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區分鏡片表面被腐蝕的對應方法

中國投影網投影資訊  來源:激埃特光電  2019-6-11 8:31:24  編輯:巧樂滋  [ ]

定義:鏡片表面被腐蝕。在對策時一定要區分是不良還是臟污,才能找出真因。

前言:光學玻璃的結構:以硅酸鹽為主(SiO3)加上Mg(鎂)Ba(鋇)K(鉀)La(钄)Pb(鉛)等幾十種離子混合而成。而Mg(鎂)Ba(鋇)K(鉀)La(钄)Pb(鉛)等是活性金屬離子,它們是用來調節鏡片的折射率(nd)、色散系數(vd)的添加劑.按理論分析正常狀態的玻璃的結構是具有均勻性、混合分布各種離子、離子鍵及化學鍵。但在加工過程中受各種因素的影響而使鏡片結構發生變化(形成硅酸溶膠)。

不良定義:不良即腐蝕、發霉,指鏡片研磨完品或膜層上形成化學腐蝕層,從而從鏡片表面看與正常狀態有顏色差異。不良大致可以分為膜上不良和膜下不良。下列為常見的幾種現象:

水紋印、治具印、擦拭印、霉點印、色差印

霧狀、藍點或綠點、白印、手指印

幾種相關名詞:

1、鍍前不良(鏡片表面本身污染/表面腐蝕/水分殘留/溶劑殘留,鍍前已可見):

---鏡片在研磨過程中研磨液(研磨液通常PH值6.5-7.5但在加工過程會發生變化,由于硅酸鹽、金屬離子與研磨液發生化學反應,造成PH值變化)對鏡片的腐蝕,鍍前反射光可見灰暗不同現狀的痕跡;

---鍍前透過光檢查為白色霧狀;

---研磨完品未及時進行清洗(或擦拭),研磨殘留(研磨液或水)對鏡片的腐蝕;

---清洗后鏡片暴露空氣接觸水分等太長,鏡片受腐蝕;

---洗凈烘干時水分殘留;

---擦拭時后的溶劑殘留;

2、鍍膜色差:(非不良,鍍前不可見)

---因鏡片放置在鍍膜傘的不同位置,基底溫度不均勻;造成鍍膜傘上、中、下膜色差異;

---鍍膜蒸發源偏離原有設定位置,造成在鍍膜傘上中下蒸發膜厚不均勻;

---鍍膜使用離子源時,離子覆蓋的范圍沒有調整合適,離子流密度不均勻造成;

3、膜層臟污:(非不良,鍍前不可見)

---膜下臟,指鍍前未處理干凈,鍍膜后形成明顯的膜色差異,透過光可見。

---膜上臟,包括普通可擦拭的臟和難擦拭的臟污;鍍膜真空室長期未清潔(潔凈度差),膜層致密度低,灰塵、臟污粘付到膜層上時難以擦拭;鍍膜后膜層污染,經高溫環境后形成膜層臟污;

---因鏡片表面研磨表面Ra(粗糙度)大,鍍膜前擦拭可感覺有澀感;鍍膜后擦拭表面形成霧狀,經超聲波洗凈后OK;

4、膜下不良:

---白不良:鍍后在透過光下能見白色霧狀層,為鍍前產生;鏡片表面殘留物(研磨保護漆)在真空室經高溫烘烤分解,在表面形成白霧層,可用溶劑擦拭去除;鍍前不可見;

---鏡片表面富含透明殘留物經高溫烘烤后,與鏡片發生反應形成表面劇烈腐蝕;鍍前不可見;---色不良:研磨后不明顯,鍍膜放置后加重;鍍前不可見

---色斑:研磨涂保護漆前已研磨好表面殘留的水痕、研磨液沒有及時去除徹底,涂好保護漆經高溫烘烤好在表面形成腐蝕痕;

5、膜色不良:

---由于膜料特性及鍍膜工藝不穩定造成膜層致密性差,鍍后吸收水份與O2離子,擦拭無明顯變化,烘烤或放置一段時間后會變嚴重或消失;可通過測試高溫與低溫時分光曲線的變化(差異小于20nm)顯現。

---膜層結晶時高溫下受損(某一層膜厚太薄≤160A),膜料與基底發生反應,高溫下再結晶時不均勻,形成局部分光特性變化;

---研磨在表面形成不同的折射率區域;

---鍍膜真空室內油污嚴重,存在大量各類雜質氣體,加熱后吸附在鏡片表面,造成膜層結晶粗糙,膜層在大氣中吸附各類氣體水分,形成局部分光特性變化,可通過測試高溫與低溫時分光曲線的變化(差異小于20nm)顯現;

---已鍍膜鏡片在擦拭作業后表面殘留的溶劑、水痕等沒有去除干凈,又放入高溫環境下烘烤;

6、霧狀:(非不良)

---表面粗糙、半透明,主要因為材質軟、研磨量不足或洗凈時被化學溶劑腐蝕;

---鏡片長期被酸堿強烈腐蝕;

7、黑不良

---鍍膜膜料金屬氧化物與O2造成(與O2反應不充分,特別是在使用離子源的時候),鏡片置于白色背景可見底色;置于富氧環境中高溫烘烤后,黑色斑點消失;

---多片研磨使用粘貼膠,沒有徹底去除,

---研磨液沒有及時去除,鏡片表面長期沒有得到良好保護,點狀腐蝕嚴重;

8、細傷痕:(非不良)

---研磨完品表面細(淺)、長、密的傷痕,主要因為材質軟、砂掛殘留、研磨量不足、研磨紙(粉)選擇與配比不恰當,超洗加重潛傷等;

---鏡片表面研磨加工時由于研磨液(濃度、PH值、顆粒、溫度)等影響,鏡片表面在化學流布的作用下形成光滑表面,但超聲波洗凈后使潛在傷痕顯現,同時伴有研磨液與洗劑的腐蝕;

9、水紋印不良

---洗凈烘干時IPA純度下降,(或其他烘干劑烘干效果不好)水份未及時蒸干;

---洗劑與除油劑經過剩余其他洗槽沒有去除徹底,表面殘留較多;

---鏡片表面水分與殘留霧在真空室內,經高溫解析后形成H++/OH-,在鏡片表面蒸發與凝結形成表面輕微腐蝕。

不良關聯圖:

通常處理思路:

一.目前所有對策都是加快流程,杜絕人為造成鏡片表面的污染(手指痕、口水痕、其他污物);
降低表面潔凈鏡片暴露于大氣中被腐蝕的時間;提高膜層致密度;

1、鍍前不良:

---檢查方法:

---反射光下“哈汽法”確認有無殘留點狀痕跡/水紋印;

---強光燈下確認有無臟污/白不良;

---日光燈反光確認鏡片有無黑不良;

2、鍍膜色差不良

---對策/處理:

---鍍膜均勻度調整(鍍膜專業人員)

2.1.膜色不良

---對策:

---砂掛條件變更(鉆石粒粒度、時間、壓力條件、兩支加工調整等)-確保砂掛完品表面粗糙度);

---研磨條件變更(加工時間、研磨紙、研磨液(PH、濃度、顆粒度)、溫度、壓力條件等-確保研磨完品表面粗糙度);

---研磨完品在取出后即時清潔表面殘留研磨液與水分,保持表面的潔凈度(注意清潔方法與清潔輔料與更換周期);

---鍍前處理:使用手工表面返修(單軸機手工返修)

---試驗/驗證:

---通過反射光下“哈汽法”,鍍前檢查確認表面光潔度;

---使用透過光旋轉檢查研磨表面有無白霧、表面研磨刷子狀痕跡;

---通過鍍前處理(手工返修)后鍍制來驗證研磨完品表面質量;

3、膜層臟污:

A、膜上臟污:

---對策/處理:

---膜系調整(如加鍍SiO2,膜表面品質提升);

---鍍后延長烘烤時間,與鍍膜使用離子源輔助鍍膜(表面致密度提升);

---鍍后防塵措施(改善存放環境,降低泄大氣前鏡片溫度,保持真空室內潔凈度);

---防止鍍膜后加工工序形成表面污染,如涂墨高溫烘烤與粘合UV固化加重污染,造成表面臟污;

---擦拭變化,可擦拭與超聲波清洗去除;

B、膜下臟污:

---對策/處理:----鍍前處理

---洗凈處理(確認洗劑濃度與PH值,提高超聲波強度,延長洗凈時間,特殊洗凈工藝);

---研磨完品在取出后即時清潔表面殘留研磨液與水分,保持表面的潔凈度(注意清潔方法與清潔輔料與更換周期);

---研磨完品表面手指痕、口水痕、其他污染即時去除;

---手工返修處理(研磨粉、CaCO3+干油等擦拭);

---試驗/驗證:

---鍍前反射光下“哈汽法”確認,

---鍍后不可擦拭

4、膜下不良:

---對策/處理:

----鍍前處理

---研磨條件變更(考慮材質對研磨液等調整)

---考慮材質調整研磨工藝:

---采取研磨后直接鍍膜工藝:芯取、研磨、手工擦拭、檢查、鍍膜;

---采取易不良面后加工工藝(避免多片加工、采取單元一個流作業等);

---縮短研磨后到鍍膜的時間(檢查前置、免洗凈);

---研磨完品清擦(吸水棉布,擦拭后達可鍍清潔度),二次清擦法,及時更換擦布;

---已擦拭好研磨完品防潮、防濕(研磨后立即泡IPA,鹵素燈烘干+PE袋+干燥劑等);

---先鍍易不良面

---洗凈處理(考慮材質及鏡片形狀對洗凈條件進行調整,如洗凈液、鏡片放置方向等)

---手工處理(研磨粉、CaCO3+干油等擦拭)

---試驗/驗證:

---通過手工處理確認鍍后品質

---鍍前強光燈下可見、哈氣法檢查

5、膜色不良:

---對策/處理:

---鍍膜工藝改進(膜層致密度提高(蒸發速率、基底溫度、離子源使用、實際真空度、鍍膜膜料、真空室的潔凈度);

---使用高能離子去除表面殘留污染,例如:使用SHINCRON SID-1100鍍膜;

---鍍前、鍍后烘烤時間加長

---鍍后完品防塵、防濕

---試驗/驗證:

---一般擦拭不變化(研磨粉、CaCO3擦拭變化,膜層破壞)

---放置變化(變重/消失)

6、霧狀:

---對策/處理:

---砂掛加工條件改善(鉆石粒粒度、時間、壓力條件、兩支加工調整等)確保砂掛完品表面粗糙度;

---研磨條件變更(加工時間、研磨紙、研磨液、壓力條件等)確保研磨完品表面粗糙度;

---研磨完后追加黑毛紙拋光;

---洗凈條件改善(洗劑、時間、溫度等);

---鍍膜第一層加AL2O3等,離子源電壓(160V~120V)調整,與離子電流密度增加,離子源反應氣體流量適當增加;

---膜層致密度提高;

---試驗/驗證:

---對不同粗糙度的砂掛完品試驗,確認砂掛外觀對研磨完品的影響程度

---通過手擦、洗凈兩種工藝后的品質確認洗凈的影響程度

7、黑膜不良

---反射光檢查

---對策

---鍍膜時O2的增加

---研磨液殘留及時去除,表面臟污及時清理

8、細傷痕

---同霧狀

9、水紋不良

---更換烘干劑



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