[发明专利]塑料模具制造方法

说明书

本发明涉及制造模具的方法，在此模具中制造具有光学表面的工件，例如隐形眼镜片(接触透镜)。

已知有各种制造具有光学表面的模塑件如隐形镜片的方法，包括在可重复使用的塑料模具中制造这种工件。

美国专利4121896和4208364(Shepherd)公开了一种生产隐形镜片的静态浇注模塑方法。用来浇注隐形镜片的模具，由具有构成隐形镜片一个表面的第一个型面的热塑性阳模部分，和具有构成隐形镜片另一个表面的第二个型面的阴模部分组成。许多热塑性阳模部分和阴模部分，它们的每一个都从一套金属的母模制出，母模采用传统的机械加工方法制造，并经抛光后制成。

美国专利4681295(Haardt等人)公开了一种三曲线光学金属母模。此三曲线金属母模和一个基本曲线金属母模一起，用来通过传统的注塑工艺(参见上述Shepherd的专利)制备热塑性复制模。热塑性复制模用于静态浇注隐形镜片，此隐形镜片在凸的镜片表面具有所要求的三曲线结构，在凹的镜片表面有所要求的基本曲线。按照此公开文件，三曲线金属母模的机械加工是一种精确、复杂、严格和长久的操作过程，随后的三曲线金属模半成品的抛光，也是要求仔细和精确的工序。

美国专利4865779(Ihn等人)公开了一种制造透镜的模具，它有一个前模部分和一个后模部分，每一部分各有一个形成透镜一个光学表面的型面。用于制造此模具的工具，通常由一个前工具和一个后工具组成，每一个工具包括一个光学芯棒。文件公开了可以用现有的机械加工和抛光操作来制造此工具，工具可由各种金属制成。

美国专利4605524(Danker)公开了一种浇注双光隐形镜片的方法。金属母模通过机械加工制成透镜所必须的曲面，浇注隐形镜片的塑料注模用这些金属母模制成。加工透镜前面的母模有一个钢制芯棒或柱销。说明书还提到，通常必须对互相装配在一起的支座和芯棒表面以及针对近视的曲面作精确的机械加工。

美国专利4179484、4188353和4307046(Neefe)公开了一种使用有一个光学表面的单个模具制造透镜的方法。在484号专利中，用树脂材料制的透镜模具从一个母模制出，制得的是一个具有杯状空腔带凸曲面的树脂模具。接着，加工此模具，以便将曲面改变成复曲面形状。将液态的单体材料浇注到模具中，以制成具有凹的复曲面透镜表面的工件。然后在硬化了的透镜材料上切削出凸的透镜面。

在046号专利中，类似于484号专利，用树脂材料制的透镜模具用母模制出，制成具有杯状空腔带凸曲面的树脂模具，液态单体材料注入模具，以制成一个具有透镜凹面的工件。然后从硬化了的透镜材料上切削加工出凸的透镜面。此专利还公开了可采用二氧化碳激光器切割此光学表面。

在353号专利中，树脂材料制的透镜模具从母模制得，类似于484号专利，制成了一个具有杯状空腔带凸曲面的树脂模具。接着，加工模具，将曲面改变成非球面形状。将液态单体材料浇注入此模具，以制成具有凹的非球形透镜面的工件。然后，在已硬化的透镜材料上切削出凸的透镜面。

在上述 Neefe的每个专利中，母模由耐模塑温度的玻璃或不锈钢或其它材料制成。在484和046号专利中，实施例的母模材料为钢。

美国专利5110278(Tait等人)公开了一种制造复曲面透镜浇注模心轴的注塑装置。模具心轴包括中空的具有复曲面的杯状顶部。具有精确复曲面基线和下面基本上是平的透镜顶部，在模具心轴的杯状顶部中模塑而成。杯状顶部的复曲面由一个复曲面中心销通过注塑制成，中心销有一个凹的复曲面端部。此专利公开了复曲面中心销是金属制的，例如不锈钢、镍和镍合金，或其它任何适用的耐用材料，在复曲面中心销上的复曲面，可用已知的加工方法制造，其中包括车削加工后抛光、电解成型、或电火花加工后再抛光。在模塑了具有复曲面透镜表面的顶部后，通过车削将基本上平的正面加工成透镜的其它表面。

按照制造塑料模具的传统方法，塑料模具从一个金属母模通过已知的注射或压力模塑工艺方法制出，其中，塑料模具的型面由金属工具制得。为了制造具有光学表面的工件，例如隐形镜片，金属工具上有一个光学光滑型面。在金属工具上为制成光学光滑表面的机械加工和抛光工序是精确、复杂和费时的，尤其是对于不规则形状的型面，例如与复曲面隐形镜片表面相应的型面。此外，在机械加工或抛光时，操作者造成的错误，往往要求对此金属工具全部重新机械加工或甚至进行刮削。