Процесс вакуумного покрытия линзы и оправы отдельно

Суть этого процесса заключается в раздельной вакуумной обработке линз и оправ. Ключевым моментом является учет различий в материалах (линзы в основном изготавливаются из смолы/стекла, а оправы — из металла/TR90) и функциональных требованиях (линзы фокусируются на оптических характеристиках, а оправы — на долговечности/декоративной/эстетической защите). Для отдельной обработки и последующей сборки используются различные параметры процесса, материалы покрытия и процедуры. Это обеспечивает как оптические характеристики, так и долговечность и эстетику оправы. Это основной усовершенствованный метод производства в отрасли. Общий процесс разделен на две основные линии: процесс вакуумного напыления линз и процесс вакуумного напыления оправ. Наконец, он связан со сборкой и проверкой. Ниже приводится полный стандартный промышленный процесс, четкий и реализуемый.

Суть процесса: Сосредоточившись на «приоритете оптических характеристик», мы в первую очередь обеспечиваем светопропускание, антибликовый эффект и адгезию покрытия. Это соответствует традиционному покрытию линз. Оптимизация деталей и адаптация для раздельного производства соответствуют требованиям соединения.

1. Обработка поверхности линз (определение прочности адгезии пленки, основной этап)

   Цель: Тщательное удаление масляных пятен, пыли, статического электричества и остаточных примесей с поверхности линз, предотвращение таких проблем, как отслаивание, пятна и пузыри после нанесения покрытия, и создание основы для адгезии оптической пленки.

   Многоступенчатая ультразвуковая очистка: Проводится серия процессов, включая щелочную промывку (для удаления масла) → промывку обычной водой (для удаления щелочного раствора) → кислотную промывку (для удаления окисленных примесей) → промывку высокочистой водой (для удаления кислотного раствора) → промывку переливом (для удаления мелких остатков). На протяжении всего процесса строго контролируется чистота воды, чтобы избежать образования водяных пятен.

   Обезвоживание и сушка: После очистки поместите линзы в специальную печь и сушите их при низкой температуре 60-80°C. Температуру следует постепенно повышать и понижать, чтобы предотвратить деформацию линз и обеспечить полное высыхание поверхности без водяных пятен.

   Плазменная предварительная обработка (активация): После сушки линзы помещаются в предварительную вакуумную камеру, и вводится инертный газ для бомбардировки поверхности линз плазмой, увеличивая поверхностную энергию линз и усиливая силу сцепления между последующим слоем пленки и основой линзы, тем самым предотвращая отслаивание пленки.

2. Установка и зажим линз

   После предварительной обработки линзы точно устанавливаются на специальный крепеж для нанесения покрытия (зонтичную раму) в соответствии с требованиями ориентации выпуклой и вогнутой поверхности (обычно выпуклой поверхностью к источнику испарения пленочного материала). Убедитесь, что линзы надежно закреплены без люфта, и в то же время избегайте блокировки крепежом области нанесения покрытия на линзах. После завершения зажима крепеж помещается в вакуумную камеру для нанесения покрытия, и дверца камеры герметизируется.

3. Вакуумирование и предварительный нагрев вакуумной камеры

   • Грубое вакуумирование: Включите механический насос и откачайте воздух из вакуумной камеры до состояния низкого вакуума (10⁻¹ - 10⁻² Па), тем самым удаляя большинство воздушных примесей.

   • Полное вакуумирование: Включите диффузионный или молекулярный насос для дальнейшего повышения уровня вакуума до высокого вакуума, требуемого процессом (10⁻³ - 10⁻⁵ Па). В этом состоянии молекулы воздуха не будут мешать осаждению атомов/молекул на пленочный материал, обеспечивая равномерный и плотный слой пленки.

   Предварительный нагрев линз: После достижения требуемой степени вакуума линзы подвергаются низкотемпературному предварительному нагреву (температура регулируется в зависимости от материала линзы: 40-60°C для линз из смолы, 80-100°C для стеклянных линз), чтобы обеспечить равномерную температуру линз и снизить напряжение в слое пленки, вызванное разницей температур в процессе последующего нанесения покрытия, предотвращая растрескивание пленки.

4. Линзы подвергаются формальному вакуумному напылению (многослойная композитная пленка, основной процесс)

   Покрытие линз фокусируется на «оптических функциях». Используется вакуумное испарительное напыление (основной метод) или магнетронное распыление (для высококачественных применений). Многослойные композитные пленки осаждаются в фиксированной последовательности, а толщина каждого слоя контролируется в реальном времени с помощью кристального контрольного прибора и светового контрольного прибора с точностью до нанометрового уровня.

   1. Шаг 1: Нанесение твердого покрытия (опционально): Если основа линзы представляет собой лист смолы (с низкой твердостью), сначала наносится слой органического кремниевого полимера и твердое покрытие для повышения твердости поверхности линзы, предотвращая царапины при последующем использовании. Толщина покрытия должна контролироваться в пределах 100-200 нанометров.

   2. Шаг 2: Нанесение многослойного антибликового покрытия (AR-покрытие): Поочередно осаждаются материалы с высоким показателем преломления (например, TiO₂, ZrO₂) и материалы с низким показателем преломления (например, SiO₂, MgF₂), причем количество слоев обычно составляет от 5 до 15. Толщина каждого слоя составляет от нескольких десятков до нескольких сотен нанометров. Благодаря деструктивной интерференции света коэффициент отражения поверхности линзы снижается с 8% до 0,2% - 1,5%, а светопропускание увеличивается до 98% - 99%, тем самым уменьшая отражения, блики и двоение изображения.

   3. Шаг 3: Нанесение гидрофобной антистатической пленки (AF-пленка): Наконец, наносится слой фторированного материала для снижения поверхностной энергии линзы, обеспечивая водоотталкивающие, маслостойкие и устойчивые к отпечаткам пальцев свойства. Это позволяет легко удалять загрязнения с линзы и продлевает срок службы пленки.

5. Охлаждение линз, сброс вакуума и снятие пленки

   • Охлаждение: После завершения процесса нанесения покрытия прекращается нагрев, и линзы естественным образом охлаждаются в вакуумной камере до комнатной температуры. Избегайте быстрого охлаждения, которое может привести к растрескиванию или отслаиванию покрытия.

   • Сброс вакуума: Постепенно вводите сухой азот в вакуумную камеру, чтобы восстановить нормальное давление в камере (сброс вакуума), чтобы предотвратить быстрое попадание воздуха и повреждение пленки.

   • Вторая часть: Откройте дверцу вакуумной камеры, извлеките крепеж для нанесения покрытия, осторожно достаньте линзу и избегайте прикосновения к поверхности покрытия линзы, чтобы предотвратить царапины и загрязнение.

6. Проверка линз (для дальнейшего использования при прохождении)

   Нанесенные покрытия линз проходят два этапа проверки. После прохождения проверки они помещаются в специальную зону хранения и ожидают сборки с оправами.

   • Визуальный осмотр: Проверьте, нет ли на поверхности линзы дефектов, таких как пятна, отслаивание, хроматическая аберрация, отпечатки пальцев, водяные знаки или царапины, убедившись в целостности внешнего вида.

   • Оптическая проверка: Тестирует светопропускание, отражение и мутность линз, чтобы убедиться в соответствии оптическим стандартам, и проверяет, соответствуют ли антибликовые и антибликовые эффекты требованиям.

Материалы оправ разнообразны (металл: нержавеющая сталь, титановый сплав, медно-никелевый сплав; пластик: TR90, PC и т. д.). Цель покрытия — повысить износостойкость, предотвратить коррозию и улучшить эстетику (например, золотой, серебряный, оружейный цвет). Процесс значительно отличается от обработки линз. В основе используется магнетронное распыление (износостойкое, прочное сцепление).

1. Предварительная обработка оправы (соответствие материалу оправы, ключевая противоскользящая обработка)

   Цель: Удалить оксидный слой, масляные пятна, остатки штамповки и отпечатки пальцев с поверхности оправы, улучшить шероховатость поверхности оправы, повысить адгезию пленки и предотвратить отслаивание или выцветание пленки после последующего нанесения покрытия.

   Полировка и отделка (только для металлических оправ): Выполните тщательную шлифовку и полировку поверхности металлических оправ для удаления поверхностных царапин и пятен окисления, делая поверхность оправы гладкой и ровной. В то же время увеличьте шероховатость поверхности для облегчения адгезии пленки.

   Ультразвуковая очистка: Поместите оправу в специальный чистящий раствор (для соответствующего материала используйте щелочной чистящий раствор для металлов и нейтральный чистящий раствор для пластиков) и проведите ультразвуковую очистку для удаления масляных пятен, пыли и остаточных примесей. После очистки тщательно промойте чистой водой.

   Обезвоживание и сушка: Поместите очищенные оправы для очков в печь и сушите их при низкой температуре (40-50°C). Убедитесь, что на поверхности нет влаги или остатков. Для пластиковых оправ для очков температуру необходимо контролировать, чтобы предотвратить деформацию.

   Ионная бомбардировка (опционально, для повышения адгезии): После сушки оправы помещаются в вакуумную камеру для обработки ионной бомбардировкой. Этот процесс удаляет мельчайшие примеси и оксидные слои, оставшиеся на поверхности, дополнительно повышая поверхностную энергию и делая пленку более прочно сцепленной с оправой.

2. Установка и зажим линз

   Закрепите предварительно обработанные оправы для очков на специальном крепеже (изготовленном по индивидуальному заказу в соответствии с формой оправы, чтобы избежать закрытия области нанесения покрытия), убедившись, что оправы не болтаются и не деформированы. При зажиме избегайте прикосновения к поверхности оправы, чтобы предотвратить царапины. После завершения зажима поместите крепеж в вакуумную камеру для магнетронного распыления и закройте дверцу камеры для герметизации.

3. Вакуумирование и регулировка атмосферы в вакуумной камере

   • Вакуумная откачка: Сначала включите механический насос для грубой откачки, затем включите молекулярный насос для тонкой откачки. Повысьте уровень вакуума внутри вакуумной камеры до 10⁻³ - 10⁻⁴ Па, чтобы гарантировать отсутствие воздушных примесей, мешающих осаждению пленки.

   • Регулировка атмосферы: В вакуумную камеру вводится небольшое количество инертного газа (в основном аргона) для создания плазменной среды, которая обеспечивает условия для последующего магнетронного распыления и защищает поверхность оправы для очков от окисления.

4. Оправа подвергается формальному вакуумному напылению (с акцентом на износостойкость и декоративность)

   Нанесение покрытия на оправу в основном осуществляется методом магнетронного распыления. В зависимости от требований выбираются различные материалы покрытия, и оно делится на три слоя: базовое покрытие, функциональное покрытие и декоративное покрытие. Это обеспечивает долговечность, коррозионную стойкость и эстетическую привлекательность.

   1. Шаг 1: Нанесение базового покрытия (основная антикоррозийная защита): Осаждается слой металлического базового покрытия (например, хрома, титана или никеля) толщиной 50-100 нанометров. Основная функция — повышение адгезии между последующим слоем покрытия и оправой, а также предотвращение окисления и ржавления металлической оправы (этот шаг может быть пропущен для пластиковых оправ).

   2. Шаг 2: Нанесение защитного покрытия (для износостойкости): Осаждается слой износостойкого функционального покрытия (например, сверхтвердое покрытие типа DLC или нитрид титана) толщиной 100-200 нанометров. Это повысит твердость поверхности оправы, предотвратит царапины и износ при использовании, а также продлит срок службы.

   3. Шаг 3: Нанесение декоративного покрытия (опционально, для улучшения внешнего вида): Осаждается материал декоративного покрытия (например, титановое золото, розовое золото, оружейный цвет, черный) в соответствии с требованиями. Толщина должна составлять 50-100 нанометров. Обеспечьте равномерный цвет и отсутствие цветовых различий, улучшая текстуру внешнего вида оправы. Декоративное покрытие также должно обладать хорошей износостойкостью, чтобы предотвратить легкое выцветание.

5. Охлаждение оправы, сброс вакуума и снятие пленки

   • Охлаждение: После завершения процесса нанесения покрытия прекращается распыление, и оправа естественным образом охлаждается в вакуумной камере до комнатной температуры. Избегайте быстрого охлаждения, которое может привести к растрескиванию или выцветанию покрытия.

   • Сброс вакуума: Постепенно вводите сухой азот для восстановления нормального давления внутри камеры, чтобы предотвратить быстрое попадание воздуха и повреждение слоя пленки.

   • Вторая часть: Откройте дверцу вакуумной камеры, извлеките крепеж, осторожно снимите оправу для очков, избегайте прикосновения к покрытой поверхности и поместите ее в специальный контейнер для последующего использования.

6. Проверка оправы (для дальнейшего использования при прохождении)

   Проведите комплексную проверку нанесенной оправы, и если она квалифицирована, отправьте ее в зону сборки для сборки вместе с линзами.

   • Проверка внешнего вида: Проверьте, является ли цвет поверхности оправы равномерным, нет ли цветовых различий, отслаивания, царапин, пятен, отпечатков пальцев, и не деформирована ли оправа.

   • Тест производительности: Проверьте износостойкость покрытия на оправе (протрите специальным инструментом, без выцветания или царапин), адгезию (приклейте лентой, без отслаивания) и коррозионную стойкость для металлических оправ (простой тест на солевой туман, без окисления).

• Хранение и изоляция: Нанесенные покрытия линз и оправ следует хранить отдельно. Линзы следует помещать в специальный пыленепроницаемый пакет, а оправы — в специальную упаковочную коробку, чтобы предотвратить их трение друг о друга и царапание покрытой поверхности.

• Защита при сборке: При сборке очков оператор должен носить безпылевые перчатки, чтобы предотвратить загрязнение покрытых поверхностей линз и оправ отпечатками пальцев и масла; при установке линз избегайте чрезмерного усилия, чтобы предотвратить повреждение края покрытия линзы.

• Общая проверка: После завершения сборки проводится окончательная проверка всей пары очков, чтобы убедиться, что линзы прозрачны, без аномальных отражений, что цвет оправы равномерный и нет отслаивания, и что общее ношение комфортное и без дефектов.