Stressbegreppet
När vi diskuterar begreppet spänning måste vi oundvikligen ta med töjning. Spänning avser den kraft som genereras inuti ett objekt för att motstå deformation under yttre krafter. Töjning, å andra sidan, avser de relativa förändringarna i form och storlek på ett objekt under yttre krafter. Dessa två begrepp, som är viktiga parametrar för att beskriva och mäta materials beteende och prestanda under spänning, används ofta inom materialvetenskap.
Linsens stress
Inom materialvetenskap är spänning ett viktigt begrepp. Produktion av hartslinser är en viktig tillämpning inom detta område, vilket kräver relevant kunskap om linsmaterial. Numera är de vanligaste linserna på marknaden huvudsakligen tillverkade av hartsmaterial. Under produktionsprocessen är det oundvikligt att det uppstår spänningar i linserna. Särskilt oroande är att linsernas spänningseffekt inte kan identifieras visuellt med blotta ögat och endast kan övervakas effektivt med hjälp av specialiserad optisk testutrustning, såsom en spänningsmätare. Under produktionsprocessen kan linser i allmänhet uppvisa två typer av interna spänningsfenomen: orienteringsspänning och krympspänning. Dessa två typer av spänningar kan ha en viss inverkan på linsernas kvalitet och prestanda och behöver därför ägnas tillräcklig uppmärksamhet.
① Orienteringsspänning
Under gjutningsprocessen av hartsmaterial utsätts molekylkedjorna för högt tryck och höga skjuvkrafter, vilket gör att de genomgår drastiska förändringar. På grund av att materialets molekylkedjor fryses i ett oordnat och avslappnat tillstånd innan de helt återgår till sitt naturliga tillstånd, genereras kvarvarande orienteringsspänning. Detta fenomen är särskilt tydligt i PC-material.
Enkel förklaring:
Linsen är tillverkad av hartsmaterial. Under gjutningsprocessen uppvisar övergången från flytande till fast lins ofullständig likformighet, vilket resulterar i inre spänning. Denna inre spänning manifesterar sig som tryck från områden med högre densitet till områden med lägre densitet.
②Krympspänning
Under produktionsprocessen av hartsmaterial kan molekylkedjorna, när de övergår från smältning till kylning, uppleva ojämn fördelning av kyltemperaturer på grund av variationer i produktens väggtjocklek eller kylvattenkanaler. Följaktligen kan denna temperaturskillnad leda till varierande grader av krympning i olika områden. Skillnaden i krympningshastigheter mellan olika områden kan resultera i kvarvarande spänningar på grund av effekterna av drag- och skjuvkrafter.
Enkel förklaring:
Under kylningsprocessen vid linstillverkning kan faktorer som skillnader i linstjocklek och deras samband med den interna kylutrustningen, till exempel snabbare kylning i vissa områden och långsammare kylning i andra, leda till att det uppstår intern spänning.
Eliminering av linsstress
1. Optimering av produktionstekniker
För att minska genereringen av intern spänning under linstillverkning optimerar och förbättrar linstillverkare kontinuerligt produktionsteknikerna. Under linstillverkningsprocessen genomgår linsen tre högtemperaturhärdningssteg. Den första härdningsprocessen omvandlar linsen från flytande tillstånd till fast tillstånd och eliminerar inneboende spänning i det fasta tillståndet. De efterföljande två härdningarna syftar till att eliminera intern spänning flera gånger och därigenom uppnå linsens mest enhetliga interna struktur.
2. Avslappning av linsstress
Enligt fysikens förklaring av Hookes lag minskar spänningen gradvis över tid under konstanta belastningsförhållanden, ett fenomen som kallas spänningsrelaxationskurva. Detta innebär att orienterings- och krympningsspänningseffekterna som genereras under linstillverkningsprocessen gradvis försvagas allt eftersom linsens lagringstid efter gjutning ökar. Relaxationstiden för linsspänningen är nära relaterad till belastning och extern spänning. Under normala omständigheter kommer spänningen i linsen att minska till ett minimum efter cirka tre månader efter att linstillverkningen är avslutad. Därför elimineras i allmänhet den interna spänningen i linsen i huvudsak efter att den lämnat fabriken.
Generering av stress i glasögon
Med tanke på förståelsen av linsstress vet vi att stressens inverkan på enskilda linsprodukter är relativt liten och till och med kan anses vara obetydlig. Därför ingår inte stressparametrar i kvalificeringskriterierna i den nationella standarden för linser i Kina. Så, vad är grundorsaken till glasögonstress? Detta är huvudsakligen nära relaterat till processtekniken för anpassad glasögonbearbetning.
I glasögonbutiker slipar optikern linsen något större än den faktiska storleken som krävs under installationen av slipade linser i bågen för att förhindra att linsen sitter för löst och lätt lossnar från bågen. Detta säkerställer en säker passform när linsen fästs på bågen med skruvar, vilket förhindrar att den glider. Denna operation kan dock öka linsens belastning, vilket leder till obehag vid användning. Överdimensionerade linser eller för hårt åtdragna bågskruvar kan orsaka ojämn brytning på linsytan, vilket resulterar i vågliknande krusningar och påverkar bildkvaliteten.
Fenomenet med generering av glasögonstress
1. Dubbelbrytning
På grund av linsens något större slipstorlek, orsakar åtdragning under monteringsprocessen att linsens perifera område komprimeras, vilket resulterar i ökad densitet. Denna förändring i densitet förändrar linsens ursprungliga brytningsindex, vilket framkallar uppkomsten av "dubbelbrytning" i linsen.
2. Sned
Spridning Om storleken är för snäv under glasögonmonteringsprocessen kommer linsen att komprimeras, vilket resulterar i "rynkor" på ytan och utlöser sned spridning av linsen.
När vi stöter på sådana problem kan vi ta bort linsen från bågen för att ändra linsens komprimerade tillstånd. Denna förändring är en tillfällig spänningsjustering, och efter att den yttre kraften har tagits bort kan linsens tillstånd lindras eller till och med helt återställas. Det är dock värt att notera att om det finns långsiktiga interna spänningsförändringar orsakade av yttre tryck, kan det inte garanteras att linsen återställs till sitt ursprungliga skick även om linsen demonteras och monteras ihop igen. I detta fall är det enda alternativet att välja att anpassa ett nytt objektiv.
Linsbelastning är vanligare i helbågar, och i halvbåglösa glasögon kan det också uppstå om bågtråden är för spänd. Denna typ av fenomen uppstår vanligtvis i linsens perifera område, och lätt belastning har en liten inverkan på synkvaliteten och är inte lätt märkbar. Men om belastningen är för stor kommer den att påverka den centrala optiska zonen, vilket leder till dimsyn och syntrötthet, särskilt när man tittar i periferin eller under skanningsrörelser.
Eftersom belastningen på glasögonen oftast orsakas av kompressionen av bågen, uppvisar båglösa glasögon bättre belastningsavlastningsprestanda.
Självtestmetod för glasögonbelastning
Efter att ha utsatts för yttre krafter kommer linser av olika material att producera olika spänningsmönster på grund av skillnader i densitet, hårdhet och inre struktur. Spänningsfenomen kan dock uppstå oavsett material. Följande är en kort introduktion till en stresstestmetod. De verktyg som behövs är en datorskärm och polariserade linser.
Driftsmetod:
1. Starta datorn och öppna ett tomt Word-dokument. (Stresstestning kräver användning av polariserat ljus, och en datorskärm är en vanlig ljuskälla för stresstestning.)
2. Placera glasögonen framför datorskärmen och observera noggrant om några onormala fenomen förekommer.
3. Använd polariserade linser (alternativ inkluderar polariserade solglasögon, polariserade linsklämmor och 3D-filmglasögon) för att observera belastningsmönstren på glasögonens linser och datorskärmen.
Polariserade linser kan avslöja randig distorsion i linsens perifera område, vilket är ett tecken på stressmönster. Fördelningen av stress på glasögonen framträder vanligtvis som stresspunkter och stressfält, och graden av stressmönster är nära relaterad till glasögonens stresseffekt. Genom att analysera fördelningen av stressmönster kan vi enkelt bestämma kompressionsriktningen och mängden belastning som linsen har utsatts för under monteringsprocessen.
Vid inspektion visar det sig att originallinsen före montering fortfarande uppvisar en viss grad av spänning i frånvaro av yttre krafter. Detta beror på ojämna krafter som kompression och krympning under produktionsprocessen, vilket resulterar i intern spänning. Det är värt att notera att förekomsten av intern spänning i glasögon är svår att undvika, och en liten eller minimal mängd spänningsmönster är acceptabel. Samtidigt bör spänningsmönstren inte fördelas till linsens optiska centrum för att undvika att påverka den visuella kvaliteten.
Avslutningsvis
Stresseffekterna från glasögon kan påverka deras synkvalitet, såsom obehag vid användning och spridning i det perifera synfältet. Vi bör dock inse att stressförhållandena hos glasögon är svåra att undvika, och så länge de är inom ett rimligt intervall kan påverkan på synen vara nästan försumbar. Anpassade glas drar nytta av svarvteknik, vilket resulterar i lägre stressförhållanden, och har nu blivit den dominerande produkten på marknaden för exklusiva glasögon.
Publiceringstid: 12 januari 2024