cr-39成鏡和車房眼鏡片生產(chǎn)流程

cr-39成鏡和車房眼鏡片生產(chǎn)流程

1樹脂鏡材料的介紹偶爾，我們可以看到天然水晶作為鏡頭畫的材料，但鏡前pel含有玻璃和樹脂。1.1玻璃膠片的特性玻璃屬于無(wú)機(jī)材料,是非常特殊的不定型材料,在常溫下呈現(xiàn)固體,堅(jiān)硬但易碎,在高溫下具有粘性。玻璃沒(méi)有固定的化學(xué)結(jié)構(gòu),因而沒(méi)有確切的熔點(diǎn)。玻璃在高溫時(shí)(1500℃)可以被加工和鑄型。玻璃材料制成的鏡片具有良好的透光性、表面拋光后更加透明的優(yōu)點(diǎn)。玻璃材料按照折射率分為:標(biāo)準(zhǔn)冕牌玻璃片(standardcrown),折射率為1.523,是傳統(tǒng)光學(xué)鏡片的制造材料;高折射玻璃片,用于制造高屈光力鏡片。因?yàn)楦哒凵渎淑R片比標(biāo)準(zhǔn)冕牌鏡片更薄,外形更美觀,因此更受青睞。玻璃鏡片按照吸收屬性分為:透明玻璃片,無(wú)變色,無(wú)著色,具有良好透光性能;單色吸收鏡片,在玻璃材料中混合入一些具有特殊吸收性質(zhì)的金屬鹽后會(huì)表現(xiàn)出著色的效果,例如:加鎳和鈷(紫色),鈷和銅(藍(lán)色),鉻(綠色),鐵、鎘(黃色),金、銅和硒(紅色)等等;光致變色玻璃鏡片,光致變色現(xiàn)象是通過(guò)改變材料的光線吸收屬性,使材料對(duì)太陽(yáng)光強(qiáng)度作出反應(yīng)。它的基本原則是使普通的玻璃(包括塑料光致變色材料)在紫外線輻射的影響下顏色變深,以及在周圍高溫的影響下顏色變淡,這兩個(gè)過(guò)程是可逆的,而且可能一直存在。這一現(xiàn)象是通過(guò)激活在材料中混合的光致變色物質(zhì)的分子而完成的。1.2按加熱性質(zhì)分類樹脂屬于有機(jī)材料。有機(jī)材料一般指光學(xué)樹脂介質(zhì)材料,具有密度小、抗沖擊、易加工、有良好的光透射比、受熱易變形、耐磨性較差等特點(diǎn),依加熱性質(zhì)分為兩大類:熱固性材料與熱塑性材料。1.2.1熱固性材料熱固性材料具有加熱后硬化的性質(zhì),受熱不會(huì)變形,眼鏡片大部分以這種材料為主,最普遍的是CR-39。1.2.1.熱固聚酯cr-33CR-39的主要化學(xué)成分為丙烯基二甘醇碳酸酯(AllylDiglycolCarbonate,簡(jiǎn)稱ADC)。它于20世紀(jì)40年代被美國(guó)化學(xué)家發(fā)現(xiàn),是美國(guó)空軍所研制的一系列聚合物中的第39號(hào)材料,因此被稱為CR-39。它是一種熱固性材料,單體呈液態(tài),在加熱和加入催化劑的條件下聚合固化而成。作為光學(xué)鏡片,CR-39的折射率為1.498(接近普通玻璃鏡片),密度為1.32g/cm3,色散系數(shù)為57.8,抗沖擊,光透射比為92%,可以進(jìn)行染色和鍍膜處理,也非常適用于非球面鏡片的生產(chǎn)。1.2.1.加入重原子或加入苯環(huán)這些材料是通過(guò)對(duì)CR-39進(jìn)行改良后使得材料的折射率發(fā)生改變的。這些改良方式主要是:改變?cè)肿又械碾娮咏Y(jié)構(gòu),如引入苯環(huán);在原分子中加入重原子,如鹵素或硫。該材料制造工藝與CR-39大體一致,鏡片更輕、更薄,密度與CR-39相近(1.20~1.40g/cm3),但色散較大(阿貝數(shù)為45),抗熱性能較差。1.2.2材料的加熱材料熱塑性材料具有加熱后軟化的性質(zhì),尤其適合熱塑和注塑,PMMA和聚碳酸酯(polycarbonate,PC)就是這種材料。1.2.2.光透射比及密度俗稱有機(jī)玻璃,是一種熱塑性材料。折射率為1.491,色散系數(shù)為57.6,光透射比在92%以上,密度為1.19g/cm3,耐老化性能較好,受熱易變形,耐磨性、對(duì)紫外線吸收作用比較差。由于這些缺點(diǎn)該材料很快就被CR-39所替代。1.2.2.材料的抗沖擊性PC鏡片為聚碳酸酯樹脂鏡片,是直線無(wú)定型結(jié)構(gòu)的熱塑聚合體,具有很多光學(xué)性能方面的優(yōu)點(diǎn)。該材料抗沖擊性強(qiáng),加厚后俗稱防彈玻璃,抗沖擊性是CR-39的10倍以上;耐磨;折射率高,為1.587;光透射比也可達(dá)85%~90%;非常輕(密度為1.20g/cm3);也比較薄;能阻止385nm以下的紫外線;耐高溫(軟化點(diǎn)為140℃);阿貝數(shù)較低(為31)。2圈的注意事項(xiàng)樹脂鏡片的生產(chǎn)主要包括3部分:單體配制、模組澆注和聚合固化。圖2所示為自動(dòng)澆注機(jī)的樹脂鏡片澆注流程。制造樹脂鏡片的主要原料是烯丙基二甘醇二碳酸酯。由膠圈固定玻璃模具的相對(duì)位置,兩片玻璃模具的澆注面和膠圈內(nèi)緣形成澆注形腔。鏡片的前后表面由玻璃模具成型。型腔內(nèi)填充單體CR-39,經(jīng)一定的溫度和時(shí)間使液體單體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而固化。在玻璃模具和膠圈分離之后,便生產(chǎn)出所需鏡片。圖3為CR-39樹脂鏡片的生產(chǎn)工藝流程。第一步,先將模具和和膠圈按照要求進(jìn)行組合并澆注。組合方法有兩種,一是膠帶法,二是密封圈法。膠帶法是采用膠帶模具組合機(jī)實(shí)施,先將清洗合格的配伍模具自動(dòng)定位,然后在模具邊緣用聚酯膠帶自動(dòng)環(huán)繞一周即可。密封圈法則是手工將一對(duì)洗凈合格的模具,分別安裝在與之對(duì)應(yīng)尺寸和規(guī)格的、并且已經(jīng)處理好的密封圈兩側(cè),密封圈則是采用可塑的、彈性較好的耐溫高分子材料進(jìn)行注塑成型,一般選用EVA(聚乙烯醋酸乙烯酯)PVC(高分子量聚氯乙烯)LDPE(低密度聚乙烯即高壓聚乙烯)LDPE-EVA(混合料)。從單體到聚合的過(guò)程中,材料會(huì)有約14%的收縮變化,而且大概一半左右的收縮發(fā)生在材料處于液態(tài)時(shí)。然而,更大的問(wèn)題出現(xiàn)在另一半的收縮變化中。因?yàn)檫@時(shí)的材料已經(jīng)開始變得更加剛性了。對(duì)于一些邊緣和中心厚度差異大的鏡片,前后模具和膠圈必須能夠彎曲以防止鏡片和模具分離。澆注時(shí)將其從密封圈注入孔注入到已裝配好的玻璃模具中,并以充滿、不溢出和無(wú)氣泡為準(zhǔn),然后在注入孔塞上密封塞。如果是膠帶密封模具,則在膠帶搭界處掀起膠帶露出一定空隙。第二步,進(jìn)行第一次固化,將充填好的模具送到固化爐(加熱爐)中,同時(shí)要根據(jù)不同規(guī)格的產(chǎn)品,設(shè)定不同的固化曲線(時(shí)間-溫度曲線),并輸入升溫控制程序,經(jīng)過(guò)一定時(shí)間和加熱,CR-39預(yù)聚體繼續(xù)進(jìn)行聚合反應(yīng),最終由粘稠的液體聚合為透明的固體。第三步是開模和磨邊。一次固化后,將形態(tài)像“三明治”的鏡片模具組的膠帶或膠圈扒掉;其次,用離型器把一側(cè)的玻璃模具和鏡片分離開;再次,用吹槍的壓縮空氣把鏡片和另一玻璃模具分離;最后,分別把鏡片和玻璃模具送去磨邊和清洗(或入庫(kù))。扒下的膠圈回收處理、循環(huán)使用,膠帶則只能使用一次。將離型后的樹脂鏡片在自動(dòng)磨邊機(jī)上進(jìn)行磨邊處理,使鏡片的邊緣變得光滑、美觀。為了取得更好的效果,也有人進(jìn)行拋光處理。這對(duì)于進(jìn)行加硬和鍍膜深加工十分必要。第四步,進(jìn)行鏡片清洗。磨邊后的鏡片表面由于存在未反應(yīng)的CR-39和磨削下來(lái)的固體粉末,必須進(jìn)行清洗。一般情況都是采用清洗劑和溶劑在超聲波作用下進(jìn)行多次清洗,通常使用7槽以上的超聲波清洗機(jī)。第五步,后固化。樹脂鏡片清洗干凈后,還要進(jìn)行熱固化,也稱為二次固化,后固化的目的主要有兩個(gè):一是消除內(nèi)應(yīng)力;二是進(jìn)行表面修整(早期脫模較輕的樹脂鏡片,后固化后表面凹痕可以“流平”)。第六步,檢測(cè)。檢測(cè)項(xiàng)目包括透光率、硬度、黃色指數(shù)、濁度、抗沖擊力、中心厚度等。對(duì)加硬和鍍膜片,還有鋼絲絨、膜附著力、鹽水煮沸等。其實(shí)還有很多在線檢測(cè),如澆注階段的氣泡檢查、開模時(shí)的模組檢查、固化時(shí)的水分檢查以及磨邊時(shí)的外觀檢查等。檢查過(guò)后的鏡片如果需要加硬或減反射鍍膜,則流入下一個(gè)車間進(jìn)行。對(duì)加硬和減反射鍍膜,將在后文介紹。3工業(yè)圖像的生產(chǎn)流程3.1cr-33加工工藝車房鏡片生產(chǎn)主要包括4部分:表面加工(機(jī)械加工和拋光,主要確定鏡片的度數(shù)、形狀、厚度等光學(xué)性能和外觀);鏡片染色(可選的產(chǎn)品功能);加硬鍍膜(可選的產(chǎn)品功能,主要是為了增強(qiáng)鏡片抗磨花性能);減反射鍍膜(增加鏡片透光性,減小鏡面效應(yīng)和虛像以及眩光影響)。首先,我們從表面加工部分介紹。圖6是典型的以CR-39為半成品的加工流程圖。主要包括:訂單處理(將客戶訂單轉(zhuǎn)化為可供車房生產(chǎn)的工單,可通過(guò)手工計(jì)算,也可應(yīng)用計(jì)算軟件);上保護(hù)塊(為了保證鏡片加工時(shí)前表面不受損害);粗、精切(鏡片成型,度數(shù)實(shí)現(xiàn)階段);拋光(實(shí)現(xiàn)鏡片透明和高光潔度);清洗(保證鏡片清潔,無(wú)拋光液污漬),和鏡片外觀和度數(shù)檢查(保證鏡片和處方要求一致)。下面對(duì)幾個(gè)重要流程進(jìn)行介紹。3.1.1鏡架的參數(shù)對(duì)一般的鏡片加工,處方中與度數(shù)相關(guān)的就有數(shù)十個(gè)左右的參數(shù)。一些先進(jìn)的眼鏡生產(chǎn)商在計(jì)算加工參數(shù)時(shí)還考慮了鏡架的參數(shù),這樣就會(huì)有超過(guò)20個(gè)參數(shù)。這樣的計(jì)算比較復(fù)雜,所以各大鏡片設(shè)備供應(yīng)商在提供磨邊機(jī)器的同時(shí)也可提供這類計(jì)算軟件,如德國(guó)的薩特隆(Satisloh)。3.1.2磨邊機(jī)的配合這個(gè)過(guò)程具有3個(gè)作用:第一,保護(hù)塊有夾具的作用,可以在磨邊時(shí)與磨邊機(jī)配合完成粗、精切過(guò)程;第二,可以實(shí)現(xiàn)棱鏡、偏心等功能,但該能力的有無(wú)以及強(qiáng)弱與生產(chǎn)商采用的設(shè)備有很大關(guān)系;第三,可以保護(hù)到鏡片非加工的一面。3.1.3粗切磨刀的切割該工序是實(shí)現(xiàn)鏡片形狀、度數(shù)、厚度的關(guān)鍵一步。機(jī)器的精度直接決定了產(chǎn)品的精度。隨著車床技術(shù)的發(fā)展,拋光前鏡片表面彎度(-6.00D)矢高誤差小于0.005mm,從而大大增加了鏡片度數(shù)方面的準(zhǔn)確性,可減少報(bào)廢。這個(gè)過(guò)程有多種組合:大體有兩大類。第一種,粗切,然后粗拋(或稱為粗磨更合適),最后拋光;第二類,粗切,然后精切,最后拋光。第一類,磨邊機(jī)設(shè)備中只有一個(gè)刀座或一種粗切(磨)刀。粗切(磨)后會(huì)經(jīng)過(guò)兩步拋光,預(yù)拋光和拋光。在第二類中,鏡片切割的2個(gè)過(guò)程分別有不同類型的刀具完成。刀片一般為PCD(聚晶金剛石),或天然鉆石。金剛石刀具具有硬度高、抗壓強(qiáng)度高、導(dǎo)熱性及耐磨性好等特性,可在高速切削中獲得很高的加工精度和加工效率。金剛石刀具的上述特性是由金剛石晶體狀態(tài)決定的。在金剛石