Il concetto di stress
Quando discutiamo del concetto di stress, dobbiamo inevitabilmente includere la tensione. Lo stress si riferisce alla forza generata all'interno di un oggetto per resistere alla deformazione sotto forze esterne. La deformazione, d'altro canto, si riferisce ai cambiamenti relativi nella forma e nella dimensione di un oggetto sottoposto a forze esterne. Questi due concetti, in quanto parametri importanti per descrivere e misurare il comportamento e le prestazioni dei materiali sotto stress, sono ampiamente utilizzati nel campo della scienza dei materiali.
Stress della lente
Nel campo della scienza dei materiali, lo stress è un concetto importante. La produzione di lenti in resina è un'importante direzione applicativa in questo campo, che richiede una conoscenza rilevante dei materiali delle lenti. Al giorno d'oggi, le lenti tradizionali sul mercato sono realizzate principalmente con materiali in resina. Durante il processo di produzione, lo stress nelle lenti è inevitabile. Di particolare preoccupazione è che l'effetto dello stress delle lenti non può essere identificato visivamente ad occhio nudo e può essere monitorato efficacemente solo con l'aiuto di apparecchiature di test ottici specializzate come un misuratore di stress. Durante il processo produttivo le lenti possono generalmente presentare due tipologie di fenomeni di stress interno: stress da orientamento e stress da contrazione. Questi due tipi di stress possono avere un certo impatto sulla qualità e sulle prestazioni delle lenti e pertanto necessitano di sufficiente attenzione.
① Stress da orientamento
Durante il processo di stampaggio dei materiali in resina, le catene molecolari sono sottoposte ad alta pressione ed elevate forze di taglio, provocandone drastici cambiamenti. Poiché le catene molecolari del materiale vengono congelate in uno stato disordinato e rilassato prima di ritornare completamente al loro stato naturale, si genera uno stress di orientamento residuo. Questo fenomeno è particolarmente evidente nei materiali PC.
Spiegazione semplice:
La lente è realizzata in materiale di resina. Durante il processo di stampaggio, la transizione dalla lente liquida a quella solida mostra un'uniformità incompleta, con conseguente stress interno. Questo stress interno si manifesta come pressione da aree di maggiore densità su aree di minore densità.
②Stress da contrazione
Durante il processo di produzione dei materiali in resina, le catene molecolari, durante la transizione dalla fusione al raffreddamento, potrebbero presentare una distribuzione non uniforme delle temperature di raffreddamento a causa delle variazioni nello spessore delle pareti del prodotto o nei canali dell'acqua di raffreddamento. Di conseguenza, questa differenza di temperatura può portare a diversi gradi di ritiro in diverse aree. La differenza nei tassi di ritiro tra le diverse aree può comportare uno stress residuo dovuto agli effetti delle forze di trazione e di taglio.
Spiegazione semplice:
Durante il processo di raffreddamento della produzione delle lenti, fattori quali le differenze nello spessore delle lenti e la loro relazione con l'apparecchiatura di raffreddamento interna, ad esempio un raffreddamento più rapido in alcune aree e un raffreddamento più lento in altre, possono portare alla generazione di stress interno.
L'eliminazione dello stress sulle lenti
1. Ottimizzazione delle tecniche di produzione
Per ridurre la generazione di stress interno durante la produzione delle lenti, i produttori di lenti ottimizzano e migliorano continuamente le tecniche di produzione. Durante il processo di produzione delle lenti, le lenti vengono sottoposte a tre fasi di polimerizzazione ad alta temperatura. Il primo processo di polimerizzazione trasforma la lente dallo stato liquido allo stato solido ed elimina lo stress intrinseco all'interno del solido. Le due polimerizzazioni successive mirano a eliminare più volte lo stress interno, ottenendo così la struttura interna più uniforme della lente.
2. Rilassamento dello stress sulla lente
Secondo la spiegazione fisica della legge di Hooke, in condizioni di deformazione costante, lo stress diminuisce gradualmente nel tempo, un fenomeno noto come curva di rilassamento dello stress. Ciò significa che gli effetti dello stress da orientamento e da contrazione generati durante il processo di produzione delle lenti si indeboliscono gradualmente all'aumentare del tempo di conservazione della lente dopo lo stampaggio. Il tempo di rilassamento dello stress della lente è strettamente correlato alla tensione e allo stress esterno. In circostanze normali, lo stress sulla lente diminuirà al minimo dopo circa tre mesi dal completamento della produzione della lente. Pertanto, in generale, lo stress interno della lente viene sostanzialmente eliminato dopo che ha lasciato la fabbrica.
La generazione di stress negli occhiali
Considerata la nostra conoscenza dello stress delle lenti, sappiamo che l’impatto dello stress sui singoli prodotti per lenti è relativamente piccolo e può addirittura essere considerato insignificante. Pertanto, nello standard nazionale per le lenti in Cina, i parametri di stress non sono inclusi nei criteri di qualificazione. Allora, qual è la causa principale dello stress dovuto agli occhiali? Ciò è principalmente strettamente correlato alla tecnologia di processo della preparazione personalizzata degli occhiali.
Nei negozi al dettaglio di occhiali, durante il processo di installazione della lente smerigliata nella montatura, l'ottico mola la lente leggermente più grande della dimensione effettiva richiesta per evitare che la lente sia troppo allentata e si stacchi facilmente dalla montatura. Ciò garantisce una vestibilità sicura quando l'obiettivo è fissato al telaio con viti, impedendone lo scivolamento. Tuttavia, questa operazione può aumentare lo stress della lente, provocando disagio quando la si indossa. Le dimensioni eccessive delle lenti o il serraggio eccessivo delle viti della montatura possono causare una rifrazione non uniforme sulla superficie della lente, con conseguenti increspature ondulate e un impatto negativo sulla qualità dell'immagine.
Il fenomeno della generazione di stress da occhiali
1. Birifrangenza
A causa della dimensione di molatura leggermente maggiore della lente, il serraggio durante il processo di assemblaggio provoca la compressione dell'area periferica della lente, con conseguente aumento della densità. Questo cambiamento di densità altera l'indice di rifrazione originale della lente, inducendo così la comparsa di "birifrangenza" nella lente.
2. Distorto
Dispersione Durante il processo di assemblaggio degli occhiali, se la dimensione è troppo stretta, la lente verrà compressa, provocando "grinze" superficiali e innescando una dispersione obliqua della lente.
Di fronte a tali problemi, possiamo rimuovere la lente dalla montatura per modificare lo stato compresso della lente. Questo cambiamento è un aggiustamento temporaneo dello stress e, una volta rimossa la forza esterna, lo stato della lente può essere alleviato o addirittura ripristinato completamente. Tuttavia, vale la pena notare che se si verificano cambiamenti di stress interno a lungo termine causati dalla pressione esterna, anche se la lente viene smontata e rimontata, non può garantire il ripristino della lente al suo stato originale. In questo caso, l'unica opzione è scegliere di personalizzare un nuovo obiettivo.
Lo stress sulle lenti è più comune negli occhiali full-frame, mentre negli occhiali semi-rimless può verificarsi anche se il filo del bordo è troppo stretto. Questo tipo di fenomeno si verifica solitamente nella zona periferica della lente e un leggero stress ha un impatto minore sulla qualità visiva e non è facilmente percepibile. Tuttavia, se lo stress è eccessivo, influenzerà la zona ottica centrale, causando visione offuscata e affaticamento visivo, soprattutto quando si guarda alla periferia o durante i movimenti di scansione.
Poiché lo stress degli occhiali è causato principalmente dalla compressione della montatura, gli occhiali senza montatura mostrano migliori prestazioni di riduzione dello stress.
Metodo di autotest sullo stress degli occhiali
Dopo essere state sottoposte a forze esterne, lenti di materiali diversi produrranno modelli di sollecitazione diversi a causa delle differenze di densità, durezza e struttura interna. Tuttavia, fenomeni di stress possono verificarsi indipendentemente dal materiale. Quella che segue è una breve introduzione a un metodo di stress test. Gli strumenti necessari sono un monitor di computer e lenti polarizzate.
Metodo operativo:
1. Avviare il computer e aprire un documento Word vuoto. (Le prove da sforzo richiedono l'uso di luce polarizzata e il monitor di un computer è una fonte comune di luce per prove da sforzo.)
2. Posizionare gli occhiali davanti allo schermo del computer e osservare attentamente per vedere se sono presenti fenomeni anomali.
3. Utilizzare lenti polarizzate (le opzioni includono occhiali da sole polarizzati, clip per lenti polarizzate e occhiali per film 3D) per osservare i modelli di sollecitazione sulle lenti degli occhiali e sul monitor del computer.
Le lenti polarizzate possono rivelare la distorsione a strisce nell'area periferica della lente, che è la manifestazione di modelli di stress. La distribuzione dello stress sugli occhiali solitamente appare come punti e campi di stress, e il grado dei modelli di stress è strettamente correlato all'effetto dello stress sugli occhiali. Analizzando la distribuzione dei modelli di sollecitazione, possiamo facilmente determinare la direzione della compressione e la quantità di deformazione subita dalla lente durante il processo di assemblaggio.
Dopo l'ispezione, la lente originale prima del montaggio contiene ancora un certo grado di sollecitazione in assenza di forze esterne. Ciò è dovuto a forze irregolari come compressione e restringimento durante il processo di produzione, con conseguente stress interno. Vale la pena notare che la presenza di stress interno negli occhiali è difficile da evitare ed è accettabile una quantità piccola o minima di modelli di stress. Allo stesso tempo, i modelli di stress non dovrebbero essere distribuiti al centro ottico della lente per evitare di influenzare la qualità visiva.
Insomma
Gli effetti dello stress degli occhiali possono avere un impatto sulla loro qualità visiva, come disagio quando si indossano e dispersioni nel campo visivo periferico. Tuttavia, dobbiamo riconoscere che la condizione di stress dovuta agli occhiali è difficile da evitare e, purché entro un intervallo ragionevole, l’impatto sulla vista può essere quasi trascurabile. Le lenti personalizzate beneficiano della tecnologia del tornio, con conseguente riduzione delle condizioni di stress, e sono ora diventate il prodotto dominante nel mercato dell'occhialeria di fascia alta.
Orario di pubblicazione: 12 gennaio 2024