چگونه از صفحات گرم شده در کشش داغ فیلم های پلیمری برای کندکننده های نوری استفاده می شود؟

صفحه موج ربع-در داخل یک پلاریزه کننده دایره ای، که برای خوانایی صفحه LCD در نور خورشید استفاده می شود، یک لایه پلیمری نازک و کشیده است. عملکرد نوری آن-به تأخیر انداختن یک جزء نور پلاریزه نسبت به دیگری-از طریق یک فرآیند کشش مکانیکی با دقت کنترل شده که در یک پنجره دمایی باریک تعریف شده ایجاد می‌شود. صفحات گرمایشی که فیلم را قبل از کشش حالت می دهند به عنوان مجسمه ساز حرارتی نور عمل می کنند.

در این توالی ساخت،کندگیر نوری کشش فیلم پلیمری گرم شدهفرآیند مرحله بحرانی را تعریف می کند که در آن دقت حرارتی مستقیماً به عملکرد نوری تبدیل می شود.

نقش صفحات گرم شده در تشکیل فیلم نوری

کندکننده های نوری پلیمری برای دستیابی به ویژگی های تاخیر فاز خاص به جهت گیری مولکولی کنترل شده متکی هستند. انکسار مضاعف مورد نیاز در ماده خام ذاتی نیست بلکه از طریق کشش تحت شرایط حرارتی کاملاً تنظیم شده القا می شود.

سیستم صفحه حرارتی فراهم می کند:

تهویه دمای فیلم یکنواخت

پشتیبانی مکانیکی پایدار در هنگام پیش گرم کردن

انتقال کنترل شده به حالت کششی

محافظت در برابر شیب های حرارتی موضعی

صفحه آهنی ملایم، داغ و کاملاً مسطح است که-پلاستیک را به اندازه‌ای نرم می‌کند که بتوان آن را به یک نظم دستکاری سبک-کشید.

گرم کردن فیلم پلیمری به پنجره کشش

لایه پلیمری، که معمولاً از موادی مانند پلی کربنات یا سیکلو{0}}پلیمر الفین تشکیل شده است، به دمای کمی بالاتر از دمای انتقال شیشه ای خود (Tg) می رسد.

در این مرحله:

زنجیره های پلیمری تحرک پیدا می کنند

تنش های داخلی کاهش می یابد

مواد بدون ذوب شدن تغییر شکل می دهند

یکنواختی نوری بسیار حساس به دما-می شود

صفحه گرم شده باید یک محیط حرارتی کاملاً کنترل شده را در سراسر عرض کامل فیلم حفظ کند.

شرایط فرآیند معمولی نیاز به:

پایداری دما در حدود 1± درجه

حداقل شیب دمای جانبی

گرمایش تماس سطحی بسیار یکنواخت

هر گونه انحراف در دما ممکن است منجر به هم‌ترازی مولکولی غیریکنواخت و مقادیر تاخیر نوری ناسازگار شود.

الزامات سطح و یکپارچگی مکانیکی

از آنجایی که فیلم پلیمری در طول پردازش نرم و از نظر حرارتی حساس است، کیفیت سطح صفحه به یک عامل مهم تبدیل می شود.

صفحات گرم معمولاً با موارد زیر مهندسی می شوند:

آینه{0}}سطوح صیقلی

روکش‌های PTFE یا اصطکاک کم-

تحمل صافی بالا

درمان سطح ضد{0}استاتیک

این ویژگی های طراحی تضمین می کند که:

از خراشیدن فیلم جلوگیری می شود

جاسازی ذرات به حداقل می رسد

حمل و نقل فیلم پایدار است

از عیوب سطحی جلوگیری می شود

حتی آلودگی میکروسکوپی روی سطح صفحه می تواند به طور دائم در فیلم نوری حک شود و عملکرد را کاهش دهد.

کنترل دما و حساسیت به عقب ماندگی نوری

تأخیر نوری در لایه‌های پلیمری کشیده مستقیماً به جهت‌گیری مولکولی وابسته است، که در طول تغییر شکل بسیار{0}}به دما وابسته است.

اگر دما باشد:

خیلی کم: فیلم در برابر کشش مقاومت می کند و باعث عدم یکنواختی-استرس می شود

خیلی زیاد: تراز مولکولی کنترل نشده می شود و دقت نوری را کاهش می دهد

در نتیجه، تنظیم حرارتی محکم برای توسعه انکسار دوگانه مداوم در عرض کامل لایه ضروری است.

صفحه گرم شده پایداری حرارتی پایه مورد نیاز را قبل از ورود فیلم به ناحیه کشش فراهم می کند، جایی که تغییر شکل تک محوری زنجیره های پلیمری را در جهت کنترل شده تراز می کند.

یادداشت کنترل فرآیند

کنترل دقیق دمای فیلم خروج از صفحه از طریق ترکیبی از سیستم های نظارت و بازخورد پیشرفته به دست می آید.

کنترل PID چند منطقه‌ای{{0}

سیستم های تخته ای مدرن معمولاً از موارد زیر استفاده می کنند:

آرایه‌های گرمایش چند ناحیه‌ای-

حلقه های دمای مستقل PID در هر منطقه

الگوریتم‌های تعادل حرارتی-در زمان واقعی

این امر توزیع یکنواخت گرما را حتی در{0}}تولید فیلم نوری بزرگ تضمین می‌کند.

اندازه‌گیری مادون قرمز بدون تماس-

دماسنج مادون قرمز غیر تماسی یا سیستم تصویربرداری حرارتی معمولاً برای موارد زیر استفاده می شود:

دمای سطح فیلم را در خروجی صفحه نمایش دهید

تشخیص لبه-برای مرکز کردن شیب های حرارتی

قبل از کشش یکنواختی را تأیید کنید

برای تنظیم کنترلر بازخورد ارائه دهید

این رویکرد کنترل حلقه بسته به حفظ یکنواختی حرارتی دقیق مورد نیاز برای تولید فیلم با درجه نوری- کمک می‌کند.

نظافت و الزامات کنترل استاتیک

از آنجایی که فیلم های نوری به آلودگی سطح بسیار حساس هستند، تمیزی صفحه بسیار مهم است.

محیط های عملیاتی معمولاً برای اطمینان از:

چگالی ذرات کم

سرکوب بار استاتیک

اتاق تمیز{0}}در سطح کیفیت هوا

حداقل آلودگی هوا

تخلیه استاتیک یا ذرات گرد و غبار ممکن است به طور دائمی در سطح پلیمر نرم شده قرار بگیرند و نقص های نوری ایجاد کنند که پس از کشش قابل حذف نیستند.

یکپارچه سازی فرآیند کشش

پس از خروج از بخش صفحه گرم شده، فیلم وارد یک منطقه کشش کنترل شده می شود.

در این منطقه:

کشش تک محوری اعمال می شود

زنجیره های پلیمری در جهت کشش هم تراز هستند

دوشکستگی معرفی شده است

عقب ماندگی نوری تعریف شده است

دقت این مرحله به طور مستقیم به یکنواختی تهویه حرارتی ارائه شده توسط سیستم صفحه بستگی دارد.

هرگونه ناسازگاری حرارتی بالادست به طور دائم در ساختار نوری فیلم کدگذاری می شود.

سیستم های مواد مورد استفاده در کندکننده های نوری

مواد پلیمری رایج مورد استفاده در فرآیندهای کشش صفحه حرارتی عبارتند از:

پلی کربنات (PC)

پلیمرهای سیکلو{0}الفین (COP)

انواع پلی‌آمید (برای کندکننده‌های دمای بالا)-

هر ماده دماهای انتقال شیشه ای متفاوتی را نشان می دهد و برای دستیابی به تراز مولکولی بهینه، به پروفایل های دمای صفحه خاصی نیاز دارد.

نتیجه گیری

صفحه گرم شده به عنوان مرحله حرارتی کاملاً کنترل شده و نامرئی عمل می کند که در آن یک فیلم پلیمری ساده به یک جزء نوری دقیق تبدیل می شود. درکندگیر نوری کشش فیلم پلیمری گرم شدهفرآیند، یکنواختی دما، کیفیت سطح و پایداری مکانیکی برای تعیین عملکرد نوری نهایی مواد همگرا می شوند.

از طریق گرمایش کاملاً تنظیم شده، یک فیلم پلاستیکی به ظاهر معمولی به یک عنصر نوری ساختار یافته تبدیل می شود که قادر به کنترل فاز نور با دقت بالا است.

پیشرفته ترین اجزای نوری در نهایت از طریق ترکیبی متعادل از کنترل دقیق دما، کشش مکانیکی یکنواخت، و سطوح حرارتی فوق العاده تمیز و مسطح تولید می شوند، جایی که مهندسی حرارتی مستقیماً رفتار نور را شکل می دهد.