放在网架上，然后送入退火炉中，以循环的热风对退火炉进行加热，逐渐增加循环的热风的温度，使退火炉中温度每分钟提高5-7℃，温度达到130-155℃后，保温3-5h；

11、逐渐降低循环的热风的温度，使退火炉中温度每分钟降低3-4℃，直至达到室温，得到中级阶段镜片；

12、s5、加工：根据实际的产品需求，对中级阶段镜片进行切割、打磨和抛光，以达到所需轮廓形态、表面精度和光学性能，得到成品镜片；

13、s6、检验：对制备好的成品镜片进行质量检验，包括外观质量、光学性能和物理性能等指标，合格的包装出货，不合格的返工或报废；

14、通过将模具加热到和流体状态产品原料接近的状态，避免高温的流体状态的产品原料进入模具过程中，骤然遇冷表面开始固化，影响流体状态的产品原料凝固过程中内部应力的释放，有利于提高镜片的品质，而阶梯式的退火工艺，可以让镜片在冷却过程中有充足的时间释放应力，将成品镜片内部应力降到最低，让镜片的品质进一步得到提高。

15、进一步的，所述聚碳酸酯的纯度不低于99%；

16、所述颜色粉末具体为金属氧化物和有机染料中的一种或多种混合；

17、所述添加剂具体包括紫外吸收剂、抗静电剂、抗刮剂和抗氧化剂中的一种或多种混合；

18、可以让镜片的各种性能更加稳定。

19、进一步的，所述流体状态的产品原料挤入成型模具中时，此两者的温差不超过20℃，避免流体状态的产品原料温度骤然变化过大，影响应力的释放。

20、进一步的，所述退火炉中温度降低过程中，温度每下降20℃便保温20-30min，可以在最大程度上的释放镜片内部应力，提高产出镜片的品质。

21、基于pc无应力的镜片制备用模具挤压成型装置，包括基座，所述基座的上方安装有位移组件和挤出组件，所述成型模具具体包括安装在位移组件内的挤出模具，所述挤出模具的内部设置冷却组件，所述冷却组件包括开设在挤出模具侧面的热交换槽，所述热交换槽所在方向与挤出模具的模槽方向对应，所述热交换槽的开口处固定安装有固定座，所述挤出模具的内部环绕热交换槽开设有环形的流动槽，所述流动槽和热交换槽之间开设多个环形阵列分布的连接孔，所述流动槽的内部设置两块隔板，且隔板将流动槽的内部空间分隔成上下两个区间，所述挤出模具的前后两侧固定装配有延伸进流动槽的水管，前后两个所述水管分别连通流动槽的上区间和下区间，通过设置套设在一起的热交换槽和流动槽，交换介质进入流动槽后，可以通过环绕在热交换槽外侧的多个连接孔快速、多方位流进入热交换槽，随后又能以同样快速、多方位的流出热交换槽，不再是单一的一端进，另一端出，有效缩短了交换介质在热交换槽内的流动距离和时间，避免交换介质在不同位置，因热交换时间不同，自身温度差距也大，冷却效果不一，导致在热交换槽内出现冷却不均匀的情况出现。

22、冷却或加热时，交换介质从一侧水管进入流动槽的一侧区间，随后这些交换介质从多处连接孔涌入热交换槽内，进行热交换后，又从多处连接孔涌入（交换介质刚进入时温度低，经过热交换，排出时温度高）。

23、进一步的，前方所述水管另一端连接热源供应箱和冷源回收箱，后方所述水管另一端连接冷源供应箱和热源回收箱，通过控制冷、热介质的进出方向，加热时，热交换介质通过前方水管从上方流动槽进入，由于热介质会浮在冷介质上方，这样可以使热介质快速将冷介质排挤而出，避免冷介质残留在热交换槽内，影响热介质的流量和温度，有利于提高冷却效果。

24、进一步的，所述热交换槽的内部滑动连接有活塞板，所述固定座的侧面转动插接有与固定口螺纹连接的调节螺杆，通过活塞板控制热交换槽内交换介质流量，转动调节螺杆便可以通过螺纹控制活塞板到热交换槽底壁距离，活塞板距离热交换槽底壁越近，热交换槽内的流通空间越窄，交换介质在热交换槽内活动的时间越短，使冷却更加均匀，活塞板距离热交换槽底壁越远，热交换槽内的流通空间越宽，流经的交换介质能进行的热交换越多，热交换效率越高。

25、进一步的，所述调节螺杆有两个，且呈上下对称分布，所述固定座的侧面开设有转动调节槽，所述转动调节槽的槽底壁开设有环形阵列分布的卡槽，所述转动调节槽的内部转动连接有转动调节环，所述转动调节环内表面与调节螺杆的外表面啮合，所述转动调节环的表面开设有左右贯穿的安装孔，所述安装孔的右侧开口处滑动插接有与卡槽对应的锁定栓，所述锁定栓与安装孔内壁之间活动安装有压缩弹簧，所述安装孔的左侧开口处转动连接有把手，所述把手和安装孔的转动连接处安装扭簧，通过把手控制转动调节环的转动和锁定，不仅延长了转动时发力端的力臂，转动起来更加轻松，还可以避免热交换槽内压力增大时，固定口受到向外的推力，调节螺杆仅凭螺纹无法完成自锁而活动，让机构的状态变得更加稳定，更有利于工作的顺利进行。

26、进一步的，所述热交换槽的内部设置有热交换组件，所述热交换组件包括开设在热交换槽槽底壁上的延伸孔，所述热交换槽的槽底壁表面贴合有固定口，所述固定口的表面开设有与延伸孔位置对应的导热板，所述导热板内螺纹连接有外导杆，所述外导杆插接在延伸孔的内部，所述导热板的内壁开设有与外导杆平行的滑动槽，所述滑动槽的内径与外导杆的内径相同，所述滑动槽和外导杆之间滑动连接有内导杆，所述内导杆和外导杆材料的导热性能优于固定口和挤出模具的材料，所述内导杆的正中心处刻印分割线，且分割线始终位于外导杆内，所述滑动槽之间互相连通，外导杆和滑动槽的内部填充有导热性好的气体，通过在热交换槽内增设热交换组件，由于外导杆和内导杆具有更加良好的导热性能，当一处外导杆靠近模槽的一端温度高于其他几处时，此处内导杆受到的推力最大，开始活动，内导杆的分割线开始向滑动槽方向偏移，内导杆与固定口的接触部分和内导杆与外导杆的接触部分逐渐趋向平衡，热传导效果也随之提升，快速消除此处高温，确保模槽周围温度均匀变化，不会出现异常的高温点和低温点，让模槽内的镜片也可以稳定、均匀的冷却，平稳的释放内部张力，保障生产出的镜片品质。

27、进一步的，所述外导杆和滑动槽的内部填充的气体为氦气、氮气中的一种或两种混合。

28、3．有益效果

29、相比于现有技术，本发明的优点在于：

30、1、本方案通过将模具加热到和流体状态产品原料接近的状态，避免高温的流体状态的产品原料进入模具过程中，骤然遇冷表面开始固化，影响流体状态的产品原料凝固过程中内部应力的释放，有利于提高镜片的品质，而阶梯式的退火工艺，可以让镜片在冷却过程中有充足的时间释放应力，将成品镜片内部应力降到最低，让镜片的品质进一步得到提高。

31、2、通过设置套设在一起的热交换槽和流动槽，交换介质进入流动槽后，可以通过环绕在热交换槽外侧的多个连接孔快速、多方位流进入热交换槽，随后又能以同样快速、多方位的流出热交换槽，不再是单一的一端进，另一端出，有效缩短了交换介质在热交换槽内的流动距离和时间，避免交换介质在不同位置，因热交换时间不同，自身温度差距也大，冷却效果不一，导致在热交换槽内出现冷却不均匀的情况出现。

32、3、通过控制冷、热介质的进出方向，加热时，热交换介质通过前方水管从上方流动槽进入，由于热介质会浮在冷介质上方，这样可以使热介质快速将冷介质排挤而出，避免冷介质残留在热交换槽内，影响热介质的流量和温度，有利于提高冷却效果。

33、4、通过活塞板控制热交换槽内交换介质流量，转动调节螺杆便可以通过螺纹控制活塞板到热交换槽底壁距离，活塞板距离热交换槽底壁越近，热交换槽内的流通空间越窄，交换介质在热交换槽内活动的时间越短，使冷却更加均匀，活塞板距离热交换槽底壁越远，热交换槽内的流通空间越宽，流经的交换介质能进行的热交换越多，热交换效率越高。

34、5、通过把手控制转动调节环的转动和锁定，不仅延长了转动时发力端的力臂，转动起来更加轻松，还可以避免热交换槽内压力增大时，固定口受到向外的推力，调节螺杆仅凭螺纹无法完成自锁而活动，让机构的状态变得更加稳定，更有利于工作的顺利进行。

35、6、通过在热交换槽内增设热交换组件，由于外导杆和内导杆具有更加良好的导热性能，当一处外导杆靠近模槽的一端温度高于其他几处时，此处内导杆受到的推力最大，开始活动，内导杆的分割线开始向滑动槽方向偏移，内导杆与固定口的接触部分和内导杆与外导杆的接触部分逐渐趋向平衡，热传导效果也随之提升，快速消除此处高温，确保模槽周围温度均匀变化，不会出现异常的高温点和低温点，让模槽内的镜片也可以稳定、均匀的冷却，平稳的释放内部张力，保障生产出的镜片品质。