專利名稱：模制玻璃的加熱制程及其設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于 一種模制成形的方法，且特別是有關(guān)于 一種模制玻璃 的力。熱方法。
背景技術(shù)：
近年來，數(shù)碼相機(jī)等光學(xué)產(chǎn)品的市場迅速發(fā)展，對于成像品質(zhì)的要求 也逐漸提高，而且手機(jī)相機(jī)對象素的要求也將提高至百萬象素以上。若以 一般塑料射出的光學(xué)鏡片已無法達(dá)到這樣的成像品質(zhì)，因此必須使用玻璃 鏡片。特別是，對于非球面的小尺寸玻璃鏡片，以傳統(tǒng)拋光研磨的加工方 式制造，不僅難度高且速度慢，不符合經(jīng)濟(jì)效益。因此，以模制的方式生 產(chǎn)非球面的小尺寸玻璃鏡片，已是未來必然發(fā)展的趨勢，可大量生產(chǎn)品質(zhì) 均一且具有高精度的非球面鏡片，符合業(yè)界的需求。
然而，在現(xiàn)有模制成形的制程當(dāng)中，將玻璃粗胚放入于模具中，在高 溫、高壓和無氧(保護(hù)氣體或惰性氣體)的條件下， 一次性模壓成形為所需的 光學(xué)鏡片。溫度、壓力等參數(shù)控制對于成形后的尺寸精度有很大的影響， 常見的作法是將模具與玻璃一起加熱升溫至玻璃的軟化溫度附近，再利用 模具對玻璃粗胚加壓。接下來，在保持壓力的狀態(tài)下， 一邊冷卻模具，使 其溫度降至玻璃的轉(zhuǎn)化溫度之下。這種將模具與玻璃一起等溫加熱的方法 稱為等溫加壓法，其缺點(diǎn)是加熱升溫、冷卻降溫都需要很長的時間，因此 生產(chǎn)速度很慢。也由于加熱源先加熱模具之后，再利用模具間接加熱玻璃 粗胚至軟化溫度，模具容易因高溫磨耗而使壽命降低，并造成尺寸精度上 的誤差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供 一 種模制玻璃的加熱制程及其制程設(shè)備，可直接對玻璃粗 胚加熱，以減少熱功率損耗并提高制程的效率。
本發(fā)明提出一種模制玻璃的加熱制程。首先，提供至少一第一熱源，用以對配置于一才莫具中的玻璃粗胚直接加熱。提供一第二熱源，用以對該 模具直接加熱。在以該第一熱源升溫的過程中，使該玻璃粗胚軟化并以該 模具加壓。在以該模具加壓的過程中，使該玻璃粗胚降溫而成形為一光學(xué) 元件。
本發(fā)明提出一種模制玻璃的制程設(shè)備，包括一模具、至少一第一熱源、 一第二熱源以及一加壓模塊。該模具具有一上模仁以及一下模仁，用以放 置玻璃粗胚于該上才莫仁與該下模仁之間。第一熱源用以直接加熱該玻璃粗 胚，而第二熱源用以加熱該才莫具。加壓才莫塊在以該第一熱源使該玻璃粗胚 軟化的過程中，對該才莫具加壓而使該玻璃粗胚成形為一光學(xué)元件。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中，第一熱源以熱對流或熱輻射的方式加熱，而 第二熱源以熱傳導(dǎo)的方式加熱。
在本發(fā)明的 一 實(shí)施例中，玻璃粗胚對于第 一熱源的吸收率大于對于第 二熱源的吸收率。
在本發(fā)明的 一 實(shí)施例中，以第 一 熱源升溫的過程包括以 一 熱風(fēng)或一 紅外線燈管對玻璃粗胚升溫至軟化溫度。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中，還可借由一外套筒將模具置于其中，并留一 通孔對準(zhǔn)玻璃粗胚的位置，以4吏熱風(fēng)或熱輻射經(jīng)由通孔進(jìn)入外套筒內(nèi)。
本發(fā)明采用不同熱傳播方式的第 一熱源以及第二熱源分別對玻璃粗胚 及模具加熱。由于玻璃粗胚對于熱對流或熱輻射具有較佳的吸收率，因此
可避免傳統(tǒng)玻璃粗胚通過模具間接加熱的缺點(diǎn)，節(jié)省熱功率的損耗，增加 制程的效率及延長模具的壽命。
為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例， 并配合附圖，作詳細(xì)i兌明如下。


圖1是模制玻璃的制程設(shè)備及其制造方法的流程圖。
圖2是本發(fā)明 一 實(shí)施例的模制玻璃的加熱裝置的示意圖。
主要元件符號說明
100:玻璃粗胚
102:光學(xué)元件
110:模具112:下模仁 114:上模仁 HI:第一熱源 H2:第二熱源 120:加壓才莫塊 130:外套筒 132:通孔
具體實(shí)施例方式
圖1是模制玻璃的制程設(shè)備及其制造方法的流程圖，而圖2是本發(fā)明 一實(shí)施例之模制玻璃的加熱裝置的示意圖。
請參考圖1,模制玻璃的制造方法主要分為(A)前置步驟(B)升溫 步驟(C)加壓步驟(D)降溫步驟(E)脫模步驟等。首先，在(A)前置 步驟中，將球形的玻璃粗胚100放置于模具110的下模仁112上，接著以上 模仁114將玻璃粗胚100固定于上模仁114與下模仁112之間。之后，置于 一加熱室(未示出)中，并將加熱棒(heater)或其他熱源固定在模具IIO上， 以最接近玻璃粗胚100的位置為佳。接著，在(B)升溫步驟中，借由第一 熱源Hl對玻璃粗胚100直接加熱，使其軟化，而模具110則借由加熱棒 (heater)或其他第二熱源H2直接加熱，以使模具110的溫度達(dá)到工作溫度。 之后，在(C)加壓步驟中，待玻璃粗胚100軟化時，以加壓沖莫塊120施壓 于模具IIO,讓上模仁114與下模仁112接合以使玻璃粗胚100成形。在(D) 降溫步驟中，保持壓力以防止玻璃粗胚100因冷卻收縮而造成變形。最后， 在(E)脫膜步驟中，取出成形后的光學(xué)元件102,例如是雙凸鏡片、雙凹 鏡片或非球面鏡片等。
值得注意的是，傳統(tǒng)模具與玻璃粗胚一起等溫加熱的方法會造成模具 的工作溫度太高、模具升溫及降溫的時間太長等缺點(diǎn)。由于加熱棒(heater) 是經(jīng)由熱傳導(dǎo)的方式加熱模具，必須等模具與玻璃粗胚一起升溫到軟化溫 度附近，才能進(jìn)行(C)加壓步驟。然而，以模具間接加熱玻璃粗胚的過程 中，會浪費(fèi)部分熱功率于模具上，無法將全部的熱功率直接用在玻璃粗胚 上，因此升溫的速度很慢。也由于模具的工作溫度太高，容易因高溫磨耗 而使壽命降低。本發(fā)明以第一熱源HI對^皮璃粗胚直^妄加熱，不需通過才莫具110，可將 全部的熱功率直接用在玻璃粗胚100上，因此升溫的速度很快，以提高制 程的效率。在本實(shí)施例中，第一熱源HI以熱對流或熱輻射的方式加熱3皮璃 粗胚100，例如以至少一熱風(fēng)4&或至少一紅外線燈管對玻璃粗胚100加熱， 使其升溫至軟化溫度。請參考圖2，當(dāng)以熱風(fēng)槍直接加熱時，熱風(fēng)可通過風(fēng) 管集中而于玻璃粗胚100附近對流，讓玻璃粗胚100在高溫的環(huán)境下快速 升溫而軟化，從常溫加熱到玻璃軟化溫度的時間可大幅縮短到300秒以內(nèi)。 當(dāng)以紅外線燈管直接加熱時，熱能可通過輻射傳導(dǎo)而讓玻璃粗胚的溫度增 加，例如通過適當(dāng)?shù)膇某介來傳遞紅外線的輻射能至玻璃粗胚100，以增加熱 輻射的吸收率。此外，為了增加玻璃粗胚100的周圍溫度，還可借由一外 套筒130將模具110至于其中，并留一通孔132對準(zhǔn)玻璃粗胚100的位置， 讓熱風(fēng)或紅外線的熱能能通過通孔132進(jìn)入外套筒130內(nèi)，以直接加熱玻 璃粗胚100。
由于玻璃粗胚100對于熱對流或熱輻射具有較佳的吸收率，尤其是近 紅外線波段的熱輻射能使玻璃粗胚的內(nèi)外溫度快速且均勻達(dá)到軟化溫度， 相對于加熱纟奉(heater)或其他第二熱源H2以熱傳導(dǎo)的方式加熱，熱能必須由 外向內(nèi)傳導(dǎo)，因而玻璃粗胚的內(nèi)外溫度無法很快達(dá)到均溫狀態(tài)，故本發(fā)明 以熱對流或熱輻射的第一熱源Hl直沖妻加熱^皮璃粗胚100，可^是高吸收率及 內(nèi)外溫度的均一性。
此外，模具h(yuǎn)o借由加熱棒(heater)或其他第二熱源H2加熱到工作溫度 的時間可縮短，且模具110的工作溫度可低于玻璃粗胚100的軟化溫度， 例如由原先的700。c降到630°c,甚至更低。因此，模具110的壽命可延長。
綜上所述，本發(fā)明采用不同熱傳播方式的第 一熱源以及第二熱源分別 對玻璃粗胚及模具加熱。由于玻璃粗胚對于熱對流或熱輻射具有較佳的吸 收率，因此可避免傳統(tǒng)玻璃粗胚通過模具間接加熱的缺點(diǎn)，減少熱功率的 損耗，增加制程的效率及延長模具的壽命。
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例公開如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任 何所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng) 可作些許的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書所界定者 為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種模制玻璃的加熱制程，包括提供至少一第一熱源，用以對配置于一模具中的玻璃粗胚直接加熱；提供一第二熱源，用以對該模具直接加熱；在以該第一熱源升溫的過程中，使該玻璃粗胚軟化并以該模具加壓；以及在以該模具加壓的過程中，使該玻璃粗胚降溫而成形為一光學(xué)元件。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模制玻璃的加熱制程，其中該第一熱源以熱對 流或熱輻射的方式加熱，而該第二熱源以熱傳導(dǎo)的方式加熱。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模制玻璃的加熱制程，其中該玻璃粗胚對于該 第 一熱源的吸收率大于對于該第二熱源的吸收率。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模制玻璃的加熱制程，其中以該第一熱源升溫 的過程包括以一熱風(fēng)才&對該玻璃粗胚升溫至軟化溫度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模制玻璃的加熱制程，其中以該第一熱源升溫 的過程包括以一紅外線燈管對該玻璃粗胚升溫至軟化溫度。
6. —種模制玻璃的制程設(shè)備，包括一模具，具有一上模仁以及一下模仁，用以放置玻璃粗胚于該上模仁 與該下模仁之間；至少一第一熱源，用以直接加熱該玻璃粗胚； 一第二熱源，用以加熱該才莫具；以及一加壓模塊，在以該第一熱源使該玻璃粗胚軟化的過程中，對該模具 加壓而使該玻璃粗胚成形為 一光學(xué)元件。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的模制玻璃的制程設(shè)備，還包括一外套筒，該外 套筒置于該模具之外，并具有一通孔對準(zhǔn)該玻璃粗胚的位置。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的模制玻璃的制程設(shè)備，其中該第一熱源以熱對 流或熱輻射的方式加熱。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的模制玻璃的制程設(shè)備，其中該第一熱源包括熱 風(fēng)槍或紅外線燈管。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的模制玻璃的制程設(shè)備，其中該第二熱源以熱 傳導(dǎo)的方式加熱。
全文摘要
一種模制玻璃的加熱制程。首先，提供一第一熱源，用以對配置于一模具中的玻璃粗胚直接加熱，及提供一第二熱源，用以對模具直接加熱。在以第一熱源升溫的過程中，使玻璃粗胚軟化并以模具加壓，且在以模具加壓的過程中，使玻璃粗胚降溫而成形為一光學(xué)元件。
文檔編號C03B11/12GK101624257SQ20081013564
公開日2010年1月13日 申請日期2008年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月7日
發(fā)明者崴 王, 鄭正元 申請人:鄭正元