Beläggningsbehandling av PC -linser

Beläggningsprocessen för PC -linser (polykarbonatlinser) syftar till att förbättra deras optiska prestanda, hållbarhet och funktionalitet, främst omfattar följande viktiga steg och tekniker:

1. Förbehandling (rengöring och aktivering)

Ultraljudsrengöring: tar bort föroreningar som fett och damm från linsytan.

Plasmabehandling: Förbättrar beläggning vidhäftning genom att bombardera ytan med plasma.

Kemisk behandling: Rengör ytterligare och aktiverar ytan med hjälp av lösningsmedel eller sura eller alkaliska lösningar.

2. Basbeläggningsprocess

Grundbeläggning

Syfte: fyller mindre oegentligheter på PC -ytan och förbättrar vidhäftningen av efterföljande beläggningar.

Metod: snurrbeläggning, doppbeläggning eller spraybeläggning. Vanligt använda material är silan- eller polyuretanprimrar.

Härdning: UV -härdning eller termisk härdning (60–80 ° C).

Hård beläggning

Syfte: förbättrar repmotståndet (PC är i sig mjuk).

Material: kiseldioxid (SIO₂), silikonharts eller akrylat.

Process: DIP-beläggning eller spraybeläggning följt av UV-härdning (högintensiv ultraviolett ljus bestrålning).

3. Funktionell beläggningsprocess

Anti-reflekterande beläggning (AR-beläggning)

Syfte: Minskar reflektionen och ökar ljusöverföringen (t.ex. flerskikt av metalloxider såsom MGF₂ och SIO₂).

Process: Vakuumindunstning (fysisk ångavsättning (PVD)) eller magnetronsputtering, vilket kräver flera skikt (varje skikttjocklek är 1/4 ljusvåglängden).

Anti-fouling och vattenavvisande beläggning (hydrofob/oleofob beläggning)

Syfte: Anti-fingeravtryck, lätt att rengöra.

Material: fluorosilaner (t.ex. perfluoropolyether).

Process: Spraybeläggning eller vakuumavlagring, ofta i kombination med AR -beläggning.

Anti-blue lätt beläggning

Syfte: Absorberar eller återspeglar skadligt blått ljus (våglängd 400–450 nm).

Material: Metalloxider eller organiska färgämnen.

Process: belagd samtidigt med AR -beläggning eller appliceras separat.

Antistatisk beläggning

Syfte: Förhindrar dammabsorption.

Material: ledande polymer eller metalldopad beläggning.

4. härdningsteknik

UV -härdning: Lämplig för organiska beläggningar (såsom hårda beläggningar), snabb och effektiv (härdning på några sekunder).

Termisk härdning: Används för vissa stabila beläggningar av högtemperatur (såsom vissa primrar).

Elektronstråle härdning: Används i några applikationer med hög precision.

5. Efterbehandling och testning

Annealing: Eliminerar intern stress och förbättrar beläggningsstabiliteten.

Kvalitetstest:

Vidhäftningstest (Bicester -metod).

Testning av nötningsresistens (Taber Abraser).

Optisk prestandatestning (spektrofotometer för transmittans och reflektans).

Viktiga utmaningar och innovationsanvisningar

Vidhäftningsfrågor: PC -ytan är hydrofob, vilket kräver plasmabehandling eller primeroptimering.

Högtemperaturresistens: PC har en låg smältpunkt (ungefär 145 ° C), vilket kräver en låga temperatur härdningsprocess.

Miljövänliga processer: Vattenbaserade beläggningar ersätter lösningsmedelsbaserade beläggningar för att minska VOC-utsläppen.

Nanoteknologi: Till exempel kan sol-gel-metoden användas för att producera nanoskala hårda beläggningar.

Typiska applikationer

Gelglaslinser: AR + hård beläggning + hydrofob kompositbeläggning.

Automotive strålkastare: Väderbeständig hård beläggning.

Elektroniska skärmskydd: Anti-Glare + antistatisk beläggning.

Följande är en detaljerad analys av PC -linshärdningsprocessen:

1. Kärnprincipen för härdningsprocessen

Basbehandling: Rengör linsytan genom kemiska eller fysiska metoder för att ta bort fett och föroreningar och förbättra vidhäftningen av härdningsskiktet.

Hård beläggning: Täck linsytan med ett höghårdhetsmaterial (såsom silikonharts) och bildar ett slitbeständigt skikt genom härdning.

Härdningsteknik: UV -härdning eller termisk härdning används vanligtvis för att göra beläggningen tätt bunden till PC -underlaget.

2. Huvudhärdningsmetoder

(1) DIP -beläggning

Process: Fördjupa linsen i härdningsvätskan → Dra med en konstant hastighet för att kontrollera tjockleken → UV/termisk härdning.

Fördelar: enhetlig beläggning, lämplig för massproduktion.

Nyckelpunkter: Härdande vätskeformel (inklusive nano-kiseldioxid och andra ingredienser) och härdningsförhållanden (UV-intensitet, temperatur).

(2) snurrbeläggning

Process: Fixa linsen på ett roterande bord, tillsätt den härdande vätskan → höghastighetsrotation och jämnt snurra → härdning.

Fördelar: Kontrollerbar tjocklek, lämplig för högprecisionskrav.

Nackdelar: Stor mängd materialavfall.

(3) Vakuumbeläggningsmetod

Teknik: Sio₂ och andra oorganiska hårda filmer deponeras på ytan genom PVD (fysisk ångavsättning).

Funktioner: Extremt hög hårdhet (nära glas), men hög kostnad och kräver specialutrustning.

(4) Plasmabehandling

Funktion: Rengör ytan och aktiverar molekyler genom plasma för att förbättra beläggning vidhäftning.

Tillämpning: används ofta som en förbehandling eller i kombination med doppningsmetoden.

3. Material för hård beläggning

Silikonharts: Mainstream-valet, som bildar ett tvärbundet nätverk genom UV-härdning.

Nanokompositmaterial: såsom nano-sio₂ och al₂o₃ spridda i hartset, vilket förbättrar hårdheten avsevärt.

Polyuretanakrylat: god flexibilitet och stark slagmotstånd.

4. Viktiga processparametrar

Härdningsförhållanden: UV-våglängd (vanligtvis 365 nm), energi (500-1000mj/cm²), temperatur (60-80 ℃).

Beläggningstjocklek: Generellt 2-5 um. Tjockare beläggningar är benägna att spricka, medan tunnare beläggningar kan leda till otillräcklig slitmotstånd.

Miljökontroll: Dammfritt rum (ISO klass 7 eller högre), luftfuktighet 40-60%.

5. Kvalitetsinspektionsstandarder

Nötningsmotstånd: Taber nötningstest (CS-10 sliphjul, 500 g belastning, disförändring ≤5% efter 1000 cykler).

Vidhäftning: Grid Knife Test (ASTM D3359, 4B eller högre).

Hårdhet: Pennahårdhetstest (≥3H är acceptabelt).

Väderbeständighet: UV -åldrande test (ingen sprickor eller gulning efter 500 timmar).

6. Vanliga problem och lösningar

Beläggningsdelaminering: Optimera ytbehandling (såsom plasmaaktivering) eller justera härdningsparametrar.

Ytorange Peel: orsakad av överdriven viskositet hos härdningslösningen eller ojämn spinnbeläggningshastighet; justera formuleringen eller processen.

Luftbubblor: Vakuumavgasning eller minskar drag/snurrhastigheten.