LED透镜注射压缩成型工艺优化与实验研究

发布时间：2017-11-07 11:17

  本文关键词：LED透镜注射压缩成型工艺优化与实验研究

  更多相关文章： LED透镜 注射压缩 工艺优化 热流道模具 稳健设计 光学性能

【摘要】：LED透镜具有尺寸小、集成度高、易组装等优点。它主要通过注射成型来加工,而这样加工的LED透镜的光学性能很难达到要求且部分制品难以加工。本文试图研究注射压缩成型工艺,通过仿真LED透镜注射压缩工艺参数对其翘曲变形和折射率变化的影响来开展研究,并设计制造了一套注射压缩成型模具,以其为实验平台,最后通过实验来验证所得结论。本文首先对LED透镜进行了光学设计,设计了光束角为15deg的一个LED单透镜,然后使用稳健设计的方法构筑了实验,以LED单透镜的翘曲变形和折射率变化为实验目标,以压缩距离、压缩速度、压缩力、保压压力、熔体温度、冷却时间、注射速率为影响因素,通过正交实验矩阵,对透镜的注射压缩成型过程采用Moldflow2015软件模拟分析,得到了最佳工艺参数组合和各参数对指标的影响规律。然后采用热流道技术将主流道转换为热流道再次以翘曲变形和折射率变化为实验目标,采用相同的影响因素构建实验,进行模拟分析,得到了最佳工艺参数组合及各工艺参数对实验目标的影响规律。然后使用光学设计方法设计了另一枚LED透镜,即光束角为22deg的LED三合一透镜组,然后同样使用稳健设计的方法构筑了实验,以LED单透镜的翘曲变形和折射率变化为实验目标,以压缩距离、压缩速度、压缩力、保压压力、熔体温度、冷却时间、注射速率为影响因素,对透镜的注射压缩成型过程采用Moldflow2015软件模拟分析,得到了最佳的工艺参数组合和各工艺参数对成型指标的影响规律。然后采用热流道技术将主流道转换为热流道再次以翘曲变形和折射率变化为实验目标,采用相同的影响因素构建实验,进行模拟分析,得到了最佳工艺参数组合及各工艺参数对实验目标的影响规律。根据注射压缩方法和热流道技术的理念,考虑到光学制品的相关需求,设计和制造了一套注射压缩热流道模具,其结构包括模具浇注系统、模具顶出机构、模温控制系统以及模具压缩机构等。并进行了调试,为实验提供了研究基础。使用灯具综合测试系统和配光曲线测试系统对比研究了注射压缩成型和注射成型两种成型工艺下LED透镜的透光效率及光色等光学性能,结果表明注射压缩成型制品透光效率及光学性能优于注射成型。懫用表面形貌仪研究了注射成型和注射压缩成型工艺下LED透镜的表面尺寸精度,结果表明注射压缩成型制品的尺寸精度优于注射成型。
【学位授予单位】：五邑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN312.8;TH74

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本文编号：1152189