De workflow van optische coatingmachines omvat doorgaans de volgende hoofdstappen: voorbehandeling, coaten, filmcontrole en -aanpassing, koeling en verwijdering. Het specifieke proces kan variëren afhankelijk van het type apparatuur (zoals een verdampingscoatingmachine, een sputtercoatingmachine, enz.) en het coatingproces (zoals een enkellaags film, een meerlaags film, enz.), maar over het algemeen verloopt het proces van optisch coaten grofweg als volgt:
Allereerst de voorbereidingsfase.
Reiniging en voorbereiding van optische componenten:
Voordat optische componenten (zoals lenzen, filters, optisch glas, enz.) worden gecoat, moeten ze grondig worden gereinigd. Deze stap is essentieel voor het waarborgen van de kwaliteit van de coating. Veelgebruikte reinigingsmethoden zijn onder andere ultrasoon reinigen, beitsen en stoomreinigen.
De gereinigde optische elementen worden doorgaans op het roterende apparaat of het klemsysteem van de coatingmachine geplaatst om ervoor te zorgen dat ze stabiel blijven tijdens het coatingproces.
Voorbehandeling van de vacuümkamer:
Voordat het optische element in de coatingmachine wordt geplaatst, moet de coatingkamer tot een bepaald vacuüm worden gepompt. De vacuümomgeving verwijdert effectief onzuiverheden, zuurstof en waterdamp uit de lucht, voorkomt dat deze reageren met het coatingmateriaal en garandeert de zuiverheid en kwaliteit van de film.
Over het algemeen moet de coatingkamer een hoog vacuüm (10⁻⁵ tot 10⁻⁶ Pa) of een gemiddeld vacuüm (10⁻³ tot 10⁻⁴ Pa) bereiken.
Ten tweede, het coatingproces
Bron van de uitgangscoating:
De coatingbron is doorgaans een verdampingsbron of een sputterbron. Afhankelijk van het coatingproces en het materiaal worden verschillende coatingbronnen gekozen.
Verdampingsbron: Het coatingmateriaal wordt met behulp van een verwarmingsapparaat, zoals een elektronenbundelverdamper of een weerstandsverdamper, tot een verdampingstoestand verhit, waardoor de moleculen of atomen verdampen en in een vacuüm op het oppervlak van het optische element worden afgezet.
Sputterbron: Door een hoge spanning aan te leggen, botst het doelwit met ionen, waardoor de atomen of moleculen van het doelwit worden weggesputterd. Deze worden vervolgens afgezet op het oppervlak van het optische element en vormen een film.
Afzetting van filmmateriaal:
In een vacuümomgeving verdampt of sputtert het coatingmateriaal vanuit een bron (zoals een verdampingsbron of target) en zet het zich geleidelijk af op het oppervlak van het optische element.
De afzettingssnelheid en filmdikte moeten nauwkeurig worden geregeld om ervoor te zorgen dat de filmlaag uniform, continu en conform de ontwerpeisen is. Parameters tijdens de afzetting (zoals stroomsterkte, gasstroom, temperatuur, enz.) hebben een directe invloed op de kwaliteit van de film.
Filmbewaking en diktecontrole:
Tijdens het coatingproces worden de dikte en kwaliteit van de film doorgaans in realtime gecontroleerd. De meest gebruikte meetinstrumenten zijn de kwartskristalmicrobalans (QCM) en andere sensoren, waarmee de afzettingssnelheid en de dikte van de film nauwkeurig kunnen worden vastgesteld.
Op basis van deze monitoringgegevens kan het systeem automatisch parameters zoals het vermogen van de coatingbron, de gasstroom of de rotatiesnelheid van het onderdeel aanpassen om de consistentie en uniformiteit van de filmlaag te waarborgen.
Meerlaagse folie (indien nodig):
Voor optische componenten die een meerlaagse structuur vereisen, wordt het coatingproces doorgaans laag voor laag uitgevoerd. Na het aanbrengen van elke laag voert het systeem herhaaldelijk controles en aanpassingen van de laagdikte uit om te garanderen dat de kwaliteit van elke laag voldoet aan de ontwerpvereisten.
Dit proces vereist nauwkeurige controle van de dikte en het materiaalsoort van elke laag om ervoor te zorgen dat elke laag functies zoals reflectie, transmissie of interferentie in een specifiek golflengtebereik kan uitvoeren.
Ten derde, laat afkoelen en verwijder.
CD:
Nadat de coating is aangebracht, moeten de optische componenten en de coatingmachine worden gekoeld. Omdat de apparatuur en componenten tijdens het coatingproces heet kunnen worden, moeten ze door een koelsysteem, zoals koelwater of luchtstroom, tot kamertemperatuur worden afgekoeld om thermische schade te voorkomen.
Bij sommige coatingprocessen op hoge temperatuur beschermt koeling niet alleen het optische element, maar zorgt het er ook voor dat de film optimale hechting en stabiliteit bereikt.
Verwijder het optische element:
Nadat het afkoelingsproces is voltooid, kan het optische element uit de coatingmachine worden verwijderd.
Voordat de coating wordt verwijderd, is het noodzakelijk om het coatingeffect te controleren, inclusief de uniformiteit van de filmlaag, de filmdikte, de hechting, enz., om te garanderen dat de coatingkwaliteit aan de eisen voldoet.
4. Nabewerking (optioneel)
Filmverharding:
Soms moet de gecoate folie worden verhard om de krasbestendigheid en duurzaamheid te verbeteren. Dit gebeurt meestal door middel van bijvoorbeeld warmtebehandeling of ultraviolette straling.
Filmreiniging:
Om verontreinigingen, oliën of andere onzuiverheden van het filmoppervlak te verwijderen, kan het nodig zijn om een lichte reiniging uit te voeren, zoals reinigen, ultrasone behandeling, enz.
5. Kwaliteitsinspectie en -testen
Optische prestatietest: Na het aanbrengen van de coating wordt een reeks prestatietests uitgevoerd op het optische component, waaronder lichtdoorlatendheid, reflectiviteit, filmuniformiteit, enz., om te garanderen dat het aan de technische eisen voldoet.
Hechtingstest: Controleer door middel van een plakbandtest of krastest of de hechting tussen de folie en de ondergrond sterk genoeg is.
Stabiliteitstesten onder omgevingsomstandigheden: Soms is het nodig om stabiliteitstesten uit te voeren onder omgevingsomstandigheden zoals temperatuur, luchtvochtigheid en ultraviolet licht om de betrouwbaarheid van de coatinglaag in praktische toepassingen te garanderen.
–Dit artikel is gepubliceerd doorfabrikant van vacuümcoatingmachinesGuangdong Zhenhua
Geplaatst op: 24 januari 2025