一文解析VR/AR结构件的3种制造工艺

沉浸感是支撑元宇宙概念成立的核心要素，物理沉浸感也是VR/AR继续努力的方向。物理沉浸感指的是VR/AR头戴设备的重量、大小、佩戴体验，塑胶/金属件构成了VR/AR结构件的大部分，针对不同的结构设计需求有不同的成型方式，为大家介绍几种加工制造工艺。

1.  注塑

注塑成型是制造塑料部件的首选方法。注塑成型工艺是指将熔融的原料通过加压、注入、冷却、脱离等操作制作一定形状的半成品件的工艺过程。  

图 注塑工艺流程

塑件的注塑成型工艺过程主要包括合模——填充——(气辅，水辅)保压——冷却——开模——脱模等6个阶段。   注塑成型主要用于外壳、镜头架、镜片等塑料制品，VR/AR常用的PA、PC、PC/ABS、PP，镜片采用的COC、PMMA、PC等材质都可以用注塑加工。   YVR 2采用高压成型+五轴CNC，将注塑的壁厚从常见的1.8毫米削减到了0.8毫米，在保证结构强度的同时，显著降低了整机产品重量。         这种成型方式的优点有： ● 可使用多腔注塑模具，能够在每个周期生产多个部件； ● 公差精度高、材料选择范围大； ● 劳动力成本低、废料损失最小并且在成型后几乎不需要抛光部件。   缺点是昂贵的前期模具投资和工艺限制，整个成型周期较长；注塑型坯内应力较大，加之在转换模具过程中容易受到不均匀的冷却；注塑镜片透过率低、解析度不足。  

2.  CNC一体成型

CNC加工，也叫数控加工，是指用数控的加工工具进行的加工。CNC一体成型则是指用一整块金属通过CNC“雕刻”成精密又坚韧的结构件。VR/AR常用的金属材料为镁锂合金和钛。   因为数控加工是编程后由电脑控制加工，因此，CNC加工具有加工质量稳定，加工精度高，重复精度高，可加工复杂型面，加工效率高等优点。缺点是成本高。   OPPO Air Glass，机体采用CNC一体成型，整体机身更加顺滑流畅，一体性更强。  

图 OPPO Air Glass  

3.  压塑注塑一体成型

压塑注塑是一种注塑与压塑相结合的生产工艺，是将塑化后的塑料原料加入注塑机的料斗中，然后调节注塑压力使原料注入型腔，开启压力装置，使模具型腔向前挤压，在压力装置的挤压下，塑料件完全硬化成型，最后用注塑机的开模装置开模。

图 压缩注塑工艺流程   HUAWEI VR Glass，采用了压塑注塑工艺进行一体成型，并通过光学镀膜技术和纳米级雕刻光学纹理实现了镜面设计的同时还有曲面的效果。     压缩注塑工艺优点： ● 能生产外形复杂、薄壁或壁厚变化很大、带有精细嵌件的塑件； ● 缩短成型周期，提高生产效率，塑件密度和强度得到提高； ● 由于塑料成型前模具完全闭合，分型面的飞边很薄，因而塑件精度容易保证表面粗糙度也较低。   缺点： ● 原料消耗较大； ● 浇口痕迹的修整使工作量增大； ● 模具结构结构复杂； ● 操作难度大。    

百机：黄飞