processo di produzione di paralumi in PC

I paralumi sono oggetti di uso comune nella vita quotidiana. I materiali utilizzati per i paralumi in policarbonato (PC) sono principalmente materiali in policarbonato diffuso o PMMA. Siamo in grado di realizzare entrambi i materiali. Abbiamo oltre 17 anni di esperienza nella realizzazione di stampi e più di 100 casi di produzione di paralumi. Di seguito viene illustrato il processo di produzione dei paralumi.

1. Analisi della domanda e progettazione digitale

Modellazione delle prestazioni ottiche

Simulazione della luce: utilizzare LightTools o Zemax OpticStudio per definire il modello del percorso luminoso e garantire che la trasmittanza luminosa del paralume sia ≥92% (caratteristiche del materiale PC) ed evitare l'abbagliamento (UGR<19);

Verifica strutturale: utilizzare la topologia ANSYS per ottimizzare lo spessore della parete dello stampo (convenzionalmente 1,5-3 mm), bilanciando leggerezza e resistenza agli urti (in grado di resistere all'impatto di una sfera cadente da 3 kg).

Progettazione 3D degli stampi

Strategia di tipografia: per superfici complesse (come i modelli di Fresnel), vengono adottate linee di tipografia asimmetriche, combinate con un meccanismo a biella scorrevole tridimensionale (tolleranza angolare ±0,01°);

Raffreddamento conforme: i canali d'acqua in lega di titanio stampati in 3D (diametro 1,2-2 mm) assicurano che la fluttuazione di temperatura dello stampo sia ≤±1,5℃, prevenendo lo sbiancamento da stress del materiale PC.

2. Lavorazione di precisione e trattamento superficiale

Tecnologia di base:

Fresatura di cavità, macchina di ultraprecisione a cinque assi (GF Machining Solutions), rugosità superficiale Ra≤0,02μm

Incisione di microstrutture, processo composito laser a femtosecondi + nanoimpronta, profondità di Fresnel 0,05 mm ± 0,003 mm

Lavorazione degli elettrodi, elettroerosione di elettrodi di grafite (distanza tra gli elettrodi 0,03 mm), angolo R del bordo ≤0,1 mm

Trattamento di rinforzo superficiale

Lucidatura di qualità ottica: lucidatura multistadio con gesso diamantato (da W40 a W0.5), combinata con lucidatura magnetoreologica (MRF) per eliminare i danni superficiali;

Rivestimento antiaderente: il rivestimento in carbonio simile al diamante (DLC) (con uno spessore di 2-3 μm) riduce la forza di estrazione a <5 kN e prolunga la durata dello stampo fino a 800.000 stampi.

3. Verifica delle prove di stampaggio e ottimizzazione della produzione di massa

Finestra del processo di stampaggio a iniezione

Controllo della temperatura: temperatura del cilindro 280-310℃ (indice di fusione del PC 18 g/10 min), temperatura dello stampo 90-110℃ (per evitare graffi dovuti al freddo del materiale);

Curva di pressione: mantenimento della pressione a tre stadi (60 MPa → 45 MPa → 30 MPa), tasso di contrazione compensato 0,6-0,8%.

Correzione del difetto a circuito chiuso

La linea di saldatura è sviluppata e la posizione del punto di iniezione non è corretta, causando la convergenza di flussi multipli. Regolare la fasatura dell'ago della valvola del canale caldo (errore ±5ms).

Deformazione puntiforme, collasso della microstruttura dello stampo o lucidatura non uniforme, riparazione locale mediante saldatura + sagomatura con fascio ionico (quantità di correzione 0,005 mm)

Fessurazioni da stress, inclinazione di sformatura insufficiente (<1°) o velocità di sformatura troppo elevata, aumentare il numero di perni di sformatura (1 ogni 100 cm²)

4. Punti chiave della produzione di stampi a iniezione:

Prestazioni ottiche e progettazione strutturale

Controllo della trasmissione della luce e del percorso ottico

Microstruttura superficiale: design della lente di Fresnel su scala nanometrica (precisione della profondità ±0,003 mm), ottenuto tramite processi di incisione laser o galvanostegia, con un angolo di diffusione della luce ≤15° ed evitando riflessi (il valore UGR deve essere <16);

Uniformità dello spessore della parete: viene adottato l'algoritmo di ottimizzazione topologica (ANSYS Discovery) per bilanciare la trasmittanza e l'intensità della luce. Lo spessore della parete è compreso tra 1,2 e 2,5 mm e la tolleranza è controllata entro ±0,05 mm. Linee di separazione e strategie di sformatura.

Separazione asimmetrica: per superfici curve irregolari (come i paralumi a forma di petalo), si utilizzano cursori 3D e bielle idrauliche per l'estrazione del nucleo. L'angolo di offset della linea di separazione è ≤0,5° per garantire l'assenza di bave.

Pendenza di sformatura: la pendenza della superficie ottica è ≥1,5°, mentre la pendenza della superficie non ottica è ≥0,8°. Il sistema di espulsione utilizza perni di espulsione in ceramica di nitruro di silicio (coefficiente di attrito <0,1).

L'ottimizzazione collaborativa di materiali e processi

Selezione dell'acciaio per stampi

Acciaio altamente lucidato: si preferisce S136 SUPREME (HRC 52-54) o il tedesco Gritz 1.2085 ESR (lucidato a specchio fino a Ra 0,008μm);

Trattamento anticorrosione: la superficie è rivestita con uno strato di carbonio simile al diamante (DLC) (spessore 2-3 μm), in grado di resistere ai gas acidi prodotti dalla decomposizione ad alta temperatura del PC.

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