O processo de revestimento de vácuo da lente e do quadro separadamente

O cerne deste processo é separar a lente e a armação para revestimento a vácuo. A chave reside em considerar as diferenças de material (lentes são feitas principalmente de resina/vidro, enquanto armações são feitas principalmente de metal/TR90) e requisitos funcionais (lentes focam no desempenho óptico, enquanto armações focam na durabilidade/proteção decorativa/estética). Parâmetros de processo, materiais de revestimento e procedimentos diferentes são adotados para completar o revestimento separadamente e depois montá-los. Isso garante o desempenho óptico e a durabilidade e estética da armação. É um método de produção refinado e mainstream na indústria. O processo geral é dividido em duas linhas principais: o processo de revestimento a vácuo de lentes e o processo de revestimento a vácuo de armações. Finalmente, é conectado com montagem e inspeção. O seguinte é o processo industrial completo, claro e implementável.

Cerne do processo: Focando na "prioridade de desempenho óptico", priorizamos garantir a transmitância de luz, o efeito antirreflexo e a adesão da camada de revestimento. Isso é consistente com o revestimento tradicional de lentes. A otimização de detalhes e a adaptação para produção separada atendem aos requisitos de conexão.

1. Tratamento de superfície da lente (determinando a força de adesão da camada de filme, o passo central)

   Objetivo: Remover completamente manchas de óleo, poeira, eletricidade estática e impurezas residuais da superfície da lente, evitando problemas como descascamento, manchas e bolhas após o revestimento, e estabelecendo a base para a adesão da camada de filme óptico.

   Limpeza ultrassônica multiestágio: Passa por uma série de processos incluindo lavagem alcalina (para remover óleo) → lavagem com água normal (para remover solução alcalina) → lavagem ácida (para remover impurezas oxidadas) → lavagem com água de alta pureza (para remover solução ácida) → enxágue por transbordamento (para remover resíduos finos). Durante todo o processo, a pureza da qualidade da água é rigorosamente controlada para evitar que manchas de água permaneçam.

   Desidratação e secagem: Após a limpeza, coloque as lentes em um forno dedicado e seque-as a uma temperatura baixa de 60-80°C. A temperatura deve ser gradualmente aumentada e diminuída para evitar que as lentes se deformem e para garantir que a superfície esteja completamente seca e livre de quaisquer manchas de água.

   Pré-tratamento por plasma (ativação): Após as lentes serem secas, elas são enviadas para a câmara de pré-vácuo e gás inerte é introduzido para gerar bombardeamento de plasma na superfície das lentes, aumentando a energia superficial das lentes e a força de ligação entre a camada de filme subsequente e a base da lente, prevenindo assim o descascamento da camada de filme.

2. Montagem e fixação da lente

   Após as lentes passarem pelo pré-tratamento, elas são precisamente instaladas no dispositivo de revestimento dedicado (quadro de guarda-chuva) de acordo com os requisitos das orientações da superfície convexa e côncava (geralmente com a superfície convexa voltada para a fonte de evaporação do material do filme). Certifique-se de que as lentes estejam firmemente fixadas sem folga, e ao mesmo tempo, evite que o dispositivo bloqueie a área de revestimento das lentes. Após a fixação ser concluída, o dispositivo é enviado para a câmara de revestimento a vácuo e a porta da câmara é selada.

3. Vácuo da câmara e pré-aquecimento

   • Vácuo bruto: Inicie a bomba mecânica e retire o ar dentro da câmara de revestimento a vácuo para um estado de baixo vácuo (10⁻¹ a 10⁻² Pa), removendo assim a maioria das impurezas do ar.

   • Vácuo completo: Inicie a bomba de difusão ou bomba molecular para aumentar ainda mais o nível de vácuo para o alto vácuo exigido pelo processo (10⁻³ a 10⁻⁵ Pa). Neste estado, as moléculas de ar não interferirão na deposição de átomos/moléculas no material do filme, garantindo uma camada de filme uniforme e densa.

   Pré-aquecimento da lente: Após o grau de vácuo atender ao padrão, a lente é submetida a pré-aquecimento a baixa temperatura (a temperatura é ajustada de acordo com o material da lente, 40-60°C para lentes de resina, 80-100°C para lentes de vidro), para garantir a temperatura uniforme da lente e reduzir o estresse da camada de filme causado pela diferença de temperatura durante o processo de revestimento subsequente, prevenindo o rachamento da camada de filme.

4. As lentes passam pelo revestimento a vácuo formal (filme composto multicamadas, o processo central)

   O revestimento de lentes foca em "funções ópticas". Utiliza revestimento por evaporação a vácuo (o método mainstream) ou revestimento por pulverização catódica (para aplicações de ponta). Múltiplas camadas de filmes compostos são depositadas em uma sequência fixa, e a espessura de cada camada é monitorada em tempo real por um instrumento de controle de cristal e um instrumento de controle de luz, com precisão de até nível nanométrico.

   1. Passo 1: Aplique revestimento duro (opcional): Se a base da lente for uma folha de resina (com menor dureza), deposite primeiro uma camada de resina de silicone orgânico e um revestimento duro para aumentar a dureza superficial da lente, prevenindo arranhões durante o uso posterior. A espessura do revestimento deve ser controlada entre 100 e 200 nanômetros.

   2. Passo 2: Aplique revestimento antirreflexo multicamadas (revestimento AR): Deposite alternadamente materiais de alto índice de refração (como TiO₂, ZrO₂) e materiais de baixo índice de refração (como SiO₂, MgF₂), com o número de camadas geralmente variando de 5 a 15. Cada camada tem cerca de dezenas a centenas de nanômetros de espessura. Através da interferência destrutiva da luz, a taxa de reflexão da superfície da lente é reduzida de 8% para 0,2% - 1,5%, enquanto a transmitância de luz é aumentada para 98% - 99%, reduzindo assim reflexos, brilho e imagens fantasma.

   3. Passo 3: Aplique filme hidrofóbico anti-incrustante (filme AF): Finalmente, deposite uma camada de material fluorado para reduzir a energia superficial da lente, alcançando efeitos à prova d'água, resistente a óleo e a impressões digitais. Isso permite que as manchas da lente sejam limpas imediatamente e estende a vida útil da camada de filme.

5. Resfriamento da lente, quebra de vácuo e remoção de filme

   • Resfriamento: Após a conclusão do processo de revestimento, pare o aquecimento e deixe a lente esfriar naturalmente na câmara de vácuo até a temperatura ambiente. Evite resfriamento rápido que pode causar rachaduras ou queda da camada de revestimento.

   • Quebra de vácuo: Introduza gradualmente gás nitrogênio seco na câmara de vácuo para restaurar a pressão da câmara ao normal (quebrando o vácuo), para evitar que o ar entre rapidamente e danifique a camada de filme.

   • Segunda parte: Abra a porta da câmara de vácuo, remova o dispositivo de revestimento, retire cuidadosamente a lente e evite tocar na superfície de revestimento da lente para evitar arranhões e contaminação.

6. Inspeção da lente (a ser mantida para uso futuro após aprovação)

   As lentes revestidas passam por duas rodadas de inspeções. Uma vez aprovadas na inspeção, são colocadas em uma área de armazenamento dedicada e aguardam a montagem com as armações.

   • Inspeção visual: Verifique se há defeitos como manchas, descascamento, aberração cromática, impressões digitais, marcas d'água ou arranhões na superfície da lente, garantindo que a aparência esteja intacta.

   • Inspeção óptica: Testa a transmitância de luz, refletância e neblina das lentes para garantir a conformidade com os padrões ópticos, e verifica se os efeitos antirreflexo e anti-brilho atendem aos requisitos.

Os materiais das armações são diversos (metal: aço inoxidável, liga de titânio, liga de cobre-níquel; plástico: TR90, PC, etc.). O propósito do revestimento é aumentar a resistência ao desgaste, prevenir a corrosão e aumentar a estética (como cor dourada, prateada, grafite). O processo é significativamente diferente do das lentes. O cerne utiliza revestimento por pulverização catódica (resistente ao desgaste, forte adesão).

1. Pré-processamento da armação (combinando com o material da armação, tratamento antiderrapante chave)

   Objetivo: Remover a camada de óxido, manchas de óleo, resíduos de estampagem e impressões digitais da superfície da armação, melhorar a rugosidade da superfície da armação, aumentar a adesão da camada de filme e prevenir o descascamento ou desbotamento do filme após o revestimento subsequente.

   Polimento e acabamento (apenas para armações de metal): Realize moagem e polimento meticulosos na superfície das armações de metal para remover arranhões superficiais e manchas de oxidação, tornando a superfície da armação lisa e plana. Ao mesmo tempo, aumente a rugosidade da superfície para facilitar a adesão da camada de filme.

   Limpeza ultrassônica: Coloque a armação na solução de limpeza dedicada (para o material correspondente, use solução de limpeza alcalina para metais e solução de limpeza neutra para plásticos), e realize limpeza ultrassônica para remover manchas de óleo, poeira e impurezas residuais. Após a limpeza, enxágue completamente com água pura.

   Desidratação e secagem: Coloque as armações de óculos limpas em um forno e seque-as a baixa temperatura (40-50°C). Certifique-se de que não haja umidade ou resíduos na superfície. Para armações de óculos de plástico, a temperatura precisa ser controlada para evitar deformação.

   Bombardeamento iônico (opcional, para aumentar a adesão): Após a armação ser seca, ela é enviada para a câmara de vácuo para tratamento de bombardeamento iônico. Este processo remove as impurezas minúsculas e camadas de óxido restantes na superfície, aumentando ainda mais a energia superficial e fazendo com que a camada de filme se ligue mais firmemente à armação.

2. Montagem e fixação da lente

   Fixe as armações de óculos pré-tratadas no dispositivo dedicado (personalizado de acordo com a forma das armações para evitar cobrir a área de revestimento), garantindo que as armações não estejam soltas ou deformadas. Durante a fixação, evite tocar na superfície das armações para evitar arranhões. Após a fixação ser concluída, envie o dispositivo para a câmara de revestimento a vácuo por pulverização catódica e feche a porta da câmara para selá-la.

3. Vácuo da câmara e ajuste de atmosfera

   • Bombeamento de vácuo: Primeiro, inicie a bomba mecânica para bombeamento bruto, depois inicie a bomba molecular para bombeamento fino. Eleve o nível de vácuo dentro da câmara de revestimento a vácuo para 10⁻³ a 10⁻⁴ Pa para garantir que não haja impurezas de ar interferindo na deposição do filme.

   • Ajuste de atmosfera: Uma pequena quantidade de gás inerte (principalmente argônio) é introduzida na câmara de vácuo para criar um ambiente de plasma, que fornece condições para a pulverização catódica subsequente e protege a superfície da armação de óculos contra oxidação.

4. A armação é submetida ao revestimento a vácuo formal (com ênfase em resistência ao desgaste e decoração)

   O revestimento da armação é realizado principalmente pelo processo de pulverização catódica. De acordo com os requisitos, diferentes materiais de revestimento são selecionados, e é dividido em três camadas: revestimento base, revestimento funcional e revestimento decorativo. Isso garante durabilidade, resistência à corrosão e apelo estético.

   1. Passo 1: Aplique revestimento base (anti-corrosão central): Deposite uma camada de revestimento base metálico (como cromo, titânio ou níquel), com espessura de 50-100 nanômetros. A função principal é aumentar a adesão entre a camada de revestimento subsequente e a armação, e ao mesmo tempo prevenir a oxidação e ferrugem da armação metálica (este passo pode ser omitido para armações de plástico).

   2. Passo 2: Aplique revestimento protetor (para resistência ao desgaste): Deposite uma camada de revestimento funcional resistente ao desgaste (como revestimento ultradurável tipo DLC ou nitreto de titânio), com espessura de 100-200 nanômetros. Isso aumentará a dureza da superfície da armação, prevenirá arranhões e desgaste durante o uso, e estenderá a vida útil.

   3. Passo 3: Aplique revestimento decorativo (opcional, para melhorar a aparência): Deposite o material de revestimento decorativo (como ouro de titânio, ouro rosa, cor grafite, preto) de acordo com os requisitos. A espessura deve ser de 50-100 nanômetros. Garanta cor uniforme e sem diferença de cor, melhorando a textura de aparência da armação. O revestimento decorativo também deve ter boa resistência ao desgaste para evitar desbotamento fácil da cor.

5. Resfriamento da armação, quebra de vácuo e rebaixamento do filme

   • Resfriamento: Após a conclusão do processo de revestimento, pare a pulverização e deixe a armação esfriar naturalmente na câmara de vácuo até a temperatura ambiente. Evite resfriamento rápido que pode causar rachaduras ou desbotamento da camada de revestimento.

   • Remova o vácuo: Introduza gradualmente gás nitrogênio seco para restaurar a pressão normal dentro da câmara, para evitar que o ar entre rapidamente e danifique a camada de membrana.

   • Segunda parte: Abra a porta da câmara de vácuo, remova o dispositivo, retire cuidadosamente a armação de óculos, evite tocar na superfície revestida e coloque-a em um recipiente dedicado para uso posterior.

6. Inspeção da armação (a ser mantida para uso futuro após aprovação)

   Realize uma inspeção completa da armação revestida e, se estiver qualificada, envie-a para a área de montagem para montagem em conjunto com a lente.

   • Inspeção de aparência: Verifique se a cor da superfície da armação é uniforme, se há diferença de cor, descascamento, arranhões, manchas, impressões digitais e se a armação está deformada.

   • Teste de desempenho: Teste a resistência ao desgaste do revestimento na armação (limpe com uma ferramenta especial, sem desbotamento ou arranhões), adesão (cole com fita, sem descascamento) e resistência à corrosão para armações de metal (teste simples de spray de sal, sem oxidação).

• Armazenamento e isolamento: As lentes e armações revestidas devem ser armazenadas separadamente. As lentes devem ser colocadas em um saco à prova de poeira dedicado, e as armações devem ser colocadas em uma caixa de embalagem dedicada para evitar que se esfreguem e arranhem a superfície revestida.

• Proteção de montagem: Ao montar os óculos, o operador deve usar luvas sem poeira para evitar que impressões digitais e óleo contaminem as superfícies de revestimento das lentes e armações; ao instalar as lentes, evite aplicar força excessiva para evitar danos à borda do revestimento da lente.

• Inspeção geral: Após a montagem ser concluída, uma inspeção final é realizada em todo o par de óculos para garantir que as lentes transmitam luz de forma transparente, sem reflexos anormais, que a cor da armação seja uniforme e não haja descascamento, e que o uso geral seja confortável e livre de defeitos.