Belægningsbehandling af pc -linser

Belægningsprocessen for pc -linser (polycarbonatlinser) sigter mod at forbedre deres optiske ydelse, holdbarhed og funktionalitet, der primært omfatter følgende nøgletrin og teknologier:

1. forbehandling (rengøring og aktivering)

Ultralydsrensning: fjerner forurenende stoffer såsom fedt og støv fra linseoverfladen.

Plasmabehandling: Forbedrer overtrækningsadhæsion ved at bombardere overfladen med plasma.

Kemisk behandling: Renser yderligere og aktiverer overfladen ved hjælp af opløsningsmidler eller sure eller alkaliske opløsninger.

2. basisbelægningsproces

Primerbelægning

Formål: Fylder mindre uregelmæssigheder på pc -overfladen og forbedrer vedhæftningen af efterfølgende belægninger.

Metode: Spinbelægning, dyppebelægning eller spraybelægning. Almindelige anvendte materialer er silan- eller polyurethanprimere.

Hærdning: UV -hærdning eller termisk hærdning (60-80 ° C).

Hård belægning

Formål: Forbedrer ridsemodstand (pc er i sagens natur blød).

Materialer: siliciumdioxid (SIO₂), silikoneharpiks eller akrylat.

Proces: Dyp belægning eller spraybelægning efterfulgt af UV-hærdning (højintensiv ultraviolet lysbestråling).

3. funktionel belægningsproces

Anti-reflekterende belægning (AR-belægning)

Formål: reducerer refleksion og øger lysoverførsel (f.eks. Multilag af metaloxider såsom MGF₂ og SIO₂).

Proces: Vakuumfordampning (fysisk dampaflejring (PVD)) eller magnetron -sputtering, hvilket kræver flere lag (hvert lagstykkelse er 1/4 lysbølgelængden).

Anti-begroing og vandafvisende belægning (hydrofob/oleofob belægning)

Formål: Anti-fingeraftryk, let at rengøre.

Materiale: fluorosilaner (f.eks. Perfluoropolyether).

Proces: Spraybelægning eller vakuumaflejring, ofte kombineret med AR -belægning.

Anti-blå lysbelægning

Formål: Absorberer eller reflekterer skadeligt blåt lys (bølgelængde 400–450nm).

Materiale: metaloxider eller organiske farvestoffer.

Proces: Overtrukket samtidig med AR -belægning eller påført separat.

Anti-statisk belægning

Formål: forhindrer støvabsorption.

Materialer: ledende polymer eller metal-dopet belægning.

4. hærdningsteknologi

UV -hærdning: Velegnet til organiske belægninger (såsom hårde belægninger), hurtig og effektiv (hærdning på få sekunder).

Termisk hærdning: Brugt til nogle høje temperaturstabile belægninger (såsom visse primere).

Elektronstrålehærdning: Brugt i et par applikationer med høj præcision.

5. Efterbehandling og test

Udglødning: eliminerer intern stress og forbedrer belægningsstabiliteten.

Kvalitetstest:

Adhæsionstest (Bicester -metode).

Abrasion Resistance Testing (Taber Abraser).

Optisk præstationstest (spektrofotometer til transmission og reflektans).

De vigtigste udfordringer og innovationsretninger

Adhæsionsproblemer: PC -overflade er hydrofob, hvilket kræver plasmabehandling eller primeroptimering.

Højtemperaturresistens: PC har et lavt smeltepunkt (ca. 145 ° C), hvilket kræver en hærdningsproces med lav temperatur.

Miljøvenlige processer: Vandbaserede belægninger erstatter opløsningsmiddelbaserede belægninger for at reducere VOC-emissioner.

Nanoteknologi: For eksempel kan Sol-Gel-metoden bruges til at producere nanoskala hårde belægninger.

Typiske applikationer

Brillerlinser: AR + Hårdbelægning + hydrofob sammensat belægning.

Automotive forlygter dækker: Vejrbestandig hård belægning.

Elektroniske skærmbeskyttere: Anti-Glare + Antistatisk belægning.

Følgende er en detaljeret analyse af pc -objektivhærdningsprocessen:

1. kerneprincippet om hærdningsprocessen

Basebehandling: Rengør objektivoverfladen gennem kemiske eller fysiske metoder for at fjerne fedt og urenheder og forbedre vedhæftningen af hærdningslaget.

Hård belægning: Overtræk objektivoverfladen med et højhårdhedsmateriale (såsom silikoneharpiks) og danner et slidbestandigt lag gennem hærdning.

Hærdningsteknologi: UV -hærdning eller termisk hærdning bruges ofte til at gøre belægningen tæt bundet til pc -substratet.

2. Hovedhærdningsmetoder

(1) Dyp belægning

Proces: Inds alt linsen i hærdningsvæsken → Træk med konstant hastighed for at kontrollere tykkelsen → UV/termisk hærdning.

Fordele: ensartet belægning, velegnet til masseproduktion.

Nøglepunkter: Hærdning af flydende formel (inklusive nano-silica og andre ingredienser) og hærdningsforhold (UV-intensitet, temperatur).

(2) Spinbelægning

Proces: Fix linsen på et roterende bord, tilsæt hærdningsvæsken → højhastighedsrotation og jævnt spin → hærdning.

Fordele: Kontrollerbar tykkelse, velegnet til krav med høj præcision.

Ulemper: Stor mængde materielt affald.

(3) vakuumbelægningsmetode

Teknologi: SiO₂ og andre uorganiske hårde film deponeres på overfladen gennem PVD (fysisk dampaflejring).

Funktioner: Ekstremt høj hårdhed (tæt på glas), men høje omkostninger og kræver specielt udstyr.

(4) Plasmabehandling

Funktion: Renser overfladen og aktiverer molekyler gennem plasma for at forbedre belægningsadhæsionen.

Anvendelse: ofte brugt som forbehandling eller i kombination med dyppemetoden.

3. Materialer til hård belægning

Silikoneharpiks: Mainstream-valget, der danner et tværbundet netværk gennem UV-hærdning.

Nanokompositmaterialer: såsom nano-sio₂ og al₂o₃ spredt i harpiksen, hvilket forbedrer hårdheden markant.

Polyurethan Acrylate: God fleksibilitet og stærk påvirkningsmodstand.

4. nøgleprocesparametre

Hærdningsbetingelser: UV-bølgelængde (normalt 365nm), energi (500-1000mj/cm²), temperatur (60-80 ℃).

Belægningstykkelse: Generelt 2-5μm. Tykkere belægninger er tilbøjelige til at revne, mens tyndere belægninger kan resultere i utilstrækkelig slidstyrke.

Miljøkontrol: Støvfrit værelse (ISO-klasse 7 eller højere), fugtighed 40-60%.

5. Kvalitetsinspektionsstandarder

Slidbestandighed: Taber Abrasion Test (CS-10 slibningshjul, 500 g belastning, uklarhed ≤5% efter 1000 cyklusser).

Adhæsion: gitterknivtest (ASTM D3359, 4B eller højere).

Hårdhed: blyanthårdhedstest (≥3h er acceptabel).

Vejrmodstand: UV -aldringstest (ingen revner eller gulfarvning efter 500 timer).

6. Almindelige problemer og løsninger

Belægning af delaminering: Optimer overfladebehandling (såsom plasmaaktivering) eller juster hærdningsparametre.

Overfladeindretning: forårsaget af overdreven viskositet af hærdningsløsningen eller ujævn spinbelægningshastighed; Juster formuleringen eller processen.

Luftbobler: Vakuumafgasning eller reducer træk/spinhastigheden.