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機材料,是非常特殊的不定型材料,在常溫下呈現(xiàn)固體,堅硬但易碎,在高溫下具有粘性。玻璃沒有固定的化學結(jié)構(gòu),因而沒有確切的熔點。玻璃在高溫時(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。玻璃材料按照折射率分為:標準冕牌玻璃片(standardcrown),折射率為1.523,是傳統(tǒng)光學鏡片的制造材料;高折射玻璃片,用于制造高屈光力鏡片。因為高折射率鏡片比標準冕牌鏡片更薄,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,無變色,無著色,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)的金屬鹽后會表現(xiàn)出著色的效果,例如:加鎳和鈷(紫色),鈷和銅(藍色),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)象是通過改變材料的光線吸收屬性,使材料對太陽光強度作出反應。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,這兩個過程是可逆的,而且可能一直存在。這一現(xiàn)象是通過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)分類樹脂屬于有機材料。有機材料一般指光學樹脂介質(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,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的主要化學成分為丙烯基二甘醇碳酸酯(AllylDiglycolCarbonate,簡稱ADC)。它于20世紀40年代被美國化學家發(fā)現(xiàn),是美國空軍所研制的一系列聚合物中的第39號材料,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)這些材料是通過對CR-39進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:改變原分子中的電子結(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、對紫外線吸收作用比較差。由于這些缺點該材料很快就被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,是直線無定型結(jié)構(gòu)的熱塑聚合體,具有很多光學性能方面的優(yōu)點。該材料抗沖擊性強,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(軟化點為140℃);阿貝數(shù)較低(為31)。2圈的注意事項樹脂鏡片的生產(chǎn)主要包括3部分:單體配制、模組澆注和聚合固化。圖2所示為自動澆注機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)一定的溫度和時間使液體單體發(fā)生化學反應而固化。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實施,先將清洗合格的配伍模具自動定位,然后在模具邊緣用聚酯膠帶自動環(huán)繞一周即可。密封圈法則是手工將一對洗凈合格的模具,分別安裝在與之對應尺寸和規(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)。從單體到聚合的過程中,材料會有約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。然而,更大的問題出現(xiàn)在另一半的收縮變化中。因為這時的材料已經(jīng)開始變得更加剛性了。對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、不溢出和無氣泡為準,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,進行第一次固化,將充填好的模具送到固化爐(加熱爐)中,同時要根據(jù)不同規(guī)格的產(chǎn)品,設定不同的固化曲線(時間-溫度曲線),并輸入升溫控制程序,經(jīng)過一定時間和加熱,CR-39預聚體繼續(xù)進行聚合反應,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)。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磨邊機上進行磨邊處理,使鏡片的邊緣變得光滑、美觀。為了取得更好的效果,也有人進行拋光處理。這對于進行加硬和鍍膜深加工十分必要。第四步,進行鏡片清洗。磨邊后的鏡片表面由于存在未反應的CR-39和磨削下來的固體粉末,必須進行清洗。一般情況都是采用清洗劑和溶劑在超聲波作用下進行多次清洗,通常使用7槽以上的超聲波清洗機。第五步,后固化。樹脂鏡片清洗干凈后,還要進行熱固化,也稱為二次固化,后固化的目的主要有兩個:一是消除內(nèi)應力;二是進行表面修整(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。檢測項目包括透光率、硬度、黃色指數(shù)、濁度、抗沖擊力、中心厚度等。對加硬和鍍膜片,還有鋼絲絨、膜附著力、鹽水煮沸等。其實還有很多在線檢測,如澆注階段的氣泡檢查、開模時的模組檢查、固化時的水分檢查以及磨邊時的外觀檢查等。檢查過后的鏡片如果需要加硬或減反射鍍膜,則流入下一個車間進行。對加硬和減反射鍍膜,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(機械加工和拋光,主要確定鏡片的度數(shù)、形狀、厚度等光學性能和外觀);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,可通過手工計算,也可應用計算軟件);上保護塊(為了保證鏡片加工時前表面不受損害);粗、精切(鏡片成型,度數(shù)實現(xiàn)階段);拋光(實現(xiàn)鏡片透明和高光潔度);清洗(保證鏡片清潔,無拋光液污漬),和鏡片外觀和度數(shù)檢查(保證鏡片和處方要求一致)。下面對幾個重要流程進行介紹。3.1.1鏡架的參數(shù)對一般的鏡片加工,處方中與度數(shù)相關(guān)的就有數(shù)十個左右的參數(shù)。一些先進的眼鏡生產(chǎn)商在計算加工參數(shù)時還考慮了鏡架的參數(shù),這樣就會有超過20個參數(shù)。這樣的計算比較復雜,所以各大鏡片設備供應商在提供磨邊機器的同時也可提供這類計算軟件,如德國的薩特隆(Satisloh)。3.1.2磨邊機的配合這個過程具有3個作用:第一,保護塊有夾具的作用,可以在磨邊時與磨邊機配合完成粗、精切過程;第二,可以實現(xiàn)棱鏡、偏心等功能,但該能力的有無以及強弱與生產(chǎn)商采用的設備有很大關(guān)系;第三,可以保護到鏡片非加工的一面。3.1.3粗切磨刀的切割該工序是實現(xiàn)鏡片形狀、度數(shù)、厚度的關(guān)鍵一步。機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)方面的準確性,可減少報廢。這個過程有多種組合: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,磨邊機設備中只有一個刀座或一種粗切(磨)刀。粗切(磨)后會經(jīng)過兩步拋光,預拋光和拋光。在第二類中,鏡片切割的2個過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、抗壓強度高、導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