PC -linssien päällystysprosessointi

PC -linssien (polykarbonaattilinssien) pinnoitusprosessi pyrkii parantamaan niiden optista suorituskykyä, kestävyyttä ja toiminnallisuutta, joka kattaa ensisijaisesti seuraavat avainvaiheet ja tekniikat:

1. Esikäsittely (puhdistus ja aktivointi)

Ultraäänipuhdistus: Poistaa epäpuhtaudet, kuten rasva ja pöly linssin pinnalta.

Plasmakäsittely: parantaa pinnoituksen tarttuvuutta pommittamalla pintaa plasmalla.

Kemiallinen käsittely: Puhdistaa ja aktivoi pinnan edelleen liuottimien tai happamien tai alkalisten liuosten avulla.

2. Pohjapinnoitusprosessi

Pohjamaalaus

Tarkoitus: Täyttää pienet epäsäännöllisyydet PC -pinnalla ja parantaa seuraavien pinnoitteiden tarttumista.

Menetelmä: Spin -pinnoite, upotuspinnoite tai ruiskutuspinnoite. Yleisesti käytetyt materiaalit ovat silaani- tai polyuretaanialukkeita.

Kovetus: UV -kovetus tai lämpökovetus (60–80 ° C).

Kovapäällyste

Tarkoitus: Parantaa naarmuuntumista (PC on luonnostaan pehmeä).

Materiaalit: piisidioksidi (SiO₂), silikonihartsi tai akrylaatti.

Prosessi: Upota pinnoite tai ruiskutuspinnoite, jota seuraa UV-kovetus (korkean intensiteetin ultraviolettivalon säteilytys).

3. Funktionaalinen pinnoitusprosessi

Reflektiivinen pinnoite (AR-pinnoite)

Tarkoitus: vähentää heijastusta ja lisää valon läpäisyä (esim. Metallioksidien monikerroksiset, kuten Mgf₂ ja SiO₂).

Prosessi: tyhjiöhaihdutus (fysikaalinen höyryn laskeutuminen (PVD)) tai magnetronisputterointi, joka vaatii useita kerroksia (jokainen kerroksen paksuus on 1/4 valon aallonpituus).

Anti-fouling- ja veden hylkivä pinnoite (hydrofobinen/oleofobinen pinnoite)

Tarkoitus: sormenjäljen vastainen, helppo puhdistaa.

Materiaali: Fluorosilaanit (esim. Perfluoropolyetteri).

Prosessi: Suihkutuspinnoite tai tyhjiökerrostuminen, usein yhdistettynä AR -pinnoitteeseen.

Blue-valopinnoite

Tarkoitus: Absorboi tai heijastaa haitallista sinistä valoa (aallonpituus 400–450 nm).

Materiaali: metallioksidit tai orgaaniset väriaineet.

Prosessi: päällystetty samanaikaisesti AR -pinnoitteen kanssa tai levitetään erikseen.

Antisistaattinen pinnoite

Tarkoitus: estää pölyn imeytymistä.

Materiaalit: johtava polymeeri tai metalliasetettu päällyste.

4. Kovetustekniikka

UV -kovetus: Sopii orgaanisiin pinnoitteisiin (kuten koviin pinnoitteisiin), nopeaan ja tehokkaaseen (kovetus sekunneissa).

Lämpökovetus: Käytetään joihinkin korkean lämpötilan vakaisiin pinnoitteisiin (kuten tietyille alukkeille).

Elektronisäteen kovetus: Käytetään muutamissa korkean tarkkuuden sovelluksissa.

5. Jälkikäsittely ja testaus

Hehkutus: eliminoi sisäisen stressin ja parantaa pinnoitteen vakautta.

Laatutestaus:

Adheesiotestaus (Bicester -menetelmä).

Kulutusvastustestaus (Taber Abaser).

Optinen suorituskyvyn testaus (spektrofotometri läpäisy- ja heijastuskykyyn).

Keskeiset haasteet ja innovaatioohjeet

Adheesioongelmat: PC -pinta on hydrofobista, vaatii plasmankäsittelyä tai pohjamaalin optimointia.

Korkean lämpötilan vastus: PC: llä on matala sulamispiste (noin 145 ° C), mikä vaatii matalan lämpötilan kovetusprosessin.

Ympäristöystävälliset prosessit: Vesipohjaiset pinnoitteet korvaavat liuotinpohjaiset pinnoitteet VOC-päästöjen vähentämiseksi.

Nanoteknologia: Esimerkiksi Sol-Gel-menetelmää voidaan käyttää nanomittakaavan kovien pinnoitteiden tuottamiseen.

Tyypilliset sovellukset

Eyeglass -linssit: AR + kova pinnoite + hydrofobinen komposiittipinnoite.

Autoteollisuuden ajovalojen kannet: Säänkestävä kova pinnoite.

Elektroniset näytönsuojaimet: häikäisynesto + antistaattinen pinnoite.

Seuraava on yksityiskohtainen analyysi PC -linssin kovettumisprosessista:

1. Kovettumisprosessin perusperiaate

Peruskäsittely: Puhdista linssin pinta kemiallisten tai fysikaalisten menetelmien avulla rasvan ja epäpuhtauksien poistamiseksi ja kovettumiskerroksen tarttuvuuden parantamiseksi.

Kova pinnoitus: Päätä linssin pinta korkealla materiaalilla (kuten silikonihartsi) ja muodosta kulutuskerros kerros kovettamisen kautta.

Kovetustekniikka: UV -kovettuminen tai lämpökovetus käytetään yleisesti pinnoitteen tiukasti sitoutuneen PC -substraattiin.

2. Pääkovetusmenetelmät

(1) Dip -pinnoite

Prosessi: Upota objektiivi kovettuneeseen nesteeseen → Vedä vakiona nopeudella paksuuden → UV/lämpökovetuksen hallitsemiseksi.

Edut: Yhtenäinen pinnoite, sopiva massatuotantoon.

Avainpisteet: kovettuminen nestemäiskaava (mukaan lukien nano-piista ja muut aineosat) ja kovetusolosuhteet (UV-voimakkuus, lämpötila).

(2) Spin -pinnoite

Prosessi: Kiinnitä linssi pyörivään taulukkoon, lisää kovettuva neste → nopea kierto ja spin → kovetus tasaisesti.

Edut: hallittavissa oleva paksuus, joka sopii tarkkaan vaatimuksiin.

Haitat: suuri määrä materiaalijätteitä.

(3) Tyhjiöpäällystysmenetelmä

Teknologia: SIO₂ ja muut epäorgaaniset kovat kalvot kerrostuvat pintaan PVD: n kautta (fyysinen höyryn laskeuma).

Ominaisuudet: Erittäin korkea kovuus (lähellä lasia), mutta korkeat kustannukset ja vaativat erityislaitteita.

(4) plasmahoito

Toiminto: Puhdistaa pinta ja aktivoi molekyylit plasman läpi pinnoituksen tarttumisen parantamiseksi.

Sovellus: Käytetään usein esikäsittelynä tai yhdessä upotusmenetelmän kanssa.

3. Materiaalit kovaa pinnoitetta varten

Silikonihartsi: valtavirran valinta, joka muodostaa silloitetun verkon UV-kovettamisen kautta.

Nanokomposiittimateriaalit: kuten nano-sio₂ ja al₂o₃ hajaantuneet hartsiin, mikä parantaa merkittävästi kovuutta.

Polyuretaaniakrylaatti: hyvä joustavuus ja voimakas iskunkestävyys.

4. Avainprosessiparametrit

Kovetusolosuhteet: UV-aallonpituus (yleensä 365 nm), energia (500-1000mj/cm²), lämpötila (60-80 ℃).

Pinnoitteen paksuus: yleensä 2-5 μm. Paksummat pinnoitteet ovat alttiita halkeiluun, kun taas ohuemmat pinnoitteet voivat johtaa riittämättömään kulutuskestävyyteen.

Ympäristönvalvonta: Pölymätön huone (ISO-luokka 7 tai korkeampi), kosteus 40–60%.

5. Laadun tarkastusstandardit

Kulutusvastus: Taber-hankaustesti (CS-10-hiomapyörä, 500 g kuorma, utumuutos ≤5% 1000 syklin jälkeen).

Adheesio: Ruudukkoveitsikoe (ASTM D3359, 4B tai korkeampi).

Kovuus: lyijykynäkovuustesti (≥3H on hyväksyttävä).

Säänkestävyys: UV -ikääntymistesti (ei halkeilua tai kellastumista 500 tunnin kuluttua).

6. Yleiset ongelmat ja ratkaisut

Päällystys delaminaatio: Optimoi pintakäsittely (kuten plasman aktivaatio) tai säädä kovetusparametreja.

Pinta -appelsiinin kuori: johtuu kovettumisliuoksen liiallisesta viskositeetista tai epätasaisesta spin -pinnoitteenopeudesta; säätää formulaatiota tai prosessia.

Ilmakuplat: tyhjiö kaasuttele tai vähennä vedä/spin -nopeutta.