对于不同的材料,眼镜片的制造技术是本质上虽各不相同,但总的方法不外乎是直接制成"成品",或制成"半成品"。"成品"即"现片",已具有屈光力,可直接用于割边、装架;而"半成品"即是所谓的一种表面研磨好的厚镜片,在需要时根据处方再加工后表面,制成相应的屈光度。
一、玻璃片的制造
无论选用何种材料,玻璃镜片的制造是对所提供的玻璃毛坯进行前、后表面的处理。制造时先将炉内熔化的各类成分制成坯料,然后形成有着精确曲率的前、后表面,从而生产出“成品”。坯料是表面凹凸不平,但内部组织同质的非常厚的镜片。
对镜片前、后表面的处理可以分成三个阶段:
(1)阶段1:粗磨:
使用钻石砂轮研磨镜片以获得一定的厚度和曲率。经过粗磨的镜片已基本定型,但表面仍是粗糙、半透明的。
(2)阶段2:精磨:
净化镜片表面的颗粒,但不改变其曲率半径。镜片与已贴有研磨衬垫或研磨片的模具接触,所采用模具的半径与所磨镜片的曲率半径一致。镜片的模具随着润滑液冷却同时转动,在持续了数分钟的操作结束后,镜应具有所需的精确厚度和曲率,但表面仍不是非常光滑。
(3)阶段3:抛光:
操作的最后阶段,目的是为镜片提供透明度。该阶段类似于先前的操作,但使用更软,并有着非常细小颗粒的抛光片和研磨液。在工业上,加工镜片的前表面(无论设计是球面、非球面、双光或渐进)通常采用批量生产,而加工镜片的后表面(仅指球面或环曲面)则是根据数量采用个别或连续的生产工艺。
二、 有机镜片的制造
下面分别介绍了使用完全不同工艺的热固性镜片材料和热塑性镜片材料的制造。
(1)热固性材料(以热固性树脂中的CR-39为例)
由化工产品供应商处获得液态单体后,再根据以下工序进行制造;
1)单体准备:过滤、排队气、加入催化剂;
2)装配:可通过圆形环(垫圈)压缩和夹子紧固,也可使用专门胶带装配的由两回部分玻璃或金属组成的模子;
3)填料:在由两部件组成的模子空间内注入液态单体;
4)聚合:将注满单体的模子放入炉内接受几小时的热循环固化,对于某些材料
可用紫外线辐射数分钟,以使树脂逐渐固化;
5)开模:除去夹子或胶带,分开模子,取出镜片。
(2)热塑性材料
对该材料进行磨削和磨边时必须小心,它与CR-39的工艺不同。以聚碳酸酯为例,热塑性材料的制造工艺是将由透明颗粒组成的原材料加热后注入镜片模子。该技术是通过加热液化原材料,再使用活塞将其注入金属或玻璃模子。在整个制造过程中,螺杆不但起了活塞的作用,通过各通道将热材料推入模腔,而且确保了注入模腔内的材料的可塑性。在注入和冷却一段时间后,打开模子,取出镜片。
具体的制造步骤如下:
1)材料准备:用热气吹干颗粒,并将材料加入压力机;
2)设置压力机:取出模子,设置压力、模子温度、注射和冷却的时间,并加热材料(大约到300°C/570F);
3)注射:通过压力将熔化的材料注入模子;
4)冷却:通过模子传导使材料固化;
5)开模:打开压力和模子,取出镜片。
该项技术只需更换模子就可以生产任何设计的镜片。这些镜片可以是"成品",也可以是需要加工后表面的"半成品",其它材料的生产技术也与此相似。