塑料的历史就是取代其他材料的历史,最早是19世纪末的象牙和龟甲。如今,随着led越来越多地取代灯泡中的金属丝,光学液体硅橡胶(LSR)——除了聚碳酸酯和丙烯酸树脂等塑料——正在许多光学应用中取代玻璃,包括镜头盖和光管。
光学LSR是一种透明、柔韧的热固性材料,在许多光学应用中正在取代玻璃。
自爱迪生时代以来,玻璃似乎就是灯泡的理想外壳。它几乎是完全透明的,价格便宜,有明确的制造过程,并或多或少不受白炽灯产生的浪费的副产品的大量热量的影响。热量损失或电能浪费,正是白炽灯逐渐消亡的原因。同样的热量也是它们必须定期更换的原因。另一方面,虽然目前led的生产成本略高,但它的能效和长寿命弥补了最初的成本。虽然玻璃可以用来包围、覆盖或引导它们,但光学LSR在几乎所有方面都是更好的选择。原因如下:
- 光学LSR在可见光和紫外光谱上几乎和最好的玻璃一样透明。
- 它不会随着时间的推移或暴露在高温或紫外线下而褪色或失去透明度。
- 它比玻璃和大多数其他塑料要轻得多。
- LSR比玻璃灵活得多,减少了破碎的机会。虽然它足够灵活,不会折断,但比软盘烘焙用具中使用的LSR要坚硬得多。
- 这种材料的硬度(硬度)为40到50,而光学LSR的硬度计为70。(相比之下,鞋跟的硬度计通常在80左右。)光学LSR的刚度在车辆镜头等应用中特别有价值,因为在这些应用中,光线可以暴露在各种振动和冲击下。
- 该材料还耐刮裂,这有助于保持其物理完整性和光学性能。你可以用剃刀切割一个光学LSR制成的零件,但如果你把它拖过地面或其他粗糙的表面,它很可能会与表面一致,因为它被拖着不会被损坏。
- LSR在高达150°C的温度下具有光学和机械上的稳定性,这一点很重要,因为led确实会产生热量,尽管远低于白炽灯灯丝。
- 其广泛的工作温度范围,紫外线稳定性和灵活性,使LSR理想的户外应用。
- 材料的灵活性也使设计师和工程师有机会将透镜与密封相结合,以降低装配成本、库存控制和装配接缝。
- 在液体状态下,光学LSR可以与着色剂或荧光粉混合,以扩展其照明能力(目前Proto Labs还没有提供)。
- LSR成型是一种优化的工艺,比玻璃制造设备使用更少的制造空间和能源,这允许原型和小批量生产运行。
它的高工作温度范围,紫外线稳定性和灵活性使光学LSR理想的户外应用。
除了性能增强的特性外,光学LSR还有一些简化设计和成型的积极特性。
- 它的低粘度允许在模具内容易流动,所以材料可以很容易地通过薄的区域和填补小的空隙。这给了设计师更大的自由,为功能或化妆品创造优良的特征。它可以成型比通常用其他树脂制作的更薄的墙壁。注意:低粘度也增加了模具半部分相遇处的闪光可能性。通过设计具有干净、平坦的分型线的零件,可以减少闪光的机会。
- 该材料在冷却时不会产生明显的下沉或内部应力,其尺寸稳定性允许精确生产透镜。降低下沉的可能性也允许设计较厚的墙壁比可接受的其他树脂。
- 该材料可以在抛光模具内成型,而不需要使用抛光单个部件所需的二次抛光过程,在生产中节省时间和金钱。一些工具可以支持光学表面几何和表面处理。
- 由于该材料有点橡胶的一致性,形状小的下切和负吃水,这将是不可接受的更刚性的材料可以安全地脱模。这些可以被视为凸起或挑出。
简而言之,光学LSR是一种热固性材料,是许多光学应用的理想材料。它的清晰度仅次于玻璃。它可以承受高输出led附近的热量,并在环境温度范围内工作。它足够灵活,适合粗糙的工作,户外和汽车使用。它允许非常灵活的设计,包括精细特征的精确复制。它可以支持小的下切和负吃水,而不需要侧动作,以及厚壁和薄壁。这种材料的设计通常可以将多个部件集成为一个单元,例如一个镜头,一个透明的镜头盖和一个密封垫片,减少了最终组装的材料成本。Proto实验室储存道康宁MS-1002 LSR,这是一种用于LED应用的精密零件成型的材料。
典型的实验室
www.protolabs.com
了下:技术+产品,灯•信号灯•指示灯

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