光学级PMMA的成型工艺
注塑成型
原料准备
干燥处理：PMMA 具有一定的吸水性，在注塑成型前需要对原料进行干燥。一般将光学级 PMMA 颗粒在 70 - 90℃的干燥箱中干燥 2 - 4 小时，使水分含量低于 0.02%。这是因为水分的存在可能会导致制品出现银丝、气泡等缺陷，影响光学性能。
材料筛选：为了确保光学质量，要选择高质量的光学级 PMMA 原料，检查其纯度、粒度等指标。原料的纯度越高，光学性能越好；粒度均匀则有助于在注塑过程中更好地流动和填充模具。
注塑参数设置
温度控制：料筒温度一般设置在 200 - 250℃之间，喷嘴温度稍低于料筒温度，约为 200 - 240℃。这样的温度范围可以保证 PMMA 材料充分熔融，具有良好的流动性，但又不会因为温度过高而导致材料分解。对于光学级 PMMA，温度控制尤为重要，因为温度波动可能会影响制品的光学性能和尺寸精度。
压力调节：注射压力通常在 80 - 120MPa 之间。由于光学级制品对尺寸精度和内部质量要求较高，需要适当的压力来确保材料能够完全填充模具型腔，同时避免压力过高产生内应力。保压压力一般为注射压力的 50% - 70%，保压时间根据制品的厚度和尺寸而定，通常为 10 - 30 秒，这有助于减少制品的收缩率，提高尺寸精度。
注射速度：注射速度要适中，一般在 30 - 60mm/s。太快的注射速度可能会导致材料产生剪切热，引起材料性能变化，同时也容易产生困气等缺陷；太慢则会影响生产效率。在填充复杂形状的模具型腔时，可以采用多级注射速度，以优化熔料的流动。
模具设计要点
流道系统：设计合理的流道可以使熔料均匀地填充模具型腔。对于光学级 PMMA，流道表面要光滑，以减少熔料流动的阻力。通常采用圆形或梯形流道，流道直径根据制品的大小和形状进行设计，一般在 4 - 10mm 之间。热流道系统也可以考虑使用，它能够更好地控制材料的温度和流动性。
排气设计：良好的排气对于光学级 PMMA 注塑成型非常重要。因为材料在填充过程中如果排气不畅，容易产生气泡、烧焦等缺陷。可以在模具分型面、顶针处等位置设置排气槽，排气槽的深度一般为 0.02 - 0.05mm。另外，也可以采用真空排气系统来进一步提高排气效果。
冷却系统：冷却系统直接影响制品的尺寸精度和光学性能。冷却管道应尽量靠近模具型腔，管道间距一般为 20 - 40mm，这样可以使制品均匀冷却。冷却介质的温度和流量要根据制品的厚度和形状进行调整，以控制冷却速度，避免产生内应力。
挤出成型 原料预处理 干燥：与注塑成型类似，挤出前要对光学级 PMMA 进行干燥处理，在 70 - 90℃下干燥 2 - 3 小时，确保水分含量符合要求。 过滤杂质：为了保证挤出制品的光学质量，要对原料进行过滤，去除可能存在的杂质。可以使用滤网等过滤设备，滤网的目数一般在 100 - 200 目之间，以确保材料的纯净度。 挤出参数设置 温度控制：挤出机各加热区的温度一般在 200 - 240℃之间。在加料段，温度可以稍低，为 190 - 210℃，以防止物料在加料口堵塞；在压缩段和计量段，温度逐渐升高，以保证材料的充分塑化和均匀混合。机头温度一般为 210 - 230℃。这种温度设置可以使 PMMA 材料顺利挤出，并且保持良好的光学性能。 螺杆转速和牵引速度：螺杆转速根据挤出量的要求进行调整，一般为 30 - 80rpm。牵引速度要与螺杆转速相匹配，以控制挤出制品的尺寸和形状。如果牵引速度过快，制品会出现拉伸变形；过慢则会使制品堆积，影响生产效率。对于光学级 PMMA 挤出管材或板材等制品，要特别注意牵引速度的稳定性，以保证制品的尺寸精度。 成型后处理
冷却定型：挤出后的制品需要立即进行冷却定型。对于管材、型材等制品，可以采用水冷或风冷的方式。水冷时要注意冷却速度，避免制品因内外温差过大产生内应力。冷却后的制品尺寸精度和表面质量应符合要求，如管材的圆度、板材的平整度等。
切割和收卷：冷却后的制品根据需要进行切割和收卷。对于连续生产的管材、线材等，要保证切割长度准确，收卷整齐，以便后续的包装和使用。在切割过程中，要使用锋利的刀具，以避免制品边缘出现崩裂等缺陷。
热成型 片材准备 选择优质片材：热成型通常使用 PMMA 片材，要选择光学级的高质量片材。片材的厚度要根据制品的要求确定，一般在 1 - 10mm 之间。片材的透明度、平整度等光学和物理性能要符合要求，例如片材的雾度应低于 1%，以保证热成型后的制品具有良好的光学效果。 热成型参数设置 加热温度和时间：将 PMMA 片材放入加热设备中加热至软化温度，一般在 140 - 180℃之间。加热时间根据片材的厚度和加热设备的功率而定，通常为 1 - 5 分钟。要控制加热温度和时间，因为温度过高或时间过长会导致片材过热、降解，影响制品的光学性能和外观；温度过低或时间过短则片材无法充分软化，难以成型。 成型方式选择：热成型有多种方式，如真空成型、压力成型和机械成型等。真空成型是最常用的方法之一，通过在模具型腔和片材之间形成真空，使片材吸附在模具表面成型。成型压力一般在 0.02 - 0.1MPa 之间。压力成型则是通过向片材施加一定的气压或机械压力使其成型，这种方式可以用于制造形状复杂、精度要求较高的制品。 脱模和后处理 脱模操作：由于 PMMA 片材在热成型后与模具之间可能存在一定的粘附力，脱模时要小心操作。可以在模具表面涂抹脱模剂，如硅油等，来降低粘附力。脱模过程要避免制品变形或损坏，对于大型或薄壁制品，更要注意脱模的方式和力度。 后处理工艺：热成型后的制品可能需要进行一些后处理，如修边、钻孔、表面抛光等。修边要保证制品边缘整齐、光滑；钻孔时要注意避免产生裂纹；表面抛光可以进一步提高制品的光学性能和外观质量，一般采用研磨、打蜡等工艺。