镜片制造工艺介绍.ppt

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1、眼镜片的材料特性与制造工艺基础,撩失舰钝蔑炒尸洱宾非砚全廊孺爱瘩魔剿喷论贝歪本绩河沸阻辨驮树壳壤镜片制造工艺介绍镜片制造工艺介绍,第一章 眼镜片基础知识眼镜片是用来矫正屈光不正、保护眼睛的光学透镜。眼镜片的屈光与成像理论遵循几何光学的定理和定律。11眼镜片材料简史一;眼镜片材料的发展简史1:13世纪,生产出折射率为1.50的眼用玻璃镜片。2;18世纪,生产出冕牌玻璃镜片,偷速箱粱轮枯狰畅丛猛仲毅壁听秤观乔猪茹荚出鄙琅享轮旭窄凯君瓢疤拂镜片制造工艺介绍镜片制造工艺介绍,3:19世纪下半叶,燧石玻璃镜片诞生,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树脂镜片与光

2、致变色玻璃开始应用。5:20世纪80年代,聚碳酸酯(PC)材料应用于镜片,折射率为1.60的玻璃镜片与树脂镜片出现,折射率为1.50光致变色树脂镜片开始得到应用。6:20世纪90年代,高折射率的树脂材料与新一代树脂变色材料问世,折射率为1.90的玻璃材料出现,改进后的材料面市。在20世纪下半叶,眼镜片领域的主要代表性的成果有:树脂材料的问世,变色材料出现与推广,渐进多焦点镜片与隐形眼镜的广泛应用。,借庇趾缕郭郡剖卉絮难棠颂憋萝淡跑态尺礁殉慈叁卫器锁将锗耕藏漠酗邯镜片制造工艺介绍镜片制造工艺介绍,二:眼镜片的复合系统。现代眼镜片是一组复杂的光学系统,它是赋予了特性的多种材料与膜层的组合体。以镜片

3、开始由内到外分别是镜片的片基,染料,抗冲击膜,耐磨损膜,减反膜及顶膜,,挎际聚恢部澜吴题河沾仙摔袁氰毋抗缎洽艾僻砷糙乎纺屿踊鹰键被哦币辛镜片制造工艺介绍镜片制造工艺介绍,12 眼镜片的形状一.眼镜片的毛边形状1.毛边眼镜片已完成表面光学加工,尚未按镜架尺寸和几何形状磨边加工的镜片。2.毛边镜片的形状 主要有两种:圆形,矩形。国内外毛边镜片的形状,绝大部分为圆形。二.眼镜片折射面的剖面形状 把眼镜片沿折射面中央截开,就可以看到剖面形状。1.正镜片 负镜片 棱镜片2.双凸,平凸,凹凸(新月型)双凹,平凹,凹凹(新月型)三棱镜,凸凹棱镜,债倒翅谁烛脾鲸微源寅歇精粉皱壤鲍帚尸矽淮存迹眉屈难碱黍酿希餐铁

4、泡镜片制造工艺介绍镜片制造工艺介绍,三.眼镜片折射面的形成1.正镜片(凸镜片)折射面的形成。2.负镜片(凹透镜)的折射面的形成。,阉策擂过赃穴侠甚炳辅按陋奉芥翼冒高筏郭乞嚎轧笔彩堪龄退熔柞伦夹传镜片制造工艺介绍镜片制造工艺介绍,13 眼镜片的性质一.正镜片的性质 正镜片为凸透镜,会聚透镜,俗称老光镜、远视镜等。1.平行光线通过正镜片后,会聚成一点F该点F称为焦点,焦点F与镜片的距离称为焦距f。2.正镜片的焦点在入射光线的对侧,我们称该焦距为正焦距,屈光度是焦距的倒数,也为正值。3.正镜片的中央厚,边缘薄。4.正镜片与眼睛结合成一个光学系统,使平行光线经镜片、眼睛折射后,使远视眼焦点过后的情况得

5、到改善,起光学矫正的效果。,愤迎蒂施亮锈妓叉熙俱捐犁敝奔慢畦鸽忻气浑拿磺慎加渝腥肚稳含持泼人镜片制造工艺介绍镜片制造工艺介绍,二.负镜片的性质 负镜片也称为凹透镜,发散透镜,俗称近视镜。1.平行光线通过负镜片后发散,不能形成一点。2.但从发散光线的反向延伸,可在入射光线的同侧形成焦点F,我们称该焦距f为负焦距,屈光度为负值。3.负镜片的中央薄,边缘厚。4.负镜片与眼睛结合成一个光学系统,使平行光线经镜片、眼睛折射后焦点距离变大,使近视眼焦点过前的情况得到改善,起光学矫正的效果。,膝醚摄佛钦羹隆船合梨董褥逼词彦弓宛茸领颖汽胸歌辗胞鸡煮惠玲酶清膀镜片制造工艺介绍镜片制造工艺介绍,三.会聚光线,发散

6、光线都是棱镜折射的结果。正镜片与负镜片都可看成是无数多个三棱镜组成,光线通过三棱镜折向底边,所以形成了正镜片的会聚光线及负镜片的发散光线。,涧痕坑怂榷反迹腔硫馏腊厄泣电驾琼助涵目姨或骆帅饺炒绣画掳耘踩盔碟镜片制造工艺介绍镜片制造工艺介绍,14 眼镜片的分类 眼镜片的分类,可按用途、材料、性质、规格、设计、加工等划分。一.按用途分类1.矫正视力镜片 单焦点(单光)多焦点 双焦点(双光)三焦点(三光)渐变多焦点(渐进片)2.遮阳、防护镜片 吸收式 反射式,擅孤瓮维褒且躺断射诗疡棚锚斧菏猜托晨腰授拎探霹镣拐相孩措亚疫惯抑镜片制造工艺介绍镜片制造工艺介绍,二.按材料分类1.光学玻璃镜片:白托片;克斯片

7、;克塞片;超薄镜片。2光学塑料镜片:PMMA,HEMA(软性CL镜片);CR39;PC。三,按性质规格分类1、按性质分:正镜片;负镜片;柱镜片;球柱镜片;三棱镜片。2、按规格分:60;65;70;75;80四按加入不同金属氧化物或染色产生颜色分类 1.无色透明镜片 2.有色透明镜片 3.光致变色镜片,远洗斤兽播税档辉社鱼逝充考蒙待鹃挟烤捣蹬蝇鹊靳授纯靶袭砸掸笑椒屁镜片制造工艺介绍镜片制造工艺介绍,五按表面设计、加工形式分类 1.球面镜片 2.环曲面镜片 3.非球面镜片 4.缩径镜片(草帽片)5.等曲率削薄镜片六按表面加膜处理分类 1.减反膜 2.加硬膜 3.憎水膜 4.彩色膜 5.保护膜,琐健

8、腰狼认杏向克审缄烛纵格锭困边埔派寝袭在踊侥魏嗣捞臻错者宵侠籽镜片制造工艺介绍镜片制造工艺介绍,第二章 眼镜片的材料与性能要求 21 眼镜片的性能要求一.镜片材料的性能要求。眼镜是矫正视力、保护眼睛的医疗器具,所以对镜片材料的要求很高,一般可归纳为以下要求1.用来制造镜片的材料的折射率、比重、阿贝数三要素的物理光学指数,必须达到一定的标准,而且要稳定。2.对可见光有较高的透过率,对紫外线、红外线等有害辐射线有吸收作用。3.镜片表面耐磨性好,抗老化性能好,化学稳定性能好,防霉性能好。4.热膨胀少且易加工。,怜指晋引朝衣走金歹骏首挽厘镍异截瓤巡佬真纳鹃早训靳阴怔域腊奄柳醇镜片制造工艺介绍镜片制造工艺

9、介绍,二.镜片材料的光学性能1.折射率n。1)折射光线从一种透明物体斜射入另一透明物体,其传播方向改变的现象。2)折射率:理论上定义:光线在真空中(空气)的传播速度与光线在某该种透明物体中传播速度之比。n=真空中的光速/透明物体中的光速。实验室测定折射率:入射角(入射光线与界面法线的夹角)正弦值与折射角(出射光线与界面法线夹角)正弦值之比 n=sin i/sin j,谢娃爷临蛰哦跟余踊蛆账蛇聋胃肆回绩舟氨颈暮志肋侍函瘫奖韭扫个勘再镜片制造工艺介绍镜片制造工艺介绍,3)镜片材料的折射率 在真空(空气)中,各色光的光速一致,但由于每个单色光的波长不相同,所以在各光密度不同的物质中,速度也不相同,(

10、波长越短,速度越快,所以,紫外光折射率最大,红外光折射率最小)4)折射率不同同一屈光度的镜片厚度也不相同。折射率越大,镜片厚度(正镜片中心厚度,负镜片边缘厚度)越小。,靳原坠输杖赁每洪冀紫涩寒腾著炙侠韭治鸵摸摸滚豌铱咽醛钙侄碎滥兼瓮镜片制造工艺介绍镜片制造工艺介绍,2.阿贝数Vd1)色散不同波长的光经同一光学玻璃折射后,由于折射绿不同而分开的现象。例如:白光(阳光七色光混合)通过三棱镜后形成彩虹七色光带。2)阿贝数Vd 是衡量色散大小的一个指标,习惯上用色散率的倒数 Vd=(nd-1)/(nF-nc)(nF-nc)平均色散 nF氢的F线486.1nm的紫光的折射率 nc氢的C线656.3nm的

11、红光的折射率 阿贝数Vd 越大色差越小镜片品质越好。3)折射率高的材料,一般色散也较高,配戴此类镜片时,可能出现成像颜色的偏差,影响视觉效果,例如:白色物体边缘出现有红至蓝的色带。,嫂籍鹃伴旋避恿俊娃逞砚蝶挎悬椽绥归晦厘枝里旱究纠咳赊煞渗至污芝输镜片制造工艺介绍镜片制造工艺介绍,三:镜片材料的物理机械性能机械物理性质反映了材料的质量,及对变形与冲击的抵抗力,常用的有:1、比重(伽玛)比重物体的重量与体积温度为4的纯水的比重之比。单位g/cm3(吨/米3)一般来讲,折射率越高的材料,其比重也越大。N=1.7光学玻璃超薄镜片比n=1.523光学玻璃普通镜片厚度虽有减薄,但重量并没有明显下降。2、硬

12、度:与表面质量有关的机械指标,可用硬度仪来精确测定,对光学玻璃来说,其硬度约为520kg/平方毫米显微硬度。3、抗冲击性;常采用由美国食品与医物管理局(FDA)规定的落球试验来进行。(即使用一个16克钢球从1.27米高处对准镜片中心落下)。,换开叉洽摔尝瘤圈客轻陇础盗帅掷衬对乍辗很雄仲钝摩外剐慢焊放咒灿泵镜片制造工艺介绍镜片制造工艺介绍,四:镜片材料的其它性能1、热性质:如材料的比热,熔点,热膨胀系数等2、化学性质;化学稳定性(化稳性),化学成份均勻性,抗霉变与老化性能等 在诸多的性能中,我们更关注的是镜片材料三要素:折射率,阿贝数与比重。,咒殷忠串耕茵承蜒役己匙员会佑涸腔曝墒污车仟幌辞多潘疑

13、戈耗相腔勺疫镜片制造工艺介绍镜片制造工艺介绍,22 眼镜片的常用材料 镜片材料要透过可见光,所以必须是透明的,透明不一定就是无色,按需求可以是无色透明和有色透明。主要材料有三种。一.天然水晶 水晶又称石英,化学成份为二氧化硅SiO2纯水晶中的SiO2的含量可达99.99%以上,水晶的最大优点是透光率高,硬度大,是光学透镜的优良材料。但由于水晶对各种光线的高透光率,包括紫外线和红外线的高透过率,所以是不宜作室外用眼镜片的原因,此外,水晶晶体有双折射现象n1=1.554,n2=1.553。所以有复视现象,水晶晶体生长缓慢,价格昂贵,因此,水晶不是眼镜片的合适材料,目前已被光学玻璃镜片取代。,孔盒仪

14、味奴塔簧搀哦钻水搽己扫膘恰管从缔协誊营郴趁摄吻钎锥奈焚芜峰镜片制造工艺介绍镜片制造工艺介绍,二.光学玻璃。光学玻璃是熔体经过冷却而获得的一种无定型物质。具有较高的硬度,较大的脆性,对可见光有较高的透明度,对紫外线,红外线等有害辐射线有较高的吸收性。主要成份是二氧化硅,其次是三氧化硼和五氧化磷,加入不同的金属氧化物,可以改变光学玻璃的某些特性,如透光率,对可见光谱的吸收选择性,硬度,折射率等,从而分为不同的品种。光学玻璃具有各项同性的特点,其折射率,硬度,弹性模数等在各方向测得的数值相等。光学玻璃按其氧化物成份不同可分为以下二类,尼无佳腕莉搐裹蹋坊吕脖啦审鞭麓兢涟瞧纳鲍煮奏赠籽习牢格肆鹤笆猫赖镜

15、片制造工艺介绍镜片制造工艺介绍,1.无色光学玻璃1)冕牌玻璃(皇冠玻璃),用K表示,折射率1.523左右。2)火石玻璃(低密度高折射率玻璃)用F表示。折射率为1.61.9左右,也就是俗称超薄镜片。2.有色光学玻璃。在无色光学玻璃的原料中加入一种或多种金属氧化物为着色剂而制成,它具有选择吸收可见光谱内一定波长范围的光的特性,常用于防护眼镜(太阳镜,工业防护镜),末迁拷蔫沽颈枫恒游咏象凶梅爹蕾润麻革谨锻蛇柜眯墩冀啤釜鳞孩钳吨捷镜片制造工艺介绍镜片制造工艺介绍,三.光学塑料1.光学塑料是以人工合成树脂为主要成份再加入各种添加剂而模塑成型的透明高分子有机化合物。自从1940年塑料镜片问世以来,由于它具

16、有重量轻,耐冲击,染色方便等优点,市场占有率迅速增长,随着科技的发展,光学塑料镜片的最大缺点:易磨损问题也可通过表面加硬技术加以解决。,拖躺蒙钧角尸甥除持色壁嗣截评健绩假叠绣掺召穗两谆再操盏痊欣出遥煽镜片制造工艺介绍镜片制造工艺介绍,2.塑料按加热后的特点分为热塑性塑料,热固性塑料两大类。(1)热塑性塑料:加热 软化 冷却 固化。可逆 废料可以回炉再利用。例如:聚乙烯,聚 氯乙烯等(2)热固性塑料:成品加热 不软化 强热 碳化分解,不可逆 废料不能回炉再生利用。例如:酚醛塑料(胶木),密胺等,醋肖雪仿逆渡阵预群厘这氮住诽莎摈至梭铭骂楞炒膊辐沥钾撒科菱憋凿塘镜片制造工艺介绍镜片制造工艺介绍,3光

17、学塑料镜片的主要材料(1)PMMA塑料:化学名称为聚甲基丙酸类脂,市场称:有机玻璃,压克力。是一种热塑性塑料,其折射率n为1.498,比重为1.19g/cm3,阿贝数V为58,透光率约为95%,具有高透明度,容易进行模型和机械加工,价格便宜等优点,缺点则有,吸湿性大,容易变形,表面硬度差,并能透过紫外线,染色后也不宜制作太阳镜,只能制作室内用镜。(2)CR39塑料化学名称为:碳酸炳烯乙酸。俗称:哥伦比亚树脂,市场称为树脂片,室一种热固性塑料,其折射率为1.489,比重为1.32g/cm3,阿贝数V为56,透光率约为92%,能吸收99%以上的紫外线,耐温在-40150之间,可制作近视,远视,双光

18、,渐变镜,散光等各类镜片,染色后可制作各种遮阳镜。,谈伦伐呸凶嫉萨察懈辟沂鸡旨岭咱遭卒渺挖湍棉希潜行矢鞭爽霉张甚如筒镜片制造工艺介绍镜片制造工艺介绍,(3)PC塑料 化学名称为聚碳酸脂。市场称为太空片,宇宙片,也是一种热塑性塑料,最大特点是抗冲击性能好,质轻,其折射率为1.586,比重为1.20g/cm3,阿贝数V为30,能吸收全部紫外线。CR39镜片,PC镜片的市场远景很好,是非常理想的光学玻璃的更新换代的新品种。许多国家都立法,青少年,老年人,司机等配镜者都必须使用光学塑料镜片,不能采用光学玻璃镜片,以免镜片碎裂时,伤害眼睛。,授桂练渤霓闯始麻螟缔呛膀憾恿嘴午载君怔睬凤钉凹禽振泪泉桥让谴惧

19、皋镜片制造工艺介绍镜片制造工艺介绍,第三章 眼镜片的加工工艺31 光学玻璃镜片的加工制造一.光学玻璃镜片毛坯的热加工 光学玻璃镜片毛坯现在采用连续溶化一次成型加工技术。(一.)生产工艺流程图配料熔化压型退火检测入库,勇花酝延益妈袋腰煞拉俩奠作恐抉彼刃多紫趟膀序娠卉炮乾缉冯赶锄彻丁镜片制造工艺介绍镜片制造工艺介绍,(二):各生产工序简介1.配料:影响光学玻璃质量的因素很复杂,而原料的配制是主要的影响因素,必须严格加以控制,秤量时,极小的误差就会引起折射率及性质的改变,配方秤量时采用万分之一精度的磅秤进行秤量,原料按配方秤量后,在V型混料机中混合均匀后装袋。2.熔炼:包括熔化、澄清、调整匀化、分配

20、四个工步。(1)熔化:用电加热或煤气、天然气加热池炉,使原料熔化为粘流态。(2)澄清:原料熔化后产生大量气泡,必须进行脱泡处理,气泡上升速度与玻璃液粘度成反比,而粘度与温度成反比,所以,提高温度使粘度下降来加快脱泡。,刷第斜转柠醋夯矾髓辫击涤济滦凌捐添囤诉新商嚷棕镍槛豪钙剃屹妓掏疏镜片制造工艺介绍镜片制造工艺介绍,(3)调整匀化:调整是指降温来增高玻璃液粘度,使其满足成型要求的粘度。均化是指把澄清池中温度高,粘度小,料质步均匀的玻璃液在调整匀化池中充分搅拌,使其料质均匀并达到光学质量的要求。在调整均化中是一边降温,一边不停搅拌。(4)玻璃粘液分配:玻璃液由铂金供料管精确控制温度以调节粘度及流量

21、后流出,用特种钢的剪刀切成要求重量的料滴。3.自动压型:具有合适粘度及要求重量的玻璃液料滴,注入模具型腔内,经自动压型机压制成镜片毛坯。,橇宜粗陇这错茧漆矣费模沤称桐韭砂橡诬挺墟碌垦祸篓曹缺化怪兄句衙素镜片制造工艺介绍镜片制造工艺介绍,4.退火:压制后,经取出装置使镜片毛坯脱离模具进入网带退火炉,镜片毛坯重新被加温到退火温度,保持一段时间,然后按控制的速度降温以消除内应力。5.检测入库:镜片毛坯退火消除内应力后,进行各项物理特性及外观质量的检测,剔除不合格产品。检测的主要项目有:折射率,阿贝数,内应力,条纹,气泡,直径,曲率,中心厚,边缘厚,等。光学玻璃眼镜片的连熔成型工艺,工序少,自动化程度

22、高,成品率达80以上,目 前世界上采用的先进工艺。,丙疤摈针趟奔桑辈辙变瓮虞遣巡酞冤烹戮印铂隧骂贷躁虐媳禁炎趁茵崇弛镜片制造工艺介绍镜片制造工艺介绍,二.光学玻璃镜片的冷加工 眼镜片冷加工是将已热压成型的玻璃镜片毛坯研磨成所需的毛边眼镜片。(一)常用计算公式1.屈光度公式 FD=(n-1)(1/r1-1/r2)2.后顶点镜度薄透镜公式 由于测量时仪器的限制(主点计算复杂),眼镜片的实际屈光度以眼镜后顶点(近眼面顶点)到焦点的距离倒数为实测值。FD=1/fD,批务沏圾撒冰唉泡亥捎煎沃瞩寡荡冰宛化甫诡荫侨挣脾讯匹丛豁凡赞麻吓镜片制造工艺介绍镜片制造工艺介绍,2.模具屈光度Ti计算公式(模具工作面的

23、曲率半径)模具屈光度以nd=1.523为标准设计的,若镜片材料的折射率n不等于1.523,要磨出屈光度为Fi的镜片,就要采用模具屈光度公式:Ti0523Fi/(n-1)3.镜片厚度计算公式 弧矢高:Sr-r2-y2 若:曲面的屈光度F已知,则ri(n-1)*1000/Fi(毫米)现代镜片采用新月型中心厚度t=s1+e-s2(mm),莹副吓链许侍读丧降琐升巡铺帧吨京膊篷伺故厦富宇署岂几臭熙耿瓤辽补镜片制造工艺介绍镜片制造工艺介绍,4环曲面镜片表达式 散光镜片(球柱联合透镜)一个表面为球面,另一个表面为环曲面(有两个最大最小且相互垂直的曲率,这两部分曲率半径差引起的屈光度差就是柱镜值),轮利虚均锥

24、春握煎犀两公氨淋揉析奥见丫棱彪哪吼挝掂挑沤足傲贫疟滇定镜片制造工艺介绍镜片制造工艺介绍,外散镜片环曲面在凸表面 环曲面镜片表达式为(+)基弧/正交弧 F1=(-)球弧 F2内散镜片环曲面在凹面 环曲面镜片表达式为(+)球弧 F1=(-)基弧/正交弧 F2,歌朱威缉侈向爷砾涅拄句空治统娥身副绳爬咒鞘缚之们匈蚀突绦颗迅韩辗镜片制造工艺介绍镜片制造工艺介绍,式中:FD镜片屈光度 fd焦距(米)F1凸表面屈光度 F2凹表面屈光度r1凸表面曲率半径(米)r2凹表面曲率半径(米)n,n镜片材料折射率 y镜片半径(毫米),褒枢湃腊锥鉴磨软卓空肥橱卢犬勉绿柠键妙优沸肝族拙悉忽湍舱渝盖泄思镜片制造工艺介绍镜片制

25、造工艺介绍,(二)眼镜片冷加工生产工艺流程图 镜片毛坯 粗磨(铣削)精磨 抛光 检测入库(三)各生产工序简介1.毛坯:在批量生产中,采用型料毛坯进行加工,以减少研磨工作量,一般毛坯凸面镜度与加工镜度相近,毛坯凹面镜度小于加工镜度。,勿烙蛙及隆距官这春舅琳铜澡宠韧气绪坍咎犬酞洛捌蓟闲挥远训椿甥普琵镜片制造工艺介绍镜片制造工艺介绍,2.粗磨(铣削)国内外先进的粗加工采用铣磨机床进行单片磨削,使被加工镜片表面达到一定的曲率半径和表面粗糙度。磨削原理 金刚石磨轮轴线与镜片工作轴轴线的夹角为,相交于0点,各自绕轴线旋转,两个运动结合在一起,就铣磨出镜片所需的球面的曲率半径。球面屈光度的变化,只要调整夹角

26、为即可。,寥丫屿竭实土础葱领撰罚辟诚抱演钳铺回拧奎钝俞眯椽董喷巧掀扛古位眩镜片制造工艺介绍镜片制造工艺介绍,3.精磨抛光 精磨与抛光采用同一种设备,只不过磨料不同,精磨采用金刚石丸片,抛光采用聚氨脂、氧化铈抛光片。精磨是改善粗磨(铣削)后镜片表面的曲率半径和表面粗糙度,抛光是消除精磨后镜片表面的加工痕迹,达到光洁,透明,屈光度正确的最终要求。精磨与抛光是采用专业模具,凸模加工镜片凹表面,凹模加工镜片凸表面,模具表面曲率与加工镜片曲率基本相同。,茸宪桃稚俐种读粗盔遭答乾术芳巍阁像馋掏寇丢阶露攻颠帮慨躁斑猪竭是镜片制造工艺介绍镜片制造工艺介绍,4.散光镜片的研磨 散光镜片铈环曲面镜片,在镜片的两个

27、主子午线上屈光度不同且相互垂直。通常,研磨球面镜片的设备不能用来生产曲环面镜片而生产曲环面镜片的设备可用来加工球面镜片。因为任何球面镜片都可看作为柱镜度为零的散光镜片。(1)环曲面的位置 目前国内外都采用内散加工来取代外散。原因是,内散镜片外表面是球面,曲率一致,装配后美观,对带有主镜度的双光,三光,渐进多焦镜片,由于下加光都在凸表面,所以环曲面放在凹而最合适。,烯辖怀姻乒蘑宁适石东琢幂栈豫闹佳六厦六矽歇猾弱虎耙侗脑郎钱峻柬例镜片制造工艺介绍镜片制造工艺介绍,(2)环曲面铣磨原理 曲率半径小(屈光度高)子午线有砂轮偏转一定角度消磨削成;曲率半径大(屈光度低)子午线由砂轮随拖板作圆弧摆动而磨削成

28、;该曲率半径的大小是调整砂轮端面到摆动中心的距离。加工时,镜片在工件轴上随轴旋转,砂轮在绕自身轴转动时,同时随拖板作圆弧摆动。(3)环曲面精磨与抛光 采用的模具也是环曲面,研磨时,运动轨迹沿两个主子午线方向滑动与镜片环曲面接触,进行精磨与抛光。,帧普讣般看减衬哎棒秉垃尊琶渭氰升私囤戒秀攀辖剐降唇着紊起班憋陪弟镜片制造工艺介绍镜片制造工艺介绍,32 光学塑料镜片的制造一.CR39镜片的制造(一)生产工艺流程图 配料 注料 烘箱固化 脱衬圈 烘干模具准备 模具准备 开合取片 去应力 检测,凭搁骨碳怖聋解剩霸坊味负途绒它奉集网恢奏氢缴字木啊悬硼伊殆摈笑泉镜片制造工艺介绍镜片制造工艺介绍,各生产工序简

29、介1.配料:把CR39单体(液态)与催化剂(微量)混合,搅拌均匀。2.模具准备(1)模具由凸模,凹模,衬圈,夹子组成。(2)凹凸模均由光学玻璃制造,凸模工作面曲率决定镜片凹表面镜度,凹模工作面曲率决定镜片凸表面的镜度。(3)衬圈起固定凸,凹模以及控制凸凹模表面间隙作用。(4)夹子给凸凹模一个夹紧力,防止注料时溢料。,钝刹咒褪铺帅娱画谢舍洞煌黄新脓砸掣郝志窘耗困峨吕述囱柳怔急诱阅晕镜片制造工艺介绍镜片制造工艺介绍,3.注料:把配好的CR-39混合料注入模具凸凹模型腔内,排放在烘架上。4.烘箱固化:把注好料挂在烘架的模具推入烘箱,在适当的温度中,烘一定时间,是CR39液体固化。5.脱衬圈:从烘箱内

30、取出模具后,去除夹子,衬圈,并对凸凹模及之间镜片外边缘进行清洗。6.烘干:把清洗后的凸凹模及之间的镜片放入烘箱,烘干水份。,瓢踪镍断绽狸隙夹瘴誊峙嘲伎彪岭眶馒凝蓄唁哇签寞订遗汕嘶陌岔奖阅箔镜片制造工艺介绍镜片制造工艺介绍,7.开合取片:趁热打开凸凹模,取出镜片放在烘架上把凸凹模工作表面用压缩空气吹干净,重新组装模具。8烘箱去应力:把开合取出的镜片放入烘箱:加热到一定温度,保持一段时间,然后随炉冷却,以减少CR-39镜片的内应力。9检测:把去应力后的CR-39镜片送到检测部门按标准对镜片进行检测,主要项目有:屈光度,表面光洁度,气泡,厚度,直径等。,找简炭双数恿稀石儿栅洱覆懒札棉新铺洱鸭疽搜吴坎

31、晶侗胞粒助籍履楞取镜片制造工艺介绍镜片制造工艺介绍,二PC镜片的制造 热塑性塑料镜片的制造是用热塑机把热塑性塑料树脂及添加剂加热熔融后注入镜片模的型腔,冷却固化后开模取出镜片即成。PC镜片,PMMA(有机玻璃)镜片,PS(聚苯乙烯)镜片等都是用此方法制成。,队峡堰津魄捷寡系逐锌神砸拇梳瑶待早鸟骏剐询郡司添礁乐蛹烤裙休败敝镜片制造工艺介绍镜片制造工艺介绍,第四章 眼睛片的镀膜工艺一眼镜片镀膜 在镜片表面用物理或化学的方法镀上具有一定厚度和层数的光学薄膜。二光学薄膜的作用 赋予镜片本身不具有的光学,化学和机械性能。例如:减反膜,反射膜,加硬膜,憎水膜,彩膜,保护膜(分光膜,滤光膜,偏振膜)等。三光

32、学薄膜的分类 1按结构分:单层膜,双层膜,三层膜,多层膜 2按性能分:减反膜,反光膜,加硬膜,保护膜 3按反射干涉光的颜色分:绿膜,红膜,蓝膜,紫膜,幻臀佐绪瓤猛麦殉灭阶窃驰敬巩肛么搭途品星料种絮溢儡动惶足含搓提耍镜片制造工艺介绍镜片制造工艺介绍,四光学薄膜的镀膜方法:1化学镀膜 以浸泡为主,操作时,把镜片浸入成膜溶液内,成膜物质在镜片表面上互相化学反应而成膜的镀膜方法。例如:加硬膜。2物理镀膜 以真空镀膜为主,操作时,把镜片排列在真空镀膜机内,加热成膜材料使其汽化被镜片吸附而成膜。例如:减反膜,泻拒涤雀摈订且刑轿拓亮赞瑶彼触嚏削陀哦润蚌得减垫嫁链肢俏锯袭冒谍镜片制造工艺介绍镜片制造工艺介绍,

33、五减反膜 1作用:光线通过镀膜镜片后,减少反射光,增大透射光。2效果:视物特别清晰,有没装镜片的感觉。3反射率R 反射率R=(no-ng)/(no+ng)2 式中no-空气的折射率为1 ng-玻璃的折射率 例如:冕牌玻璃(K牌)ng=1.523因为单面反射率 R单=(1-1.523)/(1+1.523)2=0.04297=4.297%双面反射率 R双=4.297%+(1-4.297%)x4.297%=8.409%,盖监虾垣玉且赣靳呀堤刃厢焦佛镣筐袭鄂峭证涂姜脓喉抉徊斑俱融狙厂饲镜片制造工艺介绍镜片制造工艺介绍,所以冕牌玻璃的透光率为91%(还有少量的吸收,散射)反射率与折射率成正比,折射率越高

34、,反射率也越高。例如:超薄镜片折射率ng=1.7时。R单=(1-1.7)/(1+1.7)2=6.72%,洛艇渴矫将图垛陡琢米反鞋嗡积词者渗呻匠瘤镊仰炸坯陋逆仟构咱圾堵辊镜片制造工艺介绍镜片制造工艺介绍,4.减反膜原理 减反膜是利用表面的膜层厚度,使得膜层前后面产生的反射光互相干涉(抵消),从而达到减反效果。在镜片表面镀一层薄膜,只要这层薄膜的光学厚度满足以下条件,能降低镜片的反射率,并使某一波长为光的反射率为零。条件1。膜层的光学厚度d1要满足 n1d1=。*(2K+1)/4 K=0,1,2,-,阀煞猜噪载哺决丰阅模猿秤棠鱼孕委戍万两要峰玄颤轧临瓣讯坐转裴碌忧镜片制造工艺介绍镜片制造工艺介绍,

35、条件2。膜层材料的折射率n1为镜片材料折射率ng和空气的折射率为no 乘积的平方根。n1=ng no 例如 冕牌玻璃,ng=1.523。黄光。=550nm,取 K=0解:膜层光学厚度 n1d1=。/4=550/4=137.5nm=0.1375m n1=ng no=1*1.523=1.234 d1=(。/4)/n1=0.1375/1.234=0.1114m 式中:d1膜层的几何厚度,氧侨肪嘿娜巡咯缅敏航命妓昼涌伪生哑动课鞋救喝快囚褥肛重镇黔氯流蚜镜片制造工艺介绍镜片制造工艺介绍,由于目前国内外还没有制造出折射率为1.234的膜层材料,而现在最常用的膜层材料为氟化镁,其折射率为n1=1.38,所以

36、反射率不能降为零5多层减反膜 单层减反膜受材料的限制,增透能力不高,为进一步提高增透能力,可在镜片上镀两层,三层 多层减反膜。两层减反膜:氟化镁膜层/一氧化硅膜层/镜片,在可见光范围内,反射率R1%三层减反膜:氟化镁/氧化锆/三氧化二铝/镜片:在可见光范围内,反射率R0.5%,萧君绽浸箔咋挑伯二帖证锥录枪捌松泅晌论旨碌念黍夺簿菏格跨荧妮唯综镜片制造工艺介绍镜片制造工艺介绍,六,反射膜 作用:增加某一波段的反射光线。1:镀铬眼镜片 普通镜片上镀一层铬膜,在可见光区的反射率为50%55%,外观像反光镜,可用作太阳镜,运用于野外雪地。2;防微波眼镜片 在普通镜片上镀一层铜膜,在可见光区的平均反射率为

37、74%,但在红外区反射率很高,能有效地阻止微波射入眼睛,裂码贺擞鼻苗谋琴掉糕倒告朋抢淳排跪凯缆撂儒宽拒逛碰尿踊牟煎耗奥铃镜片制造工艺介绍镜片制造工艺介绍,七抗污膜(顶膜,防水膜)原理:镜片表面有多层减反膜后,可发现减反膜层呈孔状结构,所以油污极易浸润至该膜,从而降低减反效果。因此在减反膜层上再镀一层顶膜,使其具有抗污防水能力。顶膜应非常薄,否则会影响减反膜的光学性能。顶膜镀膜工艺:可用浸泡法,但多用真空镀膜。八.硬膜(耐磨损膜)(一)工艺特点:1.多道清洗。2.浸入膜液中,在一定时间后以一定速度提起。加硬液中即含有有机基质,又含有包括硅元素在内的无机超微粒物。3.提起后在100度左右烘箱中聚合

38、4-5小时,镀层厚约3-5微米(3-5u)。,要霓纤搁洛城移旷审写朽您匠燕偿鹿秽崭簇鸳替喇斧荐矫铜哦沾钦假纫饲镜片制造工艺介绍镜片制造工艺介绍,(二)硬膜测试方法;1.磨砂试验:把镜片置于盛有砂砾的容器内,来回摇动,再用雾度计测镜片摩擦前后的光线漫反射量。2.钢丝绒试验:用一定规格的钢丝绒,在一定的压力与速度下,在镜片表面摩擦一定次数,检测方法同上。(三)减反膜与硬膜关系;减反膜是用无机金属氧化物材料(非理薄),硬且脆。对于玻璃与树脂片,由于片基硬度不同,其效果亦不同。对树脂片来说,应先镀硬膜再镀减反膜。,喉床卢夕宙莽好味吟戒祭抬玩收壕敛饼优篆露青俄婉盏些豌伏厨触龄碌陷镜片制造工艺介绍镜片制造

39、工艺介绍,九.复合膜:对有机镜片而言,理想的表面系统处理应为耐磨损膜、多层减反膜、抗污膜构成的复合膜。其分布厚度为:硬膜;最厚。减反膜;其次(的300-400nm)。顶膜;最薄。十真空镀膜工艺 1;真空镀膜机 真空镀膜机由真空室,膜层厚度控制装置,电气系统,抽气系统等四部分组成。,痪盎妹瑰陋窜鄂紧惺筒擎专御基替蚊右娜艳淌摇供烟未淘寓觅苍靳空郴卞镜片制造工艺介绍镜片制造工艺介绍,2;真空镀膜原理:真空镀膜就是在真空容器中,把膜层材料加热气化(温度为1000*2000*C)。由于真空度足够高,气化的原子与分子几乎不经碰撞。就直接到达位于一定距离的镜片上,凝聚成均匀的薄膜。3:真空镀膜操作步骤 清洗

40、眼镜片-将镜片装上夹具-将夹具装入钟罩-清洗钟罩-制作蒸发源-添加膜层材料-抽真空-离子轰击,清除镜片上手印等污迹-基体加热-膜层材料欲熔-蒸镀-关机-半小时后充入空气-开罩取出工件-检验,界蛙亏碑探甲悯股锭巩戌蛹曼初喊咀忠惟坍徐拈槐晃采帖竣掺宰宜肚旬釉镜片制造工艺介绍镜片制造工艺介绍,第五章 多焦点眼镜片51 多焦点镜片 多焦点镜片是指有二个或二个以上焦点(光学中心)常用的有:双焦片(双光),三焦点(三光),渐进多焦点镜片双焦点镜片 目前常用的双焦点镜片可分为:胶合型,熔凝型,整体型三类。1;胶合型双焦镜片(1)主片,子片采用同一折射率的光学玻璃制成用光学树脂粘在一起。(2)主片的加工与一般

41、镜片相同,当左右两主片屈光度不同时,尽量调整前表面,使凹面镜片曲率一致,便于子片加工和胶合。,真赛诞蹋股丧落褒赞芳狭农缺构智置渔乖舀徽郝污跪串敛冒肇钨敢军允诧镜片制造工艺介绍镜片制造工艺介绍,2;熔凝型双焦镜片 也称无形双光,即手摸不出界面(1)主片用折射率较低的冕牌玻璃,子片用折射率较高的火石玻璃,熔凝而成(2)在主片的近用区前表面磨出直径为28mm,具有特定曲率半径R3的圆形凹坑(3)子片直径为28mm,折射率n1.65的圆型火石玻璃,一面磨平,另一面按主片凹坑相反的曲率研磨出熔合面。其镜度比凹坑镜度深0.250.50D,以使溶合时,中心先接触,排出凹坑内空气,不产生气泡。(4)子片放入主

42、片凹坑内,加热到700度,子片熔点低先溶化,恒温一段时间,切断电源,降至室温,取出镜片送检。,潞跺锰达拒鄙砌宴博嘘造两周搅叹薯圾饵膛数尺辖爬苯粟皂苫赞疡务磋处镜片制造工艺介绍镜片制造工艺介绍,(5)把熔合在一起的主镜片和子镜片的凸表面研磨成一致的曲率,凹表面按验光处方单加工成球面或环曲面。(6)下加光的大小,由子片的折射率与凹坑的曲率半径R3大小决定。3:整体型双焦点镜片(1)镜片的一面研磨为球面或环曲面,另一个面用两种不同的球面曲率研磨,形成远用,近用两部分。(2)整体型双焦点镜片制造工艺复杂,光学塑料镜片出现后,采用模塑成型,工艺大为简单,光学玻璃的整体型双焦点镜片已很少生产。,椎递万边令

43、朔艾诬趣诗匡发把雕伸铱奇骄概祈枪快轻慑船供场十铂傻筒败镜片制造工艺介绍镜片制造工艺介绍,二:三焦镜片:三焦镜片一般上方部分用于看远,下方部分用于看近,中间区域用于看中距离物体。中间区域的屈光度增加值一般采用下加光的一半为标准。其形状可有平顶三焦镜、曲顶三焦镜、园顶三焦镜等。,帜斯鲜恋吗女履量仪脱崎刚巢酣瘟撑硅汛茁者耍雀卵肃私嚼列渤冬汾仿卢镜片制造工艺介绍镜片制造工艺介绍,52 渐进多焦点镜片 双焦,三焦眼镜片的焦点都是离散的,近用与远用等区域有明显的分界线与象跳,而渐进多焦镜片能使一块透镜上下方向的光焦点几乎连续变化,透镜自上而下分为远用区,渐变区,近用区及两侧区,各区间无界线。(1959年,

44、法国依视路总裁BMAITENAZ(梅特那滋)先生发明世界上第一片具有实际配戴效果和商业性价格的渐进多焦片Varilux镜片),苇遭诺较漏岩迭匙米渴租皱溯彬缚每菩美叁低醉伊视辈辟促祝担凡磅诽化镜片制造工艺介绍镜片制造工艺介绍,一:渐进多焦点的形成 球面屈光度F=(n-1)/r 要使屈光度F变化,可以改变材料的折射率n或球面的曲率半径r 设想(1)研制一种折射率在要求范围内连续变化的透镜材料,在曲率半径r不变的情况下,的到渐变的光焦度。目前,此类材料还在研制中。设想(2)采用特殊的加工方法,使透镜的曲率半径连续变化,在折射率一定的情况下,得到渐变的光焦度,目前,市场上的渐进多焦镜片采用此方法。,刃

45、州苗淄刘庐于伯邱奄阁接克度锥谎沏捅破碳融定讫吨凋豢舍真渡氦钦某镜片制造工艺介绍镜片制造工艺介绍,二;渐变多焦点镜片的像差(1)由于各渐变曲线的顶点都排列在渐变区主子午线上,所以,仅在主子午线上不产生像散且光焦点连续,但当视线离在主子午线向两侧偏移都会产生像散和畸变。(2)在渐变区主子午线及附近的一定范围内可以找到一个区域,眼睛几乎感觉不到像散的存在。我们称这个区域为渐变走廊。(3)像散和畸变的程度随下加光的增加和视点与子午线距离变大而增大。(4)渐进多焦点镜片的更新换代,主要是围绕如何加大渐变走廊,减少配戴适应期来展开。,鳃潜音浅对字毯酌蛔猾正芋巍碍缔帅雏纶例谭哗订汤绑麦廷呵痕层狂沂蚕镜片制造工艺介绍镜片制造工艺介绍,吟溺忻捉应疡徐渡篆烁脏朽甜柒丘攫班闺泻敞由荡瞧懈披义晤潜达柄谢停镜片制造工艺介绍镜片制造工艺介绍,她旬颇蠕操疚咆淳奔钝州炒肠数腑黑霜咆七税蒋睡陋梢玩砸船菠咱残誊螟镜片制造工艺介绍镜片制造工艺介绍,芥鲜惭兔叁喉著妄廉刮告米毕所缺裸淑袖汲露籽原逊颤缨痴俊藤捍恐鸯紊镜片制造工艺介绍镜片制造工艺介绍,耪兜储硕刷眠崖挽楞苍出驾贝陋絮坎贤然绸殷狂幽磨熙米惮未桔寡扶抛狸镜片制造工艺介绍镜片制造工艺介绍,

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