Processamento de revestimento de lentes PC

O processo de revestimento para lentes PC (lentes de policarbonato) visa melhorar seu desempenho, durabilidade e funcionalidade óptica, abrangendo principalmente as seguintes etapas e tecnologias principais:

1. Pré -tratamento (limpeza e ativação)

Limpeza ultrassônica: remove contaminantes, como graxa e poeira da superfície da lente.

Tratamento plasmático: aumenta a adesão do revestimento bombardeando a superfície com plasma.

Tratamento químico: limpa e ativa ainda mais a superfície usando solventes ou soluções ácidas ou alcalinas.

2. Processo de revestimento base

Revestimento de primer

Objetivo: preenche pequenas irregularidades na superfície do PC e melhora a adesão dos revestimentos subsequentes.

MÉTODO: Corrente o revestimento, revestimento de mergulho ou revestimento de pulverização. Materiais comumente usados são iniciadores de silano ou poliuretano.

Cura: cura UV ou cura térmica (60-80 ° C).

Revestimento duro

Objetivo: Melhora a resistência a arranhões (o PC é inerentemente macio).

Materiais: dióxido de silício (SiO₂), resina de silicone ou acrilato.

Processo: Mergulhe o revestimento ou o revestimento de pulverização seguido de cura UV (irradiação de luz ultravioleta de alta intensidade).

3. Processo de revestimento funcional

Revestimento anti-reflexivo (revestimento AR)

Objetivo: reduz a reflexão e aumenta a transmitância da luz (por exemplo, multicamadas de óxidos metálicos como MGF₂ e SiO₂).

Processo: evaporação a vácuo (deposição física de vapor (PVD)) ou pulverização de magnetron, exigindo várias camadas (cada espessura da camada é 1/4 do comprimento de onda da luz).

Revestimento anti-incrustante e repelente à água (revestimento hidrofóbico/oleofóbico)

Objetivo: Impressão anti-dedicação, fácil de limpar.

Material: Fluorosilanos (por exemplo, Perfluoropolyether).

Processo: Pulverizar revestimento ou deposição a vácuo, geralmente combinada com o revestimento AR.

Revestimento de luz anti-azul

Objetivo: absorve ou reflete a luz azul prejudicial (comprimento de onda 400-450nm).

Material: óxidos metálicos ou corantes orgânicos.

Processo: revestido simultaneamente com revestimento AR ou aplicado separadamente.

Revestimento antiestático

Objetivo: evita a absorção de poeira.

Materiais: polímero condutor ou revestimento dopado de metal.

4. Tecnologia de cura

Cura UV: Adequado para revestimentos orgânicos (como revestimentos duros), rápido e eficiente (cura em segundos).

Cura térmica: usado para alguns revestimentos estáveis de alta temperatura (como certos iniciadores).

Cura do feixe de elétrons: usado em algumas aplicações de alta precisão.

5. Pós-processamento e teste

Recozimento: elimina o estresse interno e melhora a estabilidade do revestimento.

Teste de qualidade:

Teste de adesão (método Bicester).

Abrasion resistance testing (Taber abraser).

Teste de desempenho óptico (espectrofotômetro para transmitância e refletância).

Principais desafios e direções de inovação

Problemas de adesão: a superfície do PC é hidrofóbica, exigindo tratamento de plasma ou otimização de iniciadores.

Resistência de alta temperatura: o PC possui um ponto de finger baixo (aproximadamente 145 ° C), exigindo um processo de cura de baixa temperatura.

Processos ambientalmente amigáveis: Os revestimentos à base de água substituem revestimentos à base de solvente para reduzir as emissões de COV.

Nanotecnologia: por exemplo, o método sol-gel pode ser usado para produzir revestimentos rígidos em nanoescala.

Aplicações típicas

Lentes de óculos: AR + revestimento rígido + revestimento composto hidrofóbico.

Capas de faróis automotivos: revestimento duro resistente ao clima.

Protetores eletrônicos de tela: anti-Glare + revestimento antistático.

A seguir, é apresentada uma análise detalhada do processo de endurecimento da lente PC:

1. O princípio central do processo de endurecimento

Tratamento da base: Limpe a superfície da lente através de métodos químicos ou físicos para remover graxa e impurezas e aprimorar a adesão da camada de endurecimento.

Caminho duro: cubra a superfície da lente com um material de alta resistência (como resina de silicone) e forme uma camada resistente ao desgaste através da cura.

Tecnologia de cura: a cura UV ou a cura térmica é comumente usada para tornar o revestimento firmemente ligado ao substrato do PC.

2. Métodos principais de endurecimento

(1) Dipe o revestimento

Processo: mergulhe a lente no líquido de endurecimento → puxe a uma velocidade constante para controlar a espessura → cura UV/térmica.

Vantagens: revestimento uniforme, adequado para produção em massa.

Pontos-chave: Fórmula líquida de endurecimento (incluindo nano-sílica e outros ingredientes) e condições de cura (intensidade UV, temperatura).

(2) revestimento de rotação

Processo: Corrija a lente em uma tabela rotativa, adicione o líquido de endurecimento → rotação de alta velocidade e gire uniformemente → cura.

Vantagens: espessura controlável, adequada para requisitos de alta precisão.

Desvantagens: grande quantidade de desperdício de material.

(3) Método de revestimento a vácuo

Tecnologia: SiO₂ e outros filmes rígidos inorgânicos são depositados na superfície através do PVD (deposição de vapor físico).

Características: dureza extremamente alta (perto do vidro), mas de alto custo e requer equipamentos especiais.

(4) Tratamento de plasma

Função: limpa a superfície e ativa moléculas através do plasma para melhorar a adesão do revestimento.

Aplicação: frequentemente usada como pré -tratamento ou em combinação com o método de imersão.

3. Materiais para revestimento rígido

Resina de silicone: A escolha convencional, formando uma rede reticulada através da cura UV.

Materiais nanocompósitos: como nano-siO₂ e Al₂o₃ dispersos na resina, melhorando significativamente a dureza.

Acrilato de poliuretano: boa flexibilidade e forte resistência ao impacto.

4. Parâmetros de processo -chave

Condições de cura: comprimento de onda UV (geralmente 365nm), energia (500-1000mJ/cm²), temperatura (60-80 ℃).

Espessura do revestimento: geralmente 2-5μm. Os revestimentos mais espessos são propensos a rachaduras, enquanto os revestimentos mais finos podem resultar em resistência insuficiente sobre o desgaste.

Controle ambiental: sala livre de poeira (classe ISO 7 ou superior), umidade de 40 a 60%.

5. Padrões de inspeção de qualidade

Resistência à abrasão: Teste de abrasão do taber (roda de moagem CS-10, carga de 500g, alteração da neblina ≤5% após 1000 ciclos).

Adesão: teste de faca de grade (ASTM D3359, 4B ou superior).

Dluende: Teste de dureza a lápis (≥3H é aceitável).

Resistência ao clima: teste de envelhecimento UV (sem rachaduras ou amarelecimento após 500 horas).

6. Problemas e soluções comuns

Delaminação do revestimento: otimize o tratamento da superfície (como ativação do plasma) ou ajuste os parâmetros de cura.

Peela de laranja superficial: causada pela viscosidade excessiva da solução de endurecimento ou velocidade de revestimento de rotação irregular; ajustar a formulação ou processo.

Bolhas de ar: desgaseificar as vácuo ou reduzir a velocidade de tração/rotação.