Beschichtungsverarbeitung von PC -Objektiven

Der Beschichtungsprozess für PC -Objektive (Polycarbonat -Objektive) zielt darauf ab, ihre optische Leistung, Haltbarkeit und Funktionalität zu verbessern, die hauptsächlich die folgenden Schlüsselschritte und -technologien umfasst:

1. Vorbehandlung (Reinigung und Aktivierung)

Ultraschallreinigung: Entfernt Verunreinigungen wie Fett und Staub von der Objektivoberfläche.

Plasmabehandlung: Verbessert die Haftung des Beschichtungsfestes durch Bombardieren der Oberfläche mit Plasma.

Chemische Behandlung: Weiter reinigt und aktiviert die Oberfläche mit Lösungsmitteln oder sauren oder alkalischen Lösungen.

2. Basisbeschichtungsprozess

Primerbeschichtung

Zweck: Füllt kleinere Unregelmäßigkeiten auf der PC -Oberfläche und verbessert die Adhäsion nachfolgender Beschichtungen.

Methode: Spinbeschichtung, Tauchbeschichtung oder Sprühbeschichtung. Häufig verwendete Materialien sind Silan- oder Polyurethan -Primer.

Aushärtung: UV -Härtung oder thermische Aushärtung (60–80 ° C).

Harte Beschichtung

Zweck: Verbessert die Kratzerfestigkeit (PC ist von Natur aus weich).

Materialien: Siliziumdioxid (SiO₂), Silikonharz oder Acrylat.

Prozess: Tauchbeschichtung oder Sprühbeschichtung gefolgt von UV-Härtung (ultraviolettes Lichtstrahlung mit hoher Intensität).

3.. Funktioneller Beschichtungsprozess

Anti-reflektierende Beschichtung (AR-Beschichtung)

Zweck: Reduziert die Reflexion und erhöht die Lichtübertragung (z. B. Mehrfachschichten von Metalloxiden wie Mgf₂ und SiO₂).

Prozess: Vakuumverdampfung (physikalische Dampfabscheidung (PVD)) oder Magnetronsputter, die mehrere Schichten erfordert (jede Schichtdicke beträgt 1/4 die Wellenlänge des Lichts).

Anti-Fouling- und Wasserabrechnungsbeschichtung (hydrophobe/oleophobe Beschichtung)

Zweck: Anti-Fingerabdruck, leicht zu reinigen.

Material: Fluorosilanes (z. B. Perfluoropolyether).

Prozess: Sprühbeschichtung oder Vakuumabscheidung, häufig kombiniert mit AR -Beschichtung.

Anti-Blau-Lichtbeschichtung

Zweck: absorbiert oder reflektiert schädliches blaues Licht (Wellenlänge 400–450 nm).

Material: Metalloxide oder organische Farbstoffe.

Prozess: Gleichzeitig mit AR -Beschichtung überzogen oder separat angewendet.

Antistatische Beschichtung

Zweck: verhindert Staubabsorption.

Materialien: leitendes Polymer oder metalldotierte Beschichtung.

4. Härtungstechnologie

UV -Härtung: Geeignet für organische Beschichtungen (wie harte Beschichtungen), schnell und effizient (Härten in Sekunden).

Wärme Aushärtung: Wird für einige hochtemperaturstabile Beschichtungen (wie bestimmte Primer) verwendet.

Elektronenstrahlhärtung: Wird in einigen hochpräzisen Anwendungen verwendet.

5. Nachbearbeitung und Test

Tempern: Beseitigt interner Stress und verbessert die Beschichtungsstabilität.

Qualitätstest:

Adhäsionstest (Bicester -Methode).

Abriebfestigkeitstest (Taber Abraser).

Optische Leistungstests (Spektrophotometer für die Übertragung und Reflexion).

Wichtige Herausforderungen und Innovationsrichtungen

Adhäsionsprobleme: Die PC -Oberfläche ist hydrophob und erfordert eine Plasmabehandlung oder eine Primeroptimierung.

Hochtemperaturwiderstand: PC hat einen niedrigen Schmelzpunkt (ungefähr 145 ° C), der einen Härtungsprozess mit niedriger Temperatur erfordert.

Umweltfreundliche Prozesse: Beschichtungen auf Wasserbasis ersetzen Beschichtungen auf Lösungsmittelbasis, um die VOC-Emissionen zu reduzieren.

Nanotechnologie: Zum Beispiel kann mit der Sol-Gel-Methode nanoskalige Hardbeschichtungen hergestellt werden.

Typische Anwendungen

Brillenlinsen: AR + Hardbeschichtung + hydrophobe Verbundbeschichtung.

Automobil-Scheinwerferabdeckungen: Wetterresistente harte Beschichtung.

Elektronische Bildschirmschutz: Anti-Blend + Antistatische Beschichtung.

Das Folgende ist eine detaillierte Analyse des PC -Objektivhärtungsprozesses:

1. Das Kernprinzip des Härtungsprozesses

Basisbehandlung: Reinigen Sie die Objektivoberfläche durch chemische oder physikalische Methoden, um Fett und Verunreinigungen zu entfernen und die Adhäsion der Härtungsschicht zu verbessern.

Hardbeschichtung: Beschichten Sie die Objektivoberfläche mit einem hohen Härtungsmaterial (wie Silikonharz) und bilden Sie durch Aushärtung eine Verschleißschicht.

Aushärttechnologie: UV -Härtung oder thermische Aushärtung wird üblicherweise verwendet, um die Beschichtung eng mit dem PC -Substrat verbunden zu machen.

2. Haupthärtungsmethoden

(1) Tauchbeschichtung

Prozess: Eintauchen Sie die Linse in die Härtungsflüssigkeit → mit konstanter Geschwindigkeit ziehen, um die Dicke → UV/Wärmehärtung zu steuern.

Vorteile: einheitliche Beschichtung, geeignet für die Massenproduktion.

Schlüsselpunkte: Härtung der Flüssigkeitsformel (einschließlich Nano-Silica und anderer Inhaltsstoffe) und Aushärtungsbedingungen (UV-Intensität, Temperatur).

(2) Spinbeschichtung

Verarbeitung: Fix die Linse auf einem rotierenden Tisch, fügen Sie die Härtungsflüssigkeit → Hochgeschwindigkeitsrotation hinzu und spinnen gleichmäßig → Aushärten.

Vorteile: steuerbare Dicke, geeignet für hochpräzise Anforderungen.

Nachteile: große Menge an Materialabfällen.

(3) Vakuumbeschichtungsmethode

Technologie: Sio₂ und andere anorganische Hardfilme werden durch PVD (physikalische Dampfabscheidung) auf der Oberfläche abgelagert.

Merkmale: Extrem hohe Härte (in der Nähe von Glas), aber hohe Kosten und erfordert spezielle Ausrüstung.

(4) Plasmabehandlung

Funktion: Reinigt die Oberfläche und aktiviert Moleküle durch Plasma, um die Beschichtungsadhäsion zu verbessern.

Anwendung: häufig als Vorbehandlung oder in Kombination mit der Eintauchmethode verwendet.

3. Materialien für die harte Beschichtung

Silikonharz: Die Mainstream-Wahl, die durch UV-Härtung ein vernetztes Netzwerk bildet.

Nanokompositmaterialien: im Harz verteilten Nano-Sio₂ und Al₂o₃, was die Härte erheblich verbessert.

Polyurethan -Acrylat: Gute Flexibilität und starke Aufprallwiderstand.

4. Schlüsselprozessparameter

Aushärtungsbedingungen: UV-Wellenlänge (normalerweise 365 nm), Energie (500-1000 mj/cm²), Temperatur (60-80 ℃).

Beschichtungsdicke: Im Allgemeinen 2-5 μm. Dickere Beschichtungen sind anfällig für Knacken, während dünnere Beschichtungen zu einer unzureichenden Verschleißfestigkeit führen können.

Umweltkontrolle: Staubfreier Raum (ISO-Klasse 7 oder höher), Luftfeuchtigkeit 40-60%.

5. Qualitätsinspektionsstandards

Abriebfestigkeit: TABER Abriebetest (CS-10-Schleifrad, 500 g Last, Dunstveränderung ≤ 5% nach 1000 Zyklen).

Adhäsion: Gittermesser -Test (ASTM D3359, 4B oder höher).

Härte: Bleistifthärtetest (≥3h ist akzeptabel).

Wetterwiderstand: UV -Alterungstest (nach 500 Stunden kein Riss oder Gelbbasis).

6. Häufige Probleme und Lösungen

Beschichtungsdelaminierung: Optimieren Sie die Oberflächenbehandlung (z. B. die Plasmaaktivierung) oder stellen Sie die Härtungsparameter ein.

Oberflächenorange -Schale: verursacht durch übermäßige Viskosität der Härtungslösung oder ungleichmäßige Spinbeschichtungsgeschwindigkeit; Passen Sie die Formulierung oder den Prozess an.

Luftblasen: Vakuumgasung oder Reduzierung der Zug-/Spin -Geschwindigkeit.