Процесс вакуумного покрытия линзы и оправы отдельно

Суть этого процесса заключается в разделении линзы и оправы для вакуумного напыления. Ключ к успеху заключается в учете различий в материалах (линзы в основном изготавливаются из смолы/стекла, а оправы — из металла/TR90) и функциональных требований (линзы фокусируются на оптических характеристиках, а оправы — на долговечности/декоративности/эстетической защите). Для отдельного нанесения покрытия 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 слоя покрытия. Это соответствует традиционному покрытию линз. Оптимизация деталей и адаптация для отдельного производства соответствуют требованиям соединения.

1. Обработка поверхности линзы (определение прочности адгезии пленки, ключевой этап)

   Цель: Тщательно удалить масляные пятна, пыль, статическое электричество и остаточные примеси с поверхности линзы, избегая таких проблем, как отслаивание, пятна и пузыри после нанесения покрытия, и заложив основу для адгезии оптической пленки.

   Ультразвуковая многоступенчатая очистка: Проходит ряд процессов, включая щелочную промывку (для удаления масла) → промывку обычной водой (для удаления щелочного раствора) → кислотную промывку (для удаления окисленных примесей) → промывку водой высокой чистоты (для удаления кислотного раствора) → промывку переливом (для удаления мелких остатков). На протяжении всего процесса строго контролируется чистота качества воды, чтобы избежать остаточных пятен от воды.

   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 каких-либо пятен от воды.

   Плазменная предварительная обработка (активация): После высыхания линз их помещают в предварительную вакуумную камеру, и инертный газ подается для бомбардировки поверхности линз плазмой, увеличивая поверхностную энергию линз и усиливая силу связи между последующим слоем пленки и основанием линзы, тем самым предотвращая отслаивание пленки.

2. Установка и зажим линзы

   После предварительной обработки линзы точно устанавливаются на специальное приспособление 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 приспособлением области нанесения покрытия на линзах. После завершения зажима приспособление помещается в камеру вакуумного напыления, и дверца камеры герметизируется.

3. Вакуумирование и предварительный нагрев вакуумной камеры

   • Грубое вакуумирование: Включите механический насос и откачайте воздух из камеры вакуумного напыления до состояния низкого вакуума (10⁻¹ - 10⁻² Па), тем самым удаляя большую часть 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 линзы и снизить напряжение в слое пленки, вызванное разницей температур во время последующего процесса 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 наносятся 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 — лист смолы (с меньшей твердостью), сначала наносится слой органического силиконового смолы 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 наносятся 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%, в то время как светопропускание увеличивается до 98%-99%, тем самым уменьшая отражения, блики и двоение.

   3. Шаг 3: Нанесение гидрофобной противообрастающей пленки (AF-пленка): Наконец, наносится слой фторированного материала для снижения поверхностной энергии линзы, обеспечивая водонепроницаемость, маслостойкость и устойчивость к отпечаткам пальцев. Это позволяет немедленно стирать загрязнения с линзы и продлевает срок службы пленки.

5. Охлаждение линз, снятие вакуума и удаление пленки

   • Охлаждение: После завершения процесса нанесения покрытия прекратите нагрев и дайте линзе естественным образом остыть в вакуумной камере до комнатной температуры. Избегайте быстрого охлаждения, которое может привести к растрескиванию или отслаиванию слоя покрытия.

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

   • Вторая часть: Откройте дверцу вакуумной камеры, извлеките приспособление для нанесения покрытия, осторожно извлеките 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 наличие на поверхности линзы дефектов, таких как пятна, отслаивание, хроматическая аберрация, отпечатки пальцев, водяные знаки или царапины, чтобы убедиться 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 процесса обработки линз. В основе используется магнетронное распыление (износостойкое, прочная адгезия).

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 слоя 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 слоя 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 высыхания 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 слой пленки более прочно связанным с оправой.

2. Установка и зажим линзы

   Закрепите предварительно обработанные оправы для очков на специальном приспособлении (изготовленном по индивидуальному заказу в соответствии с формой оправ, чтобы избежать закрытия области нанесения покрытия), убедившись, что оправы не ослаблены и не деформированы. При зажиме избегайте прикосновения к поверхности оправ, чтобы предотвратить царапины. После завершения зажима приспособление помещается в камеру вакуумного магнетронного распыления, и дверца камеры закрывается 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 камеры вакуумного напыления до 10⁻³ - 10⁻⁴ Па, чтобы гарантировать отсутствие воздушных примесей, мешающих осаждению пленки.

   • Регулировка атмосферы: Небольшое количество инертного газа (в основном аргона) вводится в вакуумную камеру 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 процессом 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): Наносится 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): Наносится 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): Наносится 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, снятие вакуума и снижение пленки

   • Охлаждение: После завершения процесса нанесения покрытия прекратите распыление и дайте оправе естественным образом остыть в вакуумной камере до комнатной температуры. Избегайте быстрого охлаждения, которое может привести к растрескиванию или выцветанию слоя покрытия.

   • Снятие 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 приспособление, 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 нанесенного покрытия оправы, и если она квалифицирована, отправьте ее в зону сборки для сборки вместе с линзой.

   • Проверка внешнего вида: Проверьте равномерность цвета поверхности оправы, наличие цветовых различий, отслаивания, царапин, пятен, отпечатков пальцев и деформации оправы.

   • 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 в солевом тумане, 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 поверхностей покрытия 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 прозрачно пропускают свет, без аномальных отражений, что цвет оправы равномерный и нет отслаивания, а общая посадка комфортная и без дефектов.