Lentille optique Analyse du stress résiduel

Pendant le processus d'assemblage de la lentille optique, lorsque la lentille est fixée par le composant de fixation, une mauvaise fixation se produit souvent, entraînant une contrainte résiduelle et une mauvaise imagerie optique et des changements dans les caractéristiques optiques. Par conséquent, comment observer la contrainte résiduelle interne de la lentille optique est un problème très important et urgent dans l'industrie optoélectronique.

En 1853, Maxwell a proposé la loi de l'optique de contrainte, proposant que lorsqu'un matériau est accentué, son indice de réfraction optique changera. Cette loi établit la base théorique de l'analyse des contraintes photoélastiques. Les matériaux transparents sont largement utilisés, tels que les panneaux, les industries de lentilles optiques. Dans son processus de production, d'assemblage et de fonctionnement, il provoquera inévitablement des contraintes résiduelles, réduisant ainsi la qualité du produit. Pour changer ce phénomène, nous devons d'abord utiliser unCompteur de stressPour mesurer son stress. La méthode d'expérimentation photoélastique est la méthode la plus appropriée pour mesurer la contrainte globale. Lorsque la lentille optique finie est fissurée ou endommagée lors de son utilisation, du point de vue de la science des matériaux, ce phénomène signifie que la valeur de contrainte totale de la lentille optique dans la zone endommagée dépasse la valeur de résistance physique du matériau lui-même.

La contrainte résiduelle dans les produits moulés par injection est principalement causée par deux raisons: l'une est l'alignement moléculaire causé par la contrainte résiduelle d'écoulement dans l'étape de remplissage; l'autre est la contrainte résiduelle thermique causée par un retrait inégal dans l'étape de refroidissement. La contrainte résiduelle d'écoulement est principalement causée par le taux de cisaillement élevé pendant l'écoulement de remplissage du plastique, et le point de vide de refroidissement et de démoulage après le remplissage est continuellement libéré ou gelé. La contrainte résiduelle thermique est générée par un retrait inégal et des changements de densité après que la matière plastique à haute température a été refroidie à la température de transition vitreuse.

Pour résoudre le problème des dommages du produit en cours d'utilisation, nous devrions commencer à partir de la façon d'augmenter la résistance physique du matériau et comment réduire la valeur de contrainte du produit fini. La contrainte sur les lentilles optiques peut généralement être divisée en contrainte interne et contrainte externe en fonction de la source.

La biréfringence se produit lorsque les lentilles optiques en plastique transparent et en verre sont sollicitées. À ce moment, la lumière polarisée incidente sera divisée en un faisceau rapide et un faisceau lent, et la distance relative de la différence de vitesse est appelée différence de phase ou retard. Dans une frange photoélastique monochromatique, la ligne épaisse représente le point où la direction de contrainte principale est parallèle à la lumière polarisée. Par conséquent, la différence de phase entre les deux faisceaux de lumière est une longueur d'onde entière, ce qui donne des franges brillantes et sombres dans le champ lumineux, et les franges du champ lumineux peuvent être observées. Plus les franges sont denses, plus la contrainte est importante, c'est-à-dire l'endroit où la contrainte est concentrée et où commence la défaillance du matériau. Plus les franges sont clairsemées, plus la contrainte résiduelle est petite. Étant donné que la composition des plastiques est un polymère à longue chaîne, il restera généralement une certaine contrainte résiduelle dans le produit pendant le processus de moulage, en particulier dans le processus de moulage par injection. Pendant l'injection, le taux de cisaillement élevé, le refroidissement rapide, la petite grille d'alimentation et d'autres facteurs entraîneront une contrainte résiduelle du produit d'injection relativement grave. Par conséquent, il est inévitable que les plastiques soient sollicités dans le processus de traitement (différents types de plastiques ont des niveaux de contrainte différents). La direction de l'effort est de savoir comment réduire le stress résiduel des produits en plastique.

Dans les figures (a) et (b) suivantes, un polariscope qualitatif est utilisé pour observer la lentille optique en plastique transparente, à partir de laquelle la sensibilité de différents plastiques à la contrainte de moulage peut être connue. (c)(d)(e) sont les images d'observation des contraintes de la lentille optique en matériau de verre. c) Est l'image prise par la lentille optique sans aucune force externe, qui est uniformément répartie; (d) est l'image prise après que la lentille optique est équipée d'un anneau de fixation. Lorsqu'elle est irradiée par une lumière polarisée, la distribution de contrainte présente une distribution d'arc circulaire; (e) est le diagramme de distribution de contrainte obtenu en fixant la vis à quatre points de la lentille optique.

Après des recherches, nous avons constaté que l'utilisation d'un polariscope pour observer la contrainte résiduelle des lentilles optiques est une relaMéthode d'observation qualitative simple, qui permet d'assembler des lentilles optiques sur la ligne de production pour obtenir rapidement des informations sur la distribution des contraintes, et peut rapidement ajuster le réglage des paramètres de moulage et réduire le nombre de produits finis. Stress résiduel et réduire la possibilité de dommages au produit.