Kuidas kasutatakse kuumutatud plaate optiliste aeglustajate polümeerkilede kuumvenitamisel?

Ringikujulise polarisaatori sees olev veerand{0}}laineplaat, mis võimaldab LCD-paneeli lugeda päikesevalguse käes, on õhuke venitatud polümeerleht. Andsime sellele optilise funktsiooni polariseeritud valguse ühe komponendi pidurdamiseks teise suhtes täpselt reguleeritud mehaanilise venitusprotsessi kaudu, mis viiakse läbi rangelt määratletud temperatuurivahemikus. Kuumutusplaadid, mis valmistavad kile enne venitamist ette, on valguse enda termoskulptorid.

Kuumutatud polümeerkile venitav optiline aeglusti tehnika on selle tootmisjärjestuse põhietapp ja termiline täpsus peegeldub otseselt optilises jõudluses.

Kuumplaatide roll optilise kile moodustamisel
Polümeeride optilised aeglustid töötavad molekuli orientatsiooni kontrollimisega, et saavutada kindlaksmääratud faasiviivituse omadused. Toorainel ei ole vajalik kaksikmurdumine, vaid see on tingitud venitamisest hästi kontrollitud temperatuuri tingimustes.

Soojendusega plaadisüsteem pakub:

Kile ühtlane temperatuuri konditsioneerimine

Stabiilne mehaaniline tugi kuumutamise ajal

Kontrollitud üleminek venivale seisundile

Kaitse kohalike termiliste gradientide eest

Plaat on pehme, kuum ja täiesti tasane triikraud, mis eel{0}}pehmendab plastikut täpselt niipalju, et see kergesse manipuleerimisjärjekorda tõmmata.

Polümeerkile kuumutamine venitustemperatuuri vahemikku
Polümeerkile, tavaliselt polükarbonaat- või tsüklo-olefiinpolümeer, kuumutatakse temperatuurini, mis ületab selle klaasistumistemperatuuri (Tg) mõne kraadi võrra.

Sel ajal:

Polümeerketid muutuvad mobiilseks

Sisemise stressi vähendamine

Materjal muutub pehmeks ilma sulamata

Optiline ühtlus on väga temperatuuritundlik

Kuumutatud plaat peab tagama täpselt kontrollitud temperatuurikeskkonna kogu kile laiuses.

Tüüpilised protsessitingimused nõuavad:

Temperatuuri stabiilsus ±1 kraad

Väikesed temperatuurigradiendid kogu laiuses

Kontaktpinna ühtlane kuumutamine

Igasugune temperatuurimuutus võib viia molekulide ebaühtlaseni-orientatsioonini ja optilise pidurduse ebaühtlasteni-.

Mehaaniline terviklikkus, pinnanõuded
Kuna polümeerkile on töötlemise ajal õrn ja termiliselt tundlik, on plaadi pinna kvaliteet väga oluline.

Tavaliselt soojendatavad plaadid on konstrueeritud koos:

Peegelpoleeritud pinnad

PTFE või vähendatud hõõrdumisega katted

Kõrged tolerantsid tasasuse suhtes

Anti-pinna viimistlus

Need disainifunktsioonid tagavad, et:

Kõrvaldab kile kriimustused

Osakeste kinnitumine on vähenenud

Filmi ülekanne on stabiilne

pinnaviga välditakse

Igasugune väike saaste plaadi pinnal kandub jäädavalt üle optilisele kilele ja halvendab jõudlust.

Temperatuuri reguleerimine ja tundlikkus optilise aeglustumise suhtes
Venitatud polümeerkilede optiline pidurdumine sõltub otseselt molekuli orientatsioonist, mis sõltub deformatsiooni ajal tugevalt temperatuurist{0}.

Kui temperatuur =

Liiga madal: kile ei veni hästi ja põhjustab ebaühtlast stressi.

Liiga kõrge: molekulide joondamine on kontrollimatu, optiline täpsus on vähenenud

Seetõttu on vaja ranget kuumuse reguleerimist, et tagada ühtlane kaksikmurdumine kogu kile laiuses.

Kuumutatud plaat tagab põhilise termilise stabiilsuse enne kile sisenemist venitustsooni, kus üheteljeline deformatsioon põhjustab polümeeriahelate reguleeritud orientatsiooni.

Märkused protsessi juhtimise kohta
Täiustatud jälgimis- ja tagasisidesüsteemid tagavad plaadilt väljuva kile temperatuuri täpse kontrolli.

Mitme{0}}tsooni PID-juhtimine –
Kaasaegsetes plaadisüsteemides kasutatakse tavaliselt:

Mitmetsoonilised küttemassiivid

Tsoonist sõltumatud PID temperatuuri ahelad

Algoritmid reaalajas{0}}soojusjuhtimiseks

See tagab homogeense soojuse hajumise ka suure pindalaga optilise kile valmistamisel.

Infrapuna mõõtmine ilma kontaktita
Kontaktivaba{0}}infrapunatermomeetrit või termopildisüsteemi kasutatakse tavaliselt järgmistel eesmärkidel:

Kaardikile pinna temperatuur plaadilt väljumisel

Temperatuuri gradientide tuvastamine servast keskpunktini

Kinnitage homogeensus, seejärel venitage

Tagasiside kontrolleri häälestamise kohta

Suletud ahelaga juhtimismeetod on kasulik optilise -klassi kile tootmiseks vajaliku täpse kuumuse homogeensuse saavutamiseks.

Staatilise kontrolli ja puhtuse standardid
Optilised kiled on pinna saastumise suhtes väga tundlikud, seetõttu on plaadi puhtana hoidmine ülioluline.

Töökeskkondi hoitakse tavaliselt tagamaks:

Madal osakeste tihedus

Staatilise laengu summutamine

Puhasruumi-kvaliteetne õhkkond

Minimaalne õhusaaste

Staatilised lahendused või tolmuosakesed võivad jäädavalt juurduda pehmendatud polümeeri pinnale, et moodustada optilisi vigu, mida ei saa pärast venitamist kõrvaldada.

Venitusprotsessi integreerimine
Seejärel liigub see kuumplaadi sektsioonist kontrollitud venitusalasse.

Siin selles osas:

Rakendatakse üheteljeline pinge

Polümeerketid orienteeruvad venituse suunas

Sissejuhatus kaksikmurdmisse

Optilise pidurduse annab

Selle etapi täpsus on tihedalt seotud plaadisüsteemi pakutava termilise konditsioneerimise homogeensusega.

Mis tahes termiline erinevus ülesvoolu salvestatakse püsivalt kile optilisse struktuuri.

Optiliste aeglustite jaoks kasutatavad materjalid
Levinud polümeerpolümeerid, mida kasutatakse kuumutatud plaadi venitusprotseduurides, on:

Polükarbonaat (PC)

Tsüklo{0}}olefiinpolümeerid (COP)

Polüimiidi tüübid (kõrgtemperatuuriliste aeglustajate jaoks)

erinevatel materjalidel on erinevad klaasistumistemperatuurid ja molekulide optimaalseks joondamiseks on vaja erinevaid plaadi temperatuuriprofiile.

Kokkuvõte
Kuumplaat on nähtamatu, ideaalselt juhitav termostaadium, millel lihtne polümeerkile muudetakse täpseks optiliseks komponendiks. Kuumutatud polümeerkile venitamise optilist aeglustusprotsessi mõjutavad temperatuuri ühtlus, pinna kvaliteet ja mehaaniline stabiilsus, mis on materjali lõpliku optilise jõudluse võtmetegurid.

Kontrollitud kuumutamine muudab näiliselt tavalise plastkile struktureeritud optiliseks elemendiks, mis suudab valguse faasi suure täpsusega juhtida.

Lõpuks on kõige keerukamad optilised komponendid täpse temperatuuri reguleerimise, isegi mehaanilise venitamise ja äärmiselt puhaste, tasaste termiliste pindade hoolika tasakaalu tulemus, kus soojustehnika juhib otseselt valguse enda käitumist.