Оптимизация параметров инжекционного литья мультилинз из термопластичных полимеров
Казанский Н.Л., Степаненко И.С., Хаймович А.И., Кравченко С.В., Бызов Е.В., Моисеев М.А.

 

Институт систем обработки изображений РАН, Самара, Россия,
Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королёва (национальный исследовательский университет) (СГАУ), Самара, Россия

Аннотация:
Предложен метод оптимизации параметров инжекционного литья с использованием численного имитационного моделирования процесса. На примере изготовления оптического элемента для дорожного освещения определены критерии качества отливок мультилинз, наиболее полно характеризующие возможное отклонение поверхностей от расчётной модели. С использованием оптимально подобранных параметров инжекционного литья и геометрических размеров пресс-формы изготовлены мультилинзы из поликарбоната с наибольшей погрешностью расположения оптических поверхностей, по результатам моделирования в пределах значений допусков для 7-го квалитета точности.

Ключевые слова :
инжекционное литьё, оптический элемент, распределение интенсивности, поверхность свободной формы, метод Тагути.

Цитирование:
Степаненко, И.С. Оптимизация параметров инжекционного литья мультилинз из термопластичных полимеров / Н.Л. Казанский, И.С. Степаненко, А.И. Хаймович, С.В. Крав­чен­ко, Е.В. Бызов, М.А. Моисеев, // Компьютерная оптика. – 2016. – Т. 40, № 2. – С. 203-214. – DOI: 10.18287/2412-6179-2016-40-2-203-214.

Литература:

  1. Taguchi, G. Robust quality / G. Taguchi, D. Clausing // Harvard Business Review. – 1990. – Vol. 68(1). – P. 65-75.
  2. Thanh, H.V. Injection Molding of PC/PMMA Blend for Fabricate of the Secondary Optical Elements of LED Illumination / H.V. Thanh, C.C.A. Chen, C.H. Kuo // Advanced Materials Research. – 2012. – Vol. 579. – P. 134-141.
  3. Jaworski, M. Applying simulation to optimize plastic molded optical parts / M. Jaworski, A. Bakharev, F. Costa, C. Fried / Proceedings of SPIE. – 2012. – Vol. 8489. – 848906.
  4. Chen, C.-P. Simulation and experimental study in determining injection molding process parameters for thin-shell plastic parts via design of experiments analysis / C.-P. Chen, M.-T. Chuang, Y.-H. Hsiao, Y.-K. Yang, C.-H. Tsai // Expert Systems with Applications. – 2009. – Vol. 36(7). – P. 10752-10759.
  5. Кравченко, С.В. Расчёт преломляющих оптических элементов с двумя рабочими поверхностями для формирования заданных распределений освещённости / С.В Кравченко, М.А. Моисеев, Л.Л. Досколович / Компьютерная оптика. – 2014. – Т. 38, № 3. – С. 435-442.
  6. Winston, R. Nonimaging Optics / R. Winston, J.C. Miñano, P. Benítez. – Elsevier Academic Press, 2005. – 512 p.
  7. Moiseev M.A. Fast and robust technique for design of axisymmetric TIR optics in case of an extended light source / M.A. Moiseev, L.L. Doskolovich, K.V. Borisova, E.V. Byzov // Journal of Modern Optics. – 2013. – Vol. 60, Issue 14. – P. 1100-1106.
  8. Chen H.-C. Rectangular illumination using a secondary optics with cylindrical lens for LED street light / H.-C. Chen, J.-Y. Lin, H.-Y. Chiu // Optics Express. – 2013. – Vol. 21, Issue 3. – P. 3201-3212.
  9. Кравченко, С.В. Расчёт осесимметричных оптических элементов с двумя асферическими поверхностями для формирования заданных распределений освещённости / С.В Кравченко, М.А. Моисеев, Л.Л. Досколович, Н.Л. Казанский // Компьютерная оптика. – 2011. – Т. 35, № 4. – С. 467-472.
  10. Elmer, W.B. Optical design of reflectors. / W.B. Elmer // Applied Optics. – 1978. – Vol. 17(7). –P. 977-979.
  11. Lin, K.Ch. Weighted least-square design of freeform lens for multiple point sources / K.Ch. Lin // Optical Engineering. – 2012. – Vol. 51, Issue 4. – 043002.
  12. Benitez, P. Simultaneous multiple surface optical design method in three dimensions / P. Benitez, J.C. Minano, J. Blen, R. Mohedano, J. Chaves, O. Dross, M. Hernandez, W. Falicoff // Optical Engineering. – 2004. – Vol. 43(7). – P. 1489-1502.
  13. Bruneton, A. High resolution irradiance tailoring using multiple freeform surfaces / A. Bruneton, A. Bäuerle, R. Wester, J. Stollenwerk, P. Loosen // Optics Express. – 2013. – Vol. 21(9). – P. 10563-10571.
  14. Ma, Y. Hybrid method of free-form lens design for arbitrary illumination target / Y. Ma, H. Zhang, Z. Su, Y. He, L. Xu, H. Li // Applied Optics. – 2015. – Vol. 54(14). – P. 4503-4508.
  15. Кравченко, С.В. Расчёт оптических элементов с двумя преломляющими поверхностями из условия формирования заданной диаграммы направленности / С.В. Кравченко, Е.В. Бызов, М.А. Моисеев, Л.Л. Досколович // Компьютерная оптика. – 2015. – Т. 39, № 4. – С. 508-514. – DOI: 10.18287/0134-2452-2015-39-4-508-514.
  16. Doskolovich, L.L. On the use of the supporting quadric method in the problem of the light field eikonal calculation / L.L. Doskolovich, M.A. Moiseev, E.A. Bezus, V. Oliker // Optics Express. – 2015. – Vol. 23(15). – P. 19605-19617.
  17. Michaelis, D. Cartesian oval representation of freeform optics in illumination systems/ D. Michaelis, P. Schreiber, A. Bräuer // Optics Letters. – 2011. – Vol. 36(6). – P. 918-920.
  18. Oliker, V. Supporting quadric method in optical design of freeform lenses for illumination control of a collimated light / V. Oliker, J. Rubinstein, G. Wolansky // Advances in Applied Mathematics. – 2015. – Vol. 62. – P. 160-183.
  19. Досколович, Л.Л. О применении метода согласованных квадрик к расчёту дифракционных оптических элементов / Л.Л. Досколович, М.А. Моисеев, Н.Л. Казанский // Компьютерная оптика. – 2015. – Т. 39, № 3. – С. 339-346.
  20. Борн, М. Основы оптики / М. Борн, Э. Вольф. – М.: Наука, 1973. – 720 с.

© 2009, IPSI RAS
Institution of Russian Academy of Sciences, Image Processing Systems Institute of RAS, Russia, 443001, Samara, Molodogvardeyskaya Street 151; E-mail: ko@smr.ru; Phones: +7 (846) 332-56-22, Fax: +7 (846) 332-56-20