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B13 150*150mm 太阳能聚光镜片模具及成形技术开发

2011-12-26 19:31| 查看: 49089| 评论: 0|来自: 产学联盟

摘要: 本研究主要系开发150*150mm 之塑料太阳能聚光镜片,运用于聚光型太阳能发电装置上,担负将光能聚焦于砷化镓芯片之重责大任。其中模具设计开发及射出成形技术为主要探讨之内容,本文的产品其特色为平均厚度2.5mm 并采 ...

四、结论

本案乃开发一150*150mm 之太阳能集光镜片,开发工作从模具设计及加工、模流分析、射出成形等一系列之工作,其中微结构侧之模仁加工占开发成功与否极重要之因素,但其亦与模仁微结构的设计具关联性,当然微结构之外形乃是以光学设计之结果所定调,在此环环相扣且又性质相异的设计及制程中,任一道过程均会影响产品的效能,但这亦是藉由开发过程中不断进行尝试及修改方能产出的成果。
而本案于模具设计时间即以模流分析软件辅助设计,以期能提早预知射出成型可能会产生之缺陷及不良并提早避免,本研究藉由模流分析所获得之结论为:
1. 产品的反射面中间呈现向上翘曲,会直接影响到反射之结果。而基本上产品的翘曲趋势以及齿型的体积收缩问题,皆都与保压的效果均不均匀、有效不有效有直接关系。
2. 经过模具温度调整后,翘曲的问题并没有完全解决。
3. 流率降低后,对于光学性质及残留应力情形可能有所改善,但对于几何造型上,并没有特别效果。
4. 经过增加保压时间后,保压压力有效到达产品末端,使体积收缩率差异缩小,因此可看到产品反射面中间区域能得到较平坦的结果。
而由实际开发过程中发现,深达1mm 的微结构外形,将产生较明显的缩水现象,大大降低集光效率,故建议以浅且等深度变动节距的微结构设计,于射出成形后其聚光将会损失较少,且一致的微结构外形亦较能减少产品的翘曲变形,减少射出成形产品焦距变动的机率发生,而受限于超精密加工之设备,采用先加工再行镀上化学镍层之制程仍待商确(因产生白雾现象),后续尚须不断检讨及测试较合适之微结构加工方式,并同时进行光学分析以设计一较易加工制作之微沟外形,以获得一较佳的光学及加工之平衡点。最后所成型之产品如图24 所示,实际之微结构量测与设计值比对结果如图25 所示,其翘曲变形量已获得控制,较大之不良主要是转写率仍待改善。

五、参考文献

[1] “Fresnel lenses” Fresnel Technologies,Inc.2003.
[2]张永彦,“塑料模具设计学”全华科技图书股份有限公司,2005。
[3]张荣语,射出成形模具设计-模具设计-,高立图书有限公司,2004。
[4]金属工业发展中心,“塑料射出成形模具设计”金属工业发展中心,1990。
[5]吴俊煌,“塑料射出成形模具设计”台湾复文兴业股份有限公司,1995。
[6]日刊工业社编 陈介聪译,“精密射出成形模具设计与制作技术”台湾复文兴业股份有限公司,1995。
[7]科盛科技股份有限公司,Moldex3D 模流分析技术与应用,全华图书股份有限公司(2007)
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