Coating -verwerking van pc -lenzen

Het coatingproces voor pc -lenzen (polycarbonaatlenzen) heeft als doel hun optische prestaties, duurzaamheid en functionaliteit te verbeteren, voornamelijk de volgende belangrijke stappen en technologieën omvat:

1. Voorbehandeling (reiniging en activering)

Ultrasone reiniging: verwijdert verontreinigingen zoals vet en stof van het lensoppervlak.

Plasmabehandeling: verbetert de hechting van de coating door het oppervlak te bombarderen met plasma.

Chemische behandeling: reinigt en activeert het oppervlak verder met behulp van oplosmiddelen of zure of alkalische oplossingen.

2. Basiscoatingproces

Primercoating

Doel: vult kleine onregelmatigheden op het pc -oppervlak en verbetert de hechting van daaropvolgende coatings.

Methode: spincoating, dipcoating of spuitcoating. Veelgebruikte materialen zijn silaan- of polyurethaanprimers.

Curing: UV -uitharding of thermische uitharding (60-80 ° C).

Harde coating

Doel: verbetert krasweerstand (pc is inherent zacht).

Materialen: siliciumdioxide (SIO₂), siliconenhars of acrylaat.

Proces: DIP-coating- of spuitcoating gevolgd door UV-uitharding (ultraviolet lichte licht bestraling met hoge intensiteit).

3. Functioneel coatingproces

Anti-reflecterende coating (AR-coating)

Doel: vermindert reflectie en verhoogt de lichttransmissie (bijv. Meerlagige metaaloxiden zoals MGF₂ en Sio₂).

Proces: vacuümverdamping (fysieke dampafzetting (PVD)) of magnetron sputtering, waarvoor meerdere lagen vereisen (elke laagdikte is 1/4 de golflengte van licht).

Anti-fouling en waterafstotende coating (hydrofobe/oleofobe coating)

Doel: anti-vingerprint, gemakkelijk schoon te maken.

Materiaal: fluorosilanen (bijv. Perfluoropolyether).

Proces: spuitcoating of vacuümafzetting, vaak gecombineerd met AR -coating.

Anti-blauw lichte coating

Doel: absorbeert of weerspiegelt schadelijk blauw licht (golflengte 400 - 450 nm).

Materiaal: metaaloxiden of organische kleurstoffen.

Proces: gelijktijdig gecoat met AR -coating of afzonderlijk toegepast.

Antistatische coating

Doel: voorkomt stofabsorptie.

Materialen: geleidende polymeer of metaal gedoteerde coating.

4. Curing -technologie

UV -uitharding: geschikt voor organische coatings (zoals harde coatings), snel en efficiënt (uitharden in seconden).

Thermische uitharding: gebruikt voor sommige stabiele coatings op hoge temperatuur (zoals bepaalde primers).

Elektronenstraal uitharden: gebruikt in enkele zeer nauwkeurige toepassingen.

5. Nutverwerking en testen

Gloei: elimineert interne stress en verbetert de coatingstabiliteit.

Kwaliteitstesten:

Adhesietests (Bicester -methode).

Slijtingsweerstandstests (Taber Abraser).

Optische prestatietests (spectrofotometer voor transmissie en reflectie).

Belangrijke uitdagingen en innovatierichtingen

Adhesieproblemen: PC -oppervlak is hydrofoob en vereist plasmabehandeling of primeroptimalisatie.

Weerstand op hoge temperatuur: PC heeft een laag smeltpunt (ongeveer 145 ° C), waarvoor een uithardingsproces van lage temperatuur vereist is.

Milieuvriendelijke processen: coatings op waterbasis vervangen op oplosmiddel gebaseerde coatings om VOC-emissies te verminderen.

Nanotechnologie: de SOL-gelmethode kan bijvoorbeeld worden gebruikt om harde coatings op nanoschaal te produceren.

Typische toepassingen

Liepglaslenzen: AR + harde coating + hydrofobe composietcoating.

Automotive koplampen: weerbestendige harde coating.

Elektronische schermbeschermers: anti-glare + antistatische coating.

Het volgende is een gedetailleerde analyse van het PC -lenshardende proces:

1. Het kernprincipe van het verhardingsproces

Basisbehandeling: Reinig het lensoppervlak via chemische of fysische methoden om vet en onzuiverheden te verwijderen en de hechting van de verhardingslaag te verbeteren.

Harde coating: bedek het lensoppervlak met een hoog-hardheidsmateriaal (zoals siliconenhars) en vorm een slijtvaste laag door uitharding.

Curing -technologie: UV -uitharding of thermische uitharding wordt vaak gebruikt om de coating strak te maken aan het pc -substraat.

2. Hoofdhardende methoden

(1) Dipcoating

Proces: Dompel de lens onder in de verhardende vloeistof → Trek met een constante snelheid om de dikte te regelen → UV/thermische uitharding.

Voordelen: uniforme coating, geschikt voor massaproductie.

Belangrijkste punten: Harding vloeibare formule (inclusief nano-silica en andere ingrediënten) en uithardingsomstandigheden (UV-intensiteit, temperatuur).

(2) spincoating

Proces: bevestig de lens op een rotatietafel, voeg de hardingsvloeistof toe → Hoge snelheid rotatie en gelijkmatig spin → uitharden.

Voordelen: controleerbare dikte, geschikt voor zeer nauwkeurige vereisten.

Nadelen: grote hoeveelheid materiaalafval.

(3) Vacuümcoatingmethode

Technologie: SIO₂ en andere anorganische harde films worden op het oppervlak afgezet via PVD (fysieke dampafzetting).

Kenmerken: extreem hoge hardheid (dicht bij glas), maar hoge kosten en vereisen speciale apparatuur.

(4) Plasmabehandeling

Functie: reinigt het oppervlak en activeert moleculen via plasma om de coatingadhesie te verbeteren.

Toepassing: vaak gebruikt als voorbehandeling of in combinatie met de dipmethode.

3. Materialen voor harde coating

Siliconenhars: de reguliere keuze, die een verknoopt netwerk vormt via UV-uitharding.

Nanocomposietmaterialen: zoals nano-sio₂ en al₂o₃ verspreid in de hars, waardoor de hardheid aanzienlijk wordt verbeterd.

Polyurethaanacrylaat: goede flexibiliteit en sterke impactweerstand.

4. Sleutelprocesparameters

Curing-omstandigheden: UV-golflengte (meestal 365 nm), energie (500-1000 mJ/cm²), temperatuur (60-80 ℃).

Coatingdikte: over het algemeen 2-5 urn. Dikkere coatings zijn vatbaar voor barsten, terwijl dunnere coatings kunnen leiden tot onvoldoende slijtvastheid.

Milieucontrole: stofvrije ruimte (ISO Klasse 7 of hoger), vochtigheid 40-60%.

5. Kwaliteitsinspectienormen

Slijtingsweerstand: Taber-sleuringstest (CS-10 slijpwiel, 500 g belasting, waasverandering ≤5% na 1000 cycli).

Adhesie: roostermestest (ASTM D3359, 4B of hoger).

Hardheid: potloodhardheidstest (≥3H is acceptabel).

Weerweerstand: UV verouderingstest (geen kraken of geel na 500 uur).

6. Gemeenschappelijke problemen en oplossingen

Coating delaminatie: optimaliseer de oppervlaktebehandeling (zoals plasma -activering) of pas uithardingsparameters aan.

Oproepsinaasappelschil: veroorzaakt door overmatige viscositeit van de verhardende oplossing of ongelijke spincoatingsnelheid; Pas de formulering of het proces aan.

Luchtbellen: vacuüm ontgasseren of de trek-/spinsnelheid verminderen.