Polikarbonát törésmutatója: értékek, diszperzió és tervezési hatás

Egy LED panellámpa prototípusának futtatása során a mérnöki csapat a PMMA diffúzort polikarbonátra cserélte, hogy ütésállóságot és lángállóságot szerezzen. Az áteresztett fény nagyjából egy százalékponttal csökkent, és először a szállítót hibáztatták. Az ok azonban nem az anyagminőség, hanem a polikarbonát törésmutatója volt, ez a szám szinte minden átlátszó optikai alkatrésznél csendben szabályozza a visszaverődést, a törést és az extrakciós hatékonyságot.

Miért számít ez a szám a valódi alkatrészekben?

Az n törésmutató a vákuumban lévő fény sebességének az anyagon belüli sebességéhez viszonyított aránya. A polikarbonát esetében n = 1,586 azt jelenti, hogy a fény nagyjából 1,9 x 10^8 m/s sebességgel halad át a lemezen, körülbelül 37%-kal lassabban, mint vákuumban. Ez a lassulás három dolgot változtat meg a gyakorlatban:

Referencia-index értékek a spektrumban

Hiba minden műanyagot egyetlen törésmutatónak tekinteni. A PC diszperzív: a hullámhossz növekedésével az index csökken. Az alábbi értékek tipikus közzétett referenciapontok, és a pontos adatok kissé eltérnek a gyanta minőségétől, az adalékanyagtól és a mérési módszertől függően.

Hogyan hasonlítható össze a PC más optikai műanyagokkal?

Ha a polikarbonát törésmutatóját összehasonlítjuk más átlátszó, hőre lágyuló műanyagokkal, a tervezési kompromisszumok világosabbá válnak:

A PMMA-nak és a COC-nak sokkal kisebb a diszperziója (magasabb Abbe-szám), ezért előnyösek képalkotó lencséknél. A PC és a PS szinte azonos indexszel és diszperzióval rendelkezik, de a PC nyer az ütésállóság, a hőállóság és a lángálló lehetőségek tekintetében. A PET-fólia alacsonyabb Abbe-száma kevésbé számít vékony háttérvilágítású filmeknél, ahol az optikai út rövid.

A rejtett mérőszámok adatlapjai nem mindig jelennek meg

Az adatlap indexértékei válaszolnak az első kérdésre, de három rejtett paraméter határozza meg a valós teljesítményt.

Kettős törés

Az extrudált PC a gyártás során molekuláris orientációt fejleszthet ki, így kettős törés jön létre: a törésmutató ekkor tengelyenként változik. Kijelző minőségű fényvezető lemezeknél ez egyenetlen fényerőt eredményezhet. Az izzítás vagy a megfelelően szabályozott extrudálósor kiválasztása csökkenti a hatást.

Hőmérséklet függőség

A PC termooptikai együtthatója -1 x 10^-4/K nagyságrendű. Egy tipikus, 40 K-os beltéri hőmérséklet-ingadozásnál az index nagyjából 0,004-gyel eltolódik. Ez irreleváns a diffúzorok esetében, de az interferometrikus rendszerek vagy a szorosan tűrhető AR-bevonatú optika esetében számíthat.

Felületenkénti Fresnel-reflexió

A normál előfordulásnál n-ből számolva a visszaverődési veszteség megmutatja, hogy a PC hol helyezkedik el a gyakori anyagok között:

Ahol a törésmutató határozza meg a számítógép kiválasztását

A polikarbonát törésmutatójának leolvasásának praktikus módja az arra támaszkodó alkalmazások. Az alábbi eloszlás azt tükrözi, hogy az optikai minőségű PC-lapokat általában hogyan fogyasztják a világítástechnikai és kijelzőiparban:

A PC-t gyakrabban választják ki az ütésállóságra és a hőtűrésre, mint a minimális visszaverődésre. Indexe elég magas ahhoz, hogy lehetővé tegye a hatékony fényelvonást mikrostruktúrákkal, ezért az égésgátló, széles hőmérsékletű PC diffúzor lapok gyakoriak azokban a lámpatestekben, amelyek az optikai diffúziót kombinálják az UL-besorolású gyúlékonysággal. A szélesebb anyagszintű összehasonlításhoz lásd a mi diffúzor anyagok útmutató LED világításhoz .

Kiválasztási útmutató: Munka polikarbonát optikával

Használja a törésmutató-adatokat szűrőeszközként, ne a végső válaszként. A praktikus optikai tervezés PC-vel akkor működik a legjobban, ha az indexet mechanikai, termikus és feldolgozási adatokkal együtt kezelik.

1

Határozza meg a hullámhosszt

Válassza ki a LED csúcs hullámhosszát. Ha 450 nm-es királykék szivattyút használunk, az index magasabb, mint 589 nm-nél; használja a mért diszperziós görbét, ha rendelkezésre áll. Ha az ütésállóság és a tisztaság egyaránt szükséges, egy optikai minőségű PC átlátszó lap ez a gyakorlati kiindulópont.

Törésálló könnyű lángálló, optikai minőségű PC átlátszó lap Manu A Gentle törésálló Könnyű lángálló, optikai minőségű PC átlátszó lapok beszállítói és gyártói, törésbiztos nagykereskedelmi... Termék megtekintése →

2

Fresnel veszteségek becslése

Bevonat nélküli PC-optika esetén számoljon 5,1%-os visszaverődést felületenként, és szorozza meg a levegő interfészek számával. Ha a teljes veszteség meghaladja a költségvetést, fontolja meg az AR bevonatot vagy az alacsonyabb indexű anyagot, például a PMMA-t.

3

Ellenőrizze a diszperziót a képalkotáshoz

Ha az alkatrész széles spektrumú fehér fényt ábrázol, a 30 körüli Abbe-szám észrevehető kromatikus aberrációt jelent. A PC jobban illeszkedik a világítási és megvilágítási optikához, mint a csúcskategóriás képalkotó objektívekhez.

4

Kezelje a kettős törést

Élesen megvilágított fényvezető lemezekhez válasszon extrudáló vonalakat szoros vastagságszabályozással és lágyítással. A selyemnyomtatható PC fényvezető lemez autóipari világítódobozokhoz praktikus lehetőség, ha a nyomtatott mintának nagy területeken kell igazodnia.

Selyemnyomtatható számítógépes fényvezető lemez autó- és átvilágítódoboz-gyártóknak, S A Gentle egy selyemnyomtatható számítógépes fényvezető lemez autóipari és átvilágítódoboz-szállítók és -gyártók számára, nagykereskedelmi selyemnyomtatható számítógépes lámpa... Termék megtekintése →

5

Érvényesítse refraktométerrel

Mérje meg a bejövő anyagot az ASTM D542 vagy az ISO 489 szerint. A mért index összehasonlítása az adatlappal egy alacsony költségű bejövő ellenőrzés, amely a gyantahelyettesítéseket észleli, mielőtt azok a gyártásba kerülnének.

A PC-optika karbantartása, kezelése és megfelelősége

A polikarbonát optika csak megfelelő kezelés és karbantartás esetén tartja meg optikai tulajdonságait. Három terület érdemel figyelmet:

Tisztítás és oldószerállóság

Puha mikroszálas kendővel és enyhe szappanos vízzel törölje le a számítógép felületeit. Az oldószerek, mint az aceton, benzol és számos zsíroldó feszültségrepedést vagy felületi homályosodást okozhatnak. Soha ne törölje le a forró PC-diffúzort oldószerben dús törlőkendővel, mert a megnövekedett hőmérséklet felgyorsítja a megőrülést.

UV és időjárás

A nem védett PC sárgák hosszan tartó UV-sugárzás hatására. Ha az alkalmazás a szabadban vagy a magas CCT LED-ek közelében van, használjon UV-stabilizált minőséget, és ellenőrizze az átvitel visszatartását gyorsított időjárási hatások után. Az UV-degradáció okozta törésmutató-eltolódás késői stádiumú figyelmeztető jel; figyelje, ha az alkatrész optikailag kritikus.

Gyúlékonyság és kémiai megfelelőség

Világítótestek esetében ellenőrizze az UL94 besorolást (V-2 vagy V-0), és ellenőrizze a REACH, RoHS és a vonatkozó IEC 60598 követelményeket. Az égésgátló PC-minőségek átlátszó és diffúzor formában is léteznek, de az adalékanyag-csomag kissé eltolja a törésmutatót, ezért ellenőrizze újra az FR minőségek optikai adatait. Az építészeti vagy épületekkel kapcsolatos PC-vel és PMMA-val kapcsolatos választási lehetőségekért tekintse meg oldalunkat anyagútmutató az építkezéshez .

A polikarbonát törésmutatója nem egy állandó állandó, amelyet meg kell jegyezni; ez egy tervezési bemenet a méréshez, összehasonlításhoz és ellenőrzéshez. Helyesen használva ez a szám különbséget tesz egy olyan világítótest között, amely csak átereszti a fényt, és egy olyan lámpatest között, amelyik azt hatékonyan kezeli.