一種注塑雙曲面反射鏡及其注塑方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種注塑雙曲面反射鏡及其注塑方法。注塑雙曲面反射鏡包括采用注塑工藝注塑得到的具有雙曲面的凹弧面的基座，以及在所述基座的凹弧面上連接的反射層。所述基座一體注塑成型，反射層采用真空鍍膜工藝連接至所述基座的凹弧面上。本發(fā)明采用注塑方法得到的具有雙曲面的凹弧面的基座，成型性好，便于安裝，運輸方便，運輸過程中更便于對反射層進行保護。基座優(yōu)選采用能夠注塑成型的工程塑料，耐候性好，不易變形，保證了雙曲面反射鏡的使用壽命，且重量輕。同時，本發(fā)明的雙曲面反射鏡的雙曲面凹弧面的曲面尺寸規(guī)格與理論計算的曲面尺寸規(guī)格的公差小，與設計的曲面幾乎完全一致，聚光效果好，提高光利用率。注塑方法工藝簡單易操作。
【專利說明】
一種注塑雙曲面反射鏡及其注塑方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及雙曲面反射鏡及其制備工藝技術領域，尤其涉及一種注塑雙曲面反射鏡及其注塑方法。
【背景技術】
[0002]在太陽能模組中，反射鏡為主要的聚光部件，其聚光效果直接影響太陽能模組的光轉換效率。
[0003]目前，已有文獻指出具有雙曲面的凹面的反射鏡的光斑焦距短、光效利用率高，是新型的高效聚光部件。但是，由于雙曲面的凹面的加工要求精度高，常規(guī)采用的玻璃或者合金的材質，加工困難，加工出來的曲面不能完全符合雙曲面的曲面方程，導致實際產品的雙曲面凹面與理論差距大，導致聚光效果不理想。

【發(fā)明內容】

[0004]針對現(xiàn)有技術的上述缺陷和問題，本發(fā)明的目的是提供一種注塑雙曲面反射鏡及其注塑方法。解決現(xiàn)有常規(guī)的玻璃或者合金的材質無法加工得到精度高的具有雙曲面凹面的反射鏡的技術問題。
[0005]為了達到上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案:
[0006]—種注塑雙曲面反射鏡，包括采用注塑工藝注塑得到的具有雙曲面的凹弧面的基座，以及在所述基座的凹弧面上連接反射層。
[0007]進一步地，所述基座的凹弧面的粗糙度Ra為0.3?0.7μπι。
[0008]進一步地，所述基座包括一體注塑成型的具有雙曲面的凹弧面的面板和支撐所述面板的底座。
[0009]具體地，所述底座為兩端開口的筒體，其中一個端面與所述面板的輪廓相配合。
[0010 ]進一步地，所述基座的面板的厚度為2-5_。優(yōu)選的是3_ O將視聚光倍數(shù)變化而調整變動。
[0011]進一步地，所述反射層的厚度為80?200μπι。優(yōu)選的是150?180μπι。
[0012]進一步地，所述基座采用的材質采用工程塑料。具體地，包括但不限于PMMA、PC、PPO和ABS中的一種或者其中至少兩種的復合注塑材料。
[0013]進一步地，采用真空鍍膜工藝將所述反射層鍍在所述基座的凹弧面上。
[0014]其中，真空鍍膜工藝具體可以采用真空濺鍍、真空蒸鍍或者真空電鍍。具體真空鍍膜工藝依據(jù)具體的反射層的材質確定即可。
[0015]進一步地，所述反射層為金屬鍍層。具體地，所述金屬鍍層為銀鍍層、鋁鍍層和金鍍層之一或者是上述至少兩種的復合金屬鍍層，還可以是其它能夠起到反射光線作用的鍍層均可以作為反射層。
[0016]進一步地，所述注塑雙曲面反射鏡還包括安裝支耳，所述安裝支耳與基座固定連接。便于與其他部件連接。
[0017]進一步地，所述反射鏡基座上的雙曲面的凹弧面在三維坐標系中的X軸、Y軸和Z軸方向上的關系如下:以凹弧面的一角為原點，Z=(x2+y2)/2n，n的取值范圍為300mm?700mm;式中，Z為Z軸方向的高度，X為X軸方向的長度，YSY軸方向的長度，X和Y的單位為毫米。具體地，所述雙曲面反射鏡的X和Y的取值為連續(xù)的數(shù)值區(qū)間，最大值依據(jù)實際需要的雙曲面反射鏡的尺寸確定即可，例如Xmax = 400mm 土 50mm，Ymax = 380mm 土 50mm。
[0018]本發(fā)明的一種注塑雙曲面反射鏡的注塑方法，包括以下步驟:
[0019]步驟一、注塑成型制備基座:準備模具，所述模具有與反射鏡基座的輪廓一致的型腔;將塑料熔液填充至模具的型腔中，保溫保壓，冷卻，脫模，得到基座；
[0020]步驟二、在步驟一制備得到的基座的凹弧面上連接反射層;得到注塑雙曲面反射
Ho
[0021]進一步地，步驟一中，所述模具的型腔內的與反射鏡基座的凹弧面相配合的凸面內壁的粗糙度Ra為0.I?0.5μπι。
[0022]進一步地，所述模具的型腔內的凸弧面內壁上采用真空鍍膜工藝鍍上一層金屬層。
[0023]進一步地，步驟一中，將180?380°C溫度的塑料熔液，在300?900MPa的填充壓力下，填充至模具的型腔中，然后在100?150 °C溫度、400MPa的壓力下保溫保壓I?5min，然后冷卻，脫模，得到基座。
[0024]本發(fā)明提供的一種注塑雙曲面反射鏡，采用注塑方法得到的具有雙曲面的凹弧面的基座，成型性好，便于安裝，運輸方便，而且運輸過程中更便于對反射層進行保護。
[0025]基座優(yōu)選采用能夠注塑成型的工程塑料，耐候性好，不易變形，保證了雙曲面反射鏡的使用壽命，且重量輕，具備雙曲面反射鏡的焦距小和占用空間小的優(yōu)點。
[0026]同時，本發(fā)明的雙曲面反射鏡的雙曲面凹弧面的曲面尺寸規(guī)格與理論計算的曲面尺寸規(guī)格的公差小，與設計的曲面幾乎完全一致，聚光效果好，提高光利用率。平行光經過本發(fā)明的雙曲面反射鏡上后能產生至少0.Smm-1Omm的光斑，達到千倍以上聚光效果。
[0027]本發(fā)明的一種注塑雙曲面反射鏡的注塑方法，使用具有與反射鏡基座的輪廓一致的型腔的模具，將保溫在一定溫度的塑料溶液注入該模具的型腔中，并保壓一定時間，將內應力消除，防止開裂等，最后冷卻脫模即可。工藝簡單易操作。得到的注塑雙曲面反射鏡的內應力小，不會開裂;而且材質均勻。
【附圖說明】
[0028]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0029]圖1是本發(fā)明的注塑雙曲面反射鏡的結構示意圖；
[0030]圖2是本發(fā)明的注塑雙曲面反射鏡的仰視結構示意圖。
【具體實施方式】
[0031 ]下面將結合本發(fā)明的實施例，對本發(fā)明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0032]實施例1
[0033]結合圖1和圖2所示，說明本發(fā)明的一種注塑雙曲面反射鏡，包括采用注塑工藝注塑得到的具有雙曲面的凹弧面101的基座10，以及在所述基座10的凹弧面101上連接的反射層20。
[0034]為了保證反射層20的光滑平整度，需要保證基座10的凹弧面101的粗糙度Ra為0.3?0.7μπι0
[0035]所述基座10采用工程塑料。具體優(yōu)選采用PMMA、PC、PP0和ABS中的一種或者其中至少兩種的復合注塑材料。
[0036]所述反射層20采用真空鍍膜工藝鍍在所述基座10的凹弧面101上。其中，真空鍍膜工藝具體可以采用真空濺鍍、真空蒸鍍或者真空電鍍。具體真空鍍膜工藝依據(jù)具體的反射層20的材質確定即可。所述反射層20為金屬鍍層。具體地，所述金屬鍍層為銀鍍層、鋁鍍層和金鍍層之一或者是上述至少兩種的復合金屬鍍層，還可以是其它能夠起到反射光線作用的鍍層均可以作為反射層。
[0037]本發(fā)明實施例1的一種優(yōu)選的技術方案中，所述基座10包括一體注塑成型的具有雙曲面的凹弧面的面板11和支撐所述面板11的底座12。所述底座12的作用為支撐面板11，其結構不限定。具體地，所述底座12可以設計為兩端開口的筒體，其中一個端面與所述面板11的輪廓相配合。將底座設計為空心結構，進一步降低雙曲面反射鏡的重量。減少材料用量，降低成本，而且方便運輸。所述面板11的輪廓可以為矩形，也可以設置為其它適宜的形狀。
[0038]為了方便雙曲面反射鏡的后續(xù)安裝，在一種優(yōu)選的技術方案中，所述注塑雙曲面反射鏡還包括安裝支耳13，所述安裝支耳13與基座10固定連接。具體地，如圖2中所述，所述安裝支耳13與底座12—體注塑成型，且安裝支耳13連接在底座12的一端口(與連接面板12相對的另一端口)相對的兩個邊沿上。為了適應具體的安裝條件，在一個邊沿上連接一個安裝支耳，相對的另一個邊沿連接兩個安裝支耳。
[0039]實施例2
[0040]本發(fā)明實施例2中提供了一種雙曲面反射鏡的雙曲面凹弧面101的曲面滿足的關系方程式。所述反射鏡的基座10上的雙曲面的凹弧面101在三維坐標系中的X軸、Y軸和Z軸方向上的關系如下:以凹弧面101的一角為原點，Z = (x2+y2)/2n，η的取值范圍為300mm?700mm;式中，Z為Z軸方向的高度，X為X軸方向的長度，Y為Y軸方向的長度，X和Y的單位為毫米。X和Y的取值為連續(xù)的數(shù)值區(qū)間，X在(O，400mm ]范圍內，Y在(O，380mm ]范圍內取值。
[0041]本實施例2的雙曲面反射鏡的焦距在10mm?190mm之間；而相近尺寸的方形菲涅爾聚光鏡(380mmX380mm)的焦距在330mm?390mm范圍內，可見，本實施例的雙曲面反射鏡的焦距明顯減小，是相同尺寸的方形菲涅爾聚光鏡的焦距約二分之一。
[0042]實施例3
[0043]本實施例3為本發(fā)明的注塑雙曲面反射鏡的制備方法，包括以下步驟:
[0044]步驟一、注塑成型制備基座:準備模具，所述模具有與反射鏡基座的輪廓一致的型腔;將塑料熔液填充至模具的型腔中，保溫保壓，冷卻，脫模，得到基座；
[0045]步驟二、在步驟一制備得到的基座的凹弧面上連接反射層;得到注塑雙曲面反射
Ho
[0046]本實施例3的步驟一中，為了保證所述基座的凹弧面的粗糙度Ra達到0.3?0.7μηι的范圍，需要將所述模具的型腔內的與反射鏡基座的凹弧面相配合的凸弧面內壁進行特殊處理，使凸弧面內壁的粗糙度Ra為0.1?0.5μπι。具體地，可以通過在凸弧面內壁上采用真空鍍膜工藝鍍上一層金屬層，將凸弧面內壁的粗糙度處理至要求范圍值內。
[0047]本實施例3的步驟一的注塑過程中的注塑參數(shù)，需要依據(jù)選用的不同的塑料種類進行確定。
[0048]采用PMMA工程塑料時，將保溫在200?240 °C溫度的PMMA塑料熔液，在500?600MPa的填充壓力下，填充至模具的型腔中，然后在140?150°C的溫度、400MPa的壓力下，保溫保壓3?5min，然后冷卻，脫模，得到基座。
[0049]采用PC塑料時，將保溫在250?320 °C溫度的PC塑料熔液，在800?900MPa的填充壓力下，填充至模具的型腔中，然后在110?120°C的溫度、400MPa的壓力下，保溫保壓3?5min，然后冷卻，脫模，得到基座。
[0050]采用PPO塑料時，將保溫在260?290 °C溫度的PPO塑料熔液，在700?800MPa的填充壓力下，填充至模具的型腔中，然后在130°C的溫度、400MPa的壓力下，保溫保壓3?5min，然后冷卻，脫模，得到基座。
[0051 ] 采用ABS塑料時，將保溫在200?230 °C溫度的ABS塑料熔液，在300?500MPa的填充壓力下，填充至模具的型腔中，然后在100?110°C的溫度、400MPa的壓力下，保溫保壓3?5min，然后冷卻，脫模，得到基座。
[0052]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。因此，本發(fā)明的保護范圍應所述以權利要求的保護范圍為準。
【主權項】
1.一種注塑雙曲面反射鏡，其特征在于，包括采用注塑工藝注塑得到的具有雙曲面的凹弧面的基座，以及在所述基座的凹弧面上連接的反射層。2.根據(jù)權利要求1所述的一種注塑雙曲面反射鏡，其特征在于，所述基座的凹弧面的粗糙度Ra為0.3?0.7μπι。3.根據(jù)權利要求1或者2所述的一種注塑雙曲面反射鏡，其特征在于，所述基座包括一體注塑成型的具有雙曲面的凹弧面的面板和支撐所述面板的底座。4.根據(jù)權利要求3所述的一種注塑雙曲面反射鏡，其特征在于，所述基座的面板的厚度為2-5mm;所述反射層的厚度為80?200μηι。5.根據(jù)權利要求1、2或者4所述的一種注塑雙曲面反射鏡，其特征在于，所述基座采用的材質包括但不限于PMMA、PC、PPO和ABS中的一種或者其中至少兩種的復合注塑材料;采用真空鍍膜工藝將所述反射層鍍在所述基座的凹弧面上。6.根據(jù)權利要求1、2或者4所述的一種注塑雙曲面反射鏡，其特征在于，所述注塑雙曲面反射鏡還包括安裝支耳，所述安裝支耳與基座固定連接。7.根據(jù)權利要求1、2或者4所述的一種注塑雙曲面反射鏡，其特征在于，所述基座上的雙曲面的凹弧面在三維坐標系中的X軸、Y軸和Z軸方向上的關系如下:以凹弧面的一角為原點，Z=(x2+y2)/2n，n的取值范圍為300mm?700_;式中，Z為Z軸方向的高度，X為X軸方向的長度，Y為Y軸方向的長度，X和Y的單位為毫米。8.如權利要求1至7中任一項所述的一種注塑雙曲面反射鏡的注塑方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟一、注塑成型制備基座:準備模具，所述模具有與反射鏡基座的輪廓一致的型腔；將塑料熔液填充至模具的型腔中，保溫保壓，冷卻，脫模，得到基座； 步驟二、在步驟一制備得到的基座的凹弧面上連接反射層;得到注塑雙曲面反射鏡。9.根據(jù)權利要求8所述的一種注塑雙曲面反射鏡的注塑方法，其特征在于，步驟一中，所述模具的型腔內的與反射鏡基座的凹弧面相配合的凸弧面內壁的粗糙度Ra為0.1?0.5μm;所述模具的型腔內的凸弧面內壁上采用真空鍍膜工藝鍍上一層金屬層。10.根據(jù)權利要求8所述的一種注塑雙曲面反射鏡的注塑方法，其特征在于，步驟一中，將180?380°C溫度的塑料熔液，在300?900MPa的填充壓力下，填充至模具的型腔中，然后在100?150°C溫度、400MPa的壓力下保溫保壓I?5min，然后冷卻，脫模，得到基座。
【文檔編號】G02B5/08GK106094078SQ201610417102
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月15日 公開號201610417102.2, CN 106094078 A, CN 106094078A, CN 201610417102, CN-A-106094078, CN106094078 A, CN106094078A, CN201610417102, CN201610417102.2
【發(fā)明人】王紀盛, 王國祥, 劉蘭蘭, 巫育恒
【申請人】深圳市昂特爾太陽能投資有限公司