Het proces van vacuüm coaten van de lens en het frame afzonderlijk

De kern van dit proces is het scheiden van de lens en het montuur voor vacuümcoaten. De sleutel ligt in het overwegen van de verschillen in materiaal (lenzen zijn meestal gemaakt van hars/glas, terwijl monturen meestal van metaal/TR90 zijn) en functionele vereisten (lenzen richten zich op optische prestaties, terwijl monturen zich richten op duurzaamheid/decoratieve/esthetische bescherming). Verschillende procesparameters, coatingmaterialen en procedures worden aangenomen om de coating afzonderlijk te voltooien en ze vervolgens te assembleren. Dit zorgt voor zowel optische prestaties als de duurzaamheid en esthetiek van het montuur. Het is een mainstream verfijnde productiemethode in de industrie. Het algehele proces is verdeeld in twee hoofdlijnen: het vacuümcoatingproces van de lens en het vacuümcoatingproces van het montuur. Ten slotte wordt het verbonden met assemblage en inspectie. Hieronder volgt het complete industriestandaardproces, duidelijk en implementeerbaar.

Kern van het proces: Gericht op "prioriteit voor optische prestaties", geven we prioriteit aan het waarborgen van de lichtdoorlatendheid, anti-reflectie-effect en hechting van de coatinglaag. Dit is consistent met traditionele lenscoatings. De optimalisatie van details en de aanpassing voor afzonderlijke productie voldoen aan de verbindingsvereisten.

1. Oppervlaktebehandeling van de lens (bepalen van de hechtsterkte van de filmlaag, de kerntaak)

   Doel: Het grondig verwijderen van olievlekken, stof, statische elektriciteit en resterende onzuiverheden van het lensoppervlak, het vermijden van problemen zoals afbladderen, vlekken en bellen na het coaten, en het leggen van de basis voor de hechting van de optische filmlaag.

   Ultrasone meerfasenreiniging: Het ondergaat een reeks processen, waaronder alkalische wassing (om olie te verwijderen) → normale waterwassing (om alkalische oplossing te verwijderen) → zure wassing (om geoxideerde onzuiverheden te verwijderen) → hoogzuivere waterwassing (om zure oplossing te verwijderen) → overloopspoeling (om fijne residuen te verwijderen). Gedurende het proces wordt de zuiverheid van de waterkwaliteit strikt gecontroleerd om watervlekken te voorkomen.

   Dehydratatie en drogen: Plaats na het reinigen de lenzen in een speciale oven en droog ze bij een lage temperatuur van 60-80°C. De temperatuur moet geleidelijk worden verhoogd en verlaagd om te voorkomen dat de lenzen vervormen en om ervoor te zorgen dat het oppervlak volledig droog is en vrij van watervlekken.

   Plasma voorbehandeling (activering): Nadat de lenzen zijn gedroogd, worden ze naar de voorvacuümkamer gestuurd en wordt inert gas geïntroduceerd om plasma-bombardement op het lensoppervlak te genereren, waardoor de oppervlakte-energie van de lenzen toeneemt en de bindingskracht tussen de daaropvolgende filmlaag en de lensbasis wordt verbeterd, waardoor afbladderen van de filmlaag wordt voorkomen.

2. Lens bovenstuk en klemmen

   Nadat de lenzen zijn voorbehandeld, worden ze nauwkeurig op de speciale coatingfixture (paraplureframe) geïnstalleerd volgens de vereisten van de convexe en concave oriëntaties (meestal met het convexe oppervlak naar de verdampingsbron van het filmmateriaal gericht). Zorg ervoor dat de lenzen stevig zijn bevestigd zonder enige losheid, en vermijd tegelijkertijd dat de fixture het coatinggebied van de lenzen blokkeert. Nadat het klemmen is voltooid, wordt de fixture naar de vacuümcoatingkamer gestuurd en wordt de kamertdeur verzegeld.

3. Vacuümkamer vacuüm trekken en voorverwarmen

   • Ruwe vacuümtrekking: Start de mechanische pomp en trek de lucht in de vacuümcoatingkamer naar een lage vacuümtoestand (10⁻¹ tot 10⁻² Pa), waardoor de meeste luchtverontreinigingen worden verwijderd.

   • Volledige vacuümtrekking: Start de diffusiepomp of moleculaire pomp om het vacuümniveau verder te verhogen tot het hoge vacuüm dat vereist is door het proces (10⁻³ tot 10⁻⁵ Pa). In deze toestand zullen luchtmoleculen de afzetting van atomen/moleculen op het filmmateriaal niet verstoren, wat zorgt voor een uniforme en dichte filmlaag.

   Voorverwarmen van de lens: Nadat de vacuümgraad aan de norm voldoet, wordt de lens onderworpen aan voorverwarming op lage temperatuur (de temperatuur wordt aangepast aan het materiaal van de lens, 40-60°C voor harslenzen, 80-100°C voor glaslenzen), om de uniforme temperatuur van de lens te waarborgen en de spanning van de filmlaag veroorzaakt door temperatuurverschil tijdens het daaropvolgende coatingproces te verminderen, waardoor barsten van de filmlaag wordt voorkomen.

4. De lenzen ondergaan formele vacuümcoating (meerlaagse composietfilm, het kernproces)

   De lenscoating richt zich op "optische functies". Het maakt gebruik van vacuümverdampingscoating (de mainstream methode) of magnetronsputtercoating (voor high-end toepassingen). Meerdere lagen composietfilms worden in een vaste volgorde afgezet, en de dikte van elke laag wordt in realtime gemonitord door een kristalcontrole-instrument en een lichtcontrole-instrument, met een nauwkeurigheid tot op nanometerniveau.

   1. Stap 1: Harde coating aanbrengen (optioneel): Als de basis van de lens een harsplaat is (met lagere hardheid), breng dan eerst een laag organische siliconenhars en een harde coating aan om de oppervlaktehardheid van de lens te verhogen, waardoor krassen tijdens later gebruik worden voorkomen. De dikte van de coating moet worden gecontroleerd tussen 100 en 200 nanometer.

   2. Stap 2: Meerlaagse anti-reflectiecoating (AR-coating) aanbrengen: Breng afwisselend materialen met een hoge brekingsindex (zoals TiO₂, ZrO₂) en materialen met een lage brekingsindex (zoals SiO₂, MgF₂) af, waarbij het aantal lagen doorgaans varieert van 5 tot 15. Elke laag is ongeveer enkele tientallen tot enkele honderden nanometers dik. Door de destructieve interferentie van licht wordt de reflectiesnelheid van het lensoppervlak verminderd van 8% tot 0,2% - 1,5%, terwijl de lichtdoorlatendheid wordt verhoogd tot 98% - 99%, waardoor reflecties, verblinding en spookbeelden worden verminderd.

   3. Stap 3: Hydrofobe anti-vuilfilm (AF-film) aanbrengen: Breng ten slotte een laag gefluoreerd materiaal aan om de oppervlakte-energie van de lens te verminderen, waardoor waterdichte, oliebestendige en vingerafdrukbestendige effecten worden bereikt. Hierdoor kunnen lensvlekken onmiddellijk worden weggeveegd en wordt de levensduur van de filmlaag verlengd.

5. Lenskoeling, vacuümdoorbraak en filmverwijdering

   • Koeling: Nadat het coatingproces is voltooid, stop de verwarming en laat de lens in de vacuümkamer natuurlijk afkoelen tot kamertemperatuur. Vermijd snelle afkoeling, wat kan leiden tot barsten of afbladderen van de coatinglaag.

   • Vacuüm verbreken: Introduceer geleidelijk droog stikstofgas in de vacuümkamer om de kamertemperatuur te herstellen tot normaal (vacuüm verbreken), om te voorkomen dat lucht snel binnendringt en de filmlaag beschadigt.

   • Tweede deel: Open de deur van de vacuümkamer, verwijder de coatingfixture, haal de lens er voorzichtig uit en vermijd het aanraken van het coatingoppervlak van de lens om krassen en vervuiling te voorkomen.

6. Lensinspectie (te bewaren voor toekomstig gebruik na goedkeuring)

   De gecoate lenzen worden twee keer geïnspecteerd. Zodra ze de inspectie hebben doorstaan, worden ze opgeslagen in een speciale opslagruimte en wachten ze op assemblage met de monturen.

   • Visuele inspectie: Controleer of er defecten zijn zoals vlekken, afbladderen, chromatische aberratie, vingerafdrukken, watervlekken of krassen op het lensoppervlak, om ervoor te zorgen dat het uiterlijk intact is.

   • Optische inspectie: Test de lichtdoorlatendheid, reflectie en waas van de lenzen om naleving van optische normen te garanderen, en verifieer dat de anti-reflectie- en anti-verblindings-effecten aan de vereisten voldoen.

De montuurmaterialen zijn divers (metaal: roestvrij staal, titaniumlegering, koper-nikkellegering; kunststof: TR90, PC, etc.). Het doel van coaten is het verbeteren van de slijtvastheid, het voorkomen van corrosie en het verhogen van de esthetiek (zoals goud, zilver, pistoolkleur). Het proces verschilt aanzienlijk van dat van de lens. De kern maakt gebruik van magnetronsputtercoating (slijtvast, sterke hechting).

1. Montuur voorbehandeling (afstemming op montuurmateriaal, sleutel anti-slip behandeling)

   Doel: Verwijder de oxidelaag, olievlekken, stempelresten en vingerafdrukken van het montuuroppervlak, verbeter de oppervlakte-ruwheid van het montuur, verhoog de hechting van de filmlaag en voorkom afbladderen of vervagen van de film na de daaropvolgende coating.

   Polijsten en afwerken (alleen voor metalen monturen): Voer nauwkeurig slijpen en polijsten uit op het oppervlak van de metalen monturen om oppervlaktekrassen en oxidatievlekken te verwijderen, waardoor het montuuroppervlak glad en vlak wordt. Tegelijkertijd verhoogt u de oppervlakte-ruwheid om de hechting van de filmlaag te vergemakkelijken.

   Ultrasone reiniging: Plaats het montuur in de speciale reinigingsoplossing (voor het corresponderende materiaal, gebruik alkalische reinigingsoplossing voor metalen en neutrale reinigingsoplossing voor kunststoffen), en voer ultrasone reiniging uit om olievlekken, stof en resterende onzuiverheden te verwijderen. Spoel na het reinigen grondig met puur water.

   Dehydratatie en drogen: Plaats de gereinigde brillenmonturen in een oven en droog ze bij een lage temperatuur (40-50°C). Zorg ervoor dat er geen vocht of residu op het oppervlak is. Voor kunststof brillenmonturen moet de temperatuur worden gecontroleerd om vervorming te voorkomen.

   Ion bombardement (optioneel, om hechting te verbeteren): Nadat het montuur is gedroogd, wordt het naar de vacuümkamer gestuurd voor ionenbombardement behandeling. Dit proces verwijdert de resterende minuscule onzuiverheden en oxidatielagen op het oppervlak, waardoor de oppervlakte-energie verder wordt verhoogd en de filmlaag steviger aan het montuur hecht.

2. Lens bovenstuk en klemmen

   Bevestig de voorbehandelde brillenmonturen op de speciale fixture (aangepast aan de vorm van de monturen om het coatinggebied niet te bedekken), zodat de monturen niet los of vervormd zijn. Vermijd tijdens het klemmen het aanraken van het oppervlak van de monturen om krassen te voorkomen. Nadat het klemmen is voltooid, stuurt u de fixture naar de magnetronsputter vacuümcoatingkamer en sluit u de kamertdeur om deze af te dichten.

3. Vacuümkamer vacuüm trekken en atmosfeer aanpassen

   • Vacuüm pompen: Start eerst de mechanische pomp voor ruwe pomp, start vervolgens de moleculaire pomp voor fijne pomp. Verhoog het vacuümniveau in de vacuümcoatingkamer tot 10⁻³ tot 10⁻⁴ Pa om ervoor te zorgen dat er geen luchtverontreinigingen zijn die de filmafzetting verstoren.

   • Atmosfeer aanpassen: Een kleine hoeveelheid inert gas (voornamelijk argon) wordt in de vacuümkamer geïntroduceerd om een plasma-omgeving te creëren, die voorwaarden schept voor magnetronsputteren en het oppervlak van het brillenmontuur beschermt tegen oxidatie.

4. Montuur wordt onderworpen aan formele vacuümcoating (met nadruk op slijtvastheid en decoratie)

   De coating van het montuur wordt voornamelijk uitgevoerd door middel van het magnetronsputterproces. Afhankelijk van de vereisten worden verschillende coatingmaterialen geselecteerd, en het is verdeeld in drie lagen: basiscoating, functionele coating en decoratieve coating. Dit zorgt voor duurzaamheid, corrosiebestendigheid en esthetische aantrekkingskracht.

   1. Stap 1: Basiscoating aanbrengen (kern anti-corrosie): Breng een laag metalen basiscoating aan (zoals chroom, titanium of nikkel), met een dikte van 50-100 nanometer. De belangrijkste functie is het verbeteren van de hechting tussen de daaropvolgende coatinglaag en het montuur, en tegelijkertijd het voorkomen dat het metalen montuur oxideert en roest (deze stap kan worden weggelaten voor kunststof monturen).

   2. Stap 2: Beschermende coating aanbrengen (voor slijtvastheid): Breng een laag slijtvaste functionele coating aan (zoals DLC-type ultraharde coating of titaniumnitride), met een dikte van 100-200 nanometer. Dit verhoogt de hardheid van het montuuroppervlak, voorkomt krassen en slijtage tijdens gebruik, en verlengt de levensduur.

   3. Stap 3: Decoratieve coating aanbrengen (optioneel, voor verbetering van het uiterlijk): Breng het decoratieve coatingmateriaal aan (zoals titaniumgoud, roségoud, pistoolkleur, zwart) volgens de vereisten. De dikte moet 50-100 nanometer zijn. Zorg voor uniforme kleur en geen kleurverschil, waardoor de uiterlijke textuur van het montuur wordt verbeterd. De decoratieve coating moet ook een goede slijtvastheid hebben om gemakkelijk vervagen van kleur te voorkomen.

5. Montuurkoeling, vacuümdoorbraak en filmverwijdering

   • Koeling: Nadat het coatingproces is voltooid, stop het sputteren en laat het montuur in de vacuümkamer natuurlijk afkoelen tot kamertemperatuur. Vermijd snelle afkoeling, wat kan leiden tot barsten of vervagen van de coatinglaag.

   • Vacuüm verwijderen: Introduceer geleidelijk droog stikstofgas om de normale druk in de kamer te herstellen, om te voorkomen dat lucht snel binnendringt en de membraanlaag beschadigt.

   • Tweede deel: Open de deur van de vacuümkamer, verwijder de fixture, haal het brillenmontuur er voorzichtig af, vermijd het aanraken van het gecoate oppervlak en plaats het in een speciale container voor later gebruik.

6. Montuurinspectie (te bewaren voor toekomstig gebruik na goedkeuring)

   Voer een uitgebreide inspectie uit van het gecoate montuur, en indien gekwalificeerd, stuur het naar de assemblageafdeling voor assemblage in combinatie met de lens.

   • Uiterlijke inspectie: Controleer of de oppervlaktekleur van het montuur uniform is, of er kleurverschil, afbladderen, krassen, vlekken, vingerafdrukken zijn, en of het montuur vervormd is.

   • Prestatie test: Test de slijtvastheid van de coating op het montuur (veeg met een speciaal gereedschap, geen kleurvervaging of krassen), hechting (plak met tape, geen afbladderen) en corrosiebestendigheid voor metalen monturen (eenvoudige zoutsproeitest, geen oxidatie).

• Opslag en isolatie: De gecoate lenzen en monturen moeten apart worden opgeslagen. De lenzen moeten in een speciale stofvrije zak worden geplaatst en de monturen moeten in een speciale verpakking worden geplaatst om te voorkomen dat ze tegen elkaar wrijven en het gecoate oppervlak bekrassen.

• Assemblage bescherming: Bij het assembleren van de bril moet de operator stofvrije handschoenen dragen om vingerafdrukken en olie te voorkomen die de coatingoppervlakken van de lenzen en monturen kunnen vervuilen; bij het installeren van de lenzen, vermijd het uitoefenen van overmatige kracht om schade aan de rand van de lenscoating te voorkomen.

• Algehele inspectie: Nadat de assemblage is voltooid, wordt een definitieve inspectie uitgevoerd van de hele bril om ervoor te zorgen dat de lenzen transparant lichtdoorlatend zijn, zonder abnormale reflecties, dat de montuurkleur uniform is en er geen afbladdering is, en dat het algehele dragen comfortabel is en vrij van defecten.