Պլաստիկ նյութերը և ներարկման ձուլումը մանրանկարչական ոսպնյակների հիմքն են: Պլաստիկ ոսպնյակի կառուցվածքը ներառում է ոսպնյակի նյութը, ոսպնյակի խողովակը, ոսպնյակի ամրակը, միջադիրը, ստվերագծող թերթիկը, ճնշման օղակի նյութը և այլն:

Պլաստիկ ոսպնյակների համար կան մի քանի տեսակի ոսպնյակային նյութեր, որոնցից բոլորն էլ էապես պլաստիկ են (բարձր մոլեկուլային պարունակությամբ պոլիմեր): Դրանք ջերմապլաստիկներ են՝ պլաստմասսաներ, որոնք տաքացնելիս փափկացնում և պլաստիկ են դառնում, սառեցնելիս կարծրանում են և կրկին տաքացնելիս փափկացնում: Ֆիզիկական փոփոխություն, որն առաջացնում է հեղուկ և պինդ վիճակների միջև շրջելի փոփոխություն՝ օգտագործելով տաքացում և սառեցում: Որոշ նյութեր հորինվել են ավելի վաղ, իսկ որոշները՝ համեմատաբար նոր: Որոշները ընդհանուր նշանակության պլաստմասսաներ են, իսկ որոշ նյութեր՝ հատուկ մշակված օպտիկական պլաստիկ նյութեր, որոնք ավելի կոնկրետ օգտագործվում են որոշ օպտիկական ոլորտներում:

Օպտիկական դիզայնի մեջ մենք կարող ենք տեսնել տարբեր ընկերությունների նյութերի դասակարգումները, ինչպիսիք են EP8000, K26R, APL5015, OKP-1 և այլն: Դրանք բոլորը պատկանում են որոշակի տեսակի պլաստիկ նյութի, և հետևյալ տեսակներն ավելի տարածված են, և մենք դրանք կդասակարգենք ըստ դրանց առաջացման ժամանակի՝

Պլաստիկ ոսպնյակներ

• լ ՊՄՄԱ/Ակրիլային:Պոլի(մեթիլ մետակրիլատ), պոլիմեթիլ մետակրիլատ (պլեքսիգլաս, ակրիլ): Իր էժան գնի, բարձր թափանցելիության և բարձր մեխանիկական ամրության շնորհիվ ՊՄՄԱ-ն կյանքում ապակու ամենատարածված փոխարինողն է: Թափանցիկ պլաստմասսաների մեծ մասը, ինչպիսիք են թափանցիկ ափսեները, թափանցիկ գդալները և փոքր LED-ները, ոսպնյակները և այլն, պատրաստված են ՊՄՄԱ-ից: ՊՄՄԱ-ն զանգվածաբար արտադրվում է 1930-ական թվականներից ի վեր:
• Հ.Գ.Պոլիստիրոլը, պոլիստիրոլը, անգույն և թափանցիկ ջերմապլաստիկ է, ինչպես նաև ինժեներական պլաստիկ, որի զանգվածային արտադրությունը սկսվել է 1930-ական թվականներին: Մեր կյանքում տարածված սպիտակ փրփուրե տուփերի և ճաշի տուփերի մեծ մասը պատրաստված է Պոլիէթիլենային նյութերից:
• Համակարգիչ՝Պոլիկարբոնատը, պոլիկարբոնատը, նույնպես անգույն և թափանցիկ ամորֆ ջերմապլաստիկ է, ինչպես նաև ունիվերսալ նշանակության պլաստիկ։ Այն արդյունաբերականացվել է միայն 1960-ականներին։ PC նյութի հարվածային դիմադրությունը շատ լավ է, տարածված կիրառություններից են ջրի դիսպենսերային դույլերը, ակնոցները և այլն։
• լ COP և COC:Ցիկլային օլեֆինային պոլիմեր (COP), Ցիկլային օլեֆինային պոլիմեր; Ցիկլային օլեֆինային համապոլիմեր (COC): Ցիկլային օլեֆինային համապոլիմերը ամորֆ թափանցիկ պոլիմերային նյութ է՝ օղակաձև կառուցվածքով, օղակում ածխածին-ածխածնային կրկնակի կապերով: Ցիկլային ածխաջրածինները ստացվում են ցիկլիկ օլեֆինային մոնոմերներից՝ ինքնապոլիմերացման (COP) կամ համապոլիմերացման (COC) միջոցով՝ այլ մոլեկուլների (օրինակ՝ էթիլենի) հետ: COP-ի և COC-ի բնութագրերը գրեթե նույնն են: Այս նյութը համեմատաբար նոր է: Երբ այն առաջին անգամ հորինվել է, այն հիմնականում դիտարկվել է որոշ օպտիկական կիրառությունների համար: Այժմ այն ​​լայնորեն օգտագործվում է ժապավենների, օպտիկական ոսպնյակների, էկրանների, բժշկական (փաթեթավորման շշերի) արդյունաբերություններում: COP-ն ավարտել է արդյունաբերական արտադրությունը մոտ 1990 թվականին, իսկ COC-ն՝ արդյունաբերական արտադրությունը մինչև 2000 թվականը:
• լ O-PET:Օպտիկական պոլիեսթերային օպտիկական պոլիեսթերային մանրաթելը, O-PET-ը, առևտրայնացվել է Օսակայում 2010-ական թվականներին:

Օպտիկական նյութը վերլուծելիս մենք հիմնականում ուշադրություն ենք դարձնում դրա օպտիկական և մեխանիկական հատկություններին։

Օպտիկական պսեփականություն

• Բեկման ինդեքս և դիսպերսիա

Բեկման ինդեքս և ցրում

Այս ամփոփ դիագրամից կարելի է տեսնել, որ տարբեր օպտիկական պլաստիկ նյութերը հիմնականում բաժանվում են երկու միջակայքի՝ մեկ խումբը բարձր բեկման ցուցիչ և բարձր դիսպերսիա է, մյուս խումբը՝ ցածր բեկման ցուցիչ և ցածր դիսպերսիա։ Համեմատելով ապակե նյութերի բեկման ցուցիչի և դիսպերսիայի լրացուցիչ միջակայքը՝ կտեսնենք, որ պլաստիկ նյութերի բեկման ցուցիչի լրացուցիչ միջակայքը շատ նեղ է, և բոլոր օպտիկական պլաստիկ նյութերն ունեն համեմատաբար ցածր բեկման ցուցիչ։ Ընդհանուր առմամբ, պլաստիկ նյութերի տարբերակների շրջանակն ավելի նեղ է, և կա ընդամենը մոտ 10-20 առևտրային նյութական տեսակ, ինչը մեծապես սահմանափակում է օպտիկական նախագծման ազատությունը նյութերի առումով։

Բեկման ցուցիչը տատանվում է ալիքի երկարության հետ. Օպտիկական պլաստիկ նյութերի բեկման ցուցիչը մեծանում է ալիքի երկարության հետ, բեկման ցուցիչը փոքր-ինչ նվազում է, և ընդհանուր առմամբ այն համեմատաբար կայուն է։

Բեկման ցուցիչը փոխվում է ջերմաստիճանի հետ՝ Dn/DT: Օպտիկական պլաստմասսայի բեկման ցուցիչի ջերմաստիճանային գործակիցը 6-ից 50 անգամ մեծ է ապակու ցուցչի համեմատ, որը բացասական արժեք է, ինչը նշանակում է, որ ջերմաստիճանի բարձրացմանը զուգընթաց բեկման ցուցիչը նվազում է: Օրինակ՝ 546 նմ ալիքի երկարության դեպքում, -20°C-ից մինչև 40°C, պլաստմասսայի dn/dT արժեքը կազմում է -8-ից մինչև -15X10^–5/°C, մինչդեռ, ի տարբերություն դրա, NBK7 ապակե նյութի արժեքը կազմում է 3X10^–6/°C:

• թափանցելիություն

թափանցելիությունը

Այս նկարին անդրադառնալով՝ օպտիկական պլաստմասսաների մեծ մասը տեսանելի լույսի գոտում ունի ավելի քան 90% թափանցելիություն։ Դրանք նաև լավ թափանցելիություն ունեն 850 նմ և 940 նմ ինֆրակարմիր գոտիների համար, որոնք տարածված են սպառողական էլեկտրոնիկայում։ Պլաստմասսա նյութերի թափանցելիությունը նույնպես որոշ չափով կնվազի ժամանակի ընթացքում։ Հիմնական պատճառն այն է, որ պլաստմասան կլանում է արևի ուլտրամանուշակագույն ճառագայթները, և մոլեկուլային շղթան խզվում է՝ քայքայվելով և խաչաձև կապվելով, ինչը հանգեցնում է ֆիզիկական և քիմիական հատկությունների փոփոխությունների։ Առավել ակնհայտ մակրոսկոպիկ դրսևորումը պլաստմասսա նյութի դեղնացումն է։

• Լարվածության կրկնակի բեկում

Լինզայի բեկում

Լարվածության կրկնակի բեկումը (Կրկնակի բեկում) նյութերի օպտիկական հատկություն է: Նյութերի բեկման ցուցիչը կապված է բևեռացման վիճակի և միջադեպային լույսի տարածման ուղղության հետ: Նյութերը ցուցաբերում են բեկման տարբեր ցուցիչներ տարբեր բևեռացման վիճակների համար: Որոշ համակարգերի համար այս բեկման ցուցիչի շեղումը շատ փոքր է և մեծ ազդեցություն չունի համակարգի վրա, սակայն որոշ հատուկ օպտիկական համակարգերի համար այս շեղումը բավարար է համակարգի աշխատանքի լուրջ վատթարացման համար:

Պլաստմասսայե նյութերն իրենք չունեն անիզոտրոպ բնութագրեր, սակայն պլաստմասսայի ներարկման ձուլումը կառաջացնի լարման կրկնակի բեկում: Հիմնական պատճառը ներարկման ձուլման ժամանակ առաջացող լարումն է և սառեցումից հետո պլաստիկ մակրոմոլեկուլների դասավորությունը: Լարումը սովորաբար կենտրոնացած է ներարկման անցքի մոտ, ինչպես ցույց է տրված ստորև բերված նկարում:

Ընդհանուր նախագծման և արտադրության սկզբունքը օպտիկական արդյունավետ հարթությունում լարվածության կրկնակի բեկման նվազագույնի հասցնելն է, ինչը պահանջում է ոսպնյակի կառուցվածքի, ներարկման ձուլման կաղապարի և արտադրության պարամետրերի ողջամիտ նախագծում: Մի շարք նյութերի շարքում PC նյութերն ավելի հակված են լարվածության կրկնակի բեկման (մոտ 10 անգամ ավելի մեծ, քան PMMA նյութերը), իսկ COP, COC և PMMA նյութերն ունեն ավելի ցածր լարվածության կրկնակի բեկում: