眼镜架新材料的应用.doc

此文章发表于“中国眼镜科技杂志”2014年第9期刊 眼镜架新材料的应用 作者:徐景新 随着眼镜工业的发展，新材料在镜架制造中的应用层出不穷。 镜架在使用新材料设计彰显“轻”的同时，切勿忽略其“实用性”。新材料镜架的设计，要同时满足：“轻巧、耐用、时尚”三要素，否则产品不受市场欢迎，将会成为“短命”产品。目前，常用于眼镜架金属材料有：纯钛、钛合金、钛和记忆钛合金（钛镍合金）。非金属材料常用的有：醋酸纤维素、TR-90、钨钛（复合材料）、PA66等。了解各种材料各自的优点与不足，有利于制造商在设计、生产眼镜架时选择最优方案。1、用于制造眼镜架的新材料1、1金属材料纯钛、钛合金、钛的耐腐蚀性良好且重量轻，中高档的金属眼镜架大部分使用这3种材料。1.1.1 纯钛纯钛是指钛纯度达到99%以上的钛金属材料，其特点是：熔点高，材料轻，抗腐蚀能力强，电镀层牢固。纯钛常用退火、固溶和时效的热处理方法。退火是为了消除内应力、提高塑性和稳定性，以获得较好的综合性能。优点：与皮肤接触不过敏，重量轻、耐用，电镀层不易脱落，只会随着使用年限的增加逐渐变暗。缺点：材料偏软，不能将镜架制作的更细巧，只有把线条做的较粗，才能保证稳定性和强度。1.1.2 钛合金优点：钛合金制作的镜架（如图）比一般金属架轻48%，韧性强，耐酸碱性、抗腐蚀、稳定性高、强度高、弹性良好、表面易着色、美观且耐用。缺点：焊接难度大，焊接时须有惰性气体保护，使其不能被氧化，否则不能焊接。此镜架款式单一，适合中老年群体佩戴。钛和镍合金：被成为“记忆合金”。镍是一种容易导致皮肤接触性过敏的重金属元素，长期接触含镍物品会引起皮肤过敏甚至致癌。现在国内外禁止含镍量超标镜架生产。1.1.3 钛钛，是指在钛的零点状态下延时冷却完成颗粒的钛材料，它只是钛材料以另外一种分子状态存在，和一般所谓的钛合金不同。具有更好的抗疲劳性能和耐环境腐蚀性能，可塑性良好，可以制成线材和薄板，更轻巧。用来制作眼镜架，可以获得更多的造型和款式，是新一代眼镜架的制作材料。对款式和重量要求较高的顾客，可以选用钛材料的眼镜，由于钛的加工工艺高于纯钛，一般规模较大的工厂可以生产。用钛制作的镜框在受到一定外部压力的时候会自动回复原状。所以一些镜框的镜腿或中梁都用钛来制作，钛的镜框一般都比较纤细，弥补了纯钛镜框质量较重的缺点。 如左图所示，此无框镜架是钛材料，重量特轻，是20052009年最受欢迎的镜架，特别是受25岁以上群体青睐，在镜架销售中独占鳌头。 缺点：近视度数超过-4.50D，镜片边缘太厚不美观；镜架佩戴稳定性不佳，容易变形、铆钉容易松动，给佩戴者带来诸多烦恼；镜片打孔处容易裂缝。1.2非金属材料1.2.1 醋酸纤维素醋酸纤维素材料是自上世纪80年代以来，生产非金属镜架的主要材料，醋酸纤维素有注塑和板材成型两种工艺，以板材镜架为代表。深受广大顾客喜爱，是眼镜架非金属材料经久不衰的主流产品。优点：不褪色，不过敏，易加工，产品流线分明和极强的立体感、时尚感等。缺点：镜架稳定性极差，容易变形。如上图所示的镜架，由于镜圈的材料太薄，厚度只有4mm左右（以前的厚度是6mm、8mm、10mm），导致镜架稳定性极差，容易变形，桩头铰链锚不牢固容易脱落。1.2.2 RT90TR90：这个材料首先是由韩国人发明的复合超弹性树脂材料，并应用在眼镜制造上。优点：质量轻，比纯钛还略轻；柔韧度极好，不容易变形，弹性强度好。缺点：应用上基本是注塑成型，这种材料在制成成品后是不可调整，使用时镜架表层容易脱皮或掉色，如果不使用金属铰链，镜架容易损坏，不耐用。1.2.3 钨钛 钨钛：又名塑钢、钨碳、钨碳塑钢、航空PEI（ULTEM 中文：聚醚酰亚胺）材质。优点：钨钛是TR90的原材料升级版，其特性比TR90更轻、更柔软、硬度折合度更高。缺点：镜腿桩头处容易折断、铰链易断裂、材料“超脆”及抗剪力特差、鼻托支架及托叶容易脱落。钨钛镜架易被损坏，故不能制作儿童镜架。1.2.4 PA66PA66又称尼龙66、锦纶66短纤维、聚已二酰已二胺，尼龙66在聚酰胺材料中有较高的熔点，是一种半晶体材料。优点：具高抗张强度，柔韧耐冲击性特优，耐磨，低温特性好具自熄性。缺点：使用PA66材料制成的眼镜架，因设计不合理，除了“轻”，而无法显现“高抗张强度，柔韧耐冲击性”的优点。“不可整形、桩头及铰链连接处容易断裂”等缺点较明显。 2、眼镜架设计与材料应用 镜架设计时必须满足：“轻巧、耐用、时尚”三要素，忽略了“耐用”的实用性，轻巧及时尚就是一种“奢侈”的快速消费品，这只会给环境带来污染和材料浪费。 在非金属新材料镜架的设计中，要使眼镜架的：中梁（两镜圈连接处）、桩头（镜腿及镜圈桩头）、镜腿、铰链等处具有抗压、耐张力、耐拉力、耐剪力等特性，否则以上部位容易受损或易变形。2.1部分镜架设计中的不足部位下列图为新材料眼镜架容易断裂的桩头和铰链连接部位。 下图中的托叶容易脱落 下图中的支架和托叶容易脱落 下图中的焊点及铆钉容易脱落2.2部分镜架设计中连接牢固部位下列图为部分新材料眼镜架比较牢固的桩头和铰链连接部位。 23混合镜架混合镜架一般由金属和非金属组成 如图，采用钛的薄板制作成镜圈，与TR90制成的镜腿，桩头处采用