WYM系列弯月面涂膜设备
弯月面涂膜设备是我公司专属研发的高精度高自动化涂膜系列化设备，我公司拥有相关专利。产品采用三维立体设计软件模化设计；严谨的技术论证，精细化的实施方案，将每一个环节均作了充分的对比，优中择优，特别是采用整体式高强度稳定性好的大理石作为设备的底座，使它具有足够的刚性、良好的吸振性和热稳定性；采用进口高精密直线电机模组单元，使其在行走运动过程中，保持良好涂膜平稳性；各部分的关键传动件支撑件均采用高精度研磨级丝杠导轨，在恒温、净化环境下装配，并经过精密测试，可保证设备在低速运转平稳及高刚性能，且精度保持性好，配备PLC,采用高精度自动化设备设计的高阶泛用型控制器，该控制器具备强大定位控制功能，可同时支持多达多轴脉波控制；可实现单面单层涂膜，单面多层涂膜等的多种涂膜工艺需求。是一种高效、高精度、能产生良好具有竞争力的涂膜设备，其涂膜后的光学性质离散率低于0.1%.
01、背景技术
目前许多大口径光开关器件、光学镜头、光学显示器等均需要涂制特殊的膜层来改变表面性质，如改变通光率(增透膜或高反膜）、改变耐磨擦性延长材料使用寿命、改变器件表面扩散性能提高器件抗激光性能等，有的需要单面多层膜，有的需要双面异质膜。在工业上涂制膜层的主要方法目前依然是物理法占主流地位，如磁控溅射法，但是物理法主要缺点就是能耗大，需要在真空环境中进行。而湿化学法恰好克服这一大缺点，低能耗在常压下就可以施行涂膜，目前有提拉法，但是不能涂制单面膜，连续涂膜在一定基础上也受设备限制；旋涂法虽能涂制单面膜，但是无法涂制大口径均匀单面膜，并且无法实现连续涂膜。因此只有弯月面涂膜技术能够实现这些要求，然而在连续式生产这方面还是受限制，目前还没有连续式生产高质量涂膜产品的弯月面涂膜设备出现。
02、弯月面镀膜原理
弯月面镀膜原理如下图。光学基片的待镀表面向下，在胶泵的泵送下，溶胶经过输送管道进入喷胶管内部，然后透过喷胶管的管壁，在喷胶管的出口形成了均匀向上的溶胶层流。基片的镀膜面与喷胶管外表面最高点之间的距离大约为200 μm，当基片在电机带动下水平匀速平稳地经过喷胶管上方的时候，镀膜表面和喷胶管之间就形成了持续稳定的溶胶弯月面。随着基片的前进，溶胶弯月面就在待镀表面上涂布出一层均匀的溶胶液体膜。然后，在适当的条件下干燥，加速溶胶液中溶剂的蒸发，最终在基片表面就形成一层均匀的凝胶薄膜。多余的溶胶由喷胶管外表面的下向层流收集到回收槽里，接着，经过回收管道回流到储胶筒，重新参加镀膜过程。用于镀膜的胶体放置在合适储液箱中，利用离心电机使胶体在喷胶管形成弯月面，使镀膜基片平稳平移镀膜。
为了获得几种不同性能的膜层，可以增设喷胶管。同理，为了得到多层薄膜，可以在薄膜经过干燥处理以后，使基片再次水平经过喷胶管上方，重复上述镀膜步骤，直到获得理想的薄膜层数。这种镀膜方法可以循环利用胶体，使胶体的损耗低至5%。所得薄膜厚度由以下公式计算：
其中，s为元件引导速度，η为胶体粘度，ρ为胶体密度，g为重力常数，σ为表面张力，α为元件弯月面张角，Qη为体积流量，准确地控制每层化学膜的厚度是制备多层膜的关键，一般膜层厚度的允许误差小于2%，该设备中膜层厚度操作主要由以下参数进行控制：元件移动速度；元件与液面距离；胶体泵压；元件类型；薄膜材料类型；胶体粘度；以及元件温度：温度越高薄膜越薄。实验中采用在线光纤干涉仪对膜层厚度进行实时监控，使用轮廓仪离线测量薄膜粗糙度。
03、研发成果
A大尺寸弯月面镀膜机
