注模塑料光学零件的加工

　　塑料光学零件的应用日益广泛，这是因为光学设计工程师们发现了许多用塑料零件控制光的方法。塑料光学零件和系统在工业和医学等领域有着广泛的应用，其中包括外科手术仪器，诸如腹腔镜、关节检查镜、膀胱镜及一次性使用的医用器具，如血样分析仪等。

　　在显示器、夜视目镜和各种头盔式显示器中的成像系统，电视会议用的摄像机和显微镜中;以及各种消费电子产品，如袖珍光盘和数字光盘回放机等装置中;在显示器投影仪、条形码激光扫描系统、生物测量防护系统、烟雾探测器、自动控制抽水马桶冲水阀系统、光谱仪、粒子测量仪和光学解码器等，塑料光学零件也显示出美好的应用前景。此外塑料光学零件也可用于某些远程通信产品，通常用光学塑料复制各种衍射光学表面。

　　如此众多的应用是因为塑料光学零件具备一些玻璃光学零件所不具备的独特优点，例如制造成本低、重量轻、并具有机械和光学零件的特征等。采用多腔模塑技术可大量节省费用，尤其是复制非球面和其他几何形状复杂的零件，而采用光学玻璃制造这些元件，其成本远高于塑料光学元件。

　　对于一给定体积，塑料光学零件的重量比玻璃光学元件大约轻2.5倍~5倍，并且具有较高的耐冲击性能，一块足够厚的聚碳酸酯窗口板能经受得住口径0.22枪弹的冲击力。塑料光学元件还为设计人员提供了一个将机械特征和光学特征集成在一个元件上的机会。对于一种特殊产品的设计，如手持条形码扫描器，对空间尺寸和重量均有硬性指标限制，则集成化设计是其关键技术。采用一个具有集成安装特征的反射式非球面光学表面，设计者能使整个产品轻量化，并减少组件中零件的使用数目。

　　虽然塑料光学零件具有如此多的优点，但没有一种材料 5玻璃、金属还是塑料6 能够解决光学设计中的所有问题。聚合物材料对光学设计者提出了一些挑战性的问题，包括热效应、应力双折射和可利用聚合物材料品种有限等问题。

　　光学塑料的折射率温差系数比玻璃大约高一个数量级。这说明用玻璃—塑料混合式光学设计可以解决在大温度范围工作的高性能光学系统设计的问题。

　　大多数光学塑料的持续工作最高温度都相当低，苯乙烯材料的工作温度为80°，聚丙烯材料为90°，而聚碳酸酯、环烯共聚物和环烯聚合物材料大约为123°。双折射是用聚合物制作光学零件的另一个问题。双折射是由零件的残余应力所致，零件设计或者注模的注入口位置设计不合理都会增加零件的残余应力。特别值得注意的是，一定要选择好一位胜任的光学注模工艺人员参与设计阶段的工作，以确保上述问题在光学零件和注模工具设计之中得以解决。