ОБЛУЧАТЕЛЬ ДЛЯ ЭКСПОНИРОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПОЛИМЕРИЗУЮЩИХСЯ МАТЕРИАЛОВ Российский патент 1994 года по МПК G02B27/18 G03B27/54 G02B5/00 

Изобретение может быть использовано в технологии изготовления оптических изделий с применением полимеризующихся материалов, например линз, оптических дисков, а также в технологии изготовления триплексных стекол сложных конфигураций в автомобиле- и тракторостроении, изготовлении стекол в строительстве, а также в полиграфии полимерных печатных форм и других областях техники.

Известна экспонирующая установка ФЭ Ф-65 с горизонтально расположенным выдвижным цилиндрическим формодержателем и осветительной камерой на базе люминесцентных УФ-ламп (аналог).

Поскольку на этой установке можно экспонировать только гибкие образцы, укрепленные по цилиндрической поверхности, то возможности этой установки крайне ограничены, и ее основным недостатком является отсутствие возможности экспонировать образцы произвольного профиля. Кроме того, на этой установке обеспечивается только непрерывный режим экспонирования, что ограничивает технологические возможности варьирования свойств фотополимерного материала путем дозирования энергии облучения во времени.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является экспонирующая установка ФЭТ-70, содержащая облучатель в виде плоской панели из люминесцентных УФ-ламп в качестве источников актиничного излучения, которая надвигается на подготовленное к экспонированию изделие.

Установка позволяет экспонировать гибкие и жесткие образцы, но равномерность облучения, которой определяется качество изделия, достигается только на плоской поверхности.

Цель изобретения - улучшение физико-механических свойств изделий, снижение энергозатрат.

Облучатель для экспонирования изделий из полимеризующихся материалов, содержащий "N" источников излучения, где N = 2, 3, . . . k, снабжен устройством обеспечения независимого облучения различных участков поверхности изделий для чередования фазы облучения и темновой фазы на каждом участке поверхности изделия.

Поставленная цель достигается также тем, что в облучателе "N" источников излучения сгруппировано в "m" секций, каждая из которых соединена электрически с устройством обеспечения независимого облучения различных участков поверхности изделия, при этом секции установлены с возможностью изменения общей конфигурации и размещены эквидистантно поверхности изделия.

Поставленная цель достигается также тем, что в облучателе устройство для обеспечения независимого облучения различных участков поверхности изделия выполнено в виде маски с L прозрачными и непрозрачными для излучения источников зонами, установленной над поверхностью изделия с возможностью периодического перемещения в плоскости маски.

Поставленная цель достигается также тем, что в облучателе между поверхностью изделия и источниками излучения установлен пучок из "N" световодов, каждый из которых оптически соединен с соответствующим источником излучения, причем поверхность, на которой размещены излучающие торцы световодов, эквидистантна поверхности изделия, а источники излучения соединены с устройством для обеспечения независимого облучения различных участков поверхности изделий.

На фиг. 1 приведена общая схема облучателя с секционным расположением источников актиничного излучения; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - схема приспособления с периодически перекрываемыми зонами; на фиг. 4 - схема облучателя с использованием световодов.

Облучатель для экспонирования изделий из полимеризующихся материалов (фиг. 1) содержит ряд секций 1, в которые сгруппированы источники излучения 2, например лампы ультрафиолетовые типа ЛУФ. Система крепления секций позволяет формировать из них произвольную конфигурацию, так что секции располагаются эквидистантно относительно облучаемой поверхности изделия 3. При этом реализуется возможность размещения секций над поверхностью изделия сложного профиля (фиг. 1), под изделием или по обе его стороны (не показано).

Посекционное группирование источников излучения рекомендуется для протяженных изделий (фиг. 2).

Секции 1 соединены с устройством 4 для обеспечения независимого облучения, которое представляет из себя набор электрических выключателей, управляемых вручную, либо автоматическое устройство, работающее по заранее заданной программе, обычно применяемое для таких целей. Это позволяет осуществить облучение различных участков изделия.

Кроме того, устройство обеспечивает возможность чередовать фазы облучения и темновой фазы на каждом из участков.

Устройство для обеспечения независимого облучения (фиг. 3) может быть выполнено в виде приспособления 5 с периодически перекрываемыми прозрачными зонами 6.

Приспособление, рекомендуемое для экспонирования дискообразных изделий, представляет собой пластину с чередующимися концентрическими зонами - прозрачными и непрозрачными, при этом каждая прозрачная зона на одной из половин пластины переходит в непрозрачную на второй ее половине. Облучение проводится от точечного источника актиничного излучения.

Для экспонирования мелких изделий устройство для обеспечения независимого облучения (фиг. 4) возможно выполнить в виде пучков световодов 8, каждый из которых соединен с независимым источником излучения 9, работающим в заданном временном режиме; в совокупности пучки световодов расположены эквидистантно облучаемой поверхности.

Облучатель работает следующим образом.

В зависимости от свойств исходной фотополимеризующейся композиции, формы изделия, его размеров и характера поверхности, а также, учитывая оптимальное расстояние от изделия до источников излучения данного конкретного типа, выбирают необходимое количество секций для создания облучателя и задают требуемое количество источников в одной секции. Используя возможности произвольного фиксированного расположения секций, формируют облучающую поверхность, геометрически подобную облучаемой поверхности.

Замеряют облученность, создаваемую на поверхности изделия сформированным облучателем и для данного полимеризующегося материала задают (выбирают) режим экспонирования (общее время экспонирования и длительность фазы облучения и темновой фазы).

Задают выбранный режим экспонирования устройству для обеспечения независимого облучения.

Устанавливают изделие под облучателем на оптимальном расстоянии от облучающей поверхности и производят отработку экспозиции.

Качество изделия определяют визуально по наличию или отсутствию интерференционных полос при рассмотрении его в поляризованном свете.

При правильно выбранном режиме экспонирования устраняется возможность возникновения внутренних напряжений в материале, благодаря чему увеличивается его изотропность и связанное с ней увеличение физико-механических показателей материала и изделия из него.

При экспонировании дискообразных изделий приспособление, схема которого приведена на фиг. 3, вращают вокруг оси 7 с соответствующей заданному режиму угловой скоростью.

Использование предлагаемого облучателя позволяет сократить энергозатраты за счет сокращения фактического времени работы ламп во время протекания темновых реакций и, кроме того, за счет поддержания максимальной интенсивности излучения ламп, обусловленного эффективным охлаждением. (56) Макаровский Б. С. Оборудование для изготовления фотополимерных печатных форм. Киев, "Реклама", 1989, с. 30-33.

Использование: технология изготовления оптических изделий, триплексных стекол сложных конфигураций и другие области техники. Сущность изобретения: для улучшения физико-механических свойств полимеризующихся материалов и изделий из них предлагается облучатель снабдить устройством для обеспечения независимого облучения различных участков экспонируемой поверхности, позволяющим чередовать фазы облучения и темновые фазы на каждом из указанных участков. Облучатель содержит N секций 1, в которые сгруппированы источники излучения 2, расположенные эквидистантно облучаемой поверхности изделия 3. 3 з. п. ф-лы, 4 ил.

1. ОБЛУЧАТЕЛЬ ДЛЯ ЭКСПОНИРОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПОЛИМЕРИЗУЮЩИХСЯ МАТЕРИАЛОВ, содержащий N источников излучения, где N = 2,3 . . . , K, отличающийся тем, что он снабжен устройством обеспечения независимого облучения различных участков поверхности изделия для чередования фазы облучения и темновой фазы на каждом участке поверхности изделия. 2. Облучатель по п. 1, отличающийся тем, что в нем N источников излучения сгруппированы в M секций, каждая из которых соединена электрически с устройством обеспечения независимого облучения различных участков поверхности изделия, при этом секции установлены с возможностью изменения общей конфигурации и размещены эквидистантно поверхности изделия. 3. Облучатель по п. 1, отличающийся тем, что в нем устройство для обеспечения независимого облучения различных участков поверхности изделия выполнено в виде маски с L прозрачными и непрозрачными для излучения источников зонами, установленной над поверхностью изделия с возможностью периодического перемещения в плоскости маски. 4. Облучатель по п. 1, отличающийся тем, что в нем между поверхностью изделия и источниками излучения установлен пучок N световодов, каждый из которых оптически соединен с соответствующим источником излучения, причем поверхность, на которой размещены излучающие торцы световодов, эквидистантна поверхности изделия, а источники излучения соединены с устройством для обеспечения независимого облучения различных участков поверхности изделия.