Optische Beschichtung

Optische Beschichtung – Ultraschall-Sprühen

Optische Bauteile werden üblicherweise mit einer dünnen Materialschicht überzogen, um das von ihnen reflektierte oder emittierte Licht zu verändern. Dieses Material wird als optische Beschichtung bezeichnet und findet Anwendung in verschiedensten Produkten, von Glühbirnen und Linsen bis hin zu Spiegeln und Prismen. Optische Beschichtungen dienen hauptsächlich dazu, bestimmte Wellenlängen des Lichts zu blockieren oder eine hochreflektierende Oberfläche zu erzeugen. In manchen Fällen erfüllen sie sogar zwei Funktionen: Sie reflektieren bestimmte Wellenlängen, während andere ungehindert hindurchgelassen werden.

Produkte mit optischer Beschichtung

Kameraobjektive und Kosmetikspiegel sind gängige Beispiele für optische Beschichtungen. Das Kameraobjektiv verwendet eine dielektrische Beschichtung, die als Antireflexionsschicht dient. Diese Beschichtungen bestehen aus Magnesiumfluorid, Calciumfluorid oder ähnlichen Materialien. Sie ermöglichen es dem Benutzer, die Lichtverteilung im einfallenden Licht gezielt zu beeinflussen. So können dielektrische Beschichtungen beispielsweise Blendeffekte reduzieren oder bestimmte Farben (Wellenlängen) verstärken, indem sie andere Blendeffekte blockieren. Der Spiegel verwendet eine reflektierende Beschichtung, üblicherweise eine polierte, ultradünne Metallschicht. Silber und Aluminium werden aufgrund ihrer hohen Reflektivität bevorzugt. Im Fall von Silber wird die Beschichtung in der Regel durch Aufdampfen von Silber erzeugt. Die hochreflektierende Beschichtung kann über 99 % des Lichts reflektieren. Allerdings weisen selbst die teureren Silberbeschichtungen bei bestimmten Wellenlängen eine begrenzte Reflektivität auf, was zu Farbveränderungen im reflektierten Licht führen kann.

Optische Beschichtungen finden neben Haushaltsprodukten vielfältige weitere Anwendung. Strahlteiler, Laser und Glasfaserkabel nutzen sie beispielsweise. Bei der optischen Charakterisierung dünner Schichten dienen optische Beschichtungen dazu, bestimmte Wellenlängen zu verstärken und andere zu dämpfen. Die Wirksamkeit der Beschichtung hängt vom Einfallswinkel des Lichts ab, der insbesondere beim Strahlteiler eine wichtige Rolle spielt.

Optische Beschichtungsmaterialien

Präzisionshersteller bieten eine breite Palette optischer Beschichtungen an, darunter Spiegelbeschichtungen aus Nickel, Silber, Aluminium, Gold, Kupfer und Titan sowie ein- und mehrschichtige Antireflexbeschichtungen. Diese lassen sich individuell für jede Anwendung – von der Dekoration bis zur hochpräzisen Photonik – anfertigen. Weitere Einsatzgebiete sind Wärmeschutzfolien und Infrarotschutz.

Optische Beschichtungen werden hauptsächlich zur Beschichtung optischer Bauteile wie Linsen und Spiegel eingesetzt, um die Wechselwirkung von Licht mit diesen Bauteilen zu verändern. Da optische Geräte auf die korrekte Transmission oder Reflexion von Licht angewiesen sind, ermöglichen optische Beschichtungen deren einwandfreie Funktion und das Erreichen des erforderlichen Transmissions- oder Reflexionsgrades. Die Erhöhung der Reflexion optischer Bauteile wird als Versilberung bezeichnet. Dabei werden häufig hochreflektierende Metalle (wie Aluminium und Silber) verwendet, um optische Bauteile zu versilbern. Optische Bauteile, die nur eine minimale Reflexion erfordern, profitieren hingegen eher von Antireflexbeschichtungen.

Je nach gewünschtem Ergebnis (erhöhte oder verringerte Reflektivität) können verschiedene optische Beschichtungen verwendet werden, um die Leistung des Geräts zu erzeugen oder zu verbessern.

Schlüsselbegriffe der optischen Beschichtung

Bei der Auswahl einer optischen Beschichtung können einige Schlüsselbegriffe hilfreich sein: Dielektrizitätskonstante, Brechungsindex, Reflexionsgrad, Breitband-Antireflexion, Wellenlänge und sichtbares Spektrum.

Dielektrikum

Das dielektrische Material ist ein Isolator, das heißt, es leitet Strom schlecht. Allerdings können dielektrische Materialien elektrostatische Felder erzeugen, was sie zu vielseitigen Werkstoffen macht.

Brechungsindex

Der Brechungsindex, auch als Brechungsindex bezeichnet, ist ein Maß für die Verlangsamung eines Materials beim Durchgang durch Lichtwellen. Er wird durch das Verhältnis der Lichtgeschwindigkeit im Vakuum zur Lichtgeschwindigkeit im jeweiligen Material bestimmt.

Reflektierend

Das reflektierende Material lässt keine Lichtwellen durch, sondern reflektiert sie zurück. Spiegel sind Beispiele für stark reflektierende Materialien.

Antireflexion

Antireflektierende Materialien sind das Gegenteil von reflektierenden Materialien. Anstatt Lichtwellen zu reflektieren, können sie Reflexionen reduzieren und in manchen Fällen den Kontrast verbessern.

Breitband

Der Begriff Breitband bezeichnet ein breites (und kontinuierliches) Spektrum elektromagnetischer Frequenzen. Sonnenlicht ist ein Beispiel für breitbandige Lichtstrahlung.

Wellenlänge

Die Wellenlänge ist der Abstand zwischen zwei Wellenbergen. In diesem Fall also zwischen zwei Maxima einer Lichtwelle.

Sichtbares Spektrum

Das sichtbare Spektrum bezeichnet den Wellenlängenbereich der sichtbaren Lichtstrahlung, der an der Farbverteilung erkennbar ist, die entsteht, wenn das Prisma das Licht zerlegt.

Ultraschallbeschichtung von optischen Beschichtungen

Im Vergleich zu anderen Beschichtungsverfahren für  optische Materialien bietet das Ultraschallspritzen  deutliche Vorteile.  Ultraschalldüsen eignen sich besonders gut zum Versprühen von Suspensionen ,   da sie die Partikel gleichmäßig dispergieren und ein gleichmäßiges Sprühbild erzeugen. Die gleichmäßige Partikelverteilung führt zu einer größeren effektiven Oberfläche und verbesserten chemischen Eigenschaften in einer dünneren Schicht. Die hohe Gleichmäßigkeit über eine große Fläche ist im Vergleich zu CVD und anderen konventionellen Verfahren deutlich kostengünstiger. Durch die präzise steuerbare Sprühtechnik lassen sich selektive Beschichtungsprozesse realisieren, die mit anderen Beschichtungsverfahren nicht möglich sind.

Über Cheersonic

Cheersonic  ist der führende Entwickler und Hersteller von  Ultraschallbeschichtungssystemen  zum Aufbringen präziser Dünnschichtbeschichtungen zum Schutz, zur Verstärkung oder zur Glättung von Oberflächen an Teilen und Komponenten für die Märkte Mikroelektronik/Elektronik, alternative Energien, Medizin und Industrie, einschließlich spezieller Glasanwendungen im Bauwesen und in der Automobilindustrie.

Unsere  Beschichtungslösungen  sind umweltfreundlich, effizient und äußerst zuverlässig und ermöglichen eine drastische Reduzierung von Sprühnebel, Einsparungen beim Rohstoff-, Wasser- und Energieverbrauch sowie eine verbesserte Prozesswiederholbarkeit, Übertragungseffizienz, hohe Gleichmäßigkeit und reduzierte Emissionen.

Chinesische Webseite: Cheersonic bietet professionelle Beschichtungslösungen