Il processo di rivestimento a vuoto della lente e del telaio separatamente

Il nucleo di questo processo consiste nel separare lenti e montature per il rivestimento sottovuoto. La chiave sta nel considerare le differenze di materiale (le lenti sono per lo più in resina/vetro, mentre le montature sono per lo più in metallo/TR90) e i requisiti funzionali (le lenti si concentrano sulle prestazioni ottiche, mentre le montature si concentrano sulla durabilità/protezione decorativa/estetica). Vengono adottati diversi parametri di processo, materiali di rivestimento e procedure per completare il rivestimento separatamente e poi assemblarli. Ciò garantisce sia le prestazioni ottiche che la durabilità e l'estetica della montatura. È un metodo di produzione raffinato e mainstream nel settore. Il processo complessivo è diviso in due linee principali: il processo di rivestimento sottovuoto delle lenti e il processo di rivestimento sottovuoto delle montature. Infine, è collegato all'assemblaggio e all'ispezione. Di seguito è riportato il processo standard industriale completo, chiaro e implementabile.

Nucleo del processo: Concentrandoci sulla "priorità delle prestazioni ottiche", diamo priorità a garantire la trasmissione della luce, l'effetto antiriflesso e l'adesione dello strato di rivestimento. Questo è coerente con il rivestimento tradizionale delle lenti. L'ottimizzazione dei dettagli e l'adattamento per la produzione separata soddisfano i requisiti di connessione.

1. Trattamento superficiale delle lenti (determinazione della forza di adesione del film, passaggio chiave)

   Obiettivo: Rimuovere completamente macchie d'olio, polvere, elettricità statica e impurità residue dalla superficie della lente, evitando problemi come scrostature, macchie e bolle dopo il rivestimento, e ponendo le basi per l'adesione dello strato di film ottico.

   Pulizia ultrasonica multistadio: Sottoposta a una serie di processi tra cui lavaggio alcalino (per rimuovere l'olio) → lavaggio con acqua normale (per rimuovere la soluzione alcalina) → lavaggio acido (per rimuovere impurità ossidate) → lavaggio con acqua ad alta purezza (per rimuovere la soluzione acida) → risciacquo a tracimazione (per rimuovere residui fini). Durante tutto il processo, la purezza della qualità dell'acqua è rigorosamente controllata per evitare la permanenza di macchie d'acqua.

   Disidratazione e asciugatura: Dopo la pulizia, posizionare le lenti in un forno dedicato e asciugarle a bassa temperatura di 60-80°C. La temperatura deve essere aumentata e diminuita gradualmente per evitare che le lenti si deformino e per garantire che la superficie sia completamente asciutta e priva di macchie d'acqua.

   Pre-trattamento al plasma (attivazione): Dopo che le lenti sono state asciugate, vengono introdotte nella camera di pre-vuoto e viene introdotto gas inerte per generare bombardamento al plasma sulla superficie delle lenti, aumentando l'energia superficiale delle lenti e migliorando la forza di legame tra lo strato di film successivo e la base della lente, prevenendo così lo scrostamento dello strato di film.

2. Montaggio e bloccaggio delle lenti

   Dopo che le lenti sono state sottoposte a pre-trattamento, vengono installate con precisione sul dispositivo di rivestimento dedicato (telaio a ombrello) in base ai requisiti degli orientamenti della superficie convessa e concava (solitamente con la superficie convessa rivolta verso la sorgente di evaporazione del materiale del film). Assicurarsi che le lenti siano saldamente fissate senza allentamenti e, allo stesso tempo, evitare che il dispositivo blocchi l'area di rivestimento delle lenti. Una volta completato il bloccaggio, il dispositivo viene introdotto nella camera di rivestimento sottovuoto e la porta della camera viene sigillata.

3. Vuoto della camera e preriscaldamento

   • Vuoto grezzo: Avviare la pompa meccanica ed estrarre l'aria all'interno della camera di rivestimento sottovuoto fino a uno stato di basso vuoto (10⁻¹ a 10⁻² Pa), rimuovendo così la maggior parte delle impurità dell'aria.

   • Vuoto completo: Avviare la pompa a diffusione o la pompa molecolare per aumentare ulteriormente il livello di vuoto fino all'alto vuoto richiesto dal processo (10⁻³ a 10⁻⁵ Pa). In questo stato, le molecole d'aria non interferiranno con la deposizione di atomi/molecole sul materiale del film, garantendo uno strato di film uniforme e denso.

   Preriscaldamento delle lenti: Dopo che il grado di vuoto soddisfa lo standard, la lente viene sottoposta a preriscaldamento a bassa temperatura (la temperatura viene regolata in base al materiale della lente, 40-60°C per lenti in resina, 80-100°C per lenti in vetro), per garantire la temperatura uniforme della lente e ridurre lo stress dello strato di film causato dalla differenza di temperatura durante il successivo processo di rivestimento, prevenendo la fessurazione dello strato di film.

4. Le lenti vengono sottoposte a rivestimento sottovuoto formale (film composito multistrato, processo chiave)

   Il rivestimento delle lenti si concentra sulle "funzioni ottiche". Utilizza il rivestimento per evaporazione sottovuoto (metodo mainstream) o il rivestimento a sputtering magnetronico (per applicazioni di fascia alta). Vengono depositati più strati di film compositi in una sequenza fissa e lo spessore di ogni strato viene monitorato in tempo reale da uno strumento a controllo a cristallo e da uno strumento di controllo della luce, con una precisione fino al livello nanometrico.

   1. Passaggio 1: Applicare rivestimento duro (opzionale): Se la base della lente è un foglio di resina (con minore durezza), depositare prima uno strato di resina siliconica organica e un rivestimento duro per aumentare la durezza superficiale della lente, prevenendo graffi durante l'uso successivo. Lo spessore del rivestimento deve essere controllato tra 100 e 200 nanometri.

   2. Passaggio 2: Applicare rivestimento antiriflesso multistrato (rivestimento AR): Depositare alternativamente materiali ad alto indice di rifrazione (come TiO₂, ZrO₂) e materiali a basso indice di rifrazione (come SiO₂, MgF₂), con un numero di strati tipicamente compreso tra 5 e 15. Ogni strato ha uno spessore di circa decine o centinaia di nanometri. Attraverso l'interferenza distruttiva della luce, il tasso di riflessione della superficie della lente viene ridotto dall'8% a 0,2% - 1,5%, mentre la trasmissione della luce viene aumentata al 98% - 99%, riducendo così riflessi, abbagliamento e immagini fantasma.

   3. Passaggio 3: Applicare film idrofobo anti-sporco (film AF): Infine, depositare uno strato di materiale fluorurato per ridurre l'energia superficiale della lente, ottenendo effetti impermeabili, resistenti all'olio e alle impronte digitali. Ciò consente di pulire immediatamente le macchie sulla lente e prolunga la durata dello strato di film.

5. Raffreddamento delle lenti, rottura del vuoto e rimozione del film

   • Raffreddamento: Al termine del processo di rivestimento, interrompere il riscaldamento e lasciare raffreddare la lente naturalmente nella camera sottovuoto fino a temperatura ambiente. Evitare un raffreddamento rapido che potrebbe causare la fessurazione o la caduta dello strato di rivestimento.

   • Rottura del vuoto: Introdurre gradualmente gas azoto secco nella camera sottovuoto per riportare la pressione della camera alla normalità (rottura del vuoto), per evitare che l'aria entri rapidamente e danneggi lo strato di film.

   • Seconda parte: Aprire la porta della camera sottovuoto, rimuovere il dispositivo di rivestimento, estrarre con cura la lente ed evitare di toccare la superficie di rivestimento della lente per prevenire graffi e contaminazione.

6. Ispezione delle lenti (da conservare per uso futuro in caso di superamento)

   Le lenti rivestite sono sottoposte a due cicli di ispezioni. Una volta superata l'ispezione, vengono collocate in un'area di stoccaggio dedicata e attendono l'assemblaggio con le montature.

   • Ispezione visiva: Verificare la presenza di difetti come macchie, scrostature, aberrazioni cromatiche, impronte digitali, filigrane o graffi sulla superficie della lente, assicurando che l'aspetto sia intatto.

   • Ispezione ottica: Testa la trasmissione della luce, la riflettività e la torbidità delle lenti per garantire la conformità agli standard ottici e verifica che gli effetti antiriflesso e anti-abbagliamento soddisfino i requisiti.

I materiali delle montature sono diversi (metallo: acciaio inossidabile, lega di titanio, lega di rame-nichel; plastica: TR90, PC, ecc.). Lo scopo del rivestimento è migliorare la resistenza all'usura, prevenire la corrosione e aumentare l'estetica (come oro, argento, colore canna di fucile). Il processo è significativamente diverso da quello delle lenti. Il nucleo utilizza il rivestimento a sputtering magnetronico (resistente all'usura, forte adesione).

1. Pre-elaborazione della montatura (abbinamento del materiale della montatura, trattamento antiscivolo chiave)

   Obiettivo: Rimuovere lo strato di ossido, le macchie d'olio, i residui di stampaggio e le impronte digitali dalla superficie della montatura, migliorare la rugosità superficiale della montatura, aumentare l'adesione dello strato di film e prevenire lo scrostamento o lo sbiadimento del film dopo il successivo rivestimento.

   Lucidatura e finitura (solo per montature in metallo): Eseguire una meticolosa rettifica e lucidatura sulla superficie delle montature in metallo per rimuovere graffi superficiali e macchie di ossidazione, rendendo la superficie della montatura liscia e piana. Allo stesso tempo, aumentare la rugosità superficiale per facilitare l'adesione dello strato di film.

   Pulizia ultrasonica: Posizionare la montatura nella soluzione detergente dedicata (per il materiale corrispondente, utilizzare una soluzione detergente alcalina per metalli e una soluzione detergente neutra per plastiche) ed eseguire la pulizia ultrasonica per rimuovere macchie d'olio, polvere e impurità residue. Dopo la pulizia, risciacquare accuratamente con acqua pura.

   Disidratazione e asciugatura: Posizionare le montature per occhiali pulite in un forno e asciugarle a bassa temperatura (40-50°C). Assicurarsi che non ci siano umidità o residui sulla superficie. Per le montature in plastica, la temperatura deve essere controllata per evitare deformazioni.

   Bombardamento ionico (opzionale, per migliorare l'adesione): Dopo che la montatura è stata asciugata, viene introdotta nella camera sottovuoto per il trattamento di bombardamento ionico. Questo processo rimuove le minute impurità e gli strati di ossido rimanenti sulla superficie, aumentando ulteriormente l'energia superficiale e facendo aderire lo strato di film più saldamente alla montatura.

2. Montaggio e bloccaggio delle lenti

   Fissare le montature per occhiali pre-trattate sul dispositivo dedicato (personalizzato in base alla forma delle montature per evitare di coprire l'area di rivestimento), assicurandosi che le montature non siano allentate o deformate. Durante il bloccaggio, evitare di toccare la superficie delle montature per evitare graffi. Una volta completato il bloccaggio, introdurre il dispositivo nella camera di rivestimento sottovuoto a sputtering magnetronico e chiudere la porta della camera per sigillarla.

3. Vuoto della camera e regolazione dell'atmosfera

   • Pompa del vuoto: Innanzitutto, avviare la pompa meccanica per il pompaggio grezzo, quindi avviare la pompa molecolare per il pompaggio fine. Aumentare il livello di vuoto all'interno della camera di rivestimento sottovuoto a 10⁻³ - 10⁻⁴ Pa per garantire che non ci siano impurità dell'aria che interferiscano con la deposizione del film.

   • Regolazione dell'atmosfera: Una piccola quantità di gas inerte (principalmente argon) viene introdotta nella camera sottovuoto per creare un ambiente al plasma, che fornisce le condizioni per il successivo sputtering magnetronico e protegge la superficie della montatura per occhiali dall'ossidazione.

4. La montatura viene sottoposta a rivestimento sottovuoto formale (con enfasi su resistenza all'usura e decorazione)

   Il rivestimento della montatura viene eseguito principalmente tramite il processo di sputtering magnetronico. In base ai requisiti, vengono selezionati diversi materiali di rivestimento e il processo è diviso in tre strati: rivestimento di base, rivestimento funzionale e rivestimento decorativo. Ciò garantisce durabilità, resistenza alla corrosione e appeal estetico.

   1. Passaggio 1: Applicare rivestimento di base (anti-corrosione di base): Depositare uno strato di rivestimento di base metallico (come cromo, titanio o nichel), con uno spessore di 50-100 nanometri. La funzione principale è quella di migliorare l'adesione tra lo strato di rivestimento successivo e la montatura, e allo stesso tempo prevenire l'ossidazione e la ruggine della montatura metallica (questo passaggio può essere omesso per le montature in plastica).

   2. Passaggio 2: Applicare rivestimento protettivo (per resistenza all'usura): Depositare uno strato di rivestimento funzionale resistente all'usura (come rivestimento ultra-duro di tipo DLC o nitruro di titanio), con uno spessore di 100-200 nanometri. Ciò aumenterà la durezza della superficie della montatura, preverrà graffi e usura durante l'uso e prolungherà la durata.

   3. Passaggio 3: Applicare rivestimento decorativo (opzionale, per migliorare l'aspetto): Depositare il materiale di rivestimento decorativo (come oro titanio, oro rosa, colore canna di fucile, nero) in base ai requisiti. Lo spessore dovrebbe essere di 50-100 nanometri. Garantire un colore uniforme e nessuna differenza di colore, migliorando la texture dell'aspetto della montatura. Il rivestimento decorativo deve anche avere una buona resistenza all'usura per evitare facili sbiadimenti del colore.

5. Raffreddamento della montatura, rottura del vuoto e abbassamento del film

   • Raffreddamento: Al termine del processo di rivestimento, interrompere lo sputtering e lasciare raffreddare la montatura naturalmente nella camera sottovuoto fino a temperatura ambiente. Evitare un raffreddamento rapido che potrebbe causare la fessurazione o lo sbiadimento dello strato di rivestimento.

   • Rimuovere il vuoto: Introdurre gradualmente gas azoto secco per ripristinare la pressione normale all'interno della camera, per evitare che l'aria entri rapidamente e danneggi lo strato di membrana.

   • Seconda parte: Aprire la porta della camera sottovuoto, rimuovere il dispositivo, togliere con cura la montatura per occhiali, evitare di toccare la superficie rivestita e riporla in un contenitore dedicato per un uso successivo.

6. Ispezione della montatura (da conservare per uso futuro in caso di superamento)

   Condurre un'ispezione completa della montatura rivestita e, se qualificata, inviarla all'area di assemblaggio per l'assemblaggio in combinazione con la lente.

   • Ispezione dell'aspetto: Verificare se il colore della superficie della montatura è uniforme, se c'è differenza di colore, scrostature, graffi, imperfezioni, impronte digitali e se la montatura è deformata.

   • Test di prestazione: Testare la resistenza all'usura del rivestimento sulla montatura (strofinare con uno strumento speciale, senza sbiadimento del colore o graffi), l'adesione (incollare con nastro adesivo, senza scrostature) e la resistenza alla corrosione per le montature in metallo (semplice test in nebbia salina, senza ossidazione).

• Stoccaggio e isolamento: Le lenti e le montature rivestite devono essere conservate separatamente. Le lenti devono essere riposte in un sacchetto antipolvere dedicato e le montature in una scatola di imballaggio dedicata per evitare che si sfreghino tra loro e graffino la superficie rivestita.

• Protezione durante l'assemblaggio: Durante l'assemblaggio degli occhiali, l'operatore deve indossare guanti antipolvere per evitare che impronte digitali e olio contaminino le superfici rivestite delle lenti e delle montature; durante l'installazione delle lenti, evitare di applicare forza eccessiva per evitare danni al bordo del rivestimento della lente.

• Ispezione generale: Al termine dell'assemblaggio, viene eseguita un'ispezione finale sull'intero paio di occhiali per garantire che le lenti trasmettano la luce in modo trasparente, senza riflessi anomali, che il colore della montatura sia uniforme e non ci siano scrostature, e che l'usura complessiva sia confortevole e priva di difetti.