El proceso de recubrimiento al vacío de la lente y el marco por separado

El núcleo de este proceso es separar la lente y la montura para el recubrimiento al vacío. La clave reside en considerar las diferencias en material (las lentes son mayormente de resina/vidrio, mientras que las monturas son mayormente de metal/TR90) y los requisitos funcionales (las lentes se centran en el rendimiento óptico, mientras que las monturas se centran en la durabilidad/protección decorativa/estética). Se adoptan diferentes parámetros de proceso, materiales de recubrimiento y procedimientos para completar el recubrimiento por separado y luego ensamblarlos. Esto garantiza tanto el rendimiento óptico como la durabilidad y la estética de la montura. Es un método de producción refinado y principal en la industria. El proceso general se divide en dos líneas principales: el proceso de recubrimiento al vacío de lentes y el proceso de recubrimiento al vacío de monturas. Finalmente, se conecta con el ensamblaje y la inspección. A continuación, se presenta el proceso estándar industrial completo, claro y aplicable.

Núcleo del proceso: Centrándonos en la "prioridad del rendimiento óptico", priorizamos garantizar la transmitancia de la luz, el efecto antirreflejo y la adhesión de la capa de recubrimiento. Esto es coherente con el recubrimiento tradicional de lentes. La optimización de los detalles y la adaptación para la producción separada cumplen los requisitos de conexión.

1. Tratamiento de la superficie de la lente (determinación de la fuerza de adhesión de la capa de película, el paso clave)

   Objetivo: Eliminar a fondo las manchas de grasa, el polvo, la electricidad estática y las impurezas residuales de la superficie de la lente, evitando problemas como el desprendimiento, las manchas y las burbujas después del recubrimiento, y sentando las bases para la adhesión de la capa de película óptica.

   Limpieza ultrasónica multietapa: Se somete a una serie de procesos que incluyen lavado alcalino (para eliminar grasa) → lavado con agua normal (para eliminar la solución alcalina) → lavado ácido (para eliminar impurezas oxidadas) → lavado con agua de alta pureza (para eliminar la solución ácida) → enjuague por desbordamiento (para eliminar residuos finos). Durante todo el proceso, se controla estrictamente la pureza de la calidad del agua para evitar que queden manchas de agua.

   Deshidratación y secado: Después de la limpieza, coloque las lentes en un horno dedicado y séquelas a baja temperatura de 60-80°C. La temperatura debe aumentarse y disminuirse gradualmente para evitar que las lentes se deformen y para asegurar que la superficie esté completamente seca y libre de manchas de agua.

   Pretratamiento con plasma (activación): Después de secar las lentes, se introducen en la cámara de pre-vacío y se introduce gas inerte para generar bombardeo de plasma en la superficie de las lentes, aumentando la energía superficial de las lentes y mejorando la fuerza de unión entre la capa de película subsiguiente y la base de la lente, evitando así el desprendimiento de la capa de película.

2. Montaje y sujeción de lentes

   Después de que las lentes hayan sido pretratadas, se instalan con precisión en el accesorio de recubrimiento dedicado (marco de paraguas) de acuerdo con los requisitos de orientación de la superficie convexa y cóncava (generalmente con la superficie convexa mirando a la fuente de evaporación del material de la película). Asegúrese de que las lentes estén firmemente fijadas sin holgura y, al mismo tiempo, evite que el accesorio bloquee el área de recubrimiento de las lentes. Una vez completada la sujeción, el accesorio se introduce en la cámara de recubrimiento al vacío y se sella la puerta de la cámara.

3. Vacuado y precalentamiento de la cámara de vacío

   • Vacuado preliminar: Inicie la bomba mecánica y aspire el aire dentro de la cámara de recubrimiento al vacío a un estado de bajo vacío (10⁻¹ a 10⁻² Pa), eliminando así la mayoría de las impurezas del aire.

   • Vacuado completo: Inicie la bomba de difusión o la bomba molecular para aumentar aún más el nivel de vacío al alto vacío requerido por el proceso (10⁻³ a 10⁻⁵ Pa). En este estado, las moléculas de aire no interferirán con la deposición de átomos/moléculas en el material de la película, asegurando una capa de película uniforme y densa.

   Precalentamiento de lentes: Después de que el grado de vacío cumpla con el estándar, la lente se somete a un precalentamiento a baja temperatura (la temperatura se ajusta según el material de la lente, 40-60°C para lentes de resina, 80-100°C para lentes de vidrio), para asegurar la temperatura uniforme de la lente y reducir el estrés de la capa de película causado por la diferencia de temperatura durante el proceso de recubrimiento subsiguiente, evitando que la capa de película se agriete.

4. Las lentes se someten a un recubrimiento formal al vacío (película compuesta multicapa, el proceso central)

   El recubrimiento de lentes se centra en las "funciones ópticas". Utiliza recubrimiento por evaporación al vacío (el método principal) o recubrimiento por pulverización catódica (para aplicaciones de alta gama). Se depositan múltiples capas de películas compuestas en una secuencia fija, y el grosor de cada capa se monitoriza en tiempo real mediante un instrumento de control de cristal y un instrumento de control de luz, con una precisión de hasta el nivel nanométrico.

   1. Paso 1: Aplicar recubrimiento duro (opcional): Si la base de la lente es una lámina de resina (con menor dureza), primero deposite una capa de resina de silicona orgánica y un recubrimiento duro para mejorar la dureza superficial de la lente, evitando arañazos durante el uso posterior. El grosor del recubrimiento debe controlarse entre 100 y 200 nanómetros.

   2. Paso 2: Aplicar recubrimiento antirreflejo multicapa (recubrimiento AR): Depositar alternativamente materiales de alto índice de refracción (como TiO₂, ZrO₂) y materiales de bajo índice de refracción (como SiO₂, MgF₂), con un número de capas que generalmente varía de 5 a 15. Cada capa tiene un grosor de decenas a cientos de nanómetros. A través de la interferencia destructiva de la luz, la tasa de reflexión de la superficie de la lente se reduce del 8% a 0.2% - 1.5%, mientras que la transmitancia de la luz aumenta al 98% - 99%, reduciendo así los reflejos, el deslumbramiento y las imágenes fantasma.

   3. Paso 3: Aplicar película hidrofóbica antiincrustante (película AF): Finalmente, depositar una capa de material fluorado para reducir la energía superficial de la lente, logrando efectos impermeables, resistentes al aceite y a las huellas dactilares. Esto permite limpiar las manchas de la lente inmediatamente y prolonga la vida útil de la capa de película.

5. Enfriamiento de lentes, ruptura de vacío y eliminación de película

   • Enfriamiento: Una vez completado el proceso de recubrimiento, detenga el calentamiento y deje que la lente se enfríe naturalmente en la cámara de vacío a temperatura ambiente. Evite el enfriamiento rápido que puede causar que la capa de recubrimiento se agriete o se desprenda.

   • Ruptura del vacío: Introduzca gradualmente gas nitrógeno seco en la cámara de vacío para restaurar la presión de la cámara a la normalidad (rompiendo el vacío), para evitar que el aire entre rápidamente y dañe la capa de película.

   • Segunda parte: Abra la puerta de la cámara de vacío, retire el accesorio de recubrimiento, saque cuidadosamente la lente y evite tocar la superficie de recubrimiento de la lente para evitar arañazos y contaminación.

6. Inspección de lentes (para ser conservadas para uso futuro si pasan)

   Las lentes recubiertas se someten a dos rondas de inspecciones. Una vez que pasan la inspección, se colocan en un área de almacenamiento dedicada y esperan el ensamblaje con las monturas.

   • Inspección visual: Verifique si hay algún defecto como manchas, desprendimiento, aberración cromática, huellas dactilares, marcas de agua o arañazos en la superficie de la lente, asegurando que la apariencia esté intacta.

   • Inspección óptica: Prueba la transmitancia de la luz, la reflectancia y la neblina de las lentes para asegurar el cumplimiento de los estándares ópticos, y verifica que los efectos antirreflejo y antideslumbrante cumplan los requisitos.

Los materiales de las monturas son diversos (metal: acero inoxidable, aleación de titanio, aleación de cobre-níquel; plástico: TR90, PC, etc.). El propósito del recubrimiento es mejorar la resistencia al desgaste, prevenir la corrosión y aumentar la estética (como color oro, plata, gunmetal). El proceso es significativamente diferente al de la lente. El núcleo utiliza recubrimiento por pulverización catódica (resistente al desgaste, fuerte adhesión).

1. Preprocesamiento de monturas (coincidiendo con el material de la montura, tratamiento antideslizante clave)

   Objetivo: Eliminar la capa de óxido, las manchas de grasa, los residuos de estampado y las huellas dactilares de la superficie de la montura, mejorar la rugosidad superficial de la montura, mejorar la adhesión de la capa de película y prevenir el desprendimiento o la decoloración de la película después del recubrimiento posterior.

   Pulido y acabado (solo para monturas metálicas): Realizar un pulido y lijado meticuloso en la superficie de las monturas metálicas para eliminar arañazos superficiales y manchas de oxidación, haciendo que la superficie de la montura sea lisa y plana. Al mismo tiempo, aumentar la rugosidad superficial para facilitar la adhesión de la capa de película.

   Limpieza ultrasónica: Coloque la montura en la solución de limpieza dedicada (para el material correspondiente, use solución de limpieza alcalina para metales y solución de limpieza neutra para plásticos), y realice limpieza ultrasónica para eliminar manchas de grasa, polvo e impurezas residuales. Después de la limpieza, enjuáguela a fondo con agua pura.

   Deshidratación y secado: Coloque las monturas de gafas limpias en un horno y séquelas a baja temperatura (40-50°C). Asegúrese de que no haya humedad ni residuos en la superficie. Para monturas de gafas de plástico, la temperatura debe controlarse para evitar deformaciones.

   Bombardeo iónico (opcional, para mejorar la adhesión): Después de secar la montura, se introduce en la cámara de vacío para tratamiento de bombardeo iónico. Este proceso elimina las impurezas diminutas y las capas de óxido que quedan en la superficie, mejorando aún más la energía superficial y haciendo que la capa de película se adhiera más firmemente a la montura.

2. Montaje y sujeción de lentes

   Fije las monturas de gafas pretratadas en el accesorio dedicado (personalizado según la forma de las monturas para evitar cubrir el área de recubrimiento), asegurando que las monturas no estén sueltas ni deformadas. Durante la sujeción, evite tocar la superficie de las monturas para evitar arañazos. Una vez completada la sujeción, introduzca el accesorio en la cámara de recubrimiento al vacío por pulverización catódica y cierre la puerta de la cámara para sellarla.

3. Vacuado y ajuste de atmósfera de la cámara de vacío

   • Bombeo de vacío: Primero, inicie la bomba mecánica para el bombeo preliminar, luego inicie la bomba molecular para el bombeo fino. Aumente el nivel de vacío dentro de la cámara de recubrimiento al vacío a 10⁻³ a 10⁻⁴ Pa para asegurar que no haya impurezas de aire que interfieran con la deposición de la película.

   • Ajuste de atmósfera: Se introduce una pequeña cantidad de gas inerte (principalmente argón) en la cámara de vacío para crear un entorno de plasma, que proporciona condiciones para la pulverización catódica posterior y protege la superficie de la montura de gafas de la oxidación.

4. La montura se somete a un recubrimiento formal al vacío (con énfasis en la resistencia al desgaste y la decoración)

   El recubrimiento de la montura se realiza principalmente mediante el proceso de pulverización catódica. Según los requisitos, se seleccionan diferentes materiales de recubrimiento y se divide en tres capas: recubrimiento base, recubrimiento funcional y recubrimiento decorativo. Esto garantiza durabilidad, resistencia a la corrosión y atractivo estético.

   1. Paso 1: Aplicar recubrimiento base (anticorrosión central): Depositar una capa de recubrimiento base metálico (como cromo, titanio o níquel), con un grosor de 50-100 nanómetros. La función principal es mejorar la adhesión entre la capa de recubrimiento subsiguiente y la montura, y al mismo tiempo prevenir la oxidación y el óxido del marco metálico (este paso se puede omitir para marcos de plástico).

   2. Paso 2: Aplicar recubrimiento protector (para resistencia al desgaste): Depositar una capa de recubrimiento funcional resistente al desgaste (como recubrimiento ultraduro tipo DLC o nitruro de titanio), con un grosor de 100-200 nanómetros. Esto mejorará la dureza de la superficie de la montura, evitará arañazos y desgaste durante el uso, y prolongará la vida útil.

   3. Paso 3: Aplicar recubrimiento decorativo (opcional, para mejorar la apariencia): Depositar el material de recubrimiento decorativo (como oro de titanio, oro rosa, color gunmetal, negro) según los requisitos. El grosor debe ser de 50-100 nanómetros. Asegurar un color uniforme y sin diferencia de color, mejorando la textura de apariencia de la montura. El recubrimiento decorativo también debe tener buena resistencia al desgaste para evitar la decoloración fácil.

5. Enfriamiento de montura, ruptura de vacío y bajada de película

   • Enfriamiento: Una vez completado el proceso de recubrimiento, detenga la pulverización y deje que la montura se enfríe naturalmente en la cámara de vacío a temperatura ambiente. Evite el enfriamiento rápido que puede causar que la capa de recubrimiento se agriete o se decolore.

   • Eliminar vacío: Introduzca gradualmente gas nitrógeno seco para restaurar la presión normal dentro de la cámara, para evitar que el aire entre rápidamente y dañe la capa de membrana.

   • Segunda parte: Abra la puerta de la cámara de vacío, retire el accesorio, retire cuidadosamente la montura de gafas, evite tocar la superficie recubierta y colóquela en un contenedor dedicado para su uso posterior.

6. Inspección de montura (para ser conservada para uso futuro si pasa)

   Realizar una inspección completa de la montura recubierta y, si está calificada, enviarla al área de ensamblaje para su ensamblaje junto con la lente.

   • Inspección de apariencia: Verifique si el color de la superficie de la montura es uniforme, si hay diferencia de color, desprendimiento, arañazos, imperfecciones, huellas dactilares y si la montura está deformada.

   • Prueba de rendimiento: Probar la resistencia al desgaste del recubrimiento en la montura (limpiar con una herramienta especial, sin decoloración ni arañazos), adhesión (pegar con cinta, sin desprendimiento) y resistencia a la corrosión para monturas metálicas (prueba simple de niebla salina, sin oxidación).

• Almacenamiento y aislamiento: Las lentes y monturas recubiertas deben almacenarse por separado. Las lentes deben colocarse en una bolsa a prueba de polvo dedicada, y las monturas deben colocarse en una caja de embalaje dedicada para evitar que se rocen entre sí y arañen la superficie recubierta.

• Protección de ensamblaje: Al ensamblar las gafas, el operador debe usar guantes libres de polvo para evitar que las huellas dactilares y la grasa contaminen las superficies recubiertas de las lentes y las monturas; al instalar las lentes, evite aplicar fuerza excesiva para evitar dañar el borde del recubrimiento de la lente.

• Inspección general: Una vez completado el ensamblaje, se realiza una inspección final de todo el par de gafas para asegurar que las lentes transmitan la luz de manera transparente, sin reflejos anormales, que el color de la montura sea uniforme y no haya desprendimiento, y que el uso general sea cómodo y libre de defectos.