模仁的制造方法技术

本发明专利技术公开了一种模仁的制造方法，包含以下步骤：（Ａ）于模板顶面研磨抛光而产生光滑镜面。（Ｂ）在模板顶面镀上硬质膜。（Ｃ）于模板顶面以圆球面撞击物撞击出复数圆弧面凹陷的凹坑。借由先镀硬质膜再撞出凹坑方式，使具凹坑的模板顶面除高硬度外仍保有光滑面，而可用于贴覆顶面刻印有资讯坑图案的母片，以减少顶面与母片的接触面积，减缓母片温度降低速度并减少母片与模仁的磨耗。或可直接用于成型导光板上光滑面的凸点，增加导光板的亮度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，特别是涉及一种装设于射出成型模具内。
技术介绍
一般工业界以射出成型机成形各式各样的热塑性产品，其中有属于光电产品所使用的薄片式成型品，例如光盘片、LCD导光板等，而用来成型此等产品的模仁一般称为「镜面模仁」，以下兹以成型光盘片所用的模仁为例说明，如图1及图2所示，一般膜仁11是装设在一射出成型模具12中，该模具12具有上下对应的一活动模123与一固定模121、一固定于该活动模123底面的上模仁板125，及一设于周缘的框架122。该模仁11就是装设于该固定模121顶面，其上贴覆一顶面上预刻有资讯坑(pit)而成所谓资讯面的母片14。该上模仁板125、模仁11及框架122共同界定出一填充热塑性材质的模穴124。该模仁11主要是由一金属材质模板111所组成，模板111表面研磨抛光使表面粗糙度达到0.01微米以下，光滑而呈镜面，以便降低模板111与母片14间的摩擦系数，模板111顶面再镀一1-5微米厚的硬质膜112。硬质膜112是由硬度高的材质(如DLC、WC/C、CrN、TiN、硬铬等材质)制成，因此表面也呈光滑而具低摩擦系数，且借表面高硬度以解决模仁11顶面与母片14的磨耗问题，此表面光滑的模仁11一般就称为「镜面模仁」。射出成型时，该热塑性材质(Poly Carbonate，简称PC)熔融呈液状射出填充入该模穴124，经瞬间流动而以预定厚度均匀填覆于该母片14顶面，待冷却成固体后就产生一光盘成品，该光盘底面上便对应母片14顶面而产生有预印资讯坑图案的资讯面，一般而言，一张母片14可用来制成约三万张光盘。但是由于母片14以真空吸附方式全面紧贴于模仁11的光滑表面上，PC料射入模穴124时温度可达350℃，而此时模仁11温度约在100℃～125℃以提供射料冷却成型所需的低温，夹于其间的母片14温度初始受其顶面射料温度影响而立刻升温，但是立刻会受较低温模仁11表面热导效应影响而急速降温，此时全面热导效应的结果也使母片14的资讯坑同样过早降温导致流渗入母片14顶面资讯坑内的PC射料成型性变差，因此光盘资讯面的覆印图案不完整，导致产品的良率降低，此情形在光盘近外围区域尤为严重。如图3所示，有鉴于上述的原因，本专利技术人曾对模仁表面施以喷砂或珠击的手段，来减缓母片14的降温速度，所谓「对模仁表面施以喷砂」，是先于该模板111顶面上以喷砂的方式产生复数凹坑113后，再研磨抛光去掉尖锐的顶端115，然后在此喷砂模仁11表面镀上硬质膜112，以此种模仁11承置母片14，使模仁11与母片14(可见于图1)间因凹坑113而减少接触面积，进而减少母片14与模仁11间的热导效应，借此避免热塑性材料注入模穴124时，母片14温度降过快。但是经专利技术人实验发现，由于喷砂及研磨抛光过程造成该模板111顶面产生许多凹坑113及小平面114，其上还会受喷砂材的污染，使随后镀上硬质膜112的附着力较差，不耐磨耗，且小平面114的边缘处产生许多锐利的锐角，母片14在承受热塑性材料射出接触时，除承受射料压力外，温度上升又下降产生热涨冷缩的同时，上述的锐角具高攻击性易造成母片14磨损。如图4所示，而所谓「对模仁表面施以珠击」是先于该模板111上以钢珠或陶瓷珠以加压珠击的方式使其顶面上产生圆球状凹陷的凹坑113，再镀上硬质膜112，此种模仁11是运用以承置母片14，同样也可避免热塑性材料注入模穴时，母片14温度降过快。但是于珠击时，专利技术人发现并非所有钢珠或陶瓷珠的形状都能维持圆球状，甚至有些破碎的陶瓷碎片撞击该模板111顶面时，产生圆弧度不佳或尖锐凹陷的凹坑113，并使模板111顶面局部金属结晶改变，同时遭到破碎的撞击材嵌入，且由于钢材硬度不高，于钢珠或陶瓷珠撞击时，如图5所示，造成凹坑113上周缘因撞击时材料的推挤效果而向上凸出产生顶丘116，上述诸状况使模板111表面难以保有光滑面，也使该模板111的顶面雾化，也因此导致后制程镀上的硬质膜112附着力极差，因此不只模仁11本身不耐磨耗，并增加对母片14的攻击性及磨耗。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种表面具圆弧凹坑且具高光滑度及高硬度，借由先镀硬质膜再压撞出凹坑的方式，使具有凹坑的模板顶面不只具高硬度且仍保有光滑面。本专利技术，包含以下步骤(A)于一模板的顶面上研磨抛光，使其顶面产生光滑镜面。(B)在该模板顶面镀上一硬质膜。及(C)将镀完硬质膜的模板顶面以圆球面的撞击物连续加压撞击，以产生复数高密度均匀分布且圆弧面凹陷的光滑面凹坑。本专利技术利用连续珠击或撞击的方式，于镀上硬质膜的模板上击出分布于模仁表面的圆弧面凹陷的光滑面凹坑，且因该硬质膜于珠击时本身材质的牵引，及硬质膜的保护，使凹坑上缘与平面交接处是呈圆弧平滑曲面，且凹坑的凹面也为光滑面，本专利技术在运用上一方面可避免母片因散热过快而温度分布不均，使母片上的预印图形套印于成品上时非常完整，且制程快，使射出成型品质高、并缩短制程时间，还可维持该模仁表面的光滑度，降低与母片间的磨耗，增加母片及模仁的使用寿命，另一方面也可直接用于成型导光板上光滑面的凸点，增加导光板的亮度。所以的确非常实用与进步。附图说明下面结合附图及实施例对本专利技术进行详细说明图1是一般的模仁装设于一模具内的侧面剖视图；图2是一般的模仁上固定一母片的侧面剖视图与射出成型过程中母片的温度变化曲线图；图3是模仁以喷砂及抛光方式制造的示意图；图4是模仁以珠击方式制造的示意图；图5是运用模仁制作方法的放大示意图，说明以珠击方式造成该模板表面产生凹坑的情形；图6是本专利技术模仁制作方法的第一实施例的示意图，说明以珠击方式造成该模仁表面产生复数凹坑的情形；图7是本专利技术模仁制作方法的第二实施例的示意图，说明以一工具机的撞击件加压撞击造成该模仁表面产生复数凹坑的情形；图8是本专利技术制作出的模仁装设于一模具内的侧视简图；图9是该模仁的顶面固定一母片时的侧面剖视图与射出热塑性材料于上成型过程中母片的温度变化曲线图；图10是运用本专利技术的放大示意图，说明以圆弧面撞击方式造成本专利技术模仁表面产生凹坑的情形。具体实施例方式为方便说明，在以下的实施例，类似的元件是以相同的编号来表示。如图6所示，本专利技术的第一实施例是提供一种模仁3的制作方法，其制造方法包含以下步骤(A)于一金属材质模板31的顶面上研磨抛光到Ra 0.01微米以下，使其顶面产生光滑镜面。(B)在该模板31顶面镀上一硬质膜32，其厚度约为0.5-5微米。硬质膜32的材质可用类钻碳膜(DLC)、碳化钨碳膜(WC/C)、氮化铬(CrN)、氮化钛(TiN)、无电解镍、硬铬等。于本实施例中是以类钻碳膜作为该硬质膜32的材料。(C)将镀完硬质膜32的模板31顶面以直径10～300微米的圆球形撞击物42，配合0.5～10kg/cm2的空气压力带动喷击，使模板31顶面产生约4～100微米直径，深度0.2～3微米高密度均匀分布的圆弧面凹陷凹坑33，于本实施例中撞击物42是圆球形钢珠或陶瓷珠41。并于撞击后使模板31表层结合硬质膜32转化成一均匀致密的高硬度表层34。也就是，凹坑33是由构成高硬度表层34的模板31顶面与硬质膜32所共同凹陷产生。由于该模仁3的模板31材料一般是采用SUS420系列镜面用钢板，其硬度为HRC50(Hv 520)，附着于模板本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模仁的制造方法，包含以下步骤：　　　　（Ａ）于一模板的顶面上研磨抛光，使其顶面产生光滑镜面；　　　　（Ｂ）在该模板顶面镀上一硬质膜；及　　　　（Ｃ）将镀完硬质膜的模板顶面以圆球面的撞击物连续加压撞击，以产生复数高密度均匀分布且圆弧面凹陷的光滑面凹坑。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王冠宇，潘绲玉，
申请(专利权)人：冠荣科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]