Обработка покрытия линз ПК

Процесс покрытия для линз ПК (линзы поликарбоната) направлен на повышение их оптической производительности, долговечности и функциональности, в первую очередь охватывая следующие ключевые шаги и технологии:

1. Предварительная обработка (очистка и активация)

Ультразвуковая очистка: удаляет загрязняющие вещества, такие как смазка и пыль с поверхности объектива.

Лечение плазмы: усиливает адгезию покрытия за счет бомбардировки поверхности плазмой.

Химическая обработка: дополнительно очищает и активирует поверхность, используя растворители или кислые или щелочные растворы.

2. Процесс базового покрытия

Управляющее покрытие

Цель: заполняет незначительные нарушения на поверхности ПК и улучшает адгезию последующих покрытий.

Метод: спин -покрытие, погрузочное покрытие или распылительное покрытие. Обычно используемые материалы являются силановыми или полиуретановыми праймерами.

Отверждение: ультрафиолетовое отверждение или тепловое отверждение (60–80 ° C).

Жесткое покрытие

Цель: улучшает сопротивление царапин (ПК по своей природе мягкий).

Материалы: диоксид кремния (SIO₂), силиконовая смола или акрилат.

Процесс: Dip Pater или распылительное покрытие с последующим отверждением ультрафиолетового излучения (высокоинтенсивное ультрафиолетовое облучение света).

3. Процесс функционального покрытия

Анти-рефлексивное покрытие (AR-покрытие)

Цель: уменьшает отражение и увеличивает передачу света (например, многослойные оксиды металлов, такие как MGF₂ и SIO₂).

Процесс: испарение вакуума (физическое осаждение паров (PVD)) или магнитроновое распыление, требующее нескольких слоев (каждая толщина слоя составляет 1/4 длины волны света).

Антимолочное и водоотталкивающее покрытие (гидрофобное/олеофобное покрытие)

Цель: Anti-Finger Print, легко чистить.

Материал: фторозиланы (например, перфторополис).

Процесс: распылительное покрытие или вакуумное осаждение, часто в сочетании с AR.

Антинейное легкое покрытие

Цель: поглощает или отражает вредный синий свет (длина волны 400–450 нм).

Материал: оксиды металлов или органические красители.

Процесс: покрыт одновременно с покрытием AR или применяется отдельно.

Антистатическое покрытие

Цель: предотвращает поглощение пыли.

Материалы: проводящее полимерное или металлическое покрытие.

4. Технология отверждения

УФ -отверждение: подходит для органических покрытий (таких как твердые покрытия), быстрое и эффективное (отверждение за считанные секунды).

Термическое отверждение: используется для некоторых высокотемпературных стабильных покрытий (таких как определенные праймеры).

Электронное отверждение луча: используется в нескольких высоких приложениях.

5. Пост-обработка и тестирование

Отжиг: устраняет внутренний стресс и улучшает стабильность покрытия.

Качественное тестирование:

Тестирование на адгезии (метод Bicester).

Тестирование сопротивления истирания (Taber Abraser).

Оптическое тестирование производительности (спектрофотометр для пропускания и отражения).

Ключевые проблемы и инновационные направления

Проблемы адгезии: поверхность ПК является гидрофобной, требующей обработки плазмы или оптимизации праймеров.

Высокотемпературное сопротивление: ПК имеет низкую температуру плавления (приблизительно 145 ° C), что требует низкотемпературного процесса отверждения.

Экологически чистые процессы: покрытия на водной основе заменяют покрытия на основе растворителя, чтобы сократить выбросы ЛОС.

Нанотехнология: например, метод Sol-Gel можно использовать для получения наноразмерных твердых покрытий.

Типичные приложения

Линзы очков: AR + твердое покрытие + гидрофобное композитное покрытие.

Автомобильные фары крышки: устойчивое к погоде жесткое покрытие.

Электронные защитники экрана: анти-блестящее + антистатическое покрытие.

Ниже приведен подробный анализ процесса упрочнения линзы ПК:

1. Основной принцип процесса упрочнения

Обработка базы: Очистите поверхность линзы с помощью химических или физических методов для удаления жира и примесей и усиления адгезии упрочненного слоя.

Твердое покрытие: покрыть поверхность объектива материалом с высокой жесткостью (например, силиконовая смола) и образуйте устойчивый к износу слой с помощью отверждения.

Технология отверждения: ультрафиолетовое отверждение или тепловое отверждение обычно используется для обеспечения плотного покрытия с подложкой для ПК.

2. Основные методы упрочнения

(1) Погружение

Процесс: Погрузите линзу в жесткую жидкость → Потяните с постоянной скоростью, чтобы контролировать толщину → УФ/тепловое отверждение.

Преимущества: равномерное покрытие, подходящее для массового производства.

Ключевые моменты: формула жидкости затвердевания (включая наносилика и другие ингредиенты) и условия отверждения (интенсивность ультрафиолета, температура).

(2) Спиновое покрытие

Процесс: исправьте объектив на вращающемся столе, добавьте жидкость закрепления → высокоскоростное вращение и равномерно вращение → отверждение.

Преимущества: управляемая толщина, подходящая для высоких требований.

Недостатки: большое количество материальных отходов.

(3) Метод вакуумного покрытия

Технология: SIO₂ и другие неорганические жесткие пленки осаждаются на поверхности через PVD (физическое осаждение пары).

Особенности: чрезвычайно высокая твердость (близко к стеклом), но высокая стоимость и требует специального оборудования.

(4) Плазменное лечение

Функция: очищает поверхность и активирует молекулы посредством плазмы для улучшения адгезии покрытия.

Приложение: часто используется в качестве предварительной обработки или в сочетании с методом погружения.

3. Материалы для жесткого покрытия

Силиконовая смола: основной выбор, образующий сшитую сеть посредством отверждения УФ.

Нанокомпозитные материалы: такие как Nano-Sio₂ и Al₂O₃, рассеянные в смоле, значительно улучшая твердость.

Полиуретановый акрилат: хорошая гибкость и сильная воздействие.

4. Ключевые параметры процесса

Условия отверждения: длина волны ультрафиолета (обычно 365 нм), энергия (500-1000MJ/см²), температура (60-80 ℃).

Толщина покрытия: обычно 2-5 мкм. Более толстые покрытия склонны к растрескиванию, в то время как более тонкие покрытия могут привести к недостаточной износостойкости.

Контроль окружающей среды: без пыли комната (ISO класс 7 или выше), влажность 40-60%.

5. Стандарты качества проверки

Сопротивление истирания: тест на истирание табера (шлифовальное колесо CS-10, нагрузка 500 г, изменение дымки ≤5% после 1000 циклов).

Адгезия: тест ножа сетки (ASTM D3359, 4B или выше).

Твердость: тест на твердость карандаша (≥3H приемлема).

Устойчивость к погоде: испытание на старение ультрафиолета (без растрескивания или пожелтения через 500 часов).

6. Общие проблемы и решения

Нанесение расслоения покрытия: оптимизировать обработку поверхности (например, активация плазмы) или настройка параметров отверждения.

Поверхностная апельсиновая кожура: вызванная чрезмерной вязкостью затвердевания раствора или неровной скоростью спинового покрытия; Отрегулируйте формулировку или процесс.

Пузырьки воздуха: вакуумная дегазация или уменьшить скорость тяги/спина.