一种注塑双曲面反射镜及其注塑方法
【专利摘要】本发明提供了一种注塑双曲面反射镜及其注塑方法。注塑双曲面反射镜包括采用注塑工艺注塑得到的具有双曲面的凹弧面的基座，以及在所述基座的凹弧面上连接的反射层。所述基座一体注塑成型，反射层采用真空镀膜工艺连接至所述基座的凹弧面上。本发明采用注塑方法得到的具有双曲面的凹弧面的基座，成型性好，便于安装，运输方便，运输过程中更便于对反射层进行保护。基座优选采用能够注塑成型的工程塑料，耐候性好，不易变形，保证了双曲面反射镜的使用寿命，且重量轻。同时，本发明的双曲面反射镜的双曲面凹弧面的曲面尺寸规格与理论计算的曲面尺寸规格的公差小，与设计的曲面几乎完全一致，聚光效果好，提高光利用率。注塑方法工艺简单易操作。
【专利说明】
一种注塑双曲面反射镜及其注塑方法
技术领域
[0001]本发明涉及双曲面反射镜及其制备工艺技术领域，尤其涉及一种注塑双曲面反射镜及其注塑方法。
【背景技术】
[0002]在太阳能模组中，反射镜为主要的聚光部件，其聚光效果直接影响太阳能模组的光转换效率。
[0003]目前，已有文献指出具有双曲面的凹面的反射镜的光斑焦距短、光效利用率高，是新型的高效聚光部件。但是，由于双曲面的凹面的加工要求精度高，常规采用的玻璃或者合金的材质，加工困难，加工出来的曲面不能完全符合双曲面的曲面方程，导致实际产品的双曲面凹面与理论差距大，导致聚光效果不理想。
【发明内容】
[0004]针对现有技术的上述缺陷和问题，本发明的目的是提供一种注塑双曲面反射镜及其注塑方法。解决现有常规的玻璃或者合金的材质无法加工得到精度高的具有双曲面凹面的反射镜的技术问题。
[0005]为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案:
[0006]—种注塑双曲面反射镜，包括采用注塑工艺注塑得到的具有双曲面的凹弧面的基座，以及在所述基座的凹弧面上连接反射层。
[0007]进一步地，所述基座的凹弧面的粗糙度Ra为0.3?0.7μπι。
[0008]进一步地，所述基座包括一体注塑成型的具有双曲面的凹弧面的面板和支撑所述面板的底座。
[0009]具体地，所述底座为两端开口的筒体，其中一个端面与所述面板的轮廓相配合。
[0010 ]进一步地，所述基座的面板的厚度为2-5_。优选的是3_ O将视聚光倍数变化而调整变动。
[0011]进一步地，所述反射层的厚度为80?200μπι。优选的是150?180μπι。
[0012]进一步地，所述基座采用的材质采用工程塑料。具体地，包括但不限于PMMA、PC、PPO和ABS中的一种或者其中至少两种的复合注塑材料。
[0013]进一步地，采用真空镀膜工艺将所述反射层镀在所述基座的凹弧面上。
[0014]其中，真空镀膜工艺具体可以采用真空溅镀、真空蒸镀或者真空电镀。具体真空镀膜工艺依据具体的反射层的材质确定即可。
[0015]进一步地，所述反射层为金属镀层。具体地，所述金属镀层为银镀层、铝镀层和金镀层之一或者是上述至少两种的复合金属镀层，还可以是其它能够起到反射光线作用的镀层均可以作为反射层。
[0016]进一步地，所述注塑双曲面反射镜还包括安装支耳，所述安装支耳与基座固定连接。便于与其他部件连接。
[0017]进一步地，所述反射镜基座上的双曲面的凹弧面在三维坐标系中的X轴、Y轴和Z轴方向上的关系如下:以凹弧面的一角为原点，Z=(x2+y2)/2n，n的取值范围为300mm?700mm;式中，Z为Z轴方向的高度，X为X轴方向的长度，YSY轴方向的长度，X和Y的单位为毫米。具体地，所述双曲面反射镜的X和Y的取值为连续的数值区间，最大值依据实际需要的双曲面反射镜的尺寸确定即可，例如Xmax = 400mm 土 50mm，Ymax = 380mm 土 50mm。
[0018]本发明的一种注塑双曲面反射镜的注塑方法，包括以下步骤:
[0019]步骤一、注塑成型制备基座:准备模具，所述模具有与反射镜基座的轮廓一致的型腔;将塑料熔液填充至模具的型腔中，保温保压，冷却，脱模，得到基座；
[0020]步骤二、在步骤一制备得到的基座的凹弧面上连接反射层;得到注塑双曲面反射
Ho
[0021]进一步地，步骤一中，所述模具的型腔内的与反射镜基座的凹弧面相配合的凸面内壁的粗糙度Ra为0.I?0.5μπι。
[0022]进一步地，所述模具的型腔内的凸弧面内壁上采用真空镀膜工艺镀上一层金属层。
[0023]进一步地，步骤一中，将180?380°C温度的塑料熔液，在300?900MPa的填充压力下，填充至模具的型腔中，然后在100?150 °C温度、400MPa的压力下保温保压I?5min，然后冷却，脱模，得到基座。
[0024]本发明提供的一种注塑双曲面反射镜，采用注塑方法得到的具有双曲面的凹弧面的基座，成型性好，便于安装，运输方便，而且运输过程中更便于对反射层进行保护。
[0025]基座优选采用能够注塑成型的工程塑料，耐候性好，不易变形，保证了双曲面反射镜的使用寿命，且重量轻，具备双曲面反射镜的焦距小和占用空间小的优点。
[0026]同时，本发明的双曲面反射镜的双曲面凹弧面的曲面尺寸规格与理论计算的曲面尺寸规格的公差小，与设计的曲面几乎完全一致，聚光效果好，提高光利用率。平行光经过本发明的双曲面反射镜上后能产生至少0.Smm-1Omm的光斑，达到千倍以上聚光效果。
[0027]本发明的一种注塑双曲面反射镜的注塑方法，使用具有与反射镜基座的轮廓一致的型腔的模具，将保温在一定温度的塑料溶液注入该模具的型腔中，并保压一定时间，将内应力消除，防止开裂等，最后冷却脱模即可。工艺简单易操作。得到的注塑双曲面反射镜的内应力小，不会开裂;而且材质均匀。
【附图说明】
[0028]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0029]图1是本发明的注塑双曲面反射镜的结构示意图；
[0030]图2是本发明的注塑双曲面反射镜的仰视结构示意图。
【具体实施方式】
[0031 ]下面将结合本发明的实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0032]实施例1
[0033]结合图1和图2所示，说明本发明的一种注塑双曲面反射镜，包括采用注塑工艺注塑得到的具有双曲面的凹弧面101的基座10，以及在所述基座10的凹弧面101上连接的反射层20。
[0034]为了保证反射层20的光滑平整度，需要保证基座10的凹弧面101的粗糙度Ra为0.3?0.7μπι0
[0035]所述基座10采用工程塑料。具体优选采用PMMA、PC、PP0和ABS中的一种或者其中至少两种的复合注塑材料。
[0036]所述反射层20采用真空镀膜工艺镀在所述基座10的凹弧面101上。其中，真空镀膜工艺具体可以采用真空溅镀、真空蒸镀或者真空电镀。具体真空镀膜工艺依据具体的反射层20的材质确定即可。所述反射层20为金属镀层。具体地，所述金属镀层为银镀层、铝镀层和金镀层之一或者是上述至少两种的复合金属镀层，还可以是其它能够起到反射光线作用的镀层均可以作为反射层。
[0037]本发明实施例1的一种优选的技术方案中，所述基座10包括一体注塑成型的具有双曲面的凹弧面的面板11和支撑所述面板11的底座12。所述底座12的作用为支撑面板11，其结构不限定。具体地，所述底座12可以设计为两端开口的筒体，其中一个端面与所述面板11的轮廓相配合。将底座设计为空心结构，进一步降低双曲面反射镜的重量。减少材料用量，降低成本，而且方便运输。所述面板11的轮廓可以为矩形，也可以设置为其它适宜的形状。
[0038]为了方便双曲面反射镜的后续安装，在一种优选的技术方案中，所述注塑双曲面反射镜还包括安装支耳13，所述安装支耳13与基座10固定连接。具体地，如图2中所述，所述安装支耳13与底座12—体注塑成型，且安装支耳13连接在底座12的一端口(与连接面板12相对的另一端口)相对的两个边沿上。为了适应具体的安装条件，在一个边沿上连接一个安装支耳，相对的另一个边沿连接两个安装支耳。
[0039]实施例2
[0040]本发明实施例2中提供了一种双曲面反射镜的双曲面凹弧面101的曲面满足的关系方程式。所述反射镜的基座10上的双曲面的凹弧面101在三维坐标系中的X轴、Y轴和Z轴方向上的关系如下:以凹弧面101的一角为原点，Z = (x2+y2)/2n，η的取值范围为300mm?700mm;式中，Z为Z轴方向的高度，X为X轴方向的长度，Y为Y轴方向的长度，X和Y的单位为毫米。X和Y的取值为连续的数值区间，X在(O，400mm ]范围内，Y在(O，380mm ]范围内取值。
[0041]本实施例2的双曲面反射镜的焦距在10mm?190mm之间；而相近尺寸的方形菲涅尔聚光镜(380mmX380mm)的焦距在330mm?390mm范围内，可见，本实施例的双曲面反射镜的焦距明显减小，是相同尺寸的方形菲涅尔聚光镜的焦距约二分之一。
[0042]实施例3
[0043]本实施例3为本发明的注塑双曲面反射镜的制备方法，包括以下步骤:
[0044]步骤一、注塑成型制备基座:准备模具，所述模具有与反射镜基座的轮廓一致的型腔;将塑料熔液填充至模具的型腔中，保温保压，冷却，脱模，得到基座；
[0045]步骤二、在步骤一制备得到的基座的凹弧面上连接反射层;得到注塑双曲面反射
Ho
[0046]本实施例3的步骤一中，为了保证所述基座的凹弧面的粗糙度Ra达到0.3?0.7μηι的范围，需要将所述模具的型腔内的与反射镜基座的凹弧面相配合的凸弧面内壁进行特殊处理，使凸弧面内壁的粗糙度Ra为0.1?0.5μπι。具体地，可以通过在凸弧面内壁上采用真空镀膜工艺镀上一层金属层，将凸弧面内壁的粗糙度处理至要求范围值内。
[0047]本实施例3的步骤一的注塑过程中的注塑参数，需要依据选用的不同的塑料种类进行确定。
[0048]采用PMMA工程塑料时，将保温在200?240 °C温度的PMMA塑料熔液，在500?600MPa的填充压力下，填充至模具的型腔中，然后在140?150°C的温度、400MPa的压力下，保温保压3?5min，然后冷却，脱模，得到基座。
[0049]采用PC塑料时，将保温在250?320 °C温度的PC塑料熔液，在800?900MPa的填充压力下，填充至模具的型腔中，然后在110?120°C的温度、400MPa的压力下，保温保压3?5min，然后冷却，脱模，得到基座。
[0050]采用PPO塑料时，将保温在260?290 °C温度的PPO塑料熔液，在700?800MPa的填充压力下，填充至模具的型腔中，然后在130°C的温度、400MPa的压力下，保温保压3?5min，然后冷却，脱模，得到基座。
[0051 ] 采用ABS塑料时，将保温在200?230 °C温度的ABS塑料熔液，在300?500MPa的填充压力下，填充至模具的型腔中，然后在100?110°C的温度、400MPa的压力下，保温保压3?5min，然后冷却，脱模，得到基座。
[0052]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.一种注塑双曲面反射镜，其特征在于，包括采用注塑工艺注塑得到的具有双曲面的凹弧面的基座，以及在所述基座的凹弧面上连接的反射层。2.根据权利要求1所述的一种注塑双曲面反射镜，其特征在于，所述基座的凹弧面的粗糙度Ra为0.3?0.7μπι。3.根据权利要求1或者2所述的一种注塑双曲面反射镜，其特征在于，所述基座包括一体注塑成型的具有双曲面的凹弧面的面板和支撑所述面板的底座。4.根据权利要求3所述的一种注塑双曲面反射镜，其特征在于，所述基座的面板的厚度为2-5mm;所述反射层的厚度为80?200μηι。5.根据权利要求1、2或者4所述的一种注塑双曲面反射镜，其特征在于，所述基座采用的材质包括但不限于PMMA、PC、PPO和ABS中的一种或者其中至少两种的复合注塑材料;采用真空镀膜工艺将所述反射层镀在所述基座的凹弧面上。6.根据权利要求1、2或者4所述的一种注塑双曲面反射镜，其特征在于，所述注塑双曲面反射镜还包括安装支耳，所述安装支耳与基座固定连接。7.根据权利要求1、2或者4所述的一种注塑双曲面反射镜，其特征在于，所述基座上的双曲面的凹弧面在三维坐标系中的X轴、Y轴和Z轴方向上的关系如下:以凹弧面的一角为原点，Z=(x2+y2)/2n，n的取值范围为300mm?700_;式中，Z为Z轴方向的高度，X为X轴方向的长度，Y为Y轴方向的长度，X和Y的单位为毫米。8.如权利要求1至7中任一项所述的一种注塑双曲面反射镜的注塑方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤一、注塑成型制备基座:准备模具，所述模具有与反射镜基座的轮廓一致的型腔；将塑料熔液填充至模具的型腔中，保温保压，冷却，脱模，得到基座； 步骤二、在步骤一制备得到的基座的凹弧面上连接反射层;得到注塑双曲面反射镜。9.根据权利要求8所述的一种注塑双曲面反射镜的注塑方法，其特征在于，步骤一中，所述模具的型腔内的与反射镜基座的凹弧面相配合的凸弧面内壁的粗糙度Ra为0.1?0.5μm;所述模具的型腔内的凸弧面内壁上采用真空镀膜工艺镀上一层金属层。10.根据权利要求8所述的一种注塑双曲面反射镜的注塑方法，其特征在于，步骤一中，将180?380°C温度的塑料熔液，在300?900MPa的填充压力下，填充至模具的型腔中，然后在100?150°C温度、400MPa的压力下保温保压I?5min，然后冷却，脱模，得到基座。
【文档编号】G02B5/08GK106094078SQ201610417102
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月15日 公开号201610417102.2, CN 106094078 A, CN 106094078A, CN 201610417102, CN-A-106094078, CN106094078 A, CN106094078A, CN201610417102, CN201610417102.2
【发明人】王纪盛, 王国祥, 刘兰兰, 巫育恒
【申请人】深圳市昂特尔太阳能投资有限公司