畢業(yè)設(shè)計(jì)---導(dǎo)光板注塑成型技術(shù)分析

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</b></p><p>　　課題名稱： 導(dǎo)光板注塑成型技術(shù)分析 </p><p>　　系 （部）： 信息與電力工程系 </p><p>　　專 業(yè) 班 級(jí): 應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè) </p>

2、;<p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書</p><p>　　課題名稱 導(dǎo)光板注塑成型技術(shù)分析 </p><p><b>　　任務(wù)與要求</b></p><p>　　任務(wù)：完成對(duì)導(dǎo)光板常見注塑成型的工藝技術(shù)進(jìn)行分析。</p><p>　　要求：根據(jù)課題要求，結(jié)

3、合文獻(xiàn)資料，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，撰寫論文初稿、修改稿和終稿。要求論文結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，邏輯性強(qiáng)，論述層次清晰，語(yǔ)言準(zhǔn)確，文字流暢，對(duì)分析問題有獨(dú)到之處。 </p><p><b>　　任務(wù)</b></p><p>　　1、 收集文獻(xiàn)資料，做好開題報(bào)告準(zhǔn)備工作。 </p><p>　　2、了解導(dǎo)光板的用途及其原理并能做簡(jiǎn)單的分析。</p><

4、;p>　　3、依據(jù)實(shí)際情況選擇一種注塑機(jī)，利用參考文獻(xiàn)與實(shí)際相結(jié)合分析注塑機(jī)的原理并分析注塑工藝。</p><p>　　4、重點(diǎn)要掌握注塑機(jī)各個(gè)分支系統(tǒng)之作用，得出各個(gè)分支對(duì)導(dǎo)光板注塑質(zhì)量的影響大小等。</p><p>　　5、將分析所得的重要資料反饋給企業(yè)，使其能有效的提高產(chǎn)能和良品率。</p><p><b>　　說明：</b><

5、;/p><p>　　本報(bào)告必須由承擔(dān)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)課題任務(wù)的學(xué)生在接到“畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書”、正式開始做畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的第2周或第3周末之前獨(dú)立撰寫完成，并交指導(dǎo)教師審閱。</p><p>　　2.每個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)課題撰寫本報(bào)告一份，作為指導(dǎo)教師、教研室主任審查學(xué)生能否承擔(dān)該畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)課題任務(wù)的依據(jù)，并接受學(xué)校的抽查。</p><p><b>

6、;　　目 錄</b></p><p>　　摘 要- 1 -</p><p>　　第一章 緒論- 3 -</p><p>　　1.1 研究背景- 3 -</p><p>　　1.2 研究意義- 5 -</p><p>　　1.3 論文的結(jié)構(gòu)- 6 -</p><p&

7、gt;　　第二章 導(dǎo)光板的原理簡(jiǎn)介- 7 -</p><p>　　2.1導(dǎo)光板的介紹- 7 -</p><p>　　2.2 導(dǎo)光板的原理簡(jiǎn)介- 9 -</p><p>　　第三章 注塑成型技術(shù)綜合分析- 13 -</p><p>　　3.1概述- 13 -</p><p>　　3.2注塑成型機(jī)- 13 -&

8、lt;/p><p>　　3.2.2 鎖模系統(tǒng)- 15 -</p><p>　　3.2.3 模具系統(tǒng)- 15 -</p><p>　　3.2.4油壓系統(tǒng)- 17 -</p><p>　　3.2.5控制系統(tǒng)- 17 -</p><p>　　3.3 注塑成型塑件- 17 -</p><p>　　

9、3.4 注塑機(jī)操作順序- 18 -</p><p>　　3.5 螺桿操作- 20 -</p><p>　　3.6二次加工- 23 -</p><p>　　3.7 設(shè)備的選用- 24 -</p><p>　　第四章 導(dǎo)光板的品質(zhì)要求及分析總結(jié)- 25 -</p><p>　　4.1 導(dǎo)光板的品質(zhì)要求- 25

10、-</p><p>　　4.2 注塑工藝與導(dǎo)光板成型的關(guān)系- 25 -</p><p>　　第五章 總結(jié)及展望- 27 -</p><p>　　致 謝- 28 -</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)i</b></p><p><b>　　摘 要</b><

11、/p><p>　　背光源是位于液晶顯示器背后的一種光源，它的發(fā)光效果將直接影響到液晶顯示模塊的視覺效果。在背光源的設(shè)計(jì)中，所用光源的選用是很重要的。所用的光源決定了背光源的功耗、亮度、顏色等光電參數(shù)，也決定了其使用條件和使用壽命等特性。導(dǎo)光板是背光源的主要部件，光源模組中最核心技術(shù)為導(dǎo)光板的光學(xué)技術(shù)，其作用就是控制光的散射方向，把冷陰極燈管的線光源轉(zhuǎn)化為均勻面光源。導(dǎo)光板注塑成型技術(shù)是一種通過光學(xué)網(wǎng)點(diǎn)轉(zhuǎn)移的方法成型導(dǎo)

12、光板的先進(jìn)技術(shù)。</p><p>　　首先簡(jiǎn)要介紹了導(dǎo)光板及其原理以及在實(shí)際操作中注塑導(dǎo)光板工藝的重要性。通過對(duì)導(dǎo)光板注塑工藝的分析以及較長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)際操作得知，較長(zhǎng)的的冷卻時(shí)間可以減少導(dǎo)光板的翹曲量；升高塑料熔體的溫度、增加保壓壓力和保壓時(shí)間可以提高導(dǎo)光板輝度；升高塑料熔體的溫度有利于導(dǎo)光板均齊度的提高，但過高的熔體溫度會(huì)使注塑成型的光學(xué)網(wǎng)點(diǎn)產(chǎn)生不均勻體積收縮而使導(dǎo)光板的均齊度降低。最后優(yōu)化確立了一組在實(shí)際生產(chǎn)中

13、得到應(yīng)用的工藝參數(shù)。 </p><p>　　關(guān)鍵詞:導(dǎo)光板；注塑成型；制作工藝；技術(shù)分析</p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p><b>　　1.1 研究背景</b></p><p>　　近年來液晶顯示(LCD)已取代了陰極射線管顯示器(CRT)，成為市場(chǎng)的主流，凡電腦屏

14、幕、液晶電視、工業(yè)控制器、3C產(chǎn)品等，都大量改用LCD作為顯示工具，LCD具有低輻射、體積輕薄短小、省電的特性，目前各廠商都在根據(jù)市場(chǎng)需求而加大產(chǎn)量提高良品率、降低成本。LCD的組成部分主要有液晶面板部分和光源模組部分，背光模組是液晶顯示面板上游關(guān)鍵零組件之一，由于液晶本身不發(fā)光，背光模組的主要功能就是提供液晶面板足夠的均勻性好的光源，使液晶顯示器能正常顯示。背光模組占液晶顯示器材料成本的20%，僅次于彩色濾光片。而在整個(gè)背光模組中最關(guān)

15、鍵的零件就是導(dǎo)光板，導(dǎo)光板一詞來自于英文譯音（Light Guide）其產(chǎn)生為應(yīng)用于LCD所產(chǎn)生的，LCD為一非自發(fā)光性的產(chǎn)品為了要展現(xiàn)LCD的亮度就必需要有背光模塊來顯現(xiàn)，在背光模塊的發(fā)展過成中重要關(guān)鍵的零組件導(dǎo)光板也隨著下游產(chǎn)品的需求進(jìn)而開始有不同的改變。導(dǎo)光板顧名思義其最主要的功能就是將光線導(dǎo)向設(shè)計(jì)者所需要的方向，并將線光源或點(diǎn)光源變成均勻的面光源。而所有的導(dǎo)光板的設(shè)計(jì)發(fā)展更新都是要配合下游產(chǎn)品LCD和背光模塊的需要，最重要的是要

16、達(dá)到要求的輝度和均勻度。</p><p>　　目前導(dǎo)光板的設(shè)計(jì)和量產(chǎn)主要以日本、韓國(guó)、臺(tái)灣地區(qū)的企業(yè)為主。導(dǎo)光板是一個(gè)LCD產(chǎn)業(yè)中的重要零件，至今已發(fā)展出數(shù)種制程不同的導(dǎo)光板。一般而言導(dǎo)光板因形狀、制作方式和功能上都有不同的分類法，而且目前尚無統(tǒng)一的分法比較籠統(tǒng)的如下的分類：</p><p>　　1、按照形狀分為：平板和楔形板（斜板）　　平板：導(dǎo)光板從入光處來看為長(zhǎng)方形?！　⌒ㄐ伟澹簭?/p>

17、入光處來看為一邊為厚一邊為薄成楔形（三角形）狀。 2、按照網(wǎng)點(diǎn)制作方式：印刷式和非印刷式　　印刷式：導(dǎo)光板完成外形加工后,以印刷方式將網(wǎng)點(diǎn)印在反射面，又分為IR和UV兩種。　　非印刷式：將網(wǎng)點(diǎn)在導(dǎo)光板成形時(shí)直接成形在反射面。又分為化學(xué)蝕刻（Etching）、精密機(jī)械刻畫法 （V-cut）、光微影法（Stamper）、內(nèi)部擴(kuò)散。</p><p>　　3、按照入光方式：側(cè)入光（燈管和LED）和直下式?！?/p>

18、　側(cè)入光式：將發(fā)光體（燈管或LED）放置于導(dǎo)光板之側(cè)部?！　≈毕率剑簩l(fā)光體（燈管或LED）放置于導(dǎo)光板之下方。 4、按照成形制作方式：射出成形和裁切成型?！　∩涑龀尚危簯?yīng)用射出成形機(jī)將光學(xué)級(jí)PMMA顆粒運(yùn)用高溫、高壓射入模具內(nèi)冷卻成形.　　裁切成形：將光學(xué)級(jí)PMMA原板經(jīng)過裁切工序完成成品。</p><p>　　而日本曾經(jīng)將導(dǎo)光板分為第一代平板直下式，第二代平板側(cè)光印刷式，第三代側(cè)光射出印刷式，第

19、四代側(cè)光射出非印刷式，另外還有第五代的據(jù)稱要將擴(kuò)散片和棱鏡片等三合一的新式導(dǎo)光板。無論是那一代截至目前為止除第五代還未正式問世外，其余都還在業(yè)界量產(chǎn)中，所以沒有最好的導(dǎo)光板只能稱最適合用的導(dǎo)光板。</p><p>　　國(guó)外研究的發(fā)展主要是基于注塑成型技術(shù)的進(jìn)一步背光源成本降低化。為了省掉背光源里的光學(xué)增亮膜，V-cut注塑成型導(dǎo)光板己經(jīng)被一些企業(yè)用于小型導(dǎo)光板的量產(chǎn);LED和導(dǎo)光板的一體化成型技術(shù)也正處于研發(fā)階段

20、;快速模具成型技術(shù)也正處于試產(chǎn)階段。無論哪種注塑成型，進(jìn)一步優(yōu)化制作成型工藝，提高產(chǎn)量和質(zhì)量是永恒的追求。國(guó)內(nèi)也有一些中資企業(yè)從事LCD導(dǎo)光板的開發(fā)和生產(chǎn)，但主要從事小型手機(jī)模塊導(dǎo)光板的生產(chǎn)。國(guó)內(nèi)另有少數(shù)含有中方出資成分的合資企業(yè)從事中型和大型導(dǎo)光板模塊導(dǎo)光板的開發(fā)和生產(chǎn)。注塑成型是他們量產(chǎn)導(dǎo)光板的主要方式，目前較低的生產(chǎn)良品率和效率是導(dǎo)光板生產(chǎn)中需要改善的主題。</p><p>　　導(dǎo)光板的設(shè)計(jì)和制造與背光模組

21、的輝度關(guān)系較大，導(dǎo)光板的形狀、材料和導(dǎo)光板上光學(xué)網(wǎng)點(diǎn)的形狀、大小、分布密度決定了光射出面的輝度及分布的均勻性，這對(duì)液晶顯示器的整體品質(zhì)有極大的影響，因此它是背光模組優(yōu)劣的關(guān)鍵技術(shù)。導(dǎo)光板的合理設(shè)計(jì)和制造可以使背光模組的輝度增加、光學(xué)分布更均勻、光的利用率更高、背光模組體積更精巧。導(dǎo)光板表面不可有任何微小的瑕疵或異物，否則LCD會(huì)出現(xiàn)類似液晶缺陷的不良現(xiàn)象，因此背光模組的作業(yè)環(huán)境的潔凈度需要嚴(yán)格管控，一般為1000等級(jí)潔凈度的無塵室，凡是

22、會(huì)造成粉塵的物品都不能進(jìn)入作業(yè)區(qū)，人員作業(yè)需要穿著無塵衣戴手套、口罩，即便是人員的走動(dòng)也需要嚴(yán)格的管理。</p><p>　　目前導(dǎo)光板的生產(chǎn)模式大體分為三種:第一種是直接以板材切割成為所要的尺寸，再經(jīng)過切割邊的整平拋光過程成為粗胚，再以油墨印刷方式產(chǎn)生網(wǎng)點(diǎn);第二種生產(chǎn)方式是以注塑成型方式生產(chǎn)導(dǎo)光板白板，去除澆口且整平拋光后，再以油墨印刷方式產(chǎn)生網(wǎng)點(diǎn);第三種是同樣以注塑成型方式生產(chǎn)，但導(dǎo)光板底部光學(xué)網(wǎng)點(diǎn)直接與導(dǎo)光

23、板板體一同在模具內(nèi)成型，其中以第三種最為先進(jìn)，因?yàn)橹苯映尚统巳コ凉部凇⒄?、拋光外不需再?jīng)過任何加工。目前在康為公司內(nèi)采用的是第二種方式生產(chǎn)，即先產(chǎn)白板再印網(wǎng)點(diǎn)。</p><p>　　導(dǎo)光板主要利用光學(xué)的全反射作用，其射出后表面平面度、收縮、縮孔、透明度、成品內(nèi)應(yīng)力等特性非常重要，直接影響導(dǎo)光板光場(chǎng)強(qiáng)度分布的品質(zhì)與均勻性，是導(dǎo)光板成型時(shí)特別受重視的問題，業(yè)界無不希望能以最快、最經(jīng)濟(jì)、最易維持高良品率的方式進(jìn)行生

24、產(chǎn)。直接注塑成型導(dǎo)光板與光學(xué)網(wǎng)點(diǎn)是最適合量產(chǎn)的生產(chǎn)方式，因此注塑成型制程過程的工藝參數(shù)和條件的調(diào)整就相當(dāng)重要，關(guān)系到網(wǎng)點(diǎn)的轉(zhuǎn)寫精度品質(zhì)的問題。目前導(dǎo)光板大多是利用塑料射出成型的方式來制作，當(dāng)背光源技術(shù)的趨勢(shì)逐漸朝向薄型化的時(shí)候，相對(duì)的導(dǎo)光板生產(chǎn)技術(shù)也隨之困難，因?yàn)楫?dāng)背光源體積縮小，在顯示產(chǎn)品有機(jī)會(huì)更輕薄的機(jī)會(huì)下，導(dǎo)光板自然也要跟著變薄。現(xiàn)在一般的導(dǎo)光板厚度大約為1.Omm左右，但是，隨著市場(chǎng)趨勢(shì)與技術(shù)的要求下，導(dǎo)光板的厚度已經(jīng)逐漸薄化，

25、可以達(dá)到0.8mm。由于厚度變薄，在導(dǎo)光板注塑成型方面將會(huì)出現(xiàn)一些新的問題。如果期望利用傳統(tǒng)的射出成型技術(shù)完成薄型導(dǎo)光板，那么在設(shè)備上就必須改用高射速的射出成型機(jī)才行，但卻面臨平整性和量產(chǎn)化的問題。所以，對(duì)于導(dǎo)光板生產(chǎn)商而言，需要不斷的追求新技術(shù)、新創(chuàng)新來生產(chǎn)更低成本高效率的的輕薄型導(dǎo)光板。</p><p><b>　　1.2 研究意義</b></p><p>　　

26、背光模組中導(dǎo)光板的作用在于引導(dǎo)光的散射方向，提高液晶面板的輝度，并且確保液晶顯示器亮度的均勻性，因此導(dǎo)光板的設(shè)計(jì)與制造直接關(guān)系背光模組光學(xué)設(shè)計(jì)與輝度、均勻度的控制，此為背光模組最主要的關(guān)鍵技術(shù)與生產(chǎn)成本所在。導(dǎo)光板的品質(zhì)要求主要在尺寸、外觀、光學(xué)特性三個(gè)方面有高精度的要求。目前業(yè)界大多采用注塑成型來制造，但是對(duì)于較大尺寸的導(dǎo)光板，在尺寸、外觀、光學(xué)特性等都還無法達(dá)到滿意的品質(zhì)。</p><p>　　本研究主要目的

27、是優(yōu)化分析制作工藝參數(shù)，提高生產(chǎn)良品率，首先通過相關(guān)資料了解導(dǎo)光板的主要用途和功能，并結(jié)合實(shí)際情況加深了解。其次通過對(duì)實(shí)際生產(chǎn)制作工藝的了解，分析注塑成型中充填過程、保壓過程、冷卻過程以及注塑成型機(jī)中的射出系統(tǒng)、模具系統(tǒng)、油壓系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、鎖模系統(tǒng)等對(duì)導(dǎo)光板成型品質(zhì)的影響。最后再結(jié)合理論與實(shí)際得出影響導(dǎo)光板注塑成型的關(guān)鍵工藝參數(shù)，并且使用所學(xué)知識(shí)對(duì)關(guān)鍵制作工藝進(jìn)行分析。并將分析所得的重要資料反饋給企業(yè)，使其能有效的提高產(chǎn)能和良品率。&

28、lt;/p><p>　　1.3 論文的結(jié)構(gòu)</p><p>　　第一章主要緒論主要介紹了研究背景、研究目的以及論文的大概結(jié)構(gòu)；第二章主要講述了有關(guān)導(dǎo)光板的介紹、導(dǎo)光板的原理簡(jiǎn)介；第三章主要談到注塑成型的技術(shù)，其中提到有關(guān)充填過程、保壓過程、冷卻過程，還有就是有關(guān)注塑成型機(jī)的射出系統(tǒng)、模具系統(tǒng)、油壓系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、鎖模系統(tǒng)。最后就是注塑成型塑件、注塑機(jī)操作順序簡(jiǎn)介、螺桿操作、二次加工；第四章介

29、紹導(dǎo)光板的品質(zhì)要求機(jī)分析總結(jié)；第五章講述的是總結(jié)和展望；結(jié)束語(yǔ)中主要介紹了畢業(yè)設(shè)計(jì)小結(jié)與心得體會(huì)。</p><p>　　第二章 導(dǎo)光板的原理簡(jiǎn)介</p><p><b>　　2.1導(dǎo)光板的介紹</b></p><p>　　液晶顯示器主要有兩部分組成，如圖2.1.1所示，液晶面板和背光模組。顯示技術(shù)主要有TN-LCD(扭曲向列)、STN-LCD(

30、超扭曲向列)、TFT-LCD目前液(薄膜晶管陣列驅(qū)動(dòng))三種。尺寸較大的STN-LCD有對(duì)比度的問題，所以它的尺寸受到限制，TFT(ThinFilmTransistor)，型的液晶顯示器比較復(fù)雜，主要由冷陰極燈管、導(dǎo)板、光學(xué)增亮膜片、偏光片、彩色濾光片、玻璃基板、配向膜、液晶、薄膜式電晶等構(gòu)成，TFT一LCD是目前最好的液晶彩色顯示技術(shù)，它具有圖像反應(yīng)速度快、屏幕角大、色彩豐富、對(duì)比度高、亮度高、解析度高等特點(diǎn)，是目前電腦液晶顯示器的主流

31、設(shè)備.。</p><p>　　圖2.1.1液晶顯示器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖</p><p>　　圖2.1.2 側(cè)部背光源的組件構(gòu)造示意圖</p><p>　　液晶本身不會(huì)發(fā)光，所以液晶顯示器必須利用背光源作為光源獲得亮度。圖2.1.2所示為常見背光源的組件構(gòu)造。在背源中，冷陰極燈管發(fā)出的光線，會(huì)透過導(dǎo)光板將光均勻的散布開來，然后經(jīng)過下偏光板和液晶，這時(shí)液晶分子的排列方式就會(huì)改變

32、穿透液晶的光線角度，最后這些光線經(jīng)過彩色濾光片和上偏光片射出整個(gè)液晶顯示器。只要改變液晶分子兩側(cè)上下基板的壓值，就可以控制最后射出液晶顯示器的光線色彩和光線強(qiáng)度，這樣就能在液晶顯示器的屏幕上得到不同顏色組合的圖像。要得到高品質(zhì)的畫面，背光源射出的光線均勻性很重要，導(dǎo)光板就是達(dá)到這一目的的關(guān)鍵性光學(xué)部件，它能將光線導(dǎo)向設(shè)計(jì)者所需要的方向，最重要的是要達(dá)到要求的輝度和均勻度。</p><p>　　因?qū)Ч獍逯谱鞯男螤睢?/p>

33、網(wǎng)點(diǎn)制作方式、入射光方式等的不同，一般可分如下幾類：</p><p>　　1、按照形狀分為：平板和楔形板（斜板）　　平板：導(dǎo)光板從入光處來看為長(zhǎng)方形如圖2.1.3所示?！　⌒ㄐ伟澹簭娜牍馓巵砜礊橐贿厼楹褚贿厼楸〕尚ㄐ危ㄈ切危钊鐖D2.1.4所示。</p><p><b>　　圖2.1.3 平板</b></p><p>　　圖2.1.4 楔

34、形板</p><p>　　2、按照網(wǎng)點(diǎn)制作方式：印刷式和非印刷式　　印刷式：導(dǎo)光板完成外形加工后,以印刷方式將網(wǎng)點(diǎn)印在反射面，又分為IR和UV兩種?！　》怯∷⑹剑簩⒕W(wǎng)點(diǎn)在導(dǎo)光板成形時(shí)直接成形在反射面。又分為化學(xué)蝕刻（Etching）、精密機(jī)械刻畫法 （V-cut）、光微影法（Stamper）、內(nèi)部擴(kuò)散。 3、按照入光方式：側(cè)入光（燈管和LED）和直下式?！　?cè)入光式：將發(fā)光體（燈管或LED）放置于導(dǎo)

35、光板之側(cè)部。　　直下式：將發(fā)光體（燈管或LED）放置于導(dǎo)光板之下方。 4、按照成形制作方式：射出成形和裁切成型。　　射出成形：應(yīng)用射出成形機(jī)將光學(xué)級(jí)PMMA顆粒運(yùn)用高溫、高壓射入模具內(nèi)冷卻成形.　　裁切成形：將光學(xué)級(jí)PMMA原板經(jīng)過裁切工序完成成品</p><p>　　2.2 導(dǎo)光板的原理簡(jiǎn)介</p><p>　　導(dǎo)光板是利用光學(xué)級(jí)的壓克力板材，然后用具有極高反射率且不吸光的高

36、科技材料，在光學(xué)級(jí)的壓克力板材底面用UV網(wǎng)版印刷技術(shù)印上導(dǎo)光點(diǎn)。利用光學(xué)級(jí)壓克力板材吸取從燈發(fā)出來的光在光學(xué)級(jí)壓克力板材表面的停留，當(dāng)光線射到各個(gè)導(dǎo)光點(diǎn)時(shí)，反射光會(huì)往各個(gè)角度擴(kuò)散，然后破壞反射條件由導(dǎo)光板正面射出。通過各種疏密、大小不一的導(dǎo)光點(diǎn)，可使導(dǎo)光板均勻發(fā)光。反射片的用途在于將底面露出的光反射回導(dǎo)光板中，用來提高光的使用效率。</p><p>　　在背光源組件中，導(dǎo)光板是一項(xiàng)關(guān)鍵光學(xué)元件，它的主要作用是將線

37、光源轉(zhuǎn)變?yōu)槊婀庠?，它的技術(shù)原理來源于光學(xué)全反射的“光管效應(yīng)”原理。折射率大于l的任何透明塑料，都會(huì)出現(xiàn)一種光線的全部?jī)?nèi)反射現(xiàn)象，這種現(xiàn)象是當(dāng)光線從塑料內(nèi)部(光密介質(zhì))向空氣或真空中(光疏物質(zhì))折射時(shí)，當(dāng)入射角大于某一角度時(shí)，光線不能折射入空氣中而全部發(fā)生向內(nèi)反射的現(xiàn)象，稱為全反射，產(chǎn)生全反射的入射角稱為臨界角。其原理如圖2.2.1所示。</p><p>　　圖2.2.1 光線全反射原理圖</p>&

38、lt;p>　　根據(jù)光的折射定律及公式SinI/SinI1=n1/n，在此公式中，當(dāng)折射角I1=90°，對(duì)應(yīng)的入射角Im就是產(chǎn)生全反射的臨界角，空氣折射率n1=1，導(dǎo)光板光學(xué)塑料聚基丙烯酸甲醋(PMMA)折射率n=1.491，Im=Sin-10.6707=41.8°，也就是說導(dǎo)板內(nèi)部的入射光線大于41.8°的臨界角時(shí)，都會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象，這就是導(dǎo)光板管效應(yīng)的基礎(chǔ)。</p><p>

39、;　　全反射優(yōu)于一切鏡面反射，因?yàn)殓R面的金屬鍍層對(duì)光有吸收作用，而全反射的理論可使入射光的全部能量反射回原介質(zhì)，所以對(duì)于PMMA材料的導(dǎo)光板，光線可以沿著板材曲率半徑大于板材厚度3.04倍的彎曲而不向外折射，它的透光率高達(dá)92%，霧度很小，其在可見光范圍內(nèi)具有很小的吸收性，光可以沿著板材傳遞很長(zhǎng)距離而強(qiáng)度減少很少。導(dǎo)光板正是利用這一原理，反其道而用之，設(shè)計(jì)破壞發(fā)生全反射的光學(xué)結(jié)構(gòu)，它是以光學(xué)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)形態(tài)及其網(wǎng)點(diǎn)(或微溝槽)的分布方式，

40、干擾光的部分全反射光路，將冷陰極燈管線光源或LED點(diǎn)光源從導(dǎo)光板側(cè)端導(dǎo)入并均勻地分布在導(dǎo)光板平面上，使光線向正視平面反射出來，形成面向射出的光源。導(dǎo)光板的工作原理如圖2.2.2和圖2.2.3所示，導(dǎo)光板的折射率大于外界空氣的折射率，光線大于臨界角入射時(shí)在導(dǎo)光板內(nèi)部以全反射的方式傳播，同時(shí)光源出射的光線也有一些直接照射到導(dǎo)光板底部，但距離光源較遠(yuǎn)的導(dǎo)光板底部幾乎接受不到光源的直接照射，所以導(dǎo)光板內(nèi)部的光線傳播主要來自于光的全反射;為了達(dá)到

41、照明目的，在平滑的導(dǎo)光板上作些變化，破壞全反射讓光從導(dǎo)光板正面出射，常見的破壞方式是在導(dǎo)光板的底部設(shè)計(jì)光學(xué)網(wǎng)點(diǎn)，當(dāng)全反射的光傳</p><p>　　圖2.2.2光線進(jìn)入導(dǎo)光板示意圖</p><p>　　圖2.2.3 光線散射示意圖</p><p>　　在圖2.2.4中，可以計(jì)算出光源光束滿足發(fā)生全反射的最大入射角im</p><p>　　圖

42、2.2.4 光線滿足全反射臨界角示意圖</p><p>　　由全反射臨界角的定義有，nsin(90°-0)=n1sin90°</p><p><b>　　n1=ncos0</b></p><p>　　根據(jù)折射定律，n1sinim=nsin0=n(l-eos20)1/2</p><p>　　于是，n1

43、sinim =(n2一n12)1/2</p><p>　　im=arcsin(l/ n1 (n2-n12)1/2)</p><p>　　n1 sinim稱為導(dǎo)光板的數(shù)值孔徑，由全(內(nèi))反射可以保證光線連續(xù)不斷地全(內(nèi))反射從導(dǎo)光板的入光面?zhèn)鞯脚c其相對(duì)的另一端;入射角大于此im的光線將透過導(dǎo)光板而射出，不能繼續(xù)在導(dǎo)光板內(nèi)部傳播。</p><p>　　導(dǎo)光板底部有大小不

44、一的用于光學(xué)擴(kuò)散的網(wǎng)點(diǎn)，并以不同密度分布在底面。網(wǎng)點(diǎn)之所以能將光線導(dǎo)出是利用光的散射原理，將其入射光線散射后，而穿透出導(dǎo)光板表面，如圖2.2.5所示。</p><p>　　圖2.2.5 光學(xué)網(wǎng)點(diǎn)對(duì)光的散射示意圖</p><p>　　在圖2.2.5中，粗實(shí)線箭頭為入射光線，當(dāng)此光線射到光學(xué)網(wǎng)點(diǎn)時(shí)，將會(huì)一條光線散射為多條光線，如圖2.2.5中細(xì)箭頭所示。這些被散射的光線，當(dāng)其入射角小于全反射臨

45、界角時(shí)，光線就透出導(dǎo)光板，而散射光的入射角度大于全反射臨界角時(shí)，光線就繼續(xù)在導(dǎo)光板內(nèi)部繼續(xù)反射，直至遇到下一個(gè)擴(kuò)散點(diǎn)，該散射過程將在導(dǎo)光板內(nèi)部重復(fù)。</p><p>　　光線在導(dǎo)光板內(nèi)部傳播時(shí)，在光源附近可用的光能量最高并且隨著遠(yuǎn)離光源而逐漸減弱。由于靠近燈管附近的光強(qiáng)較強(qiáng)，所以在靠近光源底面導(dǎo)光板的光學(xué)網(wǎng)點(diǎn)密度較低，而且網(wǎng)點(diǎn)較小，遠(yuǎn)離燈管的導(dǎo)光板的光學(xué)網(wǎng)點(diǎn)的密度較高，而且網(wǎng)點(diǎn)較大。這種分布的主要目的是將光源強(qiáng)度

46、較強(qiáng)部分散射較少光線，而光源強(qiáng)度較弱部分散射較多的光線來達(dá)到亮度均勻的目的。如圖2.2.6所示，為了達(dá)到均勻出光的效果，隨著距離的增加，將光導(dǎo)引出來的效率要逐漸提高。</p><p>　　圖2.2.6導(dǎo)光板內(nèi)部不同位置導(dǎo)引光效的要求示意圖</p><p>　　第三章 注塑成型技術(shù)綜合分析</p><p><b>　　3.1概述</b></

47、p><p>　　由于導(dǎo)光板注塑成型的原理及工藝技術(shù)與其他通過注塑成型的材料的制作工藝非常類似，因此下面我就以典型的注塑成型工藝進(jìn)行分析。</p><p>　　所謂注塑成型就是將高分子材料(塑料)加熱到所需的適當(dāng)熔融狀態(tài)，通過注塑成型機(jī)的螺桿快速擠壓塑料熔體并充填入模具型腔，再通過冷卻和頂出脫模得到塑件，其過程經(jīng)由充填、保壓、冷卻、脫模等成為一個(gè)成型周期。</p><p>

48、;<b>　　3.2注塑成型機(jī)</b></p><p>　　典型的注塑成型機(jī)如圖3.2.1所示，主要包括了射出系統(tǒng)(injectionSystem)、模具系統(tǒng)(moldsystem)、油壓系統(tǒng)(hydrauliesystem)、控制系統(tǒng)(eomtrolsystem)和鎖模系統(tǒng)(elajnpingSystem)等五個(gè)單元。</p><p><b>　　3.2.

49、1射出系統(tǒng)</b></p><p>　　圖3.2.1注塑成型機(jī)系統(tǒng)組成圖</p><p>　　射出系統(tǒng)包括了料斗(hooper)、回轉(zhuǎn)螺桿與料筒(barrel)組合，和噴嘴(nozzle)，如圖3.2.1.a。射出系統(tǒng)的功能是存放及輸送塑料，使塑料經(jīng)歷進(jìn)料、壓縮、排氣、熔化、射出及保壓階段。</p><p>　　圖3.2.1.a 料斗、螺桿、料筒、加熱器

50、、固定模板、移動(dòng)模板</p><p><b>　　(1)料斗</b></p><p>　　熱塑性塑料通常以小顆粒供應(yīng)成型廠。注塑機(jī)的料斗可以存放塑料膠顆粒，通過重力作用使塑料顆粒經(jīng)過料斗頸部，進(jìn)入料筒與螺桿組合體內(nèi)。</p><p><b>　　(2)料筒</b></p><p>　　注塑機(jī)的料筒可

51、以容納回轉(zhuǎn)式螺桿，并且使用電加熱器(electric heater bands)加熱塑料。</p><p><b>　　(3)回轉(zhuǎn)式螺桿</b></p><p>　　回轉(zhuǎn)式螺桿可以壓縮塑料、熔化塑料及輸送塑料，螺桿上包括了進(jìn)料區(qū)(feedingzone)、壓縮區(qū)(compression zone，或轉(zhuǎn)移區(qū)transition zone)、和計(jì)量區(qū)(meteringzo

52、ne)三個(gè)區(qū)段，如圖3. 2.1.b所示。</p><p>　　圖3.2.1.b回轉(zhuǎn)式螺桿的進(jìn)料區(qū)、壓縮區(qū)、計(jì)量區(qū)</p><p>　　螺桿的外徑為固定值，螺桿的溝槽深度(the depth of flight)從進(jìn)料區(qū)到計(jì)量區(qū)起點(diǎn)逐漸遞減，溝槽深度的變化使塑料相對(duì)于料筒內(nèi)徑產(chǎn)生壓縮，同時(shí)造成剪切熱。筒外的加熱片則幫助塑料維持于熔融狀態(tài)，一般的注塑機(jī)有三組或更多組加熱片，以便設(shè)定為不同的溫

53、度區(qū)段。</p><p><b>　　(4)噴嘴</b></p><p>　　噴嘴連接料筒和豎澆道襯套(sprue bushing)。當(dāng)料筒移到最前端的成型位置，其噴嘴外徑必須包覆在豎澆道定位環(huán)內(nèi)，構(gòu)成密封。噴嘴的溫度應(yīng)該設(shè)定在材料供貨商建議之塑料熔化溫度，或是略低于溫度。如此，清理料筒時(shí)，只要將料筒后退遠(yuǎn)離豎澆道，清除的塑料可以從噴嘴自由落下，參考圖3.2.1.c。

54、</p><p>　　圖3.2.1.c (a)在成形位置的噴嘴與料筒; (b)在清料位置的噴嘴與料筒</p><p>　　3.2.2 鎖模系統(tǒng)</p><p>　　鎖模系統(tǒng)用來開啟/關(guān)閉模具，支撐與移動(dòng)模具組件，產(chǎn)生足夠的力量以防止模具被射出壓力推開。鎖模機(jī)構(gòu)可以是肘節(jié)機(jī)構(gòu)鎖定、油壓機(jī)構(gòu)鎖定、或是上述的兩個(gè)基本型態(tài)的組合。</p><p>　

55、　3.2.3 模具系統(tǒng)</p><p>　　模具系統(tǒng)包括了導(dǎo)桿(tie bars)、固定模板(stationary platen)、移動(dòng)模板(movable platen)、和模穴、豎澆道、流道系統(tǒng)、頂出銷和冷卻管路的模板(molding plates)，如圖3.2.3.a所示?；旧希＞呤且蛔鶡峤粨Q器，使熱塑性塑料的熔膠在模穴內(nèi)凝固成需要的形狀及尺寸。</p><p>　　圖3.2.3

56、.a 典型的三板模模具系統(tǒng)</p><p>　　模具系統(tǒng)將熔融塑料在模穴內(nèi)定形，并于冷卻后將塑件頂出。注塑成型的模具系統(tǒng)是安裝模板與成型模板的組合，通常以工具鋼加工制成。固定安裝板連接到注塑機(jī)料筒一側(cè)，并經(jīng)由導(dǎo)桿與移動(dòng)模板相接。母模板通常鎖在固定模板上，并且連接到噴嘴;公模板鎖在移動(dòng)安裝板上，沿著導(dǎo)桿的導(dǎo)引而移動(dòng)。有些應(yīng)用會(huì)相反地將母模板鎖在移動(dòng)模板上，將公模板和液壓頂出機(jī)構(gòu)安裝固定模板上。</p>

57、<p><b>　　(1)兩板模</b></p><p>　　大多數(shù)模具是由兩片模板組成，如圖3.2.3.b，此類模具常使用在塑件澆口正好設(shè)在塑件邊緣或者接近塑件邊緣的設(shè)計(jì)，其流道((runner)也設(shè)計(jì)在母模板上。</p><p><b>　　(2)三板模</b></p><p>　　三板模通常應(yīng)用于澆口遠(yuǎn)離

58、塑件邊緣的設(shè)計(jì)，其流道是設(shè)計(jì)在分隔公模與母模的脫料板(stripper plate))上，如圖3.2.3.b所示。</p><p>　　圖3.2.3.b 兩板模與三板模</p><p>　　(3)冷卻管路(回路)</p><p>　　冷卻管路(cooling channels)是模具本體的通道，冷媒(一般是水、蒸汽或油)經(jīng)由冷卻管路循環(huán)以調(diào)節(jié)模壁溫度。冷卻管路也可以

59、搭配其它的溫度控制裝置一起使用，例如障板管(bafflers)、擾流板(bubblers)或熱管(thermal pins or heat pipes)等。</p><p><b>　　3.2.4油壓系統(tǒng)</b></p><p>　　注塑機(jī)的油壓系統(tǒng)提供開啟與關(guān)閉模具的動(dòng)力，蓄積并維持鎖模力噸數(shù)，旋轉(zhuǎn)與推進(jìn)螺桿，致動(dòng)頂出銷，以及移動(dòng)公模側(cè)。油壓系統(tǒng)的組件包括油壓泵、閥

60、、油壓馬達(dá)、油壓管件、油壓接頭及油壓槽等。</p><p><b>　　3.2.5控制系統(tǒng)</b></p><p>　　控制系統(tǒng)提供注塑機(jī)一致性的重復(fù)操作，并且監(jiān)控溫度、壓力、射出速度、螺桿速度與位置、及油壓位置等制程參數(shù)。制程控制直接影響到塑件品質(zhì)和制程的經(jīng)濟(jì)效益。控制系統(tǒng)包括簡(jiǎn)單的開/關(guān)繼電器控制到復(fù)雜的微處理器閉回路控制器。</p><p&g

61、t;　　3.3 注塑成型塑件</p><p>　　典型的注塑成型塑件包括料頭和成型品，如圖3.3.1所示。料頭是提供讓熔膠從注塑機(jī)噴嘴流到模穴的通道，它通常包括:豎澆道(spree)、冷料井(cold slug well)、主流道、分枝流道、澆口(gates) 。</p><p>　　圖3.3.1 注塑成型品包括料頭和成型品</p><p>　　料頭設(shè)計(jì)對(duì)于充填模式

62、與塑件品質(zhì)都有很重要的影響。因此應(yīng)該設(shè)計(jì)料頭系統(tǒng)，以維持所需充填模式，將熔膠輸送到模穴。在完成注塑成型之后，冷流道料頭將會(huì)被切除成為回收廢料，所以應(yīng)該設(shè)計(jì)料頭系統(tǒng)，以產(chǎn)生最少的廢料。</p><p>　　熱流道(Hot runner或無流道runnerless)成型制程維持流道于高溫，使其內(nèi)之熔膠維持在熔融狀態(tài)。因?yàn)闊崃鞯乐械娜垠w并不與塑件一起脫模，不致于造成廢料，并且節(jié)省塑件二次切除加工的制程。</p&g

63、t;<p>　　3.4 注塑機(jī)操作順序</p><p>　　塑料注塑成型加工是一種適合高速量產(chǎn)精密組件的加工方法，它將粒狀塑料于料筒內(nèi)融化、混合、移動(dòng)(Melt, Mix, Move)，再于模穴內(nèi)流動(dòng)、充填、凝固(Flow, Form,Freeze)。其動(dòng)作可以區(qū)分為塑料的塑化、充填、保壓、冷卻、頂出等階段的循環(huán)制程包括的基本操作如下:</p><p>　　1.關(guān)閉模具即鎖模

64、，以便螺桿開始向前推進(jìn)，如圖3.4.1(a) 。</p><p>　　2.推進(jìn)回轉(zhuǎn)式螺桿以充填模穴又稱注射，如圖3.4.1(b)。</p><p>　　3.螺桿繼續(xù)推進(jìn)，以進(jìn)行模穴保壓，如圖3.4.1(c)。</p><p>　　4.當(dāng)模穴冷卻，澆口凝固，螺桿開始后退，并塑化材料準(zhǔn)備下一次射出，如圖3.4.1(d)。</p><p>　　5.

65、開啟模具，頂出塑件，如圖3.4.1(e) 。</p><p>　　6.開閉模具，以開始下一個(gè)循環(huán)，如圖3.4.1(f)。</p><p>　　塑料在料筒被螺桿擠壓產(chǎn)生大量摩擦熱，熔膠堆積于料筒前端，并且使用加熱器維持熔體溫度。在充填階段開始，注塑機(jī)打開噴嘴，螺桿前進(jìn)將熔膠經(jīng)噴嘴注入關(guān)閉的模穴，以完成充填。當(dāng)熔膠進(jìn)入模穴，受壓氣體從頂出銷、分模線和氣孔逸出。良好的充填決定于塑料組件設(shè)計(jì)、澆口

66、位置和良好的排氣。假如塑料的流動(dòng)性不佳，或者射出壓力不足就可能造成短射現(xiàn)象;相反地，假如塑料的流動(dòng)性太好，容易在塑件的分模面造成毛邊。熔膠完全填滿模穴后，繼續(xù)施壓以注入更多熔膠，補(bǔ)償因冷卻而造成之塑料體積收縮，并確保模穴完全填滿。</p><p>　　充填與保壓階段結(jié)束，熔膠在模具里完全凝固后，再打開模穴取出塑件。冷卻時(shí)間在整個(gè)成形周期占非常高的比例，大約80%，成型品的冷卻時(shí)間依照塑料性質(zhì)、成型品.的形狀、大小

67、、尺寸、精度而有不同。當(dāng)移動(dòng)模板后退，使頂出銷頂?shù)胶蟀?rear plate)而停止運(yùn)動(dòng)，將成型品和料頭頂出。</p><p>　　圖3.4.1 注塑機(jī)操作程序:(a)鎖模;(b)注射;(c)保壓;</p><p>　　(d)螺桿后退;(e)開模頂針;(f)開始下一個(gè)循環(huán)</p><p>　　為了進(jìn)一步說明制程循環(huán)中的注塑機(jī)動(dòng)作，圖3.4.2畫出不同階段的油壓缸壓力

68、、模穴壓力、公母模分隔距離與螺桿位置的示意圖，其中編號(hào)表示:</p><p>　　圖3.4.2 典型的注塑機(jī)的操作循環(huán)和各項(xiàng)操作所占的時(shí)間比例</p><p>　　1- 充填(射出階段)</p><p><b>　　2- 保壓與冷卻</b></p><p><b>　　3- 開啟模具</b><

69、/p><p><b>　　4- 頂出塑件</b></p><p><b>　　5- 關(guān)閉鎖具</b></p><p>　　注塑成型的周期時(shí)間根據(jù)制程的塑件重量、厚度、塑料性質(zhì)、機(jī)器設(shè)定參數(shù)而改變。典型的周期時(shí)間可能從數(shù)秒鐘到數(shù)十秒。</p><p><b>　　3.5 螺桿操作</b&g

70、t;</p><p>　　根據(jù)需求，回轉(zhuǎn)式螺桿可以設(shè)定轉(zhuǎn)速以塑化塑料顆粒，并且將熔膠以設(shè)定的螺桿速度、射出量與射出壓力壓擠進(jìn)入模穴?；剞D(zhuǎn)式螺桿射出機(jī)的注塑成型的主要控制參數(shù)如下列:</p><p><b>　　1、背壓</b></p><p>　　背壓(back pressure)是螺桿往后推以準(zhǔn)備下一次射出塑料時(shí)，作用于螺桿前端的塑料的壓力

71、值。當(dāng)注塑機(jī)準(zhǔn)備要射出時(shí)，螺桿將前端的塑料推入模穴，射出的塑料在模具內(nèi)冷卻后，注塑機(jī)再進(jìn)入螺桿倒退階段，重新開始一個(gè)循環(huán)。采用高背壓有利于塑料散布均勻及塑料熔化，但卻同時(shí)延長(zhǎng)了螺桿回位時(shí)間，并增加了注塑機(jī)的應(yīng)力；故背壓越低越好，在任何情況下都不能超過注塑機(jī)注塑壓力（最高定額）的20%。</p><p>　　2、射出速度(或射出時(shí)間)</p><p>　　射出速度(injection spe

72、ed或螺桿速度ram speed )是指螺桿作為沖頭時(shí)，模具的填充速度。對(duì)于大部份的工程塑料，應(yīng)該在塑件設(shè)計(jì)的技術(shù)條件和制程允許的經(jīng)濟(jì)條件下，設(shè)定為最快的射出速度。然而，在射出的起始階段，仍應(yīng)采用較低的射速以避免噴射流(jetting)或擾流。接近射出完成時(shí)，也應(yīng)該降低射速以避免造成塑件溢料，同時(shí)可以幫助形成均質(zhì)的縫合線。</p><p>　　射出時(shí)間是將熔膠充填進(jìn)模穴所需的時(shí)間，受到射出速度控制。雖然最佳的充填

73、速度取決于塑件的幾何形狀、澆口尺寸和熔膠溫度，但大多數(shù)情況會(huì)將熔膠盡快射入模穴。因?yàn)槟＞邷囟韧ǔ５陀跇渲哪厅c(diǎn)(freezing point)，所以太長(zhǎng)的射出時(shí)間會(huì)提高導(dǎo)致塑料太早凝固的可能性。</p><p>　　超薄形導(dǎo)光板的注塑，必須采用高射速，以便于熔膠未凝固時(shí)完全填充模具，在條件許可的情況下，填充時(shí)盡可能采用多極注塑，避免產(chǎn)生噴射或困氣等缺陷。而有時(shí)候，粗厚塑件或小澆口會(huì)降低充填速度，此時(shí)必須保持熔膠

74、連續(xù)地流過澆口以防止?jié)部谀蹋M(jìn)而充飽模穴。</p><p><b>　　3、螺桿旋轉(zhuǎn)速度</b></p><p>　　螺桿旋轉(zhuǎn)速度是塑化螺桿的轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速越快，塑料螺桿溝槽壓縮得越激烈，產(chǎn)生更大量的剪切熱。</p><p><b>　　4、緩沖量</b></p><p>　　緩沖量(cushion)

75、是螺桿的最大允許前進(jìn)位置與最末端的前進(jìn)位置之間的差值。假如允許螺桿行程設(shè)為最大值，緩沖量為零，螺桿將前進(jìn)至碰到噴嘴后才停止。通常，緩沖量設(shè)定為3~ 6mm。</p><p><b>　　5、熔體溫度</b></p><p>　　熔體溫度應(yīng)依照(a)樹脂種類、山)注塑機(jī)特性、(c)射出量，相互配合。最初設(shè)定的熔膠溫度應(yīng)參考樹脂供貨商的推薦數(shù)據(jù)。通常選擇高于軟化溫度、低于

76、樹脂之熔點(diǎn)做為熔膠溫度，以免過熱而裂解。以nylon為例，在射出區(qū)(feed zone)的溫度通常比料筒的溫度高，此增加的熱量可以降低熔膠射出壓力而不致于使熔膠過熱。因?yàn)閚ylon熔膠的勃滯性相當(dāng)?shù)?，可以很容易地充填模穴而不必倚賴提升溫度造成的致稀性?lt;/p><p><b>　　6、模具溫度</b></p><p>　　模具溫度的限制在于避免塑料在模穴內(nèi)的剖面凍結(jié)(

77、freezing)以及塑料的冷卻性質(zhì)(例如crystallization等)。所以，模具溫度應(yīng)該是在熔膠的流動(dòng)性與模具溫度之間作折衷選擇。假如可能的話，應(yīng)該讓臨界之凝固位置(the critical freezing location)發(fā)生在澆口處。調(diào)節(jié)澆口尺寸能夠獲得在可能的最低模具溫度下的最佳流動(dòng)性。</p><p>　　較低的模具溫度可以加速成形周期，故應(yīng)盡量使用可接受的最低模具溫度。有些注塑成型需要冷卻或

78、冷凝，有些則需要加熱模具以控制結(jié)晶度(crystallization)和熱應(yīng)力。模具溫度可以使用冷卻劑調(diào)節(jié)。模具溫度和冷卻劑溫度都應(yīng)監(jiān)控。模具固定側(cè)和移動(dòng)側(cè)使用不同模溫的目的之一是要控制成品附著在模仁，方便頂出。</p><p>　　影響熔膠溫度和模具溫度的一些因素包括:</p><p>　　射出量(shot size)——較大的射出量需要較高的模具溫度。</p><p

79、>　　射出速率(injection rate)——高射出速度會(huì)造成致稀性的高溫。</p><p>　　流道尺寸(size of runner)——長(zhǎng)的流道需要較高溫度。</p><p>　　塑件壁厚(part thickness)——粗厚件需要較長(zhǎng)冷卻時(shí)間，通常使用較低模溫。</p><p><b>　　7、射出和保壓壓力</b><

80、/p><p>　　這是引起塑料流動(dòng)的壓力，可以用傳感器來測(cè)量。它沒有固定的數(shù)值，而是隨模具填充的難度加大而增高。射出壓力的上限是注塑機(jī)的容量、鎖模力和模具的結(jié)構(gòu)。在注塑周期的填充階段中，需要采用高射壓，以維持注塑速度等于要求水平。模具經(jīng)填充后便不再需要高壓力。模具填充后，就進(jìn)入保持階段，這時(shí)螺桿推進(jìn)額外的塑料以補(bǔ)償塑料收縮。這可在較低的壓力下完成。通常，射出壓力和保壓壓力設(shè)定為不會(huì)造成短射的最低壓力。射出壓力和保壓壓

81、力應(yīng)該足夠高，維持足夠久，以便在塑件的收縮階段繼續(xù)填注塑料，將收縮量最小化。然而，太高的射出壓力會(huì)造成塑件潛在的應(yīng)力。兩段式加壓可以應(yīng)用在一些制程，第一階段的高壓進(jìn)行充填，第二段則以較低壓力進(jìn)行保壓。</p><p><b>　　8、鎖模壓力 </b></p><p>　　為了對(duì)抗注射壓力，必須使用鎖模壓力。不能選擇可供使用的最大數(shù)值，而要考慮投影面積與注射壓力及產(chǎn)品

82、實(shí)際情況，選擇一個(gè)適合的鎖模力。</p><p><b>　　9、保壓時(shí)間</b></p><p>　　完成充填模穴后，注塑機(jī)仍然施加壓力在模具的時(shí)間稱為保壓時(shí)間，保壓的目的在維持組件的尺寸精度。</p><p><b>　　10、冷卻時(shí)間</b></p><p>　　解除壓力到開模之間的時(shí)間稱為冷

83、卻時(shí)間，目的是讓塑件足夠硬化以便頂出。假如在塑件尚未完全冷卻硬化之前就頂出，會(huì)造成塑件翹曲變形。</p><p>　　11、開模時(shí)間(mold-pening time，也稱為dead time)</p><p>　　開模時(shí)間包括打開模具、頂出塑件和關(guān)閉模具的時(shí)間。開模時(shí)間和注塑機(jī)的操作效率、成品取出的難易度、使用脫模劑與否都有關(guān)系，以人工安置鑲埋件(insert)的模具會(huì)更降低操作效率。在

84、注塑機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程維持最少的人力介入是開模時(shí)間最佳化的方向。有時(shí)候，考慮到成形品的可靠性和尺寸穩(wěn)定性，最理想的制程循環(huán)有可能不是開模時(shí)間最短的制程。</p><p><b>　　3.6二次加工</b></p><p>　　塑件頂出之后，切除料頭(豎澆道、流道、澆口)的加工稱為二次加工。有些塑件需要二次加工進(jìn)行組合或裝飾。</p><p><b

85、>　　1、組合</b></p><p>　　組合塑件的二次加工包括:</p><p>　　·勃合((bonding)</p><p>　　·熔接(welding)</p><p>　　·嵌入(inserting)</p><p>　　·打樁((staking)&

86、lt;/p><p>　　·嵌金屬型板(swaging)</p><p>　　·接合組合(assembly with fasteners)</p><p><b>　　2、裝飾</b></p><p>　　裝飾塑件的二次加工包括：</p><p>　　·表面處理:加熱或加壓

87、之表面處理。</p><p>　　·印刷:為裝飾或提供信息而在塑件表面加工。</p><p><b>　　3、其它的二次加工</b></p><p>　　其它的二次加工包括:</p><p><b>　　·上漆</b></p><p><b>　

88、　·硬鍍</b></p><p><b>　　·金屬層/遮蔽層</b></p><p><b>　　·表面處理</b></p><p><b>　　·退火</b></p><p><b>　　·車削<

89、/b></p><p><b>　　·拋光</b></p><p><b>　　3.7 設(shè)備的選用</b></p><p>　　由于導(dǎo)光板的一些特殊屬性的關(guān)系，因此在保證技術(shù)的前提下設(shè)備的選用就顯得尤為重要。通常設(shè)備的選用應(yīng)注意一下三點(diǎn)：</p><p>　　1、光學(xué)樹脂專用螺桿及熔

90、料筒</p><p>　　現(xiàn)階段導(dǎo)光板采用PC和PMMA材料成型，屬于透明件成型，對(duì)雜質(zhì)、顏色方面的要求相當(dāng)嚴(yán)格，由于雜質(zhì)和色變會(huì)影響導(dǎo)光板的導(dǎo)光性能，所以實(shí)際導(dǎo)光板成型用到的注塑機(jī)的熔料筒組件這部分的要求相當(dāng)高，需要配合使用優(yōu)質(zhì)材料鋼、表面高硬度、低粗糙度和低粘附作用、耐磨損以及合理的螺桿技術(shù)參數(shù)設(shè)計(jì)的螺桿熔料筒組件，才會(huì)使導(dǎo)光板的正常生產(chǎn)得以有保障。</p><p>　　2、高剛性及高

91、強(qiáng)度鎖模裝置</p><p>　　小型薄壁導(dǎo)光板成型會(huì)用到高速及高壓成型，射速高達(dá)180mm/s以上，注射壓力高達(dá)200MPa以上，對(duì)于0.4mm以下的超薄導(dǎo)光板從上次住友展示的注塑參數(shù)看，使用25的螺桿，三菱高流動(dòng)PC7020L1，射出速度達(dá)到650mm/s，最高壓力達(dá)到300Mp以上，因而充型熔體對(duì)模具和模板的沖擊力相當(dāng)大。對(duì)鎖模裝置的強(qiáng)度要求更高，不允許出現(xiàn)爆板、模板平行度和同哥林柱的垂直度誤差大的情況，否

92、則出現(xiàn)模具變形量大而發(fā)生導(dǎo)光板成型不良。</p><p>　　3、要求注塑機(jī)控制系統(tǒng)響應(yīng)要快，靈敏度和重復(fù)性要高、穩(wěn)定性要好，抗干擾能力要強(qiáng)，功耗要小，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。這樣可以保證同批次導(dǎo)光板制品尺寸穩(wěn)定、透光輝度和均勻度一致性高。</p><p>　　第四章 導(dǎo)光板的品質(zhì)要求及分析總結(jié)</p><p>　　4.1 導(dǎo)光板的品質(zhì)要求</p><p&

93、gt;　　由于導(dǎo)光板對(duì)整個(gè)背光源的性能影響重大，所以必須確保其如下品質(zhì)。</p><p><b>　　1、不能沾有異物</b></p><p>　　導(dǎo)光板一旦沾上異物，就會(huì)出現(xiàn)亮度不均勻、斑點(diǎn)和黑點(diǎn)等品質(zhì)問題。</p><p>　　2、不能用發(fā)黃的樹脂</p><p>　　3、不能有氣泡、翹曲</p>&l

94、t;p>　　導(dǎo)光板中的氣泡是直接產(chǎn)生亮度不均勻的原因，尤其是對(duì)表面有微結(jié)構(gòu)的導(dǎo)光板影響更大。導(dǎo)光板的翹曲不良會(huì)直接影響反射面的印刷和組裝。</p><p>　　4、殘余應(yīng)力不能太大</p><p>　　由于注塑件內(nèi)部的殘余應(yīng)力不僅引起翹曲不良，還會(huì)受熱變形或者印刷時(shí)容易產(chǎn)生裂痕，所以必須控制到最小限度。另外，注塑件內(nèi)外部冷卻固化速度不一致時(shí)會(huì)產(chǎn)生光學(xué)偏差，雖然一般情況下不會(huì)形成不良但

95、容易產(chǎn)生問題。</p><p>　　5、重量和尺寸要穩(wěn)定</p><p>　　在嚴(yán)抓注塑件品質(zhì)的同時(shí)，要保持注塑產(chǎn)品的重量和尺寸處于高度穩(wěn)定，這就要通過以注塑機(jī)、模具、模具溫調(diào)機(jī)、材料和材料干燥機(jī)形成的注塑系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　4.2 注塑工藝與導(dǎo)光板成型的關(guān)系</p><p>　　通過查找部分資料以及實(shí)驗(yàn)分析總結(jié)出注塑工藝參數(shù)和

96、導(dǎo)光板成型品質(zhì)的關(guān)系如下表4.2.1所示：</p><p>　　表4.2.1 注塑工藝參數(shù)和導(dǎo)光板成型品質(zhì)的關(guān)系</p><p>　　通過上表我們不難看出注塑技術(shù)工藝對(duì)導(dǎo)光板的品質(zhì)影響非常大，如今伴隨著LCD\LED的大型化、低價(jià)化和高性能化，圍繞導(dǎo)光板和導(dǎo)光板成形所需的技術(shù)支持也越來越高，這些技術(shù)如同IC卡和粒子技術(shù)一樣，需要我們不斷地完善提高，并向其他領(lǐng)域加以拓展。而這當(dāng)中注塑工藝的影

97、響就顯得尤為顯著。</p><p><b>　　第五章 總結(jié)及展望</b></p><p>　　本文通過總結(jié)前人的注塑成型狀況及其工藝的實(shí)驗(yàn)，分析并得出影響導(dǎo)光板注塑成型的關(guān)鍵工藝參數(shù)。通過對(duì)參數(shù)的分析并與實(shí)際操作中的參數(shù)相對(duì)比，最后使公司的產(chǎn)品生產(chǎn)良品率提升。大大的降低了導(dǎo)光板的生產(chǎn)成本，提高導(dǎo)光板在背光市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力。</p><p>　　

98、本分析未來將進(jìn)行下列幾項(xiàng)工作:</p><p>　　1.本文參考的實(shí)驗(yàn)資料進(jìn)行注塑成型試驗(yàn)時(shí)，由于條件約束模具溫度方面實(shí)驗(yàn)中是直接從模溫機(jī)的顯示器上讀出溫度的，其數(shù)據(jù)和模具的實(shí)際溫度可能有差異，如果要得到更準(zhǔn)確的結(jié)果，可采用紅外溫度儀測(cè)量模具表面的實(shí)際溫度，同時(shí)冷卻水流量的快慢差異也會(huì)影響冷卻效果，因此后續(xù)實(shí)驗(yàn)也要考慮如何避免這些問題。</p><p>　　2.注塑機(jī)機(jī)種的選用方面亦可以進(jìn)

99、行更多的選擇，選用更加先進(jìn)的注塑機(jī)將有利于實(shí)驗(yàn)結(jié)果的重現(xiàn)性。</p><p>　　3.縱觀本文可知在導(dǎo)光板的生產(chǎn)中，除了注塑機(jī)需要穩(wěn)定的性能外，另一個(gè)重點(diǎn)是熔融塑料的料筒設(shè)計(jì)要能克服導(dǎo)光板生產(chǎn)中經(jīng)常碰到的PMMA材料黃化問題，這是因?yàn)榧羟袩崤c溫控不良所造成，所以螺桿的設(shè)計(jì)需要能盡量避免剪切熱的產(chǎn)生，但也相對(duì)限制了螺桿的某些部分設(shè)計(jì)方式，因此PMMA料筒的設(shè)計(jì)也是未來需要繼續(xù)思考的方向。</p>&l

100、t;p>　　4.另外在導(dǎo)光板的生產(chǎn)過程中，克服異物不良也是需要研究的內(nèi)容，因此專業(yè)的無塵車間是導(dǎo)光板量產(chǎn)必需的生產(chǎn)環(huán)境，導(dǎo)光板制造各工序的潔凈度管控也是后續(xù)應(yīng)該分析的方向。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　在本論文的寫作過程中，我的導(dǎo)師***老師傾注了大量的心血，從選題到開題報(bào)告，從寫作提綱，到一遍又一遍地指出每稿中的具體問題，嚴(yán)

101、格把關(guān)，循循善誘，在此我表示衷心感謝。同時(shí)我還要感謝在我學(xué)習(xí)期間給我極大關(guān)心和支持的各位老師以及關(guān)心我的同學(xué)和朋友。</p><p>　　最后還要感謝在一起愉快的度過大學(xué)生活的***班的各位同門，正是由于你們的幫助和支持，我才能克服一個(gè)一個(gè)的困難和疑惑，直至本文的順利完成。</p><p>　　在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長(zhǎng)、同學(xué)、朋

102、友給了我無言的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的謝意!最后我還要感謝培養(yǎng)我長(zhǎng)大含辛茹苦的父母，謝謝你們!</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]錢知勉.《塑料成型加工手冊(cè)》上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1995.51 53.</p><p>　　[2]王貴恒.《高分子材料成型加工原理》.化學(xué)工業(yè)出版社，1998.3.</p

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