定義:鏡片表面被腐蝕。在對策時一定要區(qū)分是不良還是臟污,才能找出真因。
前言:光學(xué)玻璃的結(jié)構(gòu):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(diào)節(jié)鏡片的折射率(nd)、色散系數(shù)(vd)的添加劑.按理論分析正常狀態(tài)的玻璃的結(jié)構(gòu)是具有均勻性、混合分布各種離子、離子鍵及化學(xué)鍵。但在加工過程中受各種因素的影響而使鏡片結(jié)構(gòu)發(fā)生變化(形成硅酸溶膠)。
不良定義:不良即腐蝕、發(fā)霉,指鏡片研磨完品或膜層上形成化學(xué)腐蝕層,從而從鏡片表面看與正常狀態(tài)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(xiàn)象:
水紋印、治具印、擦拭印、霉點印、色差印
霧狀、藍(lán)點或綠點、白印、手指印
幾種相關(guān)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(fā)生變化,由于硅酸鹽、金屬離子與研磨液發(fā)生化學(xué)反應(yīng),造成PH值變化)對鏡片的腐蝕,鍍前反射光可見灰暗不同現(xiàn)狀的痕跡;
---鍍前透過光檢查為白色霧狀;
---研磨完品未及時進(jìn)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(fā)源偏離原有設(shè)定位置,造成在鍍膜傘上中下蒸發(fā)膜厚不均勻;
---鍍膜使用離子源時,離子覆蓋的范圍沒有調(diào)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(jīng)高溫環(huán)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(jīng)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(chǎn)生;鏡片表面殘留物(研磨保護(hù)漆)在真空室經(jīng)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(jīng)高溫烘烤后,與鏡片發(fā)生反應(yīng)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(hù)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(hù)漆經(jīng)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(wěn)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(yán)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(xiàn)。
---膜層結(jié)晶時高溫下受損(某一層膜厚太薄≤160A),膜料與基底發(fā)生反應(yīng),高溫下再結(jié)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(qū)域;
---鍍膜真空室內(nèi)油污嚴(yán)重,存在大量各類雜質(zhì)氣體,加熱后吸附在鏡片表面,造成膜層結(jié)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(xiàn);
---已鍍膜鏡片在擦拭作業(yè)后表面殘留的溶劑、水痕等沒有去除干凈,又放入高溫環(huán)境下烘烤;
6、霧狀:(非不良)
---表面粗糙、半透明,主要因為材質(zhì)軟、研磨量不足或洗凈時被化學(xué)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(yīng)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(huán)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(hù),點狀腐蝕嚴(yán)重;
8、細(xì)傷痕:(非不良)
---研磨完品表面細(xì)(淺)、長、密的傷痕,主要因為材質(zhì)軟、砂掛殘留、研磨量不足、研磨紙(粉)選擇與配比不恰當(dāng),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(xué)流布的作用下形成光滑表面,但超聲波洗凈后使?jié)撛趥埏@現(xiàn),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(jīng)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(nèi),經(jīng)高溫解析后形成H++/OH-,在鏡片表面蒸發(fā)與凝結(jié)形成表面輕微腐蝕。
不良關(guān)聯(lián)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(rèn)有無殘留點狀痕跡/水紋印;
---強光燈下確認(rèn)有無臟污/白不良;
---日光燈反光確認(rèn)鏡片有無黑不良;
2、鍍膜色差不良
---對策/處理:
---鍍膜均勻度調(diào)整(鍍膜專業(yè)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(diào)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(rèn)表面光潔度;
---使用透過光旋轉(zhuǎn)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(zhì)量;
3、膜層臟污:
A、膜上臟污:
---對策/處理:
---膜系調(diào)整(如加鍍SiO2,膜表面品質(zhì)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(huán)境,降低泄大氣前鏡片溫度,保持真空室內(nèi)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(rèn)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(rèn),
---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(zhì)對研磨液等調(diào)整)
---考慮材質(zhì)調(diào)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(yè)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(dá)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?zé)艉娓?PE袋+干燥劑等);
---先鍍易不良面
---洗凈處理(考慮材質(zhì)及鏡片形狀對洗凈條件進(jìn)行調(diào)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(rèn)鍍后品質(zhì)
---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(jìn)(膜層致密度提高(蒸發(fā)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(diào)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(diào)整,與離子電流密度增加,離子源反應(yīng)氣體流量適當(dāng)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(rèn)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(zhì)確認(rèn)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(xì)傷痕
---同霧狀
9、水紋不良
---更換烘干劑