Der Arbeitsablauf optischer Beschichtungen umfasst in der Regel die folgenden Hauptschritte: Vorbehandlung, Beschichtung, Filmüberwachung und -einstellung, Kühlung und Entfernung. Der konkrete Prozess kann je nach Anlagentyp (z. B. Aufdampfanlage, Sputteranlage usw.) und Beschichtungsverfahren (z. B. Einschichtfolie, Mehrschichtfolie usw.) variieren. Im Allgemeinen läuft der Prozess der optischen Beschichtung jedoch wie folgt ab:
Erstens die Vorbereitungsphase
Reinigung und Aufbereitung optischer Komponenten:
Vor dem Beschichten müssen optische Komponenten (wie Linsen, Filter, optisches Glas usw.) gründlich gereinigt werden. Dieser Schritt ist die Grundlage für die Sicherstellung der Beschichtungsqualität. Zu den gängigen Reinigungsmethoden gehören Ultraschallreinigung, Beizen, Dampfreinigung usw.
Um die Stabilität während des Beschichtungsprozesses zu gewährleisten, werden die sauberen optischen Elemente üblicherweise auf der Drehvorrichtung bzw. dem Spannsystem der Beschichtungsanlage platziert.
Vorbehandlung der Vakuumkammer:
Bevor das optische Element in die Beschichtungsmaschine eingesetzt wird, muss die Beschichtungskammer auf ein bestimmtes Vakuum gepumpt werden. Die Vakuumumgebung entfernt effektiv Verunreinigungen, Sauerstoff und Wasserdampf aus der Luft, verhindert deren Reaktion mit dem Beschichtungsmaterial und gewährleistet die Reinheit und Qualität des Films.
Im Allgemeinen muss in der Beschichtungskammer ein Hochvakuum (10⁻⁵ bis 10⁻⁶ Pa) oder ein Mittelvakuum (10⁻³ bis 10⁻⁴ Pa) erreicht werden.
Zweitens der Beschichtungsprozess
Ausgangsbeschichtungsquelle:
Die Beschichtungsquelle ist üblicherweise eine Verdampfungs- oder Sputterquelle. Je nach Beschichtungsverfahren und Material werden unterschiedliche Beschichtungsquellen ausgewählt.
Verdampfungsquelle: Das Beschichtungsmaterial wird mithilfe einer Heizvorrichtung, beispielsweise einem Elektronenstrahlverdampfer oder einem Widerstandsheizverdampfer, bis zur Verdampfungstemperatur erhitzt, sodass seine Moleküle bzw. Atome verdampfen und sich im Vakuum auf der Oberfläche des optischen Elements ablagern.
Sputterquelle: Durch Anlegen einer Hochspannung kollidiert das Target mit Ionen, wodurch die Atome oder Moleküle des Targets herausgesputtert werden und sich auf der Oberfläche des optischen Elements ablagern und einen Film bilden.
Abscheidung von Filmmaterial:
In einer Vakuumumgebung verdampft oder sputtert das beschichtete Material aus einer Quelle (z. B. einer Verdampfungsquelle oder einem Ziel) und lagert sich allmählich auf der Oberfläche des optischen Elements ab.
Die Abscheidungsrate und die Filmdicke müssen präzise gesteuert werden, um sicherzustellen, dass die Filmschicht gleichmäßig und kontinuierlich ist und den Designanforderungen entspricht. Parameter während der Abscheidung (wie Stromstärke, Gasfluss, Temperatur usw.) wirken sich direkt auf die Qualität des Films aus.
Folienüberwachung und Dickenkontrolle:
Beim Beschichtungsprozess werden Dicke und Qualität des Films normalerweise in Echtzeit überwacht. Die üblicherweise verwendeten Überwachungsinstrumente sind Quarzkristall-Mikrowaagen (QCM) ** und andere Sensoren, die die Abscheidungsrate und Dicke des Films genau erfassen können.
Basierend auf diesen Überwachungsdaten kann das System Parameter wie die Leistung der Beschichtungsquelle, die Gasdurchflussrate oder die Rotationsgeschwindigkeit des Bauteils automatisch anpassen, um die Konsistenz und Gleichmäßigkeit der Filmschicht aufrechtzuerhalten.
Mehrschichtfolie (falls erforderlich):
Bei optischen Komponenten, die einen Mehrschichtaufbau erfordern, erfolgt der Beschichtungsprozess üblicherweise Schicht für Schicht. Nach jeder Schichtabscheidung führt das System eine wiederholte Schichtdickenprüfung und -anpassung durch, um sicherzustellen, dass die Qualität jeder Schicht den Designanforderungen entspricht.
Dieser Prozess erfordert eine präzise Kontrolle der Dicke und des Materialtyps jeder Schicht, um sicherzustellen, dass jede Schicht Funktionen wie Reflexion, Transmission oder Interferenz in einem bestimmten Wellenlängenbereich erfüllen kann.
Drittens: Abkühlen und entfernen
CD:
Nach Abschluss der Beschichtung müssen Optik und Beschichtungsanlage gekühlt werden. Da sich Geräte und Komponenten während des Beschichtungsprozesses erhitzen können, müssen sie durch ein Kühlsystem, beispielsweise Kühlwasser oder Luftstrom, auf Raumtemperatur abgekühlt werden, um thermische Schäden zu vermeiden.
Bei manchen Hochtemperatur-Beschichtungsprozessen dient die Kühlung nicht nur dem Schutz des optischen Elements, sondern ermöglicht auch eine optimale Haftung und Stabilität der Folie.
Entfernen Sie das optische Element:
Nach dem vollständigen Abkühlen kann das optische Element aus der Beschichtungsanlage entnommen werden.
Vor dem Herausnehmen muss die Beschichtungswirkung, einschließlich der Gleichmäßigkeit der Filmschicht, der Filmdicke, der Haftung usw. überprüft werden, um sicherzustellen, dass die Beschichtungsqualität den Anforderungen entspricht.
4. Nachbearbeitung (optional)
Filmhärtung:
Manchmal muss die beschichtete Folie gehärtet werden, um ihre Kratzfestigkeit und Haltbarkeit zu verbessern. Dies geschieht üblicherweise durch Wärmebehandlung oder UV-Bestrahlung.
Filmreinigung:
Um Verunreinigungen, Öle oder andere Verunreinigungen von der Folienoberfläche zu entfernen, können kleinere Reinigungsvorgänge wie beispielsweise eine Reinigung, eine Ultraschallbehandlung etc. erforderlich sein.
5. Qualitätsprüfung und Tests
Optischer Leistungstest: Nach Abschluss der Beschichtung wird eine Reihe von Leistungstests an der optischen Komponente durchgeführt, darunter Lichtdurchlässigkeit, Reflexionsvermögen, Filmgleichmäßigkeit usw., um sicherzustellen, dass sie die technischen Anforderungen erfüllt.
Haftungstest: Prüfen Sie durch Klebebandtest oder Kratztest, ob die Haftung zwischen Folie und Untergrund stark ist.
Umweltstabilitätstests: Manchmal ist es notwendig, Stabilitätstests unter Umweltbedingungen wie Temperatur, Feuchtigkeit und ultraviolettem Licht durchzuführen, um die Zuverlässigkeit der Beschichtungsschicht in praktischen Anwendungen sicherzustellen.
–Dieser Artikel wurde veröffentlicht vonHersteller von VakuumbeschichtungsanlagenGuangdong Zhenhua
Veröffentlichungszeit: 24. Januar 2025