模壓光盤(pán)需要三件東西:注塑機(jī),模具,原料。模壓工藝要求精密的機(jī)械設(shè)備、嚴(yán)格的工藝控制、高度的可重復(fù)性。模壓工藝首先要關(guān)注的是聚碳酸酯的質(zhì)量。模壓光盤(pán)雖然要求:精密的機(jī)械設(shè)備、嚴(yán)格的工藝控制、高度的可重復(fù)性,但模壓光盤(pán)的基本原理卻比較直截了當(dāng)。實(shí)際上, 就需要三件東西:注塑機(jī),模具和原料(一般為聚碳酸脂)。首先將聚碳酸酯加熱到熔點(diǎn),加壓使它通過(guò)下料噴嘴注入模具腔中,并在模腔內(nèi)冷卻。當(dāng)聚碳酸酯充分硬化后,打開(kāi)模具取出盤(pán)片。然后模具關(guān)閉,工藝重新開(kāi)始。模壓工藝關(guān)注的要素之一是聚碳酸酯的質(zhì)量。因?yàn)榧す馐诓シ艡C(jī)中,須穿過(guò)聚碳酸酯(然后反射回來(lái)),為了能夠讀出坑點(diǎn),材料必須是光學(xué)純的。同時(shí)也應(yīng)是沒(méi)有任何污染的,包括水汽。若水和熔融塑料混合在一個(gè)封閉區(qū)內(nèi),會(huì)形成氣泡,影響盤(pán)片信號(hào)的讀出。一般情況下, 原料用大容量包裝袋發(fā)送,或用罐裝車(chē)運(yùn)輸, 然后直接泵入貯料斗中。粒狀原料由此處進(jìn)入特制干燥器, 干燥后直接自動(dòng)進(jìn)入注塑機(jī)。在每臺(tái)注塑機(jī)的頂端都有一個(gè)重力送料漏斗,使原料自然地落入旋轉(zhuǎn)進(jìn)給的螺旋絲桿中。一系列的加熱器圍繞在螺旋絲桿的周?chē)?,?dāng)原料經(jīng)過(guò)螺旋絲桿時(shí),溫度越來(lái)越高。在螺旋絲桿的遠(yuǎn)端是一個(gè)小噴嘴。如果一切順利,塑料到達(dá)噴嘴, 溫度將升到預(yù)期值,使材料一旦注入模具腔,足以流到腔內(nèi)的每一部分。如果溫度不正確,例如太低,盤(pán)片的外邊緣(距離噴嘴最遠(yuǎn))可能缺乏塑料,或者不能精確復(fù)制坑點(diǎn)結(jié)構(gòu)。如果溫度太高,塑料樹(shù)酯會(huì)燃燒,產(chǎn)生無(wú)數(shù)微小的黑斑,導(dǎo)致在生產(chǎn)線(xiàn)的末端出現(xiàn)大量的廢品盤(pán)。原料的處理過(guò)程非常重要,包括加熱和冷卻。模壓工藝的心臟就是模具,早期使用通用的注塑機(jī),當(dāng)?shù)谝慌P(pán)片生產(chǎn)出來(lái),注塑機(jī)須作調(diào)整。因?yàn)橥ㄓ米⑺軝C(jī)被設(shè)計(jì)為可生產(chǎn)多種產(chǎn)品,機(jī)器相對(duì)較大,使用非常重的模具。更換模具需要幾個(gè)小時(shí),還要借助提升裝置。現(xiàn)在,許多專(zhuān)用的光盤(pán)注塑機(jī)體積大大減小,模具也較小,一個(gè)人就可輕松舉起模具,并在短暫時(shí)間內(nèi)更換模具。當(dāng)模壓不同的盤(pán)片時(shí),不需更換模具,只需更換壓模。只有當(dāng)模具損壞或需要整修時(shí),才更換模具。模具必須精密制作。雖然壓模上含有記錄信息,但最終的盤(pán)片尺寸和形狀由模腔決定。模具分成兩個(gè)部分,一半固定在注塑機(jī)上,可裝卸壓模,利用真空和/或機(jī)械手固定在適當(dāng)?shù)奈恢?。為了移走盤(pán)片,模具的另一部分能被拉出。這一部分被稱(chēng)為鏡面模塊,包含實(shí)際的模腔,腔體的底部被精密拋光,類(lèi)似一個(gè)鏡面。這樣可使模壓盤(pán)片的播放面完全平坦,表面沒(méi)有瑕疵。鏡面模塊的正中央是一個(gè)小孔,由此處注入聚碳酸酯。在接近模具中心的地方有一個(gè)環(huán)形小槽,使最終模壓盤(pán)片上生成一個(gè)凸起的圓環(huán)。模具的自然冷卻需要很長(zhǎng)時(shí)間,盤(pán)片冷卻后才能從模具中取出。為了將模壓工藝的周期降到幾秒鐘,冷卻水被泵入專(zhuān)門(mén)通道并流經(jīng)模具,這個(gè)工藝環(huán)節(jié)不能隨意,必須謹(jǐn)慎對(duì)待,確保既是最有效又是最均勻的冷卻。若模具中有熱點(diǎn)存在,則盤(pán)片冷卻時(shí)將導(dǎo)致形變。冷卻工藝必須嚴(yán)格控制,冷卻太快,將導(dǎo)致盤(pán)片的雙折射太大。雙折射的大小取決于材料或材料的成型過(guò)程。比如PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯-譯者注),用于激光電視唱片,雙折射小于聚碳酸酯。盤(pán)片在模具內(nèi)冷卻后,鏡面模具部分被拉回,取盤(pán)機(jī)械手到位并取走盤(pán)片。在盤(pán)片取走之前,水口切割機(jī)沖切中心孔,水口從模具的底部掉出。模壓工藝周期取決于注塑速度、冷卻時(shí)間、模具打開(kāi)和盤(pán)片取出的速度。現(xiàn)在模壓的周期不是用秒來(lái)計(jì)量,而是用十分之一秒來(lái)計(jì)量。雖然模壓一張盤(pán)片用時(shí)3.5秒和3.6秒看起來(lái)區(qū)別不大,但是對(duì)于擁有一臺(tái)成品率為98%的注塑機(jī)的公司來(lái)說(shuō),十分之一秒意味著45000美元的毛利潤(rùn)。模壓工藝后得到的透明盤(pán)片只有在濺鍍金屬反射層后才能在播放機(jī)上讀出。
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