Het concept van stress
Wanneer we het concept van stress bespreken, moeten we onvermijdelijk spanning erbij betrekken.Stress verwijst naar de kracht die in een object wordt gegenereerd om vervorming onder externe krachten te weerstaan.Spanning verwijst daarentegen naar de relatieve veranderingen in de vorm en grootte van een object onder invloed van externe krachten.Deze twee concepten, als belangrijke parameters voor het beschrijven en meten van het gedrag en de prestaties van materialen onder stress, worden veel gebruikt in de materiaalkunde.
Stress van de lens
Op het gebied van de materiaalkunde is stress een belangrijk concept.De productie van harslenzen is een belangrijke toepassingsrichting op dit gebied, waarbij relevante kennis van lensmaterialen betrokken is.Tegenwoordig zijn de reguliere lenzen op de markt voornamelijk gemaakt van harsmaterialen.Tijdens het productieproces is het ontstaan van spanningen in de lenzen onvermijdelijk.Van bijzonder belang is dat het stresseffect van de lenzen niet visueel kan worden geïdentificeerd met het blote oog, en alleen effectief kan worden gecontroleerd met behulp van gespecialiseerde optische testapparatuur zoals een stressmeter.Tijdens het productieproces kunnen lenzen over het algemeen twee soorten interne spanningsverschijnselen vertonen: oriëntatiespanning en krimpspanning.Deze twee soorten belasting kunnen een zekere impact hebben op de kwaliteit en prestaties van de lenzen en moeten daarom voldoende aandacht krijgen.
① Oriëntatiespanning
Tijdens het gietproces van harsmaterialen worden de moleculaire ketens onderworpen aan hoge druk en hoge schuifkrachten, waardoor ze drastische veranderingen ondergaan.Vanwege het feit dat de moleculaire ketens van het materiaal in een ongeordende en ontspannen toestand bevroren zijn voordat ze volledig terugkeren naar hun natuurlijke staat, wordt er restoriëntatiespanning gegenereerd.Dit fenomeen is vooral duidelijk bij PC-materialen.
Eenvoudige uitleg:
De lens is gemaakt van harsmateriaal.Tijdens het gietproces vertoont de overgang van vloeibare naar vaste lens een onvolledige uniformiteit, wat resulteert in interne spanningen.Deze interne spanning manifesteert zich als druk van gebieden met een hogere dichtheid naar gebieden met een lagere dichtheid.
②Krimpspanning
Tijdens het productieproces van harsmaterialen kunnen de moleculaire ketens, wanneer ze overgaan van smelten naar afkoelen, een niet-uniforme verdeling van de koeltemperaturen ervaren als gevolg van variaties in de productwanddikte of koelwaterkanalen.Bijgevolg kan dit temperatuurverschil leiden tot verschillende mate van krimp in verschillende gebieden.Het verschil in krimpsnelheid tussen verschillende gebieden kan resulteren in restspanning als gevolg van de effecten van trek- en schuifkrachten.
Eenvoudige uitleg:
Tijdens het koelproces van de lensproductie kunnen factoren zoals verschillen in lensdikte en hun relatie met de interne koelapparatuur, bijvoorbeeld snellere koeling in sommige gebieden en langzamere koeling in andere, allemaal leiden tot het genereren van interne stress.
De eliminatie van lensspanning
1. Optimalisatie van productietechnieken
Om het ontstaan van interne spanningen tijdens de lensproductie te verminderen, optimaliseren en verbeteren lensfabrikanten voortdurend de productietechnieken.Tijdens het productieproces van de lens ondergaat de lens drie uithardingsstappen bij hoge temperatuur.Het eerste uithardingsproces transformeert de lens van een vloeibare toestand naar een vaste toestand en elimineert inherente spanningen in de vaste stof.De daaropvolgende twee uithardingen zijn erop gericht om interne spanning meerdere keren te elimineren, waardoor de meest uniforme interne structuur van de lens wordt bereikt.
2. Ontspanning van lensspanning
Volgens de uitleg van de wet van Hooke in de natuurkunde neemt de spanning onder constante spanningsomstandigheden geleidelijk af in de loop van de tijd, een fenomeen dat bekend staat als een spanningsrelaxatiecurve.Dit betekent dat de oriëntatie- en krimpspanningseffecten die tijdens het lensproductieproces worden gegenereerd geleidelijk afnemen naarmate de opslagtijd van de lens na het gieten toeneemt.De relaxatietijd van lensspanning hangt nauw samen met de spanning en externe spanning.Onder normale omstandigheden zal de spanning in de lens na ongeveer drie maanden na voltooiing van de lensproductie tot een minimum afnemen.Daarom wordt de interne spanning in de lens over het algemeen vrijwel geëlimineerd nadat deze de fabriek heeft verlaten.
Het genereren van stress bij brillen
Gegeven het inzicht in lensbelasting weten we dat de impact van stress op individuele lensproducten relatief klein is en zelfs als onbeduidend kan worden beschouwd.Daarom zijn in de nationale norm voor lenzen in China spanningsparameters niet opgenomen in de kwalificatiecriteria.Wat is de hoofdoorzaak van brilstress?Dit hangt vooral nauw samen met de procestechnologie van brillenbereiding op maat.
In brillenwinkels slijpt de opticien tijdens het installeren van de geslepen lens in het montuur de lens iets groter dan de werkelijk vereiste maat om te voorkomen dat de lens te los zit en gemakkelijk loskomt van het montuur.Dit zorgt voor een veilige pasvorm wanneer de lens met schroeven aan het frame wordt bevestigd, waardoor deze niet wegglijdt.Deze operatie kan echter de druk op de lens vergroten, wat kan leiden tot ongemak tijdens het dragen.Te grote lensafmetingen of het te vast aandraaien van de frameschroeven kunnen een ongelijkmatige breking op het lensoppervlak veroorzaken, wat resulteert in golfachtige rimpelingen en een negatieve invloed heeft op de beeldkwaliteit.
Het fenomeen van lenzenvloeistofstress
1. Dubbele breking
Vanwege de iets grotere slijpgrootte van de lens zorgt het vastdraaien tijdens het montageproces ervoor dat het omtreksgebied van de lens wordt samengedrukt, wat resulteert in een verhoogde dichtheid.Deze verandering in dichtheid verandert de oorspronkelijke brekingsindex van de lens, waardoor het optreden van "dubbele breking" in de lens wordt veroorzaakt.
2. Scheef
Verstrooiing Als de maat tijdens het montageproces van de bril te klein is, wordt de lens samengedrukt, wat resulteert in "rimpels" aan het oppervlak en een scheve verstrooiing van de lens.
Wanneer we met dergelijke problemen worden geconfronteerd, kunnen we de lens uit het frame verwijderen om de gecomprimeerde toestand van de lens te wijzigen.Deze verandering is een tijdelijke aanpassing van de spanning, en nadat de externe kracht is opgeheven, kan de toestand van de lens worden verlicht of zelfs volledig worden hersteld.Het is echter vermeldenswaard dat als er langdurige interne spanningsveranderingen optreden als gevolg van externe druk, zelfs als de lens wordt gedemonteerd en opnieuw in elkaar wordt gezet, dit niet kan garanderen dat de lens in de oorspronkelijke staat wordt hersteld.In dit geval is de enige optie ervoor te kiezen een nieuwe lens aan te passen.
Lensspanning komt vaker voor bij brillen met volledig frame, en bij halfrandloze brillen kan dit ook optreden als de randdraad te strak zit.Dit soort fenomeen treedt meestal op in het perifere gebied van de lens, en lichte spanning heeft een kleine invloed op de visuele kwaliteit en is niet gemakkelijk waarneembaar.Als de stress echter excessief is, zal dit de centrale optische zone aantasten, wat leidt tot wazig zicht en visuele vermoeidheid, vooral wanneer naar de periferie wordt gekeken of tijdens scanbewegingen.
Omdat brilspanning meestal wordt veroorzaakt door de compressie van het montuur, vertonen montuurloze brillen betere prestaties bij het verlichten van stress.
Zelftestmethode voor lenzenvloeistofstress
Na blootstelling aan externe krachten zullen lenzen van verschillende materialen verschillende spanningspatronen produceren als gevolg van verschillen in dichtheid, hardheid en interne structuur.Ongeacht het materiaal kunnen echter spanningsverschijnselen optreden.Het volgende is een korte introductie tot een stresstestmethode.De benodigde hulpmiddelen zijn een computermonitor en gepolariseerde lenzen.
Werkwijze:
1. Start de computer en open een leeg Word-document.(Stresstests vereisen het gebruik van gepolariseerd licht, en een computermonitor is een veel voorkomende bron van stresstestlicht.)
2. Plaats de bril voor het computerscherm en observeer zorgvuldig of er sprake is van abnormale verschijnselen.
3. Gebruik gepolariseerde lenzen (opties omvatten gepolariseerde zonnebrillen, gepolariseerde lensclips en 3D-filmbrillen) om de spanningspatronen op de lenzen van de bril en de computermonitor te observeren.
Gepolariseerde lenzen kunnen de gestreepte vervorming in het perifere gebied van de lens onthullen, wat de manifestatie is van spanningspatronen.De verdeling van de spanning op de bril verschijnt gewoonlijk als spanningspunten en spanningsvelden, en de mate van spanningspatronen hangt nauw samen met het spanningseffect van de bril.Door de verdeling van spanningspatronen te analyseren, kunnen we eenvoudig de richting van de compressie en de hoeveelheid spanning bepalen die de lens heeft ondergaan tijdens het assemblageproces.
Bij inspectie bevat de originele lens vóór montage nog steeds een zekere mate van spanning bij afwezigheid van externe krachten.Dit komt door ongelijke krachten zoals compressie en krimp tijdens het productieproces, wat resulteert in interne spanningen.Het is vermeldenswaard dat de aanwezigheid van interne spanning in brillen moeilijk te vermijden is, en dat een kleine of minimale hoeveelheid spanningspatronen aanvaardbaar is.Tegelijkertijd mogen spanningspatronen niet worden verspreid naar het optische centrum van de lens om te voorkomen dat de visuele kwaliteit wordt beïnvloed.
Ten slotte
De stresseffecten van brillen kunnen een impact hebben op de visuele kwaliteit ervan, zoals ongemak bij het dragen en verstrooiing in het perifere gezichtsveld.We moeten echter erkennen dat de stresstoestand van een bril moeilijk te vermijden is, en zolang deze binnen redelijke grenzen blijft, kan de impact op het gezichtsvermogen vrijwel verwaarloosbaar zijn.Op maat gemaakte lenzen profiteren van draaibanktechnologie, wat resulteert in minder stressomstandigheden, en zijn nu het dominante product geworden in de markt voor hoogwaardige brillen.
Posttijd: 12 januari 2024