一种在模组中经注射压缩成型法制造技术

一种在模组中注射压缩成型法，该方法可以减小至少一个成型热塑性塑料制品的在分模线上的毛边， 该模组装在注射成型机内，该成型机具有可以程序控制的用于向分模线施加夹紧力和打开力的装置，该分模线形成在上述模组的Ａ侧和Ｂ侧之间，该注射成型机还具有可以程序控制的用于在上述模组的Ｂ侧内部向前或向后移动退出组件的装置； 使用上述模组，该模组具有至少一个压边内浇口的变容模腔，该模腔在两个相对的面向分模线的Ａ侧嵌件和Ｂ侧嵌上具有部件成形表面。其中至少一个可伸长和压缩的长度可变的被动弹性件确定上述模腔在预定机械范围内的模腔高度尺寸，该弹性件是以下弹簧的操作联合件： ｉ）钢质卷绕模具弹簧，可在上述模组的第一夹紧位置在较长的距离上提供中等弹力； ｉｉ）叠置的Ｂｅｌｌｅｖｉｌｌｅ钢质弹簧垫圈，可在上述模组的第二夹紧位置在短距离内提供极强的弹力； 该弹性件装在上述模组Ｂ侧分模线模板和Ｂ侧夹紧板之间，并施加总的弹力，该弹力对着分模线向前偏压Ｂ侧分模线模板，使得 当由注射成型机施加的夹紧力小于第一弹簧力时，该弹性件长度在上述模组的第一夹紧位置的预设定机械范围内是最大的，该第一弹簧力等于钢质挠卷模具弹簧单独作用的对着分模线向前压Ｂ侧分模线模板的弹簧力； 当夹紧力大于第一弹簧力而小于第二弹簧力时，该弹性件长度在上述模组的第二夹紧位置是中等尺寸，该第一弹簧力等于钢质卷绕模具弹簧单独作用的对着分模线向前压的弹簧力，而第二弹簧力等于钢质卷绕模具弹簧和钢质弹簧衬垫共同作用的对着分模线向前偏压Ｂ侧分模线模板的弹簧力； 当夹紧力大于第二弹簧力时，该弹性件长度在上述模组的第三夹紧位置的预设机械范围内是最小的，该第二弹簧力是钢质卷绕模具弹簧和钢质弹簧垫圈共同作用的对着分模线向前偏压Ｂ侧分模线模板的弹簧力； 该方法包括以下步骤： ａ）沿分模线大体闭合上述模腔的周缘，由此预先加大上述模腔，使得在上述模组的第一夹紧位置可以防止熔化热塑性塑料形成毛边。因此在注射开始前确定第一模腔高度为所需压缩行程与模制件最终厚度之和； ｂ）注射开始后增加夹紧力，使其超过第一弹簧力但小于第二弹簧力，由此使模腔高度逐渐减小至第二夹紧位置，在这种方式下局部地充入上述模腔； ｃ）增加施加的夹紧力使其超过第二弹簧力，由此进一步将上述模腔高度逐渐减小到达到上述模组的第三夹紧位置，在这种方式下完全充满上述模腔； ｄ）基本上保持在上述模组的第二夹紧位置的模腔高度，冷却在上述模腔中的上述成型件，直至热塑性塑料的形状达到稳定； ｅ）松开夹紧力，沿分模线打开模组，由此退出上述模制件。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】热塑性塑料眼镜片的成型、退模及浸渍硬镀1.
本专利技术的领域是塑料注射压缩成型成对的无毛边的洁净度改进的热塑性塑料眼镜片，该眼镜片然后被输送，进行随后的直列式浸渍硬镀处理。具体是，使多模腔注射成型聚碳酸酯眼镜片的方法和装置通过全自动化与浸渍硬镀处理结合在一起，以便整个地在一个单一的连续的包围镜片的封闭清洁室中生产清洁的已硬镀的成型镜片，在此清法室中没有任何操作人员，而且在浸镀前既不需要对成型成对透镜或浇道系统进行任何剪切或裁切，也不需要应用以氟氯烷(CFC)或水溶液进行清洁的规程。该大气清洁室和自动处理的延伸部分可选择地提供直列式连续制品流式的镜片光学放大率和外观质量的自动监测和/或选择性地提供直列式连续制品流式的抗反射薄膜真空镀层，然后再将成型和硬镀好的聚碳酸酯镜片送出连续的封闭清洁室或接受人工处理。2.
技术介绍
A聚碳酸酯Rx镜片的市场前景有关制品领域涉及矫正视力克服眼疾的塑料眼镜片(以下称作Rx镜片)，这种塑料镜片的的折射率大于玻璃的1.530和“CR-39”(化学上为过氧交联的碳酸二乙二醇丙烯醇脂热固性铸造镜片)的1.49～1.50。这是在最近5年来不管在美国还是世界市场上Rx镜片材料增长最快的材料。这种铸造的热固性镜片和注射成型的热塑性塑料镜片需求是极高的，因为眼镜片的消费者/戴镜者发现这种镜片薄(由于高折射率的塑料具有较大的折光能力)而且轻(比重较小，特别是聚碳酸酯与CR-39相比)。因此近视镜的戴用人可以避免像戴着“可乐瓶眼镜”的有损容貌的难看外观。另外，重量轻意味着作为承载表面的鼻梁和耳朵顶部感觉比较舒适，受到的重量和压迫感较轻。在这种“薄而轻”的高折射率塑料Rx镜片范围内，美国市场统计表明，它占总市场的25～30％的份额。在这个范围内，自1991以来，热固性铸造高折射率镜片的份额基本上未变；在近年来几乎所有的增-->长是热塑性塑料注射成型的Rx镜片，特别是用聚碳酸酯(折射率1.586)作的镜片。(虽然可以考虑其它候选的高折射率热塑性塑料，但迄今在商业上最稳定的是聚碳酸酯，即在下文中，如技术人员可以明显看出的那样，“聚碳酸酯”将会取代其它的光学级热塑性塑料)。市场看好聚碳酸酯Rx镜片而不看好铸造热固性高折射率Rx镜片的主要原因据报道是聚碳酸酯Rx镜片的生产成本相当低，并可以规模量生产。这是由于用聚碳酸酯可以达到高度自动化，而热固材料铸造操作在本质上是达不到这种高度自动化的，它需要更多的人力。低产率加上高度自动化生产将造成极高的固定成本，但产率如果超过“盈亏”平衡点时，则出此转折点，此时对于热固材料铸造而言变得很不利，因为它在本质上需要投入劳力和材料而具有相对较高的变动成本。随后，随着产品的增加，对于每单位增加量的增益将变得对更自动化(聚碳酸酯)的生产和有利。这可以从镜片厂家的市场价格上反映出来，其中铸造的高折射率硬镀的Rx镜片在价格上根本无法与相应规格的多模腔注射成型的硬镀聚碳酸酯Rx镜片相竞争(特别是成品单视型镜片(FSV)，这种镜片对每种Rx镜片具有较高的单个售量)。铸造的高折射率的FSV在价格上通常高出50～100％。因为这些原因，所以通过进一步提高自动化水平和改进投资效益(即降低损益平衡点产率，这减少了新厂商进入此领域的投资需求)而进一步降低制造成本是今后开发聚碳酸酯Rx镜片的极为重要的策略。B.关于多模腔镜片成型及浸渍硬镀的先有技专利。迄今，聚碳酸酯镜片的生产在世界上主要由四家公司支配，合起来估计占世界市场份额大于90％。此时四家公司中各个公司均在其“分批法”制造流程(见图4A的比较例)的开始采用某种形式的注射压缩多模腔成型法和装置。随后的步骤是在模制后剪切浇道系统和/或打浇口或切退模片，使得可以将截切好的镜片装在透镜夹具架上。这些操作一般是以人工的半自动操作，但也可以是完全手工操作。在Weber的美国专利4 443 159中示出其上模制悬片的例子，该悬片适合于啮合到夹紧许多这种镜片的镜片夹具架上。制造流程的下一步骤是采用某种形式的清洗规程(较早方式全是氟氯烷(CFC)超声蒸气去油脂法；最近，采用水溶液高压喷雾与离心旋转相结合的水性清洗法，-->或多级超声槽浸洗法，然后进行干燥操作)。然后在液体硬镀液(加热固化的硅酮型镀液或紫外线固化型镀液)中浸镀这些已清洗和干燥的镜片，并用化学交联法固化镀层。上述四个聚碳酸酯Rx镜片生产厂家中的两家允许应用本申请人的美国专利4 828 769和4 900 242，第三家是Gentex公司，Weymouth的美国专利4933119的受让人。第四家是Neolens公司，Bakalar的美国专利的受让人。这些专利均应用某种形式的具有多模腔的注射压缩成型法工序，并应用了各种达到腔对腔对称的装置。四个厂家应用的这三个专利的差别在于如何从镜片模中退出已模制的镜片，观察各个厂家出产的抽样镜片的镜片外周缘及侧壁可以明显看出差别。更详细的示于图2和其说明中。所有这三个专利在进行浸镀之前一定得进行至少某种程度的裁切。再参看示出多模腔注射压缩成型Rx镜片的其它先有技术专利，用于注射压缩成型Rx镜片的Weber装置(美国专US 4 008 031)示出可能是双模腔的模具。供随后浸镀操作用是悬挂件20相对于浇口入口23成180°角。Weber还示出两个位于约10：30～1.00钟点位置的模制退模片16，而其浇口/滴痕位置位于6：00钟点位置。这种位置在抽出浸镀槽时会对浸镀液流出液沿成型镜片的前后表面的流动产生不利的影响，但是在Weber的专利中，它在四边凸缘12上形成悬片和退模片，使得镀液可以顺此凸缘从各个单独被夹持透镜的顶部流到底部(假如镜片不从一侧摆到另一侧)。Uehara等的美国专利5 093 049也说明和示出用双模腔的模具注射压缩成型的Rx镜片，该模腔用浇道和浇口连接，而且该浇口能够在模制周期的预定时间用机械法关闭以防止回流。Uehara来谈及用于退出这两个镜片的任何退模装置，没有示出任何退模片或退模销。如果提供压缩力的活动模芯的向前移动受到硬止动件的限制，则模具一旦打开，该模芯便不能用来使镜片前移，使其移过分模线。在这种情况下必须用于抓住冷浇口，使两个连接于该浇口的镜片与模具松开。没有示出和提及任何悬挂片。其它历史上重要的镜片注射压缩成型法包括Spector等的美国专利4 836 960和Laliberte的美国专利4 364 878，但这两个专利均限单模腔实施例。-->现在参看Rx镜片浸镀的先有技术专利，除上述Weber的美国专利4 443 159外，Laliberte的美国专利3 956 540(方法)和4 036 168(装置)说明用一种形式的传送机机进行传送，该传送机将这种镜片夹具架传送通过在内部具有滤过空气环境的清洁室的多工作站机器，其中镜片连续地用超声法清洁和去静电，然后浸镀、干燥并至少局部固化到无粘性状态，然后传送机将其传送到装/御工作站，在该工作站操作人员取下镜片。现已开发出采用不同自动化传送装置的类似配置，包括平行操作并用横杆连接的双链驱动传送器，在该横杆上悬挂镜片夹具架，或者可以采用具有动力的可以转换行程的悬空传送器，悬挂的可卸下的镜片夹具装在该传送器上。这种用于聚碳酸酯Rx镜片(和非Rx镜片)的配置通常使本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种在模组中注射压缩成型法，该方法可以减小至少一个成型热塑性塑料制品的在分模线上的毛边，该模组装在注射成型机内，该成型机具有可以程序控制的用于向分模线施加夹紧力和打开力的装置，该分模线形成在上述模组的A侧和B侧之间，该注射成型机还具有可以程序控制的用于在上述模组的B侧内部向前或向后移动退出组件的装置；使用上述模组，该模组具有至少一个压边内浇口的变容模腔，该模腔在两个相对的面向分模线的A侧嵌件和B侧嵌上具有部件成形表面。其中至少一个可伸长和压缩的长度可变的被动弹性件确定上述模腔在预定机械范围内的模腔高度尺寸，该弹性件是以下弹簧的操作联合件：i)钢质卷绕模具弹簧，可在上述模组的第一夹紧位置在较长的距离上提供中等弹力；ii)叠置的Belleville钢质弹簧垫圈，可在上述模组的第二夹紧位置在短距离内提供极强的弹力；该弹性件装在上述模组B侧分模线模板和B侧夹紧板之间，并施加总的弹力，该弹力对着分模线向前偏压B侧分模线模板，使得当由注射成型机施加的夹紧力小于第一弹簧力时，该弹性件长度在上述模组的第一夹紧位置的预设定机械范围内是最大的，该第一弹簧力等于钢质挠卷模具弹簧单独作用的对着分模线向前压B侧分模线模板的弹簧力；当夹紧力大于第一弹簧力而小于第二弹簧力时，该弹性件长度在上述模组的第二夹紧位置是中等尺寸，该第一弹簧力等于钢质卷绕模具弹簧单独作用的对着分模线向前压的弹簧力，而第二弹簧力等于钢质卷绕模具弹簧和钢质弹簧衬垫共同作用的对着分模线向前偏压B侧分模线模板的弹簧力；当夹紧力大于第二弹簧力时，该弹性件长度在上述模组的第三夹紧位置的预设机械范围内是最小的，该第二弹簧力是钢质卷绕模具弹簧和钢质弹簧垫圈共同作用的对着分模线向前偏压B侧分模线模板的弹簧力；该方法包括以下步骤：a)沿分模线大体闭合上述模腔的周缘，由此预先加大上述模腔，使得在上述模组的第一夹紧位置可以防止熔化热塑性塑料形成毛边。因此在注射开始前确定第一模腔高度为所需压缩行程与模制件最终厚度之和；b)注射开始后增加夹紧力，使其超过第一弹簧力但小于第二弹簧力，由此使模腔高度逐渐减小至第二夹紧位置，在这种方式下局部地充入上述模腔；c)增加施加的夹紧力使其超过第二弹簧力，由此进一步将上述模腔高度逐渐减小到达到上述模组的第三夹紧位置，在这种方式下完全充满上述模腔；d)基本上保持在上述模组的第二夹紧位置的模腔高度，冷却在上述模腔中的上述成型件，直至热塑性塑料的形状达到稳定；e)松开夹紧力，沿分模线打开模组，由此退出上述模制件。2.如权利要求1所述的注射压缩成型法，其特征在于，上述压边浇口变容模具腔与注射成型机的喷嘴流体相通，从而形成至少一个冷注口及具有B侧机械保持件的浇口，上述成型件的周缘具有适合于从上述模腔孔中清洁地取出模制件的倾斜表面；通过松开夹紧力和沿分模线打开模组而退出上述模制件，退出包括以下步骤：e)伸长弹性件，同时减小施加的夹紧力使其小于第一弹簧力，于是使上述模制件与B侧嵌件的部件成形表面分开并形成松开空间，然后使A、B侧之间形成的分模线分开；f)在分模线开始分开时，牵引上述模制件使其离开A侧嵌件的部件成形表面，同时在B侧机械保持上述模制件不动。g)一当模组沿分模线完全打开，便使上述膜制件脱离B侧的机械保持件。3.如权利要求1所述的注射压缩成型法，其特征在于，一当模组沿分模线完全打开，便使上述模制件脱离B侧机械保持件，但是只有在取出自动机器的臂端位于接收上述模制件的位置时才能进行这种脱离。4.一种改进纯净度的成型方法，这种方法在使成型的成对热塑性塑料眼镜片自动退出多模腔注射压缩模组时可以尽量减小微粒，该方法包括以下步骤：a)在成对变容模腔内形成至少一对成型的成对镜片，该模腔的高度由装在注射压缩模组内的可伸长的弹性件决定，上述模腔在相对的成对的第一侧凸形嵌件和第二侧凸形嵌件上具有光学抛光的部件成形表面。上述膜腔沿上述镜片的侧部象限形成压边浇口，并与熔化热塑性塑料的注射源流体相通，该溶化塑料基本上与上述模腔等距，从而在让其冷却时沿分模线形成冷注口和冷浇道，该冷注口和冷浇道在分模线的一侧具有机械保持件；每成对的成型镜片至少配一个悬片，该悬片自上述冷注口和冷浇道伸出；上述成型成对镜片的边缘具有适合于从上述模腔孔中清洁地取出该镜片的倾斜表面；b)冷却上述成型成对镜片，直至热塑性塑料的形状稳定；c)采用以下方法退出上述成型成对镜片：i)沿分模线减小施加的模具夹紧力，直至模具夹紧力小于由上述弹性件施加的力，使得上述弹性件伸长，于是使上述成型成对镜片与第一侧凸形嵌件的光学抛光的部件成形表面分开，并形成松开空间，然后第一和第二侧之间形成的分模线分开；ii)当分模线开始分开时牵引上述成型成对镜片脱离第二侧凸形嵌件的光学抛光的部件成形表面，同时在第一侧用机械方法保持上述成型成对镜片不动；iii)一当模组沿分模线完全打开便使上述成型成对镜片脱离第一侧的机械保持件，但是这种脱离只有在取出自动机器的臂端位于可接受上述成型成对镜片的位置才能进行。5.一种改进纯净度的成型方法，这种方法在使成型成对的热塑性塑料镜片从位于一个无人员操作的封闭清洁室内的多模腔注射模组中自动退出的可使微粒减至最少，该方法包括以下步骤：a)在成对的模腔内成形至少一对成型成对镜片，该模腔在相对的成对的A、B侧凸形嵌件上具有光学抛光的部件成形表面；上述膜腔沿上述镜片的侧部象限形成压边浇口，并与熔化热塑性塑料的注射源流体相通，上述熔化热塑料基本上与上述模腔等距，因而在让其冷却时可以在该模腔之间形成冷注口和冷浇道，该冷注口和冷浇道具有B侧机械保持件；每对成型镜片至少有一个悬片，该悬片自上述冷注口和冷浇道伸出，该悬片头部具有与自动装置的工件夹具匹配的几何形状；上述成型成对镜片边缘具有适于从上述模腔孔中清洁地取出该镜片的倾斜表面；b)冷却上述成型成对镜片直至热塑性塑料的形状稳定；c)采用下列方法退出上述成型成对镜片：i)松开模具夹紧力但基本上不打开分模线，同时使上述成型成对镜片与A侧凹形嵌件的光学抛光的部件成型表面分开和使上述成型成对镜片与上述B侧凸形嵌件的光学抛光的部件成形表面分开，镜片边缘的倾斜表面有助于脱出模腔孔表面；ii)完全打开分模线，使上述成型成对透镜与固定它们的B侧机械保持件脱开，一当模组件沿分模线完全打开而且在自动取出机器的臂端位于可接受上述成型成对镜片的位置之后便可脱开B侧机械保持件；d)与注射成型机的夹紧运动相配合自动取下自动机器的夹具臂端，使得模组可以关闭和注射成型机可以开始另一个成型周期，并在上述一个封闭空气清洁室内退回自动取出机器的夹具臂端到至少行程的第二位置，其中至少进行一次自动传送，使得上述成型成对镜片现在由至少一个第二自动装置夹紧，通过上述悬片杆最顶端的头部夹紧，并且上述第二自动装置也操作在上述一个封闭空气清洁室内，然后执行使上述成型成对镜片伸入和退出液体硬镀液的规定的浸渍浸入和取出规程，该硬镀液保持在浸渍桶中，并进行连续循环和过滤；e)在上述一个封闭空气清洁室内自动地传送通过固化工作站，其中除去溶剂的挥发性并通过硬镀层的化学交连反应达到至少局部固化到无粘性状态；f)将上述已硬镀的成型成对镜片送出上述一个封闭空气清洁室，在此时镜片可以安全地进行人工处理，而不必担心造成不能用清洗或刷洗除去的尘埃的沾污。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，在脱模步骤之后浸镀步骤之前外加将其自动浸入循环过滤的酒精槽中，浸入预定的一段时间。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，使上述成型成对镜片伸入和退出液体硬镀液的上述规定的浸渍浸入和退出规程是，浸入液位至少高于上述成对镜片的最上部镜片边缘表面，但低于悬片杆的最上端部，于是可以避免浸渍液触及上述第二自动装置的夹紧装置。8.如权利要求5所述的方法，其特特在于，在上述悬片最上部夹紧位置的上述头部由第二自动装置插入到锥形的导角孔，以便利用作为模制弹簧的在各个腿件上具有保持止动件的马蹄形开口端进行牢固固定，当同时挤压或推入时，该腿部弯折成较窄的形状。9.如权利要求5所述的方法，其特征在于，在上述悬片的最上部夹紧位置上的上述头部由第二自动装置传送至工件夹具嵌槽，该嵌槽利用上述头部通过重力固定成对成型镜片，该头部连接于杆，其锥形导角的几何形状可以由宽变窄，设几何形状设计于匹配夹具嵌槽，该槽具有稍大于导角锥的大体镜象对称的几何形状，形成从成型站到酒精液槽、硬镀浸槽和固化站的自动传送。10.如权利要求5所述的方法，其特征在于，上述镜片用于视力校正；上述镜片的热塑性塑料是聚碳酸酯。11.一种自动退出成型成对制件的模制装置，包括：注射成型机，能够程序控制地夹紧和打开在模组的A、B模板之间形成的分模线，该模组包括：a)熔物输...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·M·毛斯，G·J·加利克，
申请(专利权)人：光学技术公司，
类型：发明
国别省市：