Elaborazione del rivestimento degli obiettivi PC

Il processo di rivestimento per le lenti per PC (lenti in policarbonato) mira a migliorare le loro prestazioni ottiche, durata e funzionalità, che comprendono principalmente i seguenti passaggi e tecnologie chiave:

1. Pretrattamento (pulizia e attivazione)

Pulizia ad ultrasuoni: rimuove i contaminanti come grasso e polvere dalla superficie dell'obiettivo.

Trattamento al plasma: migliora l'adesione del rivestimento bombardando la superficie con il plasma.

Trattamento chimico: pulisce ulteriormente e attiva la superficie usando solventi o soluzioni acide o alcaline.

2. Processo di rivestimento di base

Rivestimento primer

Scopo: riempie le irregolarità minori sulla superficie del PC e migliora l'adesione dei rivestimenti successivi.

Metodo: rivestimento di spin, rivestimento di immersione o rivestimento spray. I materiali comunemente usati sono primer di silano o poliuretano.

Curatura: indurimento UV o indurimento termico (60–80 ° C).

Rivestimento duro

Scopo: migliora la resistenza ai graffi (il PC è intrinsecamente morbido).

Materiali: biossido di silicio (siO₂), resina silicone o acrilato.

Processo: rivestimento di immersione o rivestimento spray seguito da indurimento UV (irradiazione della luce ultravioletta ad alta intensità).

3. Processo di rivestimento funzionale

Rivestimento antiriflesso (rivestimento AR)

Scopo: riduce la riflessione e aumenta la trasmittanza della luce (ad esempio multistrato di ossidi di metallo come MGF₂ e SIO₂).

Processo: evaporazione del vuoto (deposizione di vapore fisico (PVD)) o sputtering magnetron, che richiede più strati (ogni spessore dello strato è 1/4 della lunghezza d'onda della luce).

Rivestimento anti-fouling e idrorepellente (rivestimento idrofobico/oleofobico)

Scopo: anti-fingerprint, facile da pulire.

Materiale: fluorosilani (ad es. PerfluoPropolyether).

Processo: rivestimento a spruzzo o deposizione sotto vuoto, spesso combinato con il rivestimento AR.

Rivestimento di luce anti-blu

Scopo: assorbe o riflette la luce blu dannosa (lunghezza d'onda 400–450nm).

Materiale: ossidi di metallo o coloranti organici.

Processo: rivestito contemporaneamente con rivestimento AR o applicato separatamente.

Rivestimento antistatico

Scopo: impedisce l'assorbimento della polvere.

Materiali: polimero conduttivo o rivestimento drogato in metallo.

4. Tecnologia di cura

CURAZIONE UV: adatto per rivestimenti organici (come rivestimenti duri), rapidi ed efficienti (cura in pochi secondi).

Currezione termica: utilizzata per alcuni rivestimenti stabili ad alta temperatura (come alcuni primer).

Currezione del fascio di elettroni: utilizzato in alcune applicazioni ad alta precisione.

5. Post-elaborazione e test

Ricottura: elimina lo stress interno e migliora la stabilità del rivestimento.

Test di qualità:

Test di adesione (metodo Bicester).

Test di resistenza all'abrasione (Abrasore Taber).

Test delle prestazioni ottiche (spettrofotometro per la trasmittanza e la riflettanza).

Sfide chiave e direzioni di innovazione

Problemi di adesione: la superficie del PC è idrofobica, che richiede un trattamento plasmatico o ottimizzazione del primer.

Resistenza ad alta temperatura: il PC ha un basso punto di fusione (circa 145 ° C), che richiede un processo di indurimento a bassa temperatura.

Processi ecologici: i rivestimenti a base d'acqua sostituiscono i rivestimenti a base di solventi per ridurre le emissioni di COV.

Nanotecnologia: ad esempio, il metodo Sol-gel può essere utilizzato per produrre rivestimenti duri in nanoscala.

Applicazioni tipiche

Lenti per occhiali: AR + rivestimento duro + rivestimento composito idrofobico.

Copertine per fari automobilistici: rivestimento duro resistente alle intemperie.

Protezioni elettroniche sullo schermo: rivestimento antistatico anti-guanto +.

Quello che segue è un'analisi dettagliata del processo di indurimento dell'obiettivo PC:

1. Il principio fondamentale del processo di indurimento

Trattamento di base: pulire la superficie dell'obiettivo attraverso metodi chimici o fisici per rimuovere il grasso e le impurità e migliorare l'adesione dello strato di indurimento.

Rivestimento duro: ricoprire la superficie dell'obiettivo con un materiale ad alta resistenza (come la resina siliconica) e forma uno strato resistente all'usura attraverso l'indurimento.

Tecnologia di cura: l'indurimento UV o l'indurimento termico sono comunemente usati per creare il rivestimento strettamente legato al substrato del PC.

2. Metodi di indurimento principali

(1) Ripartito di immersione

Processo: immergi l'obiettivo nel liquido di indurimento → tira a una velocità costante per controllare lo spessore → indurimento UV/termico.

Vantaggi: rivestimento uniforme, adatto alla produzione di massa.

Punti chiave: rafforzamento della formula liquida (compresa la nano-silica e altri ingredienti) e le condizioni di indurimento (intensità UV, temperatura).

(2) rivestimento di spin

Processo: correggere l'obiettivo su un tavolo rotante, aggiungere il liquido di indurimento → rotazione ad alta velocità e girare uniformemente → indurimento.

Vantaggi: spessore controllabile, adatto a requisiti ad alta precisione.

Svantaggi: grande quantità di rifiuti materiali.

(3) Metodo di rivestimento sotto vuoto

Tecnologia: Sio₂ e altri film duri inorganici sono depositati sulla superficie attraverso PVD (deposizione fisica del vapore).

Caratteristiche: Durezza estremamente elevata (vicino al vetro), ma a costo elevato e richiede attrezzature speciali.

(4) Trattamento al plasma

Funzione: pulisce la superficie e attiva le molecole attraverso il plasma per migliorare l'adesione del rivestimento.

Applicazione: spesso utilizzato come pretrattamento o in combinazione con il metodo di immersione.

3. Materiali per rivestimento duro

Resina in silicone: la scelta mainstream, formando una rete reticolata attraverso l'indurimento UV.

Materiali nanocompositi: come nano-sio₂ e Al₂o₃ dispersi nella resina, migliorando significativamente la durezza.

Acrilato poliuretano: buona flessibilità e forte resistenza all'impatto.

4. Parametri del processo chiave

Condizioni di cura: lunghezza d'onda UV (di solito 365 nm), energia (500-1000mj/cm²), temperatura (60-80 ℃).

Spessore di rivestimento: generalmente 2-5μm. I rivestimenti più spessi sono inclini a cracking, mentre i rivestimenti più sottili possono causare una resistenza all'usura insufficiente.

Controllo ambientale: stanza senza polvere (classe ISO 7 o superiore), umidità 40-60%.

5. Standard di ispezione di qualità

Resistenza all'abrasione: test di abrasione di Taber (ruota di macinazione CS-10, carico di 500 g, variazione della foschia ≤5% dopo 1000 cicli).

Adesione: test del coltello a griglia (ASTM D3359, 4B o superiore).

Durezza: test di durezza della matita (≥3h è accettabile).

Resistenza alle intemperie: test di invecchiamento UV (nessun crack o ingiallimento dopo 500 ore).

6. Problemi e soluzioni comuni

Delaminazione del rivestimento: ottimizzare il trattamento superficiale (come l'attivazione del plasma) o regolare i parametri di cura.

Buccia d'arancia di superficie: causata da un'eccessiva viscosità della soluzione di indurimento o della velocità di rivestimento di spin irregolare; Regola la formulazione o il processo.

Bolle d'aria: degasaggio del vuoto o ridurre la velocità di trazione/rotazione.