镜片制造工艺介绍VIP

第一章眼镜的基本知识眼镜是用来矫正屈光不正和保护眼睛的光学镜片。眼镜片的折射和成像理论遵循几何光学的定理和定律。1-1眼晶状体材料简史1；眼科镜片材料发展简史1:13世纪，生产了折射率为1.50的眼科玻璃镜片。2；18世纪，日冕玻璃透镜被制造出来，在3世纪后半叶到19世纪，燧石玻璃透镜诞生时的折射率为1.70，但色散明显。4:20世纪60年代，折射率为1.50的CR39树脂透镜和光致变色玻璃开始应用。5:20世纪80年代，聚碳酸酯材料被应用于透镜。出现了折射率为1.60的玻璃透镜和树脂透镜。开始应用折射率为1.50的光致变色树脂透镜。6:20世纪90年代，高折射率树脂材料和新一代树脂变色材料问世，折射率为1.90的玻璃材料出现，改进后的材料进入市场。20世纪下半叶，眼科镜片领域的主要代表性成就包括树脂材料的出现、变色材料的出现和推广以及渐进多焦点镜片和隐形眼镜的广泛应用。第二：眼镜片的复合系统。现代眼镜镜片是一套复杂的光学系统，它是各种材料和薄膜层的组合，具有不同的特性。从镜片开始，从内到外，镜片座、染料、抗冲击膜、耐磨膜、抗反射膜和顶膜分别为镜片，1-2个镜片的形状如下：1。透镜1的毛刺形状。毛刺透镜已经完成了表面光学处理，并且根据框架的尺寸和几何形状，透镜没有被镶边。2.毛刺透镜主要有两种形状：圆形和矩形。国内外大部分毛刺透镜都是圆形的。第二，通过沿着折射表面的中心切割透镜，可以看到透镜折射表面的横截面形状。1.正透镜负透镜棱镜片2。双凸、平凸、凹凸(新月)双凹、平凹、凹凹(新月)三棱镜、凸凹棱镜，3。透镜1折射表面的形成。正透镜(凸透镜)折射面的形成。2.负透镜(凹透镜)折射面的形成。1-3眼透镜的特性。正透镜的性质正透镜是凸透镜、会聚透镜，通常称为旧光学透镜、望远镜等。1.在穿过正透镜后，平行光线会聚到一个点F，该点称为焦点，焦点F和透镜之间的距离称为焦距F。2.正透镜的焦点在入射光的对面。我们称这个焦距为正焦距。屈光度是焦距的倒数，也是正的。3.正透镜的中心厚，边缘薄。4.前透镜和眼睛结合成一个光学系统，使得平行光线被透镜和眼睛折射后，改善了远视眼睛聚焦后的情况，达到了光学矫正的效果。负透镜又称凹透镜、发散透镜，俗称近距透镜。1.平行光线穿过负透镜后发散，不能形成一个点。2.然而，从发散光线的反向延伸，焦点F可以形成在入射光线的同一侧。我们称这个焦距为负焦距和负屈光度。3.负透镜的中心薄，边缘厚。4.将负透镜和眼睛结合成一个光学系统，使平行光线经透镜和眼睛折射后的焦距变大，改善了近视焦点通过前的情况，达到了光学矫正的效果。会聚光线和发散光线都是棱镜折射的结果。正透镜和负透镜都可以看作由许多三棱镜组成，光线通过这些三棱镜向底边折叠，从而形成正透镜的会聚光线和负透镜的发散光线。眼科镜片的分类可以根据用途、材料、性质、规格、设计、加工等进行划分。一、按目的1分类。单焦点(单光)多焦点双焦点(双2.根据规格：60；65；70；75；804.通过添加不同的金属氧化物或染色进行颜色分类1。无色透明透镜2。彩色透明透镜3。光致变色透镜，5.按表面设计和加工形式分类1。球面透镜2。环形曲面透镜3。非球面透镜4。缩径镜片(草帽镜片)5。等曲率变薄透镜6。表面涂层处理分类1。抗反射膜2。硬片3。疏水性薄膜4。彩色电影5。保护膜，第二章眼镜片的材料和性能要求2-1眼镜片的性能要求1。透镜材料的性能要求。眼镜是矫正视力和保护眼睛的医疗器械，因此对镜片材料的要求非常高，一般可概括为以下要求。1.用于制造透镜的材料的折射率、比重和阿贝数的物理和光学指标必须满足一定的标准并保持稳定。2.对可见光有很高的透过率，对紫外线、红外线等有害辐射有很好的吸收。3.镜片表面具有良好的耐磨性、耐老化性、化学稳定性和防霉性。4.热膨胀低，易于加工。透镜材料的光学特性。折射指数1)折射光线从一个透明物体倾斜进入另一个透明物体并改变其传播方向的现象。2)折射率：理论定义：光在真空(空气)中的传播速度与光在某些透明物体中的传播速度之比。N=真空中的光速/透明物体的光速。(2)实验室测量的折射率：入射角的正弦值(入射光和界面法线之间的夹角)与折射角的正弦值(入射光和界面法线之间的夹角)之比n=sini/sinj。3)透镜材料在真空(空气)中的折射率，每种颜色的光的速度是相同的，但是由于每种单色光的波长不同，在具有不同光密度的物质中的速度也不同(波长越短，速度越快，因此紫外光的最大折射率和红外光的最小折射率也不同)4)具有不同折射率和相同屈光度的透镜的厚度也不同。折射率越大，透镜厚度越小(正透镜中心厚度，负透镜边缘厚度)。阿贝数Vd1)具有色散的不同波长的光被同一光学玻璃折射后由于不同的折射绿光而分离的现象。例如，白光(阳光与7色光混合)穿过棱镜形成彩虹7色光带。2)阿贝数Vd是测量色散的指标。传统上，色散比的倒数Vd=(ND-1)/(NF-NC)(NF-NC)用于平均nF氢的色散。紫光的折射率为486.1纳米，C线的折射率为氢，红光的折射率为656.3纳米。阿贝数VD越大，色差越小，透镜质量越好。3)高折射率材料通常具有高色散。佩戴这种镜片时，可能会出现成像颜色的偏差，这会影响视觉效果，例如，白色物体的边缘会出现红到蓝的色带。透镜材料的物理和机械性能机械和物理性能反映了材料的质量及其抗变形和冲击的能力。常用的有：1。比重 (gamma)比重体积温度为4时，物体重量与纯水比重之比。单位g/cm3(吨/立方米)一般来说，材料的折射率越高，其比重越大。尽管N=1.7的超薄光学玻璃透镜的厚度比n=1.523的普通光学玻璃透镜的厚度薄，但其重量并没有显著降低。2.硬度：与表面质量相关的机械指标可以通过硬度计精确测量。对于光学玻璃，其硬度约为520千克/平方毫米显微硬度。3.抗冲击性；经常使用美国食品和药物管理局(FDA)规定的落球试验。(即，16g钢球用于从1.27米的高度落到透镜中心)。透镜材料的其他特性1。热性质：如比热、熔点、热膨胀系数等。2.化学性质。化学稳定性(化学稳定性)，联合国水晶也叫应时。它的化学成分是二氧化硅。纯晶体中二氧化硅含量可达99.99%以上。该晶体最大的优点是高透光率和高硬度。它是制作光学透镜的极好材料。然而，由于晶体对包括紫外线和红外线在内的各种光线的高透射率，它不适合用于室外眼镜。此外，晶体具有双折射现象n1=1.554和n2=1.553。因此，有复视。晶体生长缓慢，价格昂贵。因此，晶体不是眼镜片的合适材料，已经被光学玻璃透镜所取代。光学玻璃。光学玻璃是通过冷却熔体获得的无定形物质。它具有更高的硬度、更大的脆性、对可见光更高的透明度以及对紫外线和红外线等有害辐射更高的吸收性。主要成分是二氧化硅，其次是三氧化二硼和五氧化二磷。添加不同的金属氧化物可以改变光学玻璃的一些特性，如透光率、对可见光谱的吸收选择性、硬度、折射率等，从而被分为不同的种类。光学玻璃具有各向同性的特点，其折射率、硬度、弹性模量等测量值在各个方向都相等。光学玻璃根据其氧化物成分可分为以下两类。1.无色光学玻璃1)冠玻璃(冠玻璃)，用k表示，折射率约为1.523。2)燧石玻璃(低密度和高折射率玻璃)用f表示。折射率约为1.61.9，也称为超薄透镜。2.彩色光学玻璃。无色光学玻璃是通过在其原料中添加一种或多种金属氧化物作为着色剂而制成的。它具有选择性吸收可见光谱中某一波长范围内的光的特性。它通常用于防护眼镜(太阳镜、工业防护眼镜)。嘿。三。光学塑料1。光学塑料是以合成树脂为主要成分和各种添加剂成型的透明聚合物有机化合物。自1940年塑料镜片问世以来，由于其重量轻、耐冲击、染色方便等优点，其市场份额迅速增长。随着科学技术的发展，光学塑料透镜的最大缺点：易磨损也可以通过表面硬化技术来解决。根据加热后的特性，塑料可分为热塑性塑料和热固性塑料。(1)热塑性塑料：加热软化冷却固化。可逆废物可以回收。例如，聚乙烯、聚氯乙烯和其他(2)热固性塑料：成品被加热不软化强烈加热碳化和分解，不可逆的废物不能回收。例如：酚醛塑料(电木)、三聚氰胺等。3.光学塑料透镜的主要材料(1。)聚甲基丙烯酸甲酯塑料：化学名称是聚甲基丙酸脂，市场名称是有机玻璃，丙烯酸。它是一种热塑性塑料，折射率N为1.498，比重为1.19克/立方厘米，阿贝数V为58，透光率约为95%。它具有透明度高、易于造型和加工、价格低廉的优点。它的缺点包括吸湿性高，易变形，表面硬度差，并能透射紫外线。染色后，不适合做太阳镜，只能做室内镜子。(2)CR-39塑料的化学名称为：冰烯乙酸碳酸酯。俗称：哥伦比亚树脂，市场称为树脂片。它是一种热固性塑料，折射率为1.489，比重为1.32克/立方厘米，阿贝数为56，透光率为92%。它能吸收99%以上的紫外线，耐-40 150的温度。它可以用来制作各种镜片，如近视、远视、复光、梯度镜片、散光等。染色后，可用于制作各种遮阳镜片。聚碳酸酯塑料的化学名称是聚碳酸酯。这个市场叫做太空电影，太空电影，它也是一种热塑性塑料。其最大特点是抗冲击性好，重量轻。它的折射率为1.586，比重为1.20克/立方厘米，阿贝数为30，能吸收所有的紫外线。CR-39透镜和PC透镜具有良好的市场前景，是理想的光学玻璃新品种。许多国家已经立法规定，光学塑料镜片必须由年轻人、老年人、司机和其他镜片经销商使用，并且不能使用光学玻璃镜片，以免镜片破损时伤害眼睛。第三章玻璃加工技术3-1光学玻璃的加工制造1。光学玻璃毛坯的热加工连续熔化一步法成型技术现在用于光学玻璃毛坯的加工。(1)生产工艺流程图配料熔化成型退火测试入库。(2):各生产流程简介1。配料：影响光学玻璃质量的因素非常复杂，原材料的制备是主要影响因素，必须严格控制。在称重过程中，微小的误差会导致折射率和属性的变化。在称量配方时，使用精确度为1/10000的称重秤进行称量。按配方称取原料后，在V型混合机中混合均匀，装袋。2.熔化：包括熔化、澄清、调整和均质以及分配四个步骤。(1)熔化：用电加热或气体和天然气加热池窑，将原料熔化成粘性流动状态。(2)澄清：原料熔化后会产生大量气泡，必须进行消泡处理。气泡的上升速度与玻璃液体的粘度成反比，而粘度与温度成反比。因此，提高温度会降低粘度以加速消泡。(3)调整和均化：调整是指降低温度，增加玻璃液的粘度，以满足成型要求。均化是指澄清池中高温、低粘度、物料质量均匀的玻璃液在调节均化池中充分搅拌，使物料质量均匀，满足光学质量要求。在调节和均质过程中，在保持搅拌的同时降低温度。(4)玻璃胶浆分布：玻璃液经铂进料管精确控制温度后流出，调节粘度和流量，用专用钢剪刀剪成所需重量的液滴。3.自动压制：将适当粘度和所需重量的玻璃液滴注入模具型腔，通过自动压制机压制成镜片毛坯。退火：压制后，通过取出装置将镜片毛坯从模具中取出，并进入网带退火炉，将镜片毛坯再加热至退火温度一段时间，然后以受控速度冷却以消除内应力。5.检验入库：镜片毛坯退火消除内应力后，检验物理特性和外观质量，剔除不合格产品。测试的主要项目有：折射率、阿贝数、内应力、条纹、气泡、直径、曲率、中心厚度、边缘厚度等。光学玻璃透镜连续熔融成型工艺工序少，自动化程度高，成品率达80%以上。这是目前世界上使用的先进工艺。光学玻璃透镜的冷加工光学玻璃透镜的冷加工是将热压成所需闪光玻璃的玻璃透镜毛坯进行研磨。(1)常用计算公式1。屈光度公式FD=(n-1)(1/r1-1/r2)2。由于测量时仪器的限制(主点计算复杂)，眼镜的实际屈光度取眼镜后顶点(靠近眼表顶点)到焦点距离的倒数作为测量值。FD=1/fD，2。模具屈光度Ti(模具工作面曲率半径)的计算公式是以nd=1.523为标准设计的。如果透镜材料的折射率n不等于1.523，则应磨掉具有Fi屈光度的透镜。如果曲面的屈光度f是已知的，则ri=(n-1) * 1000/fi (mm)现代镜片采用月牙形中心厚度t=s1e-S2 (mm)，4.环形曲面透镜表达式散光透镜(球面柱面组合透镜)具有球面。另一个表面是圆形曲面(有两个相互垂直的最大和最小曲率，由两个部分之间的曲率半径差引起的屈光度差是柱面透镜值)。外扩散透镜的环形表面在凸面上的表达式是()基本弧/正交弧f1335453354= (-)球面弧F2。内漫射透镜的环形表面在凹面上的表达式是()球面弧f1335453354= (-)基本弧/正交弧F2，其中：FD透镜屈光度FD 焦距(m) F1凸面屈光度F2凹面屈光度r 13354凸面曲率半径(m) r2凹面曲率半径(m) n，n，n 透镜材料折射率y透镜半径(mm)，(2)玻璃冷加工工艺流程图；透镜毛坯的粗磨(铣削)精磨和抛光；检验和仓储(3)各生产