2026-02-25
이 공정의 핵심은 렌즈와 프레임을 분리하여 진공 코팅하는 것입니다. 핵심은 재질(렌즈는 주로 수지/유리, 프레임은 주로 금속/TR90)과 기능적 요구 사항(렌즈는 광학 성능, 프레임은 내구성/장식/미적 보호)의 차이를 고려하는 것입니다. 코팅 재료와 절차가 다르며, 별도로 코팅한 후 조립합니다. 이를 통해 광학 성능과 프레임의 내구성 및 미적 감각을 모두 보장합니다. 이는 업계의 주류 정밀 생산 방식입니다. 전체 공정은 렌즈 진공 코팅 공정과 프레임 진공 코팅 공정의 두 가지 주요 라인으로 나뉩니다. 마지막으로 조립 및 검사와 연결됩니다. 다음은 명확하고 실행 가능한 전체 산업 표준 공정입니다.
공정의 핵심: "광학 성능 우선"에 중점을 두고 코팅층의 투과율, 반사 방지 효과 및 접착력을 보장하는 데 우선순위를 둡니다. 이는 전통적인 렌즈 코팅과 일치합니다. 세부 사항 최적화 및 개별 생산에 대한 적응은 연결 요구 사항을 충족합니다.
목표: 코팅 후 벗겨짐, 얼룩, 기포와 같은 문제를 방지하고 광학 필름층의 접착을 위한 기반을 마련하기 위해 렌즈 표면의 기름때, 먼지, 정전기 및 잔류 불순물을 완전히 제거합니다.
초음파 다단계 세척: 알칼리 세척(기름 제거) → 일반 수세(알칼리 용액 제거) → 산 세척(산화 불순물 제거) → 고순도 수세(산 용액 제거) → 월류 헹굼(미세 잔류물 제거)을 포함한 일련의 공정을 거칩니다. 공정 전반에 걸쳐 수질의 순도를 엄격하게 제어하여 물 얼룩이 남지 않도록 합니다.
탈수 및 건조: 세척 후 렌즈를 전용 오븐에 넣고 60-80°C의 저온에서 건조합니다. 렌즈 변형을 방지하고 표면이 완전히 건조되고 물 얼룩이 없도록 온도를 점진적으로 올리고 내려야 합니다.
플라즈마 전처리 (활성화): 렌즈 건조 후, 사전 진공 챔버로 보내 불활성 가스를 주입하여 렌즈 표면에 플라즈마 충격을 가하여 렌즈의 표면 에너지를 높이고 후속 필름층과 렌즈 베이스 간의 결합력을 강화하여 필름층이 벗겨지는 것을 방지합니다.
렌즈 전처리 후, 볼록면과 오목면 방향 요구 사항에 따라 전용 코팅 고정구(우산 프레임)에 정밀하게 장착합니다(일반적으로 볼록면이 필름 재료 증발원 쪽을 향하도록 함). 렌즈가 느슨하지 않고 단단히 고정되었는지 확인하고, 동시에 고정구가 렌즈의 코팅 영역을 막지 않도록 합니다. 고정이 완료되면 고정구를 진공 코팅 챔버로 보내고 챔버 문을 밀봉합니다.
거친 진공화: 기계식 펌프를 작동시켜 진공 코팅 챔버 내부의 공기를 저진공 상태(10⁻¹ ~ 10⁻² Pa)로 만들어 대부분의 공기 불순물을 제거합니다.
완전 진공화: 확산 펌프 또는 분자 펌프를 작동시켜 공정에서 요구하는 고진공(10⁻³ ~ 10⁻⁵ Pa)으로 진공도를 더욱 높입니다. 이 상태에서는 공기 분자가 필름 재료에 원자/분자 증착을 방해하지 않아 균일하고 밀도 높은 필름층을 보장합니다.
렌즈 예열: 진공도가 기준을 충족한 후, 렌즈를 저온 예열합니다(렌즈 재질에 따라 온도 조절, 수지 렌즈는 40-60°C, 유리 렌즈는 80-100°C). 이를 통해 렌즈의 온도를 균일하게 하고 후속 코팅 공정 중 온도 차이로 인한 필름층의 응력을 줄여 필름층이 갈라지는 것을 방지합니다.
렌즈 코팅은 "광학 기능"에 중점을 둡니다. 진공 증착 코팅(주류 방식) 또는 마그네트론 스퍼터링 코팅(고급 응용 분야)을 사용합니다. 여러 층의 복합 필름이 고정된 순서로 증착되며, 각 층의 두께는 크리스탈 제어 장치와 광 제어 장치로 실시간 모니터링되며, 나노미터 수준까지 정확합니다.
1단계: 하드 코팅 (선택 사항): 렌즈 베이스가 수지 시트(경도가 낮음)인 경우, 먼저 유기 실리콘 수지와 하드 코팅을 증착하여 렌즈 표면 경도를 높여 후속 사용 중 긁힘을 방지합니다. 코팅 두께는 100~200 나노미터로 제어해야 합니다.
2단계: 다층 반사 방지 코팅 (AR 코팅): 고굴절률 재료(예: TiO₂, ZrO₂)와 저굴절률 재료(예: SiO₂, MgF₂)를 번갈아 증착하며, 층수는 일반적으로 5~15개입니다. 각 층의 두께는 수십~수백 나노미터입니다. 빛의 상쇄 간섭을 통해 렌즈 표면의 반사율을 8%에서 0.2%~1.5%로 줄이고, 투과율을 98%~99%로 높여 반사, 눈부심 및 고스트 현상을 줄입니다.
3단계: 소수성 방오 필름 (AF 필름) 적용: 마지막으로 불소화 재료 층을 증착하여 렌즈 표면 에너지를 낮추고 방수, 방유, 지문 방지 효과를 얻습니다. 이를 통해 렌즈 얼룩을 즉시 닦아낼 수 있고 필름층의 수명을 연장합니다.
냉각: 코팅 공정이 완료된 후 가열을 중단하고 진공 챔버 내에서 렌즈를 상온까지 자연 냉각합니다. 코팅층이 갈라지거나 떨어질 수 있는 급격한 냉각은 피해야 합니다.
진공 해제: 건조 질소 가스를 진공 챔버에 점진적으로 주입하여 챔버 압력을 정상으로 복원(진공 해제)하여 공기가 급격히 유입되어 필름층이 손상되는 것을 방지합니다.
두 번째 부분: 진공 챔버 문을 열고 코팅 고정구를 꺼내 렌즈를 조심스럽게 꺼냅니다. 긁힘과 오염을 방지하기 위해 렌즈의 코팅 표면을 만지지 않도록 주의합니다.
코팅된 렌즈는 두 차례의 검사를 거칩니다. 검사를 통과하면 전용 보관 구역에 보관되며 조립을 기다립니다.
외관 검사: 렌즈 표면에 얼룩, 벗겨짐, 색수차, 지문, 물자국, 긁힘 등의 결함이 있는지 확인하여 외관이 손상되지 않았는지 확인합니다.
광학 검사: 렌즈의 투과율, 반사율, 헤이즈를 테스트하여 광학 표준 준수 여부를 확인하고, 반사 방지 및 눈부심 방지 효과가 요구 사항을 충족하는지 확인합니다.
프레임 재질은 다양합니다(금속: 스테인리스 스틸, 티타늄 합금, 구리-니켈 합금; 플라스틱: TR90, PC 등). 코팅의 목적은 내마모성을 향상시키고, 부식을 방지하며, 미적 감각을 높이는 것입니다(예: 금색, 은색, 건 색상). 공정은 렌즈와 크게 다릅니다. 핵심은 마그네트론 스퍼터링 코팅(내마모성, 강한 접착력)을 사용합니다.
목표: 프레임 표면의 산화층, 기름때, 스탬핑 잔류물 및 지문을 제거하고, 프레임 표면 거칠기를 개선하며, 필름층의 접착력을 향상시키고, 후속 코팅 후 필름이 벗겨지거나 변색되는 것을 방지합니다.
연마 및 마무리 (금속 프레임만 해당): 금속 프레임 표면을 세심하게 연마하여 표면 긁힘 및 산화 반점을 제거하고, 프레임 표면을 매끄럽고 평평하게 만듭니다. 동시에 필름층의 접착을 용이하게 하기 위해 표면 거칠기를 증가시킵니다.
초음파 세척: 프레임을 전용 세척액(해당 재질에 맞게 금속은 알칼리 세척액, 플라스틱은 중성 세척액 사용)에 넣고 초음파 세척하여 기름때, 먼지 및 잔류 불순물을 제거합니다. 세척 후 순수로 깨끗이 헹굽니다.
탈수 및 건조: 세척된 안경테를 오븐에 넣고 저온(40-50°C)에서 건조합니다. 표면에 습기나 잔류물이 없도록 합니다. 플라스틱 안경테의 경우 변형을 방지하기 위해 온도를 제어해야 합니다.
이온 폭격 (선택 사항, 접착력 강화): 프레임 건조 후 진공 챔버로 보내 이온 폭격 처리를 합니다. 이 공정은 표면에 남아있는 미세 불순물과 산화층을 제거하여 표면 에너지를 더욱 높이고 필름층이 프레임에 더 단단히 결합되도록 합니다.
전처리된 안경테를 전용 고정구(코팅 영역을 가리지 않도록 프레임 모양에 맞게 맞춤 제작)에 고정하여 프레임이 느슨하거나 변형되지 않도록 합니다. 고정 시 긁힘을 방지하기 위해 프레임 표면을 만지지 않도록 주의합니다. 고정이 완료되면 고정구를 마그네트론 스퍼터링 진공 코팅 챔버로 보내고 챔버 문을 닫아 밀봉합니다.
진공 펌핑: 먼저 기계식 펌프를 작동시켜 거친 펌핑을 하고, 이어서 분자 펌프를 작동시켜 미세 펌핑을 합니다. 진공 코팅 챔버 내부의 진공도를 10⁻³ ~ 10⁻⁴ Pa로 높여 공기 불순물이 필름 증착을 방해하지 않도록 합니다.
대기 조절: 소량의 불활성 가스(주로 아르곤)를 진공 챔버에 주입하여 플라즈마 환경을 조성하고, 이는 후속 마그네트론 스퍼터링 조건을 제공하며 안경테 표면이 산화되는 것을 방지합니다.
프레임 코팅은 주로 마그네트론 스퍼터링 공정으로 수행됩니다. 요구 사항에 따라 다른 코팅 재료를 선택하며, 베이스 코팅, 기능 코팅, 장식 코팅의 세 가지 층으로 나뉩니다. 이는 내구성, 내식성 및 미적 매력을 보장합니다.
1단계: 베이스 코팅 (핵심 부식 방지) 적용: 금속 베이스 코팅(예: 크롬, 티타늄 또는 니켈)을 50-100 나노미터 두께로 증착합니다. 주요 기능은 후속 코팅층과 프레임 간의 접착력을 향상시키고, 동시에 금속 프레임의 산화 및 녹 발생을 방지하는 것입니다(플라스틱 프레임의 경우 이 단계는 생략될 수 있음).
2단계: 보호 코팅 (내마모성) 적용: 내마모성 기능 코팅(예: DLC 타입 초경질 코팅 또는 질화 티타늄)을 100-200 나노미터 두께로 증착합니다. 이는 프레임 표면의 경도를 높이고, 사용 중 긁힘 및 마모를 방지하며, 수명을 연장합니다.
3단계: 장식 코팅 (선택 사항, 외관 향상): 요구 사항에 따라 장식 코팅 재료(예: 티타늄 골드, 로즈 골드, 건 색상, 블랙)를 증착합니다. 두께는 50-100 나노미터여야 합니다. 균일한 색상과 색상 차이가 없도록 하여 프레임의 외관 질감을 향상시킵니다. 장식 코팅은 색상 바래짐을 방지하기 위해 우수한 내마모성도 가져야 합니다.
냉각: 코팅 공정이 완료된 후 스퍼터링을 중단하고 진공 챔버 내에서 프레임을 상온까지 자연 냉각합니다. 코팅층이 갈라지거나 변색될 수 있는 급격한 냉각은 피해야 합니다.
진공 제거: 건조 질소 가스를 점진적으로 주입하여 챔버 내부의 정상 압력으로 복원하여 공기가 급격히 유입되어 막층이 손상되는 것을 방지합니다.
두 번째 부분: 진공 챔버 문을 열고 고정구를 꺼내 안경테를 조심스럽게 분리합니다. 코팅된 표면을 만지지 않도록 주의하고 나중에 사용할 전용 용기에 넣습니다.
코팅된 프레임에 대한 포괄적인 검사를 수행하고, 자격이 되면 렌즈와 함께 조립 구역으로 보내 조립합니다.
외관 검사: 프레임 표면 색상이 균일한지, 색상 차이, 벗겨짐, 긁힘, 흠집, 지문이 있는지, 프레임이 변형되었는지 확인합니다.
성능 테스트: 프레임 코팅의 내마모성(특수 도구로 문질러 색상 바래짐이나 긁힘 없음), 접착력(테이프로 붙여 벗겨짐 없음), 금속 프레임의 내식성(간단한 염수 분무 테스트, 산화 없음)을 테스트합니다.
보관 및 분리: 코팅된 렌즈와 프레임은 별도로 보관해야 합니다. 렌즈는 전용 방진 봉투에 넣고, 프레임은 전용 포장 상자에 넣어 서로 마찰하여 코팅 표면이 긁히는 것을 방지해야 합니다.
조립 보호: 안경 조립 시 작업자는 방진 장갑을 착용하여 렌즈와 프레임의 코팅 표면에 지문이나 기름이 묻는 것을 방지해야 합니다. 렌즈를 장착할 때 렌즈 코팅 가장자리가 손상되지 않도록 과도한 힘을 가하지 않도록 주의해야 합니다.
전체 검사: 조립이 완료된 후 안경 전체에 대해 최종 검사를 수행하여 렌즈가 투명하게 빛을 투과하고 비정상적인 반사가 없으며, 프레임 색상이 균일하고 벗겨짐이 없으며, 전반적인 착용감이 편안하고 결함이 없는지 확인합니다.
