[发明专利]一种锡液配合抽真空的玻璃模压装置及其模压工艺

说明书

本发明公开了一种锡液配合抽真空的玻璃模压装置，包括：锡液容器、盖罩、套筒、抽真空装置、套筒驱动装置、模具、玻璃和加热装置；锡液容器内部填充有锡液，加热装置用于加热锡液；盖罩罩设于锡液容器的开口端，并与锡液容器围成模压空间；套筒驱动装置、套筒和模具依次连接；玻璃在抽真空装置的带动下吸附在模具底端，套筒驱动装置驱动套筒朝锡液容器底壁的方向做往返运动，并带动玻璃和模具浸入锡液中，完成模压过程，最终制得微透镜或微柱状玻璃阵列。本发明采用锡液对玻璃进行加热并软化，同时配以抽真空装置来改变套筒内部压强大小，使软化玻璃填充至模具的通孔中，具有填充效率高和填充均匀的特点。

技术领域

本发明涉及微结构薄玻璃元件模压成型装置技术领域，更具体的说是涉及一种锡液配合以抽真空装置辅助模压用来制造微透镜或微柱状玻璃阵列的模压装置及其模压工艺。

背景技术

使用模压成型方法来制造光学玻璃元件是一种先进的制造技术，应用该技术可以提高生产率，并实现批量生产满足市场需求。玻璃模压成型属于热成型技术，即采用高精度模具在高温无氧条件下，将一定形状的玻璃预形体压制变形，直接复制模具成型腔的一种高效、高精度的加工方法。玻璃在模压成型过程中玻璃预形体的充填率、玻璃内部的温度和应力分布直接影响着透镜的成型质量。

现有的玻璃模压成型技术，一般是采用模具直接压制熔融状态的玻璃完成填充，冷却固化后脱模得到透镜。然而在使用传统的模具压制熔融玻璃成型的过程中，会使玻璃预形体受力不均匀，容易导致各个微结构的填充率不一致，预形体表面与模具表面的差异使得预形体受热或退火不均匀，成型元件内部残余应力分布不均，尤其针对玻璃薄板时，容易产生翘曲变形，严重甚至导致产生裂纹。

因此，如何提供一种填充率高、且填充均匀的玻璃模压装置及其模压工艺是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种锡液配合抽真空的玻璃模压装置及其模压工艺，利用锡液加热玻璃，使其受热均匀，并通过抽真空装置改变压强，使玻璃吸附于模具上并在锡液的浮力作用下进行填充，填充效率高、且填充均匀。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种锡液配合抽真空的玻璃模压装置，包括：

锡液容器，所述锡液容器内部填充有锡液；

盖罩，所述盖罩罩设于所述锡液容器的开口端，并与所述锡液容器围成模压空间；

套筒，所述套筒为一端封闭，一端开口，其开口端穿过所述盖罩顶部朝向所述锡液液面设置，并与所述盖罩滑动连接；所述套筒的封闭端开设有抽真空引导孔；

抽真空装置，所述抽真空装置的抽气端与所述抽真空引导孔连通；

套筒驱动装置，所述套筒驱动装置的驱动端与所述套筒的封闭端固定连接，并驱动所述套筒沿着所述盖罩与所述锡液容器底壁之间的方向做往返运动；

模具，所述模具覆盖于所述套筒的开口端并与其固定连接，且其表面开设有多个通孔，所述通孔呈阵列排布；

玻璃，所述玻璃吸附并覆盖在所述模具远离所述套筒的一端；

加热装置，所述加热装置与所述锡液容器的周侧或底壁外侧邻接。

经由上述技术方案可知，与现有技术相比，本发明通过锡液给玻璃加热，能够增加玻璃与加热源的接触面积，不仅提高了加热效率，还能够改善玻璃内部温度的均匀性。通过抽真空装置改变套筒内部压强，使玻璃牢牢吸附在模具上。通过套筒驱动装置控制套筒向下运动，进而带动模具和玻璃挤压锡液，由于玻璃的密度小于锡液的密度，锡液相对于熔融玻璃会产生向上的浮力，在浮力的作用下，使熔融玻璃均匀地填充至模具的通孔中，能够有效改善各个通孔填充率不一致的问题，从而提高微透镜或微柱状玻璃阵列的成型精度。