Le processus de revêtement sous vide de la lentille et du cadre séparément

Le cœur de ce processus consiste à séparer le verre et la monture pour le revêtement sous vide. La clé réside dans la prise en compte des différences de matériaux (les verres sont principalement en résine/verre, tandis que les montures sont principalement en métal/TR90) et des exigences fonctionnelles (les verres se concentrent sur les performances optiques, tandis que les montures se concentrent sur la durabilité/protection décorative/esthétique). Différents paramètres de processus, matériaux de revêtement et procédures sont adoptés pour réaliser le revêtement séparément, puis les assembler. Cela garantit à la fois les performances optiques et la durabilité et l'esthétique de la monture. C'est une méthode de production raffinée et dominante dans l'industrie. Le processus global est divisé en deux lignes principales : le processus de revêtement sous vide des verres et le processus de revêtement sous vide des montures. Enfin, il est connecté à l'assemblage et à l'inspection. Voici le processus industriel standard complet, clair et réalisable.

Cœur du processus : En se concentrant sur la « priorité aux performances optiques », nous donnons la priorité à la garantie de la transmission de la lumière, de l'effet antireflet et de l'adhérence de la couche de revêtement. Ceci est cohérent avec le revêtement traditionnel des verres. L'optimisation des détails et l'adaptation à une production séparée répondent aux exigences de connexion.

1. Traitement de surface des verres (détermination de la force d'adhérence de la couche de film, étape clé)

   Objectif : Éliminer complètement les taches d'huile, la poussière, l'électricité statique et les impuretés résiduelles de la surface du verre, en évitant les problèmes tels que le décollement, les taches et les bulles après le revêtement, et en posant les bases de l'adhérence de la couche de film optique.

   Nettoyage ultrasonique multi-étapes : Il subit une série de processus comprenant le lavage alcalin (pour éliminer l'huile) → le lavage à l'eau normale (pour éliminer la solution alcaline) → le lavage acide (pour éliminer les impuretés oxydées) → le lavage à l'eau de haute pureté (pour éliminer la solution acide) → le rinçage par débordement (pour éliminer les résidus fins). Tout au long du processus, la pureté de la qualité de l'eau est strictement contrôlée pour éviter la formation de traces d'eau.

   Déshydratation et séchage : Après le nettoyage, placez les verres dans un four dédié et séchez-les à basse température de 60-80°C. La température doit être augmentée et diminuée progressivement pour éviter la déformation des verres et pour garantir que la surface est complètement sèche et exempte de toute trace d'eau.

   Prétraitement au plasma (activation) : Après le séchage des verres, ils sont introduits dans la chambre de pré-vide et un gaz inerte est introduit pour générer un bombardement de plasma sur la surface des verres, augmentant ainsi l'énergie de surface des verres et améliorant la force de liaison entre la couche de film suivante et la base du verre, empêchant ainsi le décollement de la couche de film.

2. Montage et serrage des verres

   Après le prétraitement des verres, ils sont installés avec précision sur le montage de revêtement dédié (cadre parapluie) selon les exigences des orientations des surfaces convexes et concaves (généralement avec la surface convexe face à la source d'évaporation du matériau du film). Assurez-vous que les verres sont fermement fixés sans aucun jeu, et en même temps, évitez que le montage ne bloque la zone de revêtement des verres. Une fois le serrage terminé, le montage est introduit dans la chambre de revêtement sous vide et la porte de la chambre est scellée.

3. Vide de la chambre et préchauffage

   • Vide grossier : Démarrez la pompe mécanique et évacuez l'air à l'intérieur de la chambre de revêtement sous vide jusqu'à un état de vide poussé (10⁻¹ à 10⁻² Pa), éliminant ainsi la plupart des impuretés de l'air.

   • Vide complet : Démarrez la pompe à diffusion ou la pompe moléculaire pour augmenter davantage le niveau de vide jusqu'au vide poussé requis par le processus (10⁻³ à 10⁻⁵ Pa). Dans cet état, les molécules d'air n'interféreront pas avec le dépôt d'atomes/molécules sur le matériau du film, garantissant une couche de film uniforme et dense.

   Préchauffage des verres : Une fois le degré de vide conforme à la norme, le verre est soumis à un préchauffage à basse température (la température est ajustée en fonction du matériau du verre, 40-60°C pour les verres en résine, 80-100°C pour les verres en verre), pour assurer une température uniforme du verre et réduire le stress de la couche de film causé par la différence de température lors du processus de revêtement ultérieur, empêchant la fissuration de la couche de film.

4. Les verres subissent un revêtement sous vide formel (film composite multicouche, processus clé)

   Le revêtement des verres se concentre sur les « fonctions optiques ». Il utilise le revêtement par évaporation sous vide (méthode dominante) ou le revêtement par pulvérisation cathodique magnétron (pour les applications haut de gamme). Plusieurs couches de films composites sont déposées dans une séquence fixe, et l'épaisseur de chaque couche est surveillée en temps réel par un instrument de contrôle à cristal et un instrument de contrôle de la lumière, avec une précision allant jusqu'au niveau nanométrique.

   1. Étape 1 : Appliquer un revêtement dur (facultatif) : Si la base du verre est une feuille de résine (de dureté inférieure), déposez d'abord une couche de résine silicone organique et un revêtement dur pour améliorer la dureté de surface du verre, évitant ainsi les rayures lors de l'utilisation ultérieure. L'épaisseur du revêtement doit être comprise entre 100 et 200 nanomètres.

   2. Étape 2 : Appliquer un revêtement antireflet multicouche (revêtement AR) : Déposez alternativement des matériaux à indice de réfraction élevé (tels que TiO₂, ZrO₂) et des matériaux à faible indice de réfraction (tels que SiO₂, MgF₂), le nombre de couches variant généralement de 5 à 15. Chaque couche a une épaisseur d'environ quelques dizaines à quelques centaines de nanomètres. Grâce à l'interférence destructive de la lumière, le taux de réflexion de la surface du verre est réduit de 8 % à 0,2 % - 1,5 %, tandis que la transmission de la lumière est augmentée à 98 % - 99 %, réduisant ainsi les reflets, l'éblouissement et les images fantômes.

   3. Étape 3 : Appliquer un film hydrophobe anti-salissure (film AF) : Enfin, déposez une couche de matériau fluoré pour réduire l'énergie de surface du verre, obtenant ainsi des effets imperméables, résistants à l'huile et aux empreintes digitales. Cela permet d'essuyer immédiatement les taches du verre et prolonge la durée de vie de la couche de film.

5. Refroidissement des verres, rupture du vide et retrait du film

   • Refroidissement : Une fois le processus de revêtement terminé, arrêtez le chauffage et laissez le verre refroidir naturellement dans la chambre sous vide jusqu'à température ambiante. Évitez un refroidissement rapide qui pourrait provoquer la fissuration ou le décollement de la couche de revêtement.

   • Rupture du vide : Introduisez progressivement du gaz azote sec dans la chambre sous vide pour rétablir la pression normale de la chambre (rupture du vide), afin d'éviter une entrée d'air rapide et d'endommager la couche de film.

   • Deuxième partie : Ouvrez la porte de la chambre sous vide, retirez le montage de revêtement, sortez délicatement le verre, et évitez de toucher la surface de revêtement du verre pour éviter les rayures et la contamination.

6. Inspection des verres (à conserver pour une utilisation future en cas de succès)

   Les verres revêtus subissent deux séries d'inspections. Une fois qu'ils ont passé l'inspection, ils sont placés dans une zone de stockage dédiée et attendent d'être assemblés avec les montures.

   • Inspection visuelle : Vérifiez s'il y a des défauts tels que des taches, un décollement, une aberration chromatique, des empreintes digitales, des traces d'eau ou des rayures sur la surface du verre, en vous assurant que l'apparence est intacte.

   • Inspection optique : Teste la transmission de la lumière, la réflectance et la diffusion des verres pour garantir la conformité aux normes optiques, et vérifie que les effets antireflet et anti-éblouissement répondent aux exigences.

Les matériaux des montures sont divers (métal : acier inoxydable, alliage de titane, alliage cuivre-nickel ; plastique : TR90, PC, etc.). Le but du revêtement est d'améliorer la résistance à l'usure, de prévenir la corrosion et d'augmenter l'esthétique (par exemple, couleur or, argent, canon). Le processus est significativement différent de celui des verres. Le cœur utilise le revêtement par pulvérisation cathodique magnétron (résistant à l'usure, forte adhérence).

1. Prétraitement des montures (adapté au matériau de la monture, traitement antidérapant clé)

   Objectif : Éliminer la couche d'oxyde, les taches d'huile, les résidus d'estampage et les empreintes digitales de la surface de la monture, améliorer la rugosité de surface de la monture, renforcer l'adhérence de la couche de film et empêcher le décollement ou la décoloration du film après le revêtement ultérieur.

   Polissage et finition (pour les montures métalliques uniquement) : Effectuer un meulage et un polissage méticuleux sur la surface des montures métalliques pour éliminer les rayures de surface et les taches d'oxydation, rendant la surface de la monture lisse et plane. En même temps, augmenter la rugosité de surface pour faciliter l'adhérence de la couche de film.

   Nettoyage ultrasonique : Placez la monture dans la solution de nettoyage dédiée (pour le matériau correspondant, utilisez une solution de nettoyage alcaline pour les métaux et une solution de nettoyage neutre pour les plastiques), et effectuez un nettoyage ultrasonique pour éliminer les taches d'huile, la poussière et les impuretés résiduelles. Après le nettoyage, rincez-la abondamment à l'eau pure.

   Déshydratation et séchage : Placez les montures de lunettes nettoyées dans un four et séchez-les à basse température (40-50°C). Assurez-vous qu'il n'y a pas d'humidité ou de résidus sur la surface. Pour les montures de lunettes en plastique, la température doit être contrôlée pour éviter la déformation.

   Bombardement ionique (facultatif, pour améliorer l'adhérence) : Après le séchage de la monture, elle est introduite dans la chambre sous vide pour un traitement par bombardement ionique. Ce processus élimine les impuretés minimes et les couches d'oxyde restantes à la surface, augmentant davantage l'énergie de surface et rendant la couche de film plus solidement liée à la monture.

2. Montage et serrage des verres

   Fixez les montures de lunettes prétraitées sur le montage dédié (personnalisé selon la forme des montures pour éviter de couvrir la zone de revêtement), en vous assurant que les montures ne sont ni lâches ni déformées. Lors du serrage, évitez de toucher la surface des montures pour éviter les rayures. Une fois le serrage terminé, introduisez le montage dans la chambre de revêtement sous vide par pulvérisation cathodique magnétron et fermez la porte de la chambre pour la sceller.

3. Vide de la chambre et ajustement de l'atmosphère

   • Pompage sous vide : Tout d'abord, démarrez la pompe mécanique pour le pompage grossier, puis démarrez la pompe moléculaire pour le pompage fin. Augmentez le niveau de vide à l'intérieur de la chambre de revêtement sous vide jusqu'à 10⁻³ à 10⁻⁴ Pa pour garantir qu'aucune impureté de l'air n'interfère avec le dépôt du film.

   • Ajustement de l'atmosphère : Une petite quantité de gaz inerte (principalement de l'argon) est introduite dans la chambre sous vide pour créer un environnement de plasma, qui fournit les conditions pour la pulvérisation cathodique ultérieure et protège la surface de la monture de lunettes de l'oxydation.

4. La monture subit un revêtement sous vide formel (avec un accent sur la résistance à l'usure et la décoration)

   Le revêtement de la monture est principalement réalisé par le processus de pulvérisation cathodique magnétron. Selon les exigences, différents matériaux de revêtement sont sélectionnés, et il est divisé en trois couches : revêtement de base, revêtement fonctionnel et revêtement décoratif. Cela garantit la durabilité, la résistance à la corrosion et l'attrait esthétique.

   1. Étape 1 : Appliquer un revêtement de base (anti-corrosion clé) : Déposez une couche de revêtement de base métallique (telle que le chrome, le titane ou le nickel), d'une épaisseur de 50 à 100 nanomètres. La fonction principale est d'améliorer l'adhérence entre la couche de revêtement suivante et la monture, et en même temps d'empêcher la monture métallique de s'oxyder et de rouiller (cette étape peut être omise pour les montures en plastique).

   2. Étape 2 : Appliquer un revêtement protecteur (pour la résistance à l'usure) : Déposez une couche de revêtement fonctionnel résistant à l'usure (tel qu'un revêtement ultra-dur de type DLC ou du nitrure de titane), d'une épaisseur de 100 à 200 nanomètres. Cela améliorera la dureté de la surface de la monture, préviendra les rayures et l'usure pendant l'utilisation, et prolongera la durée de vie.

   3. Étape 3 : Appliquer un revêtement décoratif (facultatif, pour améliorer l'apparence) : Déposez le matériau de revêtement décoratif (tel que l'or titane, l'or rose, la couleur canon, le noir) selon les exigences. L'épaisseur doit être de 50 à 100 nanomètres. Assurez une couleur uniforme et aucune différence de couleur, améliorant la texture d'apparence de la monture. Le revêtement décoratif doit également avoir une bonne résistance à l'usure pour éviter une décoloration facile.

5. Refroidissement de la monture, rupture du vide et abaissement du film

   • Refroidissement : Une fois le processus de revêtement terminé, arrêtez la pulvérisation et laissez la monture refroidir naturellement dans la chambre sous vide jusqu'à température ambiante. Évitez un refroidissement rapide qui pourrait provoquer la fissuration ou la décoloration de la couche de revêtement.

   • Supprimer le vide : Introduisez progressivement du gaz azote sec pour rétablir la pression normale à l'intérieur de la chambre, afin d'éviter une entrée d'air rapide et d'endommager la couche de membrane.

   • Deuxième partie : Ouvrez la porte de la chambre sous vide, retirez le montage, retirez soigneusement la monture de lunettes, évitez de toucher la surface revêtue et placez-la dans un récipient dédié pour une utilisation ultérieure.

6. Inspection de la monture (à conserver pour une utilisation future en cas de succès)

   Effectuez une inspection complète de la monture revêtue, et si elle est qualifiée, envoyez-la à la zone d'assemblage pour être assemblée avec le verre.

   • Inspection d'apparence : Vérifiez si la couleur de surface de la monture est uniforme, s'il y a une différence de couleur, un décollement, des rayures, des défauts, des empreintes digitales, et si la monture est déformée.

   • Test de performance : Testez la résistance à l'usure du revêtement sur la monture (essuyez avec un outil spécial, sans décoloration ni rayures), l'adhérence (collez avec du ruban adhésif, sans décollement) et la résistance à la corrosion pour les montures métalliques (test simple de brouillard salin, sans oxydation).

• Stockage et isolation : Les verres et les montures revêtus doivent être stockés séparément. Les verres doivent être placés dans un sac anti-poussière dédié, et les montures doivent être placées dans une boîte d'emballage dédiée pour éviter qu'ils ne se frottent l'un contre l'autre et ne rayent la surface revêtue.

• Protection d'assemblage : Lors de l'assemblage des lunettes, l'opérateur doit porter des gants sans poussière pour éviter que les empreintes digitales et l'huile ne contaminent les surfaces de revêtement des verres et des montures ; lors de l'installation des verres, évitez d'appliquer une force excessive pour éviter d'endommager le bord du revêtement du verre.

• Inspection globale : Une fois l'assemblage terminé, une inspection finale est effectuée sur la paire de lunettes entière pour s'assurer que les verres transmettent la lumière de manière transparente, sans reflets anormaux, que la couleur de la monture est uniforme et qu'il n'y a pas de décollement, et que le port global est confortable et sans défauts.