一、光盘的原材料和注射成型工艺 为了得到好的注射成型工艺，首先需要对成型用原料进行严格的控制，不同的原材料采用不同的成型加工工艺。目前，光盘用的原料一般有两大类，一类是聚碳酸酯即PC,一类是甲基丙稀酸甲酯即PMMA，平时用的比较多的是聚碳酸酯。 聚碳酸酯一般是由双酚A与光气经缩聚得到，通过控制酸度或者控制投料比可以得到不同聚合度的高聚物，控制不同的分子量和添加填料、脱模剂等不同的物资可以得到不同用途的聚碳酸酯。而光盘用的材料要求透明度好，尺寸稳定性高，具有高复制率和低的双折射，机械性能和加工性能好，以及有足够的韧性来限制微观的龟裂，但仍需要保持良好的流动性，并且纯度要求高，这样一来，对PC料的吸水率、透光率、折射率、拉伸强度、玻璃化温度、熔融指数、成型收缩率和杂质含量这些参数进行控制；为了得到更好的成型制品和更高的良品率还必须对粒径进行控制。 我们所用的双酚A型PC树脂主链中含有芳杂环，使其强度和模量均有所提高，但是在成型过程中塑化不足造成的微小气泡，生产过程中也常会混进一些杂质，更难以避免的是在成型过程中，由于基片表里冷却速度不同，表面物料接触温度较低的模壁，迅速冷却固化成一层硬壳，而制件内部的物料却还在熔融状态，随着它的冷却收缩，便使基片内部产生内应力，进而形成细小的银纹，甚至于裂缝，在基片的表面上出现龟裂，这些缺陷，尽管非常小，有的甚至肉眼不能看到，但是却成为降低光盘机械强度的致命弱点，由于外观缺陷的存在，也影响了产品的内在和外在质量，因此，选择一种比较好的成型工艺，尽量减少内应力的产生是非常必要的。 值得注意的是不同牌号(由不同生产厂生产)的PC树脂的物理参数也有差异，因此在确定注塑工艺时也应作相应调整。 二、光盘注塑机和注射成型工艺参数 光盘注塑机是精密注射成型系统，包括塑化注射单元，合模单元，取出机械手和监控显示单元和电动液压控制系统。 塑化注射单元由筒体、螺杆、注射单元、喷咀、加热系统、水冷及动力系统(液压或伺服电机)构成。经过4-8小时干燥的PC粒料由进料料斗进入塑化筒体，在筒体内加热到熔融状态，熔融材料由螺杆旋转挤出，按设定的量从喷嘴注射到模腔内。筒体温度由PID(Proportional-Integral-Differential)控制器控制，注射过程中的动作和参数由可编程序分级控制。 合模单元由带精密模温控制的静模和动模及开合模机构(液压或伺服电机)以及水口切割和顶出系统组成。在一般CD注塑机中，静模部分在注塑单元一边，装有镜面模块，动模部分安装压模(Stamper)(注:也有部分机器是相反的)。合模后,动、静模之间留有模腔。熔融的PC料注射进模腔，经保压、冷却成型。再由切割单元切冲中心孔，形成CD/DVD盘基。CD的模温在50-70℃，CD-R的模温在100-120℃。模温由卡装在模具上的两个热电偶和模温控制器控制。 盘片取出机械手由二个轴伺服电机控制，在模具开模后迅速吸取盘片，把它送入下道工序。 监控显示单元显示所有注射模压工艺参数，如填料起始位置、速度/压力切换位置、保压结束位置、保压曲线、注射速度曲线、锁模力和锁模时间、螺杆位置、填料时间、塑化温度、模具开合位置和速度、模具开合时间等数据。采用闭环程序控制质量参数。监视设备的反常状态，引导机器安全停止，并可以显示参数修改记录，对不同的工艺设置不同的文件存档。屏幕显示还包括维修指导等功能。 影响光盘注塑机的主要技术参数有： 直接影响参数 间接影响参数 --锁模力 --原材料 --注射速度 --每次注射量 --保持压力 --熔化温度 --速度/压力切换点 --熔融均匀性 --模温 --筒体温度 --液压油温度 --单个工艺步骤时间 干扰变量 --螺杆转数 --摩擦力 --磨损情况 --螺杆背压 --环境温度 --表面性质 光盘基片的一个成型周期如图1所示一般分合模-填充-保压-塑化-冷却-开模-盘基取出等7个程序。图1中可以看出从合模开始，熔融的PC料填充模腔。为了得到好的复制质量，采用在不同的位置用不同的注射速度的方法，即分段注射的方法；保压通过调节保压时间和保压压力采用分段保压；塑化也采用分段的方法；冷却从塑化延迟开始一直到开模。 图1：一个成型周期 下面详细介绍注射成型各阶段的功能和参数设置。 1．料筒 料筒用筒体和螺杆两部分组成如图2所示，整个料筒分进料段，压缩段和计量段。 图2：料筒的结构 2．熔体温度 熔体温度是指检测到的在料筒里的熔体温度如图3所示，建议操作人员经常对熔体温度进行监测。筒体内熔体温度的设置一般从进料段到熔料段温度逐步增加，建议的熔体温度：300℃到340℃（对CD-R），DVD-R温度比较高，最高需要达到380℃；CD可以适当地降低。应该根据不同厂家的PC料做适当的调整。 图3：各段熔体温度 平人3．模具温度(镜面/流道/切刀) 设定模具温度根据以下参数： （1）循环周期：-快的周期需要低的模温； （2）基片的质量：-双折射、复制率、变形； –注意：双折射、复制率和变形相互影响； （3）模塑问题：–降低温度以避免基片粘在模具镜面或压模面、基片银线和水口堵塞。 4．熔料 PC料粒子在筒体内加热熔融，螺杆旋转把熔体运送到料筒前段，为下一个周期做准备。加热使得PC料软化、熔融并使熔体粘度降低，螺杆旋转对熔体进行剪切使得熔体均匀一致。 5．塑化 一开始，螺杆前进没有形成压力，等到某个阶段螺杆旋转推动熔体向前并形成压力，该压力推动螺杆向后退，螺杆的压缩段有助于排除空气并增加塑化效果。 6．射胶曲线 一般射胶曲线的设置是慢-快-慢。初始的慢速射胶有利于防止熔体流过堆积环(Stacking Ring)产生缺陷；一旦熔体流过堆积环后，射胶速度加快；中段射胶速度过低将导致： （1）外围坑点复制情况恶化； （2）改变双折射曲线； （3）加长的循环周期(最低限度)。 末段射速降低是为了防止产生飞边。 7．转换点 位于射胶曲线到保压曲线的结合点，该转换点与设备、压力、射胶位移有关。 8．背压 为了避免在喷嘴脱离模具回退时出现流涎现象，需要有一个背压随时间递减的程序控制工艺，防止螺杆快速后退，如果螺杆后退过快，空气将被吸入熔体。 设定背压有如下作用： （1）防止空气吸入； （2）确保熔体很好塑化。 9．保压曲线 保压过程是为了补偿基片在冷却过程中的收缩，保压压力一般设定随时间的延长而降低，保压时间依赖于浇口设计和温度设定，不同的浇口设计，保压压力不同。保压能影响基片的一些特性如：复制率、云斑、双折射、厚度和重量。 10．冷却时间 在脱模前使基片冷却，冷却的作用是： （1）为防止脱模基片变形，基片必须充分冷却； （2）假如脱模时温度过高将导致：基片变形；基片粘在镜面侧/母盘侧； （3）冷却时间长短与熔体/模具温度和循环周期有关。 三、透明基片缺陷和注射成型工艺 1． 名称：空气造成的条纹 别名：空气条纹，银纹。 描述：以细线形式出现的条纹，会单独产生。 可能产生的原因： （1）由于反复的过度的回抽导致空气进入； （2）注射时，注射头和浇道套之间空气进入； （3）熔融物中含有空气； （4）注射头上有熔融物流涎。 建议操作： （1）减少回抽，检查螺杆连接，如有必要加以拧紧； （2）检查注射头和浇道套的连接区域内有无泄漏； （3）增加返回压力，检查料筒计量喂料段是否有料堵塞，降低筒体第一段温度； （4）降低注射头温度，增加回抽，增加注射头接触时间，谨防冷料； 注意：由于材料含有潮气或过度加热也会引起相似条纹。 2．名称：由于湿气造成的条纹 别名：银纹。 描述：以银线或开口向外和U形线形式出现的条纹，由于缺陷的存在引起盘片的脆性。 可能产生的原因： （1）PC料中剩余含水率太高； a，守干燥规则； b，达到所要求的干燥程度； c，PC料输送过程中同周围空气有接触； d，传送系统中有渗漏处； e，干燥机供料不均匀； f，层流台下吹空气减少； （2）通过有缺陷的模具部件（浇道套，冲空机，SC法兰盘等）的冷却水有渗漏。 建议操作： （1）检查干燥条件； （2）采用大气流干燥机； （3）检查传输系统有无泄漏； （4）检查传感器的位置和功能，检查供料情况； （5）检查空气过滤器是否需要清洁或更换； （6）关闭各个冷却回路，以查找泄漏处，检查裂缝和密封不良，如有必要更换故障部分； 注意：由于空气或过度加热引起相似的条纹。 3．名称：过度加热引起的条纹 别名：银纹。 描述：以银线形式出现的条纹，有时带有部分黄褐色斑痕。 可能产生的原因：PC树脂降解。 （1）熔融温度过高； （2）停滞时间太长； a，计量变化较大； b，熔融物缓冲层太厚； 葛根粉的8种吃法c，螺杆和筒体磨损； （3）螺杆速度太高； （4）生产中长时间停顿。 建议操作：降低加热 (1) 检查熔融温度，温度控制系统，包括热电偶，最大熔融温度340℃； a，检查计量，供料区域的冷却及是否料堵塞； b，检查实际熔融物缓冲层，如有必要，减少至2mm左右； c，检查相关部件，如螺杆，筒体，注射头，挡圈，检查密封面的连接； （2）使用最大可能计量时间； （3）注意生产中有停顿时的操作规程。 注意：由于湿气或空气造成相似的放射痕迹。 4．名称：白色条纹 别名：云状，白色云雾。 描述：白色条纹，有时横穿整个盘片，透射率降低。 可能产生的原因：受PE料或PP料的污染； （1）在一次生产停顿后，注射机构中PP料未完全清除，还有剩余； （2）包装材料； （3）供料线或料斗受污染。 建议操作： （1）排空塑化单元，直到射料透明清亮。如有必要，用机械方法移动螺杆，清洁塑化单元； （2）打开并连接贮料大包，留意洁净室的要求，确保包装材料（例：外袋的纤维丝）未进入系统； （3）清洁供料系统和料斗。 5．名称：流线 别名：刻痕。 描述：在偏振光下可见（主要在外圈，有时呈环状）；盘片溅镀后在强光下看类似于表面缺陷。 可能产生的原因： （1）腔体填充太慢，由于骤冷效应使流动阻力增大； （2）保压太低，保压时间太短。 建议操作： （1）增加注射速度，延迟转换到保压，增加模具及熔融温度； （2）增加保压或保压时间，或延迟转换到保压。 6．名称：圆环 别名：晕圈，环纹，刻痕。 描述：一个宽约几毫米的圆环，接近盘片边缘；溅镀后，在强光或偏振光下可见。 归园田居其一翻译可能产生的原因： （1）保压太低或转换到保压太早； （2）母盘的膨胀受限制； （3）部件的移动； （4）排气孔太小。 建议操作： （1）增加保压或延迟转换到保压； （2）减少锁模力； （3）检查相应部件有无磨损或松动； （4）测量排气孔(包括焊接处)尺寸（直径0.75mm）。 7．名称：表面缺陷 别名：鸟翼，粘线，粘痕，污斑等表面缺陷。 描述：表面上的环状或圆形图案，经溅镀后在强光下可见，通常在偏振光照射下不可见。 可能产生的原因： （1）脱膜温度太高； （2）部件位置移动，压模和模具间有相对移动； （3）由于表面凹陷破坏了凹坑形状； （4）模具密封不好； （5）干燥未均匀。 建议操作： （1）降低模具温度，增加冷却时间； （2）检查有磨损或松动的相关部件，如有必要，可增加锁模力或保压； （3）增加注射速度，延迟转换到保压； （4）注意推荐的干燥要求。 8．名称：记录纹槽 别名：木纹。 描述：形如记录纹槽或木质纹理的表面缺陷，主要分布在内记录区，从堆积环开始。 可能产生的原因： （1）超过堆积环后注射速度太慢； （2）熔融温度太低。 建议操作： （1）提前转换到第二或更快的注射阶段或增加注射速度； 银子变黑（2）检查熔融温度。 9．放射状条纹 描述：在偏振光下可见的放射状条纹。 可能产生的原因： （1）注射速度太高； （2）闸道太薄。 建议操作： （1）降低注射速度； （2）增加闸道的厚度。 10．冷料 描述：在偏振光下可见的亮线，通常沿径向贯穿整张碟片，有时沿该线会有表面不平整现象。 可能产生的原因： 黑巧克力的好处（1）射嘴中有注塑冷料； （2）机器射嘴与模具中心未对准； （3）在射嘴和浇口衬套之间连接面受损坏（毛刺）； （4）浇口留在推顶器中。 建议操作： （1）增加射嘴温度，缩短射嘴接触时间，如有必要，增加射嘴加热器的功率； （2）检查同心度（浇口靠射嘴侧的尖端），如有必要，使用专用仪器把射嘴定中心； （3）磨削平面或更换部件； （4）除去剩余物，检查推顶器有无损坏。 11．三角波纹 别名：“富士山”。 描述：镜面侧的三角形流痕，从堆积环的沟槽向外形成。有可能会变成条纹状，沿径向延伸到整个半径。溅镀过的盘片上可看到双像。 可能产生的原因： （1）镜面侧有残留空气； a，当熔融物流过堆积环或沟槽（例：在压模和合模环之间），残留的空气在熔融物之前沿流动方向扩展； b，有时，一个新镜面的堆积环太粗糙； （2）压模侧残留空气（溅镀后可见流痕）。 建议操作： （1）减少充模初始的注射速度或改变注射速度（慢变为快）转换点，使注射速度在堆积环或凹槽之后加快； （2）粗糙度应控制在8~16µm内； （3）检查合模环，使用正确的尺寸。 注意：有时与冷料缺陷相似。 12．斑点 别名：杂质。 描述：含有赃物，金属颗粒的污染物，同时也有未完全熔融的部分，在偏振光下显示为一明亮区域。 可能产生的原因： (1)在材料制备或运输时受污染； (2)洁净室洁净条件不足； (3)ＰＣ料未充分熔融； (4)冲切碎屑； 漆黑的拼音(5) 模具未准确定中心； (6)冲切区域温度太低； (7)冲头磨损（钝）； (8)飞边。 建议操作： (１)检查材料处理工序； (２)检查洁净室条件； (３)将模具对准中心； (４)增加冲头或浇口衬套温度； (５)更换冲头。 13．黑斑 别名：黑点。 描述：随机出现的黑斑或雪花状黑色杂质。 可能产生的原因： (1) 粘附在螺杆和筒体表面的树脂层剥离； a，螺杆连接松动； b，不均匀一致的熔融，增加了空气进入机会； c，加热和冷却程序不正确； (2) 在密封面上（螺杆与挡圈间，射嘴与筒体间，针管切断系统）有漏点或漏缝 (3) 有时在换料时发生（尤其是粘性不相同两种料之间） 建议操作： (1)用高粘性的ＰＣ料（无色）排空，清洁螺杆和筒体(也可以用专门的螺杆清洁树脂，注意生产中断后的处理要求，使用耐腐蚀的注塑机构； a，检查螺杆连接器，如有必要，加以拧紧； b，检查材料输送系统； c，在开始生产时，加热注塑机料筒（从低温到生产温度）直到温度分布均匀； d，设定停机低温状态时，将螺杆移至靠前位置，但不要完全把料射空； (2) 检查所有相关部件的密封面； (3) 在换料时多射几次料。 14．光学缺陷 描述：在偏振光下显示的可见光斑，通常出现在相同位置。 可能出现原因： (1)压模后有灰尘颗粒； (2)镜面（压模侧）太粗糙。 的意义建议操作： (1)在洁净条件下更换压模； (2)在压模侧抛光或更换镜面。 15．气泡 别名：空气泡，沙眼，空穴。 描述：盘片上一些分散的小气泡。 可能产生原因： (1)供料不均匀（供料区域）； (2)供料区域筒体温度设置不正确； (3)处理ＰＣ料形状不规则； (4)ＰＣ料（至料斗）供应不足或无规则。 建议操作： (1)确保供料畅通； (2)降低供料区域的筒体温度； (3)检查ＰＣ料形状； (4)检查PC料供应系统。 注意：最佳筒体温度设置是根据不同的材料品牌（颗粒形状）而进行调节的。 | 
