Vizualizări: 0 Autor: Editor site Ora publicării: 2025-10-21 Origine: Site
Fiind componenta optică de bază a unui modul de cameră endoscopică, performanța de protecție a obiectivului determină în mod direct stabilitatea imaginii și durata de viață a echipamentului. În scenariile care urmăresc miniaturizare (de exemplu, lentile cu un diametru de 1,5 mm), adăugarea unei carcase de oțel limitează adaptabilitatea spațială. Astfel, un sistem de protecție multidimensional trebuie să fie stabilit prin îmbunătățiri ale materialelor, optimizare structurală, control al procesului și verificare a testelor. Combinând caracteristicile produsului și practicile tehnice din industrie, acest articol analizează calea de implementare a protecției pentru lentilele fără carcasă de oțel.
Performanța inerentă a substratului lentilei servește drept bază pentru protecție, necesitând un echilibru între designul ușor și rezistența la deteriorare. Pentru lentilele din plastic utilizate în produs, sunt preferate materialele plastice de inginerie de calitate medicală (cum ar fi PC-ul modificat sau PEEK). Aceste materiale nu numai că permit prelucrarea miniaturizată cu un diametru ≤1,5 mm, dar rezistă și sterilizării cu oxid de etilenă în scenarii medicale și coroziunii chimice în medii industriale. Pentru a compensa duritatea insuficientă a materialelor plastice, este necesară tehnologia de îmbunătățire a suprafeței pentru a îmbunătăți rezistența la uzură - acoperirea cu vid poate fi utilizată pentru a depune o acoperire de carbon asemănător diamantului (DLC) de 2-5 μm grosime, ridicând duritatea suprafeței lentilei la peste HV1000, menținând în același timp o transmisie optică ≥92%, evitând astfel pierderea calității imaginii.
Pentru protecție temporară, se pot folosi carcase de protecție din polietilenă de înaltă calitate. Structura lor de găuri pentru grilă nu numai că permite pătrunderea mediului de sterilizare, ci și împiedică obiectele ascuțite să zgârie lentila în timpul transportului și depozitării. În plus, nu rămâne nicio aderență reziduală după sterilizare, îndeplinind cerințele de sterilitate ale scenariilor medicale. Acest sistem de materiale, care combină „protecția intrinsecă a substratului + îmbunătățirea suprafeței + bariera fizică temporară”, poate înlocui funcția de protecție mecanică a unei carcase de oțel.
Pentru a obține rezistența la praf și apă la nivelul IP67, lentilele fără carcasă de oțel se bazează pe un design structural etanș, cu miezul situat în etanșarea interfeței între lentilă și corpul modulului, precum și între componentele optice. Pentru conexiunea dintre lentilă și suportul lentilei, se poate folosi sigilant neutru fără alcool Elaplus SIPC 2150. Acest material menține flexibilitatea într-un interval larg de temperatură de -60℃ ~ 260℃, formând un strat dens de etanșare după întărire. Poate rezista la scufundarea în 1,5 metri de apă fără scurgeri și nu produce substanțe volatile de ceață albă care ar putea afecta performanța optică. Aplicarea sigilantului este controlată cu precizie de un robot de distribuire, cu lățimea limitată la 0,2-0,3 mm, asigurând o etanșare eficientă în limita unui diametru de 1,5 mm.
Pentru componentele optice interne ale lentilei, poate fi adoptată o soluție integrată de „pre-etanșare + întărire”: după asamblarea grupului de lentile prin procesul Active Alignment (AA), adeziv de întărire cu ultraviolete (UV) este imediat injectat în golurile dintre componente, urmat de întărire într-o cameră de întărire UV protejată cu azot. Mediul lipsit de oxigen previne formarea de bule în timpul întăririi, crescând rata de calificare a etanșării de la 88% la 99,5%, reducând în același timp timpul de întărire cu 60%, asigurând consistența în producția de masă. În plus, poate fi integrat un mecanism simplu de detectare a etanșării - hârtie de testare absorbantă de apă și caneluri de drenaj sunt instalate la coada lentilei pentru a monitoriza pătrunderea apei în timp real și pentru a emite avertismente.
Procesele de producție de precizie sunt esențiale pentru implementarea performanței de protecție. Pentru turnarea prin injecție a lentilelor se folosesc matrițe de ultraprecizie, cu toleranțe controlate în ±0,005 mm pentru a evita golurile de etanșare cauzate de abaterile dimensionale. Înainte de acoperirea lentilelor, este necesară curățarea cu ultrasunete cu curățenie Clasa 10 pentru a îndepărta impuritățile sub formă de particule mai mari de 0,1 μm de pe suprafață, asigurându-se că stratul de acoperire aderă corect.
În timpul etapei de asamblare a modulului, procesul Tehnologiei de montare la suprafață (SMT) trebuie desfășurat într-o cameră curată Clasa 100 pentru a preveni contaminanții, cum ar fi reziduurile de lipire, să afecteze efectul de etanșare. Ansamblul lentilei și senzorului realizează o precizie de aliniere la nivel de μm prin procesul AA, reducând riscul de fisurare a stratului de etanșare cauzat de solicitarea mecanică. Imediat după etanșare, se efectuează testarea de etanșeitate la aer cu două canale, utilizând testarea la presiune pozitivă la 95-150 kPa. În 21 de secunde (5 secunde pentru umflare + 10 secunde pentru menținerea presiunii + 5 secunde pentru detectare + 1 secundă pentru dezumflare), scurgerile în intervalul -0,1 ~ 0,05 kPa sunt identificate cu precizie, asigurând că performanța de protecție a fiecărui produs îndeplinește standardele.
Fiabilitatea performanței de protecție trebuie verificată prin teste multidimensionale. Testarea de adaptabilitate la mediu include 50 de cicluri de cicluri de temperatură înaltă-joasă (-40 ℃ ~ 80 ℃), cu integritatea etanșării și claritatea imaginii testate după fiecare ciclu. Testarea rezistenței la coroziune simulează procesele de sterilizare medicală — după 200 de cicluri de sterilizare cu oxid de etilenă, atenuarea transmisiei lentilelor este ≤3%.
În testele de performanță mecanică, un test de cădere de 1,5 metri (cădere pe o suprafață de lemn de esență tare) este repetat de 10 ori, fără a se observa deteriorarea structurală a lentilei. Pentru testarea rezistenței la uzură, suprafața lentilei este frecată de 1000 de ori cu o cârpă de bumbac înmuiată în alcool 75%, fără zgârieturi evidente. Toate datele de testare sunt stocate sincron într-o bază de date, iar un sistem de trasabilitate este stabilit împreună cu cerințele de certificare precum CE, FCC și RoHS, asigurând că performanța de protecție îndeplinește standardele stricte ale scenariilor medicale și industriale.
Pe scurt, protecția lentilelor fără carcasă de oțel în modulele camerelor endoscopice necesită „rezistența la deteriorare a materialelor ca fundație, etanșarea structurală ca miez, precizia procesului ca garanție și testarea scenariului complet ca verificare.” Prin sinergia mai multor tehnologii, se realizează compatibilitatea între protecție și miniaturizare. Această cale tehnică nu numai că îndeplinește cerințele spațiale ale lentilelor ultrafine de 1,5 mm, dar atinge și un nivel de protecție IP67 și fiabilitate pe termen lung, oferind o soluție fezabilă pentru scenarii precum proceduri medicale minim invazive și inspecție industrială cu țevi subțiri.
