Traitement du revêtement des objectifs PC

Le processus de revêtement pour les objectifs PC (lentilles en polycarbonate) vise à améliorer leurs performances optiques, leur durabilité et leurs fonctionnalités, englobant principalement les étapes et technologies clés suivantes:

1. Prétraitement (nettoyage et activation)

Nettoyage à ultrasons: élimine les contaminants tels que la graisse et la poussière de la surface de l'objectif.

Traitement du plasma: améliore l'adhésion du revêtement en bombardant la surface avec du plasma.

Traitement chimique: nettoie et active davantage la surface à l'aide de solvants ou de solutions acides ou alcalines.

2. Processus de revêtement de base

Revêtement d'amorce

Objectif: remplit les irrégularités mineures sur la surface du PC et améliore l'adhésion des revêtements suivants.

Méthode: revêtement de rotation, revêtement de trempette ou revêtement par pulvérisation. Les matériaux couramment utilisés sont des amorces de silane ou de polyuréthane.

Durcissement: durcissement UV ou durcissement thermique (60–80 ° C).

Revêtement dur

Objectif: Améliore la résistance aux rayures (le PC est intrinsèquement doux).

Matériaux: dioxyde de silicium (Sio₂), résine de silicone ou acrylate.

Processus: revêtement de trempette ou revêtement par pulvérisation suivi d'un durcissement UV (irradiation de la lumière ultraviolette à haute intensité).

3. Processus de revêtement fonctionnel

Revêtement anti-réfléchissant (revêtement AR)

Objectif: réduit la réflexion et augmente la transmittance légère (par exemple, multicouches d'oxydes métalliques tels que MGF₂ et SiO₂).

Processus: évaporation sous vide (dépôt physique de vapeur (PVD)) ou pulvérisation de magnétron, nécessitant plusieurs couches (chaque épaisseur de couche est 1/4 la longueur d'onde de la lumière).

Revêtement anti-fusion et hydrofuge (revêtement hydrophobe / oléophobe)

Objectif: anti-doigt, facile à nettoyer.

Matériel: Fluorosilanes (par exemple, perfluoropolether).

Processus: revêtement par pulvérisation ou dépôt sous vide, souvent combiné avec un revêtement AR.

Revêtement de lumière anti-bleue

Objectif: absorbe ou reflète la lumière bleue nocive (longueur d'onde 400–450 nm).

Matériau: oxydes métalliques ou colorants organiques.

Processus: revêtu simultanément avec un revêtement AR ou appliqué séparément.

Revêtement antistatique

Objectif: Empêche l'absorption de la poussière.

MATÉRIAUX: Parle conductrice ou revêtement dopé au métal.

4. Technologie de durcissement

Durcissement UV: Convient aux revêtements organiques (tels que les revêtements durs), rapide et efficace (durcissement en secondes).

Durcissement thermique: utilisé pour certains revêtements stables à haute température (tels que certaines amorces).

Durcissement du faisceau d'électrons: utilisé dans quelques applications de haute précision.

5. Post-traitement et test

Recuit: élimine le stress interne et améliore la stabilité du revêtement.

Test de qualité:

Test d'adhésion (méthode Bicester).

Test de résistance à l'abrasion (Taber Abraser).

Test de performances optiques (spectrophotomètre pour la transmittance et la réflectance).

Défis clés et orientations d'innovation

Problèmes d'adhésion: La surface du PC est hydrophobe, nécessitant un traitement plasmatique ou une optimisation des amorces.

Résistance à haute température: le PC a un point de fusion faible (environ 145 ° C), nécessitant un processus de durcissement à basse température.

Processus respectueux de l'environnement: les revêtements à base d'eau remplacent les revêtements à base de solvants pour réduire les émissions de COV.

Nanotechnologie: Par exemple, la méthode sol-gel peut être utilisée pour produire des revêtements durs à l'échelle nanométrique.

Applications typiques

Lentes de lunettes: AR + revêtement dur + revêtement composite hydrophobe.

Couvoirs de phares automobiles: revêtement dur résistant aux intempéries.

Protégeurs d'écran électroniques: revêtement anti-glare + antistatique.

Ce qui suit est une analyse détaillée du processus de durcissement de l'objectif PC:

1. Le principe central du processus de durcissement

Traitement de base: Nettoyez la surface de l'objectif par des méthodes chimiques ou physiques pour éliminer la graisse et les impuretés et améliorer l'adhésion de la couche de durcissement.

Revêtement dur: enrober la surface de l'objectif avec un matériau de forte dureté (comme la résine de silicone) et former une couche résistante à l'usure par le durcissement.

Technologie de durcissement: le durcissement UV ou le durcissement thermique est couramment utilisé pour rendre le revêtement étroitement lié au substrat PC.

2. Méthodes de durcissement principal

(1) revêtement de trempette

Processus: immerger la lentille dans le liquide de durcissement → Tirez à une vitesse constante pour contrôler l'épaisseur → UV / durcissement thermique.

Avantages: revêtement uniforme, adapté à la production de masse.

Points clés: Formule liquide durcissant (y compris la nano-silice et autres ingrédients) et les conditions de durcissement (intensité UV, température).

(2) revêtement de spin

Processus: fixer l'objectif sur une table rotative, ajouter le liquide de durcissement → rotation à grande vitesse et tourner uniformément → durcissement.

Avantages: épaisseur contrôlable, adaptée aux exigences de haute précision.

Inconvénients: grande quantité de déchets de matières.

(3) Méthode de revêtement sous vide

Technologie: Sio₂ et d'autres films durs inorganiques sont déposés à la surface par PVD (dépôt physique de vapeur).

Caractéristiques: dureté extrêmement élevée (près du verre), mais coûte élevé et nécessite un équipement spécial.

(4) Traitement du plasma

Fonction: nettoie la surface et active les molécules par le plasma pour améliorer l'adhésion du revêtement.

Application: Souvent utilisé comme prétraitement ou en combinaison avec la méthode de trempage.

3. Matériaux pour revêtement dur

Résine de silicone: le choix grand public, formant un réseau réticulé grâce à un durcissement UV.

Matériaux nanocomposites: comme le nano-sio₂ et l'al₂o₃ dispersés dans la résine, améliorant considérablement la dureté.

Acrylate de polyuréthane: bonne flexibilité et forte résistance à l'impact.

4. Paramètres de processus clés

Conditions de durcissement: longueur d'onde UV (généralement 365 nm), énergie (500-1000mj / cm²), température (60-80 ℃).

Épaisseur de revêtement: généralement 2-5 μm. Les revêtements plus épais sont sujets à la fissuration, tandis que les revêtements plus fins peuvent entraîner une résistance à l'usure insuffisante.

Contrôle environnemental: Salle sans poussière (ISO Classe 7 ou plus), Humidité 40-60%.

5. Normes d'inspection de qualité

Résistance à l'abrasion: test d'abrasion du taber (roue de broyage CS-10, charge de 500 g, changement de brume ≤ 5% après 1000 cycles).

Adhésion: test de couteau de grille (ASTM D3359, 4B ou plus).

Durness: test de dureté au crayon (≥3h est acceptable).

Résistance aux intempéries: test de vieillissement UV (pas de fissuration ou de jaunissement après 500 heures).

6. Problèmes et solutions courantes

Démaillage du revêtement: optimiser le traitement de surface (comme l'activation du plasma) ou ajuster les paramètres de durcissement.

Peau d'orange de surface: causée par une viscosité excessive de la solution de durcissement ou une vitesse de revêtement de rotation inégale; ajustez la formulation ou le processus.

Bulles d'air: dégazage à l'aspirateur ou réduire la vitesse de traction / rotation.