टीमें "ऑप्टिकल-ग्रेड सिलिकॉन" उसी तरह खरीदती हैं जैसे वे डेटाशीट से क्लैरिटी नंबर खरीदती हैं। 91% से अधिक ट्रांसमिटेंस, पानी की तरह साफ, बस हो गया। पहले ढाले गए लॉट बेंच लाइट के नीचे एकदम सही दिखते हैं।.
फिर धुंधलापन दिखाई देने लगता है। प्रिंटिंग के दौरान एक बैच के एक हिस्से में हल्का सा धुंधलापन आ जाता है। एलईडी एनकैप्सुलेंट, जो शुरुआती जांच में पानी की तरह साफ था, जंक्शन तापमान पर 2,000 घंटे बाद हल्का पीला हो जाता है। मटेरियल सर्टिफिकेट में कुछ भी नहीं बदला। पारदर्शिता कभी भी राल का निश्चित गुण नहीं थी - यह इस बात का परिणाम था कि पार्ट को कैसे तैयार किया गया, साफ रखा गया और समय के साथ उसमें बदलाव आया।.
ऑप्टिकल-ग्रेड सिलिकॉन 91% से अधिक प्रकाश संचरण और 1.40–1.55 के समायोज्य अपवर्तनांक की क्षमता प्रदान करता है, और इसका सबसे बड़ा लाभ इसकी फोटोथर्मल स्थिरता है — यह उस पीलेपन का प्रतिरोध करता है जो एपॉक्सी और पॉलीकार्बोनेट को गर्मी और नीली/यूवी रोशनी के कारण खराब कर देता है। लेकिन यह स्पष्टता प्रक्रिया का परिणाम है। संदूषण, उपचार की पूर्णता, मोल्ड की फिनिश और हवा का फंसना यह निर्धारित करते हैं कि आपको वास्तव में डेटाशीट नंबर मिलता है या नहीं, और थर्मल एजिंग यह निर्धारित करती है कि आप इसे बरकरार रख पाते हैं या नहीं।. यहीं पर स्पष्टता हासिल होती है और यहीं पर खो जाती है।.
कार्यकारी सारांश
- स्पष्टता एक प्रक्रिया का परिणाम है, न कि कोई ऐसा ग्रेड जिसे खरीदा जा सके।. वही ऑप्टिकल एलएसआर, इलाज के दौरान होने वाली विषाक्तता, डीगैसिंग और टूल फिनिश के आधार पर पानी की तरह साफ या धुंधले हिस्से उत्पन्न करता है - राल सीमा निर्धारित करता है, प्रक्रिया परिणाम निर्धारित करती है।.
- सिलिकॉन का असली ऑप्टिकल लाभ समय में निहित है, न कि चरम स्पष्टता में।. सभी एनकैप्सुलेंट में डे-जीरो ट्रांसमिटेंस समान होता है; अंतर हजारों घंटों की गर्मी और नीली रोशनी के बाद दिखाई देता है, जहां सिलिकॉन ट्रांसमिटेंस बनाए रखता है और एपॉक्सी/पीसी पीला पड़ जाता है।.
- अपवर्तनांक एक डिजाइन का महत्वपूर्ण कारक है, न कि केवल एक विनिर्देश।. फेनिल की मात्रा RI को ~1.41 से बढ़ाकर 1.55+ कर देती है; इसे एलईडी चिप और फॉस्फोर के साथ मिलाने से आप प्रकाश-निष्कर्षण दक्षता को पुनः प्राप्त कर सकते हैं जो अन्यथा खो जाएगी।.
इन प्रकाशीय ट्रेडऑफ़ के पीछे व्यापक भौतिक-गुण संदर्भ के लिए, देखें सिलिकॉन के गुणों के बारे में संपूर्ण मार्गदर्शिका.
“ऑप्टिकल ग्रेड” से आपको वास्तव में क्या मिलता है
ऑप्टिकल ग्रेड गुणों का एक समूह है, जिनमें से प्रत्येक को अलग-अलग तरीके से मापा जाता है और उत्पादन में प्रत्येक गुण अलग-अलग तरीके से नष्ट हो जाता है। यह व्यापक श्रेणी के अंतर्गत आता है। सिलिकॉन के भौतिक गुण इस चर्चा के अलावा, ऑप्टिकल पार्ट्स मोल्ड किए गए अधिकांश घटकों की तुलना में छोटी प्रक्रिया त्रुटियों के लिए अधिक स्पष्ट रूप से दंड देते हैं।.
| संपत्ति | ऑप्टिकल-ग्रेड रेंज | परिक्षण विधि | यह क्यों मायने रखती है |
|---|---|---|---|
| प्रकाशमान पारगम्यता | >91% (दृश्य बैंड) | एएसटीएम डी1003 | भाग से होकर गुजरने वाली कुल रोशनी |
| धुंध | <1–2% | एएसटीएम डी1003 | बिखेरें; संपत्ति का संदूषण सबसे पहले मारता है |
| अपवर्तनांक | 1.40–1.55 | एएसटीएम डी542 | प्रकाश निष्कर्षण / आरआई मिलान |
| पीलापन सूचकांक | कम, उम्र बढ़ने के साथ स्थिर | एएसटीएम ई313 / डी1925 | समय के साथ गर्मी और यूवी किरणों के प्रभाव से रंग में बदलाव आता है। |
पारगम्यता और अपवर्तनांक रसायन विज्ञान से निर्धारित होते हैं: डाइमिथाइल सिलिकोन कम अपवर्तनांक की श्रेणी में आते हैं, और फेनिल समूह अपवर्तनांक को बढ़ाते हैं और ऑप्टिकल फॉर्मूलेशन में उच्च तापमान पर स्पष्टता बनाए रखते हैं। दूसरी ओर, धुंधलापन और पीलापन सूचकांक ही वह कारक हैं जो प्रक्रिया और सेवा जीवन से वास्तविक परिणाम निर्धारित करते हैं।.
अपवर्तनांक एक सूत्र निर्धारण कारक है।
अपवर्तनांक एक ऐसा प्रकाशीय गुण है जिसे खरीदार अक्सर स्थिर मान लेते हैं, जबकि वास्तव में यह एक उपयोगी उपकरण है। मानक डाइमिथाइल सिलिकॉन का अपवर्तनांक लगभग 1.41 होता है। फेनिल की मात्रा बढ़ाने से यह 1.50, 1.54 और इससे भी अधिक हो जाता है।.
उस रेंज के अस्तित्व का एक कारण है। एलईडी एनकैप्सुलेशन में, उच्च-आरआई सेमीकंडक्टर चिप से निकलने वाला प्रकाश हर उस इंटरफ़ेस पर दक्षता खो देता है जहां सूचकांक तेजी से गिरता है; ऑप्टिकल मॉडलिंग अध्ययन भी इस बात का ध्यान रखते हैं। प्रकाश-निष्कर्षण के प्रत्यक्ष चर के रूप में एनकैप्सुलेंट अपवर्तक सूचकांक. उच्च आरआई वाला फेनिल सिलिकॉन इस बेमेल को कम करता है और पैकेज से अधिक प्रकाश बाहर निकालता है। इसके बदले में लागत और फॉर्मूलेशन की जटिलता आती है, और उच्च फेनिल ग्रेड क्योरिंग और एजिंग में अलग-अलग व्यवहार करते हैं, इसलिए आरआई को मनमाने ढंग से निर्धारित नहीं किया जा सकता। इस समझौते के फॉर्मूलेशन पक्ष के लिए, देखें कि एडिटिव्स और प्रोसेसिंग कैसे मदद कर सकते हैं। सिलिकॉन के गुणों को संशोधित करें. लेकिन आरआई लक्ष्य के बिना "स्पष्ट सिलिकॉन" निर्दिष्ट करने का मतलब है उस प्रकाश-निष्कर्षण प्रदर्शन को नजरअंदाज करना जिसके लिए एप्लिकेशन भुगतान कर रहा था।.
स्पष्टता कहाँ से मिलती है या कहाँ खो जाती है: प्रक्रिया
यह वह हिस्सा है जिसे डेटाशीट में शामिल नहीं किया जा सकता, क्योंकि यह मोल्डिंग के दौरान होता है। ऑप्टिकल सिलिकॉन असाधारण रूप से संवेदनशील होता है, और स्पष्टता संबंधी अधिकांश दोष चार प्रक्रिया बिंदुओं से जुड़े होते हैं।.
प्लैटिनम-क्योर ज़हर
ऑप्टिकल सिलिकॉन प्लैटिनम से उपचारित होता है—यह आवश्यक है, क्योंकि पेरोक्साइड प्रणालियाँ उप-उत्पाद और रंग छोड़ देती हैं। प्लैटिनम उत्प्रेरक अमीन्स, सल्फर, टिन (जिसमें संघनन-उपचार सिलिकॉन अवशेष शामिल हैं), और कुछ प्लास्टिक और चिपकने वाले पदार्थों से दूषित हो जाते हैं। दूषित उपचार से चिपचिपी, धुंधली सतह या अधपकी परत रह जाती है। यह सबसे आम ऑप्टिकल दोष है, और यह आमतौर पर प्रक्रिया के दौरान संदूषण के कारण होता है—जैसे दस्ताना, रिलीज एजेंट, या उसी उपकरण पर पहले किया गया कोई प्रयोग—रेजिन से नहीं। बाद में इसका निदान करना भी सबसे कठिन होता है, क्योंकि आने वाली सामग्री का प्रमाण पत्र स्वच्छ होता है।.
वायु अवरोधन और गैस निष्कासन
बुलबुले और सूक्ष्म रिक्त स्थान प्रकाश को बिखेरते हैं और सीधे धुंध या दृश्य दोषों के रूप में दिखाई देते हैं। ऑप्टिकल मोल्डिंग के लिए सामग्री का वैक्यूम डीगैसिंग और अक्सर वैक्यूम-सहायता प्राप्त मोल्ड की आवश्यकता होती है; इंजेक्शन प्रोफाइल और वेंटिंग यह निर्धारित करते हैं कि मोटी लेंस सेक्शन में फंसी हुई हवा दिखाई देगी या नहीं।.
मोल्ड सतह खत्म
किसी ऑप्टिकल पार्ट की स्पष्टता उसकी संरचना पर निर्भर करती है। टूल को पॉलिश किया हुआ और ऑप्टिकल-क्वालिटी फिनिश (SPI A-लेवल या उससे बेहतर) चाहिए, और कोई भी खरोंच, टूलिंग का निशान या घिसाव पार्ट की सतह पर समान रूप से बिखर जाता है। टूल का रखरखाव ऑप्टिकल दृष्टि से महत्वपूर्ण है, न कि केवल दिखावटी।.
उपचार की पूर्णता और थर्मल इतिहास
कम क्योरिंग से सतह पर धुंधलापन और चिपचिपाहट रह जाती है; ज़्यादा क्योरिंग या मोटे सेक्शन में असमान हीटिंग से तनाव और रंग में बदलाव आ सकता है। मोटे ऑप्टिकल सेक्शन नॉन-लीनियर तरीके से क्योर होते हैं — कोर से पहले बाहरी परत वल्कनाइज़ होती है, और डिटेक्शन पॉइंट सेक्शन किए गए हिस्से पर ट्रांसमिटेंस/धुंधलापन की जाँच होती है, न कि सतह की सतह की जाँच। यदि शब्दावली स्पष्ट नहीं है, तो यह गाइड इसे समझाती है। सिलिकॉन में उपचार बनाम वल्कनीकरण.
व्यवहारिक नियंत्रण लूप इन-लाइन है: पारगम्यता और धुंध (एएसटीएम डी1003नियंत्रित प्रकाश व्यवस्था के अंतर्गत नमूना भागों पर (साथ ही उपचार की जाँच) करें। किसी एक गुहा में स्पष्टता में विचलन संदूषण या उपकरण के घिसाव का प्रारंभिक संकेत है, न कि सामग्री की समस्या का।.
समय के साथ पीलापन और तापीय क्षरण
यहीं पर सिलिकॉन अपनी अहमियत साबित करता है, और यह एक समय-आधारित गुण है, इसलिए दिन-शून्य की तुलना इसे छिपा देती है।.
Si–O संरचना, एपॉक्सी और पॉलीकार्बोनेट में मौजूद एरोमैटिक और कार्बोनिल समूहों की तरह दृश्य या निकट-पराबैंगनी प्रकाश को अवशोषित नहीं करती है। यह स्थिरता उसी रसायन विज्ञान से आती है जिसका वर्णन पहले किया जा चुका है। सिलिकॉन के रासायनिक गुण. उच्च शक्ति वाले नीले एलईडी के प्रभाव में — उच्च जंक्शन तापमान और उच्च लघु-तरंगदैर्ध्य प्रवाह के साथ — एपॉक्सी एनकैप्सुलेंट सैकड़ों से लेकर कुछ हजार घंटों के भीतर पीले पड़ जाते हैं, और पॉलीकार्बोनेट ऑप्टिक्स लगातार यूवी किरणों के संपर्क में आने पर धुंधले और पीले हो जाते हैं। ऑप्टिकल सिलिकॉन समान भार के तहत अपनी पारगम्यता को कहीं अधिक समय तक बनाए रखता है; एक ओपन-एक्सेस अध्ययन में इस बात पर प्रकाश डाला गया है। कठोर वातावरण के संपर्क में आने वाला ऑप्टिकल सिलिकॉन पराबैंगनी और नीली रोशनी के संपर्क में आने पर इसमें मजबूत स्थिरता पाई गई, जबकि गर्मी/नमक की स्थितियों के कारण इसमें अधिक गंभीर गिरावट आई। इसके साथ ही, पॉलिमर का पराबैंगनी और अपक्षय के प्रति व्यापक व्यवहार भी देखा गया है।.
यह सीमा ध्यान देने योग्य है कि सिलिकॉन इससे अछूता नहीं है। अत्यधिक जंक्शन तापमान पर, और फिनाइल सामग्री और योजकों के आधार पर, पारगम्यता धीरे-धीरे कम हो जाती है, और वक्र ही मायने रखता है - दो एनकैप्सुलेंट जो शून्य घंटे पर समान रूप से दिखाई देते हैं, 3,000 घंटे तक कई प्रतिशत पारगम्यता और एक दृश्यमान पीलापन सूचकांक में भिन्न हो सकते हैं। प्रकाशीय रूप से स्पष्ट सिलिकॉन एनकैप्सुलेंट पर तापमान अध्ययन से पता चलता है कि तापीय संपर्क से ऑप्टिकल संचरण की गुणवत्ता में गिरावट आ सकती है।, इसलिए, प्रारंभिक पारगम्यता के बजाय, एक परिभाषित तापीय-अवस्था प्रोटोकॉल के बाद बची हुई पारगम्यता को निर्दिष्ट करना ही तुलना करने का एकमात्र सटीक तरीका है। इसका तापीय पहलू सीधे तौर पर उस पदार्थ के तापीय व्यवहार से जुड़ा है।.
अनुप्रयोग सीमाएँ
जहां ऑप्टिकल और स्थिरता का संयोजन वास्तव में फायदेमंद होता है:
- उच्च-शक्ति एलईडी आवरण और लेंस जंक्शन तापमान पर आरआई मिलान और पीलापन प्रतिरोध
- ऑटोमोटिव लाइटिंग ऑप्टिक्स — वाहन के पूरे जीवनकाल में स्पष्टता बनाए रखने की आवश्यकता के साथ निरंतर यूवी और गर्मी का सामना करना।
- मेडिकल लाइट गाइड और एंडोस्कोप ऑप्टिक्स स्पष्टता के साथ-साथ जैव अनुकूलता और बार-बार नसबंदी की सुविधा
सिलिकॉन का उपयोग गलत विकल्प तब होता है जब अनुप्रयोगों में फिनाइल रेंज से परे बहुत उच्च अपवर्तनांक की आवश्यकता होती है, या कठोर, सटीक आयामी लेंस की आवश्यकता होती है जिसमें फोकल टॉलरेंस बहुत कम हो। सिलिकॉन एक इलास्टोमर है - यह लचीला होता है, और स्पष्टता की परवाह किए बिना, यह इसे सटीक कठोर प्रकाशिकी के लिए अनुपयुक्त बना देता है; सिलिकॉन के यांत्रिक गुण उस समझौते को और विस्तार से समझाएं। इनमें कांच या कठोर पॉलिमर आधार सामग्री होती है, कभी-कभी सिलिकॉन की द्वितीयक ऑप्टिक परत का उपयोग किया जाता है।.
टीमें इसे कम क्यों आंकती हैं?
यह त्रुटि लगातार बनी रहती है। रेज़िन डेटाशीट पर स्पष्टता को केवल एक संख्या के रूप में माना जाता है, इसलिए प्रक्रिया के वे कारक जो वास्तव में इसे उत्पन्न करते हैं — जैसे कि क्योरिंग पॉइज़निंग, डीगैसिंग, टूल फ़िनिश — कभी भी पार्ट स्पेसिफिकेशन या आपूर्तिकर्ता के साथ बातचीत में शामिल नहीं होते। जब कोई धुंधला या चिपचिपा पदार्थ दिखाई देता है, तो स्वाभाविक रूप से दोष सामग्री पर डाला जाता है, जबकि इसका कारण लगभग हमेशा संदूषण या टूलिंग होता है।.
दूसरी चूक एनकैप्सुलेंट का मूल्यांकन उसके शून्य दिन के पारगम्यता के आधार पर करना है। एपॉक्सी के मुकाबले ऑप्टिकल सिलिकॉन को खरीदने का मुख्य कारण उसकी एजिंग कर्व है, और यह लाभ नए पार्ट की तुलना में दिखाई नहीं देता। जो टीमें थर्मल एजिंग या यूवी एजिंग के लिए स्वीकृति मानदंड निर्दिष्ट नहीं करतीं, वे सिलिकॉन की टिकाऊपन को बिना सत्यापित किए ही खरीद रही हैं।.
तीसरी गलती अपवर्तनांक को अनदेखा करना है, और फिर यह सोचना कि प्रकाश उत्पादन ऑप्टिकल मॉडल से कम क्यों आया। इनमें से कोई भी दक्षता की कमी नहीं है - यह एक रेज़िन स्पेक्ट्रोमीटर को पढ़ने और एक मोल्डेड ऑप्टिक को नियंत्रित करने के बीच का अंतर है।.
ग्रेड की पुष्टि करने से पहले मुझे क्या चाहिए
ऑप्टिकल ग्रेड, क्योरिंग सिस्टम और मोल्डिंग प्रक्रिया तय करने से पहले, कृपया निम्नलिखित जानकारी भेजें:
- लक्ष्य पारगम्यता और महत्वपूर्ण तरंगदैर्घ्य बैंड
- अपवर्तक सूचकांक लक्ष्य, या मिलान करने के लिए चिप/फॉस्फोर प्रणाली
- परिचालन और चरम/जंक्शन तापमान, साथ ही अपेक्षित सेवा घंटे
- यूवी विकिरण के संपर्क में आना और किसी भी उम्र बढ़ने/धारण स्वीकृति मानदंड
- भाग की ज्यामिति, सबसे मोटा ऑप्टिकल सेक्शन और सतह/सहनशीलता की आवश्यकता
- किसी भी द्वितीयक सामग्री, चिपकने वाले पदार्थ, या रिलीज एजेंट के संपर्क में आने पर - प्लैटिनम-क्योर विषाक्तता के जोखिम को पहले शॉट से पहले ही स्पष्ट कर लेना चाहिए।
इन जानकारियों के आधार पर, मैं आपको बता सकता हूँ कि डाइमिथाइल या फिनाइल ऑप्टिकल ग्रेड उपयुक्त है या नहीं, पार्ट के लिए किस प्रकार की स्वच्छता और टूलिंग की आवश्यकता है, और स्वीकृति के लिए किस प्रकार की एजिंग प्रोटोकॉल का पालन करना चाहिए। तापमान, उपयोग के घंटे और संपर्क सामग्री की जानकारी के बिना, प्रारंभिक ट्रांसमिटेंस संख्या केवल एक नए कूपन का वर्णन करती है, न कि उस ऑप्टिक का जिसे आप उपयोग में लाएंगे।.
