[发明专利]用于镜片制造期间的保形冷却的系统和方法

说明书

所披露的实施例包括用于制造镜片的系统和方法。在一个实施例中，所述系统包括镜片模具。根据所述实施例，所述镜片模具包括制件腔体以及流体地联接到所述制件腔体和镜片材料入口的材料流动路径。所述系统还包括传热插件。根据所述实施例，所述传热插件包括与所述腔体的制件表面相邻定位的插件表面、密封流体入口、密封流体出口、以及从所述密封流体入口延伸到所述密封流体出口的保形流体导管。

技术领域

本披露总体涉及用于在注射成型工艺中制造镜片的镜片制造系统和方法。

背景技术

例如用于眼镜的眼科镜片可以使用注射成型制造工艺来形成。所述工艺包括将材料注射到模具中，并且可以用众多材料(包括弹性体、热塑性以及热固性聚合物、及其混合物)来执行。

所述工艺典型地涉及使用冲压式或螺杆式柱塞迫使熔融的聚合物材料进入模具型腔体或制件型腔体中，材料在那里凝固成模具的形状从而形成成型制件。可以在高压和高温下注射材料以确保聚合物采取希望的制件(例如可以是眼科镜片)的形状。

模具可以包括单个制件腔体或多个制件腔体。在多个腔体模具中，各个腔体可以是相同的并且形成多个相同制件，或者可以是独特的并且在单个循环期间形成多个具有不同几何形状的制件。模具总体上由工具钢制成，但是不锈钢模具和铝质模具适合于某些应用。

当在注射成型工艺中使热塑性塑料成型时，颗粒状的原材料典型地经过漏斗进给到具有往复螺杆的热桶中。在进入桶后，材料被加热，引起抵抗单独的聚合物链的相对流动的范德华力(Van de Waals force)由于分子之间的间距在高热能状态下增大而减弱。这样降低了聚合物粘度，有助于使聚合物流入模具中。

当在往复螺杆前积聚了足够的材料时，以高压力和希望的速度迫使材料进入制件成形腔体中。为了防止压力峰，所述工艺总体上是两阶段工艺，其中，在第一阶段期间螺杆控制材料流速、或速度直至腔体95％-98％满(转移位置)。注射时间的范围通常为二十五秒至五十秒或更短。

在螺杆到达转移位置时开始的第二阶段期间，螺杆操作移位以调节模具中的压力。在这个阶段期间，施加保压压力以迫使材料进入模具中，并且模具完成填充并补偿腔体中的材料的任何热收缩。与其他材料相比，热塑性塑料的收缩可能相对较大。为了弥补保压压力，模具还可以包括压力件，所述压力件在注射过程期间保持模具封闭。

施加保压压力，直至材料在腔体的进口(可以被称为浇口)处凝固。浇口体积通常相对于腔体积较小。

一旦浇口体积凝固，则不再有材料可以进入腔体，并且螺杆往复运动并获取用于下一循环的材料。同时，模具内的材料冷却，使得当从腔体脱模时所述材料在尺寸上是稳定的。一旦在冷却后获得了所希望的温度，则模具打开，并且一系列销、套筒、脱模机、或类似机构被向前驱动以使制品脱模。然后，模具封闭并重复所述过程。

发明内容

根据说明性实施例，镜片制造系统包括模具，所述模具具有制件腔体和流体地联接到制件腔体和镜片材料入口的材料流动路径。所述系统还包括传热插件，所述传热插件具有与所述腔体的制件表面相邻定位的插件表面。所述传热插件包括与所述腔体的制件表面相邻定位的插件表面、密封流体入口、密封流体出口、以及从所述密封流体入口延伸到所述密封流体出口的保形流体导管。

根据另一个说明性实施例，用于制造镜片的方法包括将熔融镜片材料输送到具有镜片材料入口和镜片材料出口的材料流动路径，所述镜片材料出口流体联接到模具的腔体，所述模腔体限定了镜片的结构。所述方法还包括使熔融镜片材料流过所述材料流动路径进入所述腔体并通过具有插件表面的传热插件从熔融镜片材料散热，所述插件表面可以形成所述腔体的制件表面，其中，所述传热插件包括保形流体导管。所述方法还包括在熔融镜片材料凝固之后从所述腔体中取出凝固的镜片。

根据另一个说明性实施例，传热插件包括插件表面，所述插件表面形成制件腔体的制件表面。传热插件包括密封流体入口、密封流体出口以及从密封流体入口延伸到密封流体出口的保形流体导管。