Koncept stresu
Když hovoříme o konceptu napětí, nevyhnutelně musíme zmínit i deformaci. Napětí se vztahuje k síle generované uvnitř objektu, která odolává deformaci působením vnějších sil. Deformace se naproti tomu vztahuje k relativním změnám tvaru a velikosti objektu působením vnějších sil. Tyto dva koncepty, jakožto důležité parametry pro popis a měření chování a vlastností materiálů při namáhání, se široce používají v oblasti materiálové vědy.
Napětí čočky
V oblasti materiálové vědy je napětí důležitým konceptem. Výroba pryskyřičných čoček je v této oblasti důležitým aplikačním směrem a vyžaduje relevantní znalosti o materiálech čoček. V dnešní době jsou běžné čočky na trhu vyráběny převážně z pryskyřičných materiálů. Během výrobního procesu je vytváření napětí v čočkách nevyhnutelné. Zvláště znepokojivé je, že vliv napětí v čočkách nelze vizuálně identifikovat pouhým okem a lze jej efektivně monitorovat pouze pomocí specializovaného optického testovacího zařízení, jako je například měřič napětí. Během výrobního procesu mohou čočky obecně vykazovat dva typy vnitřního napětí: orientační napětí a smršťovací napětí. Tyto dva typy napětí mohou mít určitý vliv na kvalitu a výkon čoček, a proto je třeba jim věnovat dostatečnou pozornost.
① Orientační stres
Během procesu tváření pryskyřičných materiálů jsou molekulární řetězce vystaveny vysokému tlaku a vysokým smykovým silám, což způsobuje jejich drastické změny. Vzhledem k tomu, že molekulární řetězce materiálu jsou zmrazeny v neuspořádaném a uvolněném stavu, než se plně vrátí do svého přirozeného stavu, vzniká zbytkové orientační napětí. Tento jev je obzvláště patrný u PC materiálů.
Jednoduché vysvětlení:
Čočka je vyrobena z pryskyřičného materiálu. Během procesu lisování vykazuje přechod z kapalné do pevné čočky neúplnou uniformitu, což vede k vnitřnímu napětí. Toto vnitřní napětí se projevuje jako tlak z oblastí s vyšší hustotou na oblasti s nižší hustotou.
②Smršťovací napětí
Během výrobního procesu pryskyřičných materiálů mohou molekulární řetězce při přechodu z tavení do chlazení zažívat nerovnoměrné rozložení chladicích teplot v důsledku změn tloušťky stěny produktu nebo kanálů chladicí vody. V důsledku toho může tento teplotní rozdíl vést k různému stupni smrštění v různých oblastech. Rozdíl v rychlosti smrštění mezi různými oblastmi může vést ke zbytkovému napětí v důsledku působení tahových a smykových sil.
Jednoduché vysvětlení:
Během procesu chlazení při výrobě čoček mohou faktory, jako jsou rozdíly v tloušťce čoček a jejich vztah k vnitřnímu chladicímu zařízení, například rychlejší chlazení v některých oblastech a pomalejší chlazení v jiných, vést ke vzniku vnitřního pnutí.
Eliminace namáhání čočky
1. Optimalizace výrobních technik
Aby se snížilo vytváření vnitřního pnutí během výroby čoček, výrobci čoček neustále optimalizují a vylepšují výrobní techniky. Během procesu výroby čoček prochází třemi kroky vytvrzování při vysoké teplotě. První proces vytvrzování transformuje čočku z kapalného stavu do pevného a eliminuje inherentní pnutí v pevném stavu. Následující dva procesy vytvrzování mají za cíl několikrát eliminovat vnitřní pnutí, čímž se dosáhne co nejjednotnější vnitřní struktury čočky.
2. Uvolnění napětí v čočce
Podle vysvětlení Hookeova zákona ve fyzice se za konstantních podmínek napětí postupně snižuje v průběhu času, což je jev známý jako křivka relaxace napětí. To znamená, že účinky orientačního a smršťovacího napětí, které vznikají během procesu výroby čočky, postupně slábnou s prodlužující se dobou skladování čočky po odlití. Doba relaxace napětí v čočce úzce souvisí s deformací a vnějším napětím. Za normálních okolností se napětí v čočce sníží na minimum přibližně po třech měsících po dokončení výroby čočky. Vnitřní napětí v čočce je tedy obecně po opuštění továrny v podstatě eliminováno.
Generování stresu v brýlích
Vzhledem k pochopení namáhání čoček víme, že dopad namáhání na jednotlivé produkty z čoček je relativně malý a lze jej dokonce považovat za nevýznamný. Proto v čínských národních normách pro čočky nejsou parametry namáhání zahrnuty do kritérií pro kvalifikaci. Jaká je tedy hlavní příčina namáhání brýlí? To úzce souvisí především s procesní technologií přípravy brýlí na míru.
V obchodech s brýlemi optik během procesu instalace broušené čočky do obroučky brousí čočku o něco větší velikost, než je skutečně požadovaná, aby se zabránilo přílišnému uvolnění čočky a jejímu snadnému uvolnění z obroučky. Tím je zajištěno bezpečné uchycení čočky, když je k obroučce připevněna šrouby, a zabráněno jejímu sklouznutí. Tato operace však může zvýšit namáhání čočky, což vede k nepohodlí při nošení. Nadměrné rozměry čočky nebo přílišné utažení šroubů obroučky může způsobit nerovnoměrný lom na povrchu čočky, což má za následek vlnité rýhy a ovlivňuje kvalitu obrazu.
Fenomén generování stresu z brýlí
1. Dvojlom
Vzhledem k mírně většímu rozměru broušení čočky způsobuje utahování během procesu montáže stlačení periferní oblasti čočky, což má za následek zvýšení hustoty. Tato změna hustoty mění původní index lomu čočky, a tím vyvolává výskyt „dvojlomu“ v čočce.
2. Zkosený
Rozptyl Během procesu montáže brýlí, pokud je velikost příliš malá, dojde ke stlačení čočky, což má za následek povrchové „vrásnění“ a zešikmený rozptyl čočky.
V případě takových problémů můžeme čočku vyjmout z obroučky, abychom změnili její stlačený stav. Tato změna je dočasná úprava napětí a po odstranění vnější síly se stav čočky může uvolnit nebo dokonce úplně obnovit. Je však třeba poznamenat, že pokud dochází k dlouhodobým změnám vnitřního napětí způsobeným vnějším tlakem, i když je čočka rozebrána a znovu složena, nemůže to zaručit obnovení čočky do původního stavu. V tomto případě je jedinou možností zvolit si novou čočku na míru.
Napětí čočky je častější u brýlí s plným rámem a u polo-bezrámových brýlí k němu může dojít také v případě, že je drát obroučky příliš napnutý. K tomuto typu jevu obvykle dochází v periferní oblasti čočky a mírné napětí má jen malý vliv na kvalitu vidění a není snadno znatelné. Pokud je však napětí nadměrné, ovlivní centrální optickou zónu, což vede k rozmazanému vidění a únavě zraku, zejména při pohledu na periferii nebo během skenovacích pohybů.
Protože namáhání brýlí je většinou způsobeno stlačením obroučky, bezrámové brýle vykazují lepší vlastnosti při odbourávání namáhání.
Metoda autotestování zátěže brýlí
Po vystavení vnějším silám vytvářejí čočky z různých materiálů různé vzorce napětí v důsledku rozdílů v hustotě, tvrdosti a vnitřní struktuře. K jevům napětí však může docházet bez ohledu na materiál. Následuje stručný úvod do metody zátěžového testování. Potřebné nástroje jsou počítačový monitor a polarizované čočky.
Způsob provozu:
1. Spusťte počítač a otevřete prázdný dokument Wordu. (Zátěžové testování vyžaduje použití polarizovaného světla a počítačový monitor je běžným zdrojem světla pro zátěžové testování.)
2. Umístěte brýle před obrazovku počítače a pečlivě sledujte, zda se nevyskytují nějaké abnormální jevy.
3. Použijte polarizované čočky (možnosti zahrnují polarizované sluneční brýle, polarizační klipy na čočky a 3D filmové brýle) k pozorování vzorců namáhání čoček brýlí a monitoru počítače.
Polarizované čočky mohou odhalit pruhované zkreslení v periferní oblasti čočky, které je projevem vzorců napětí. Rozložení napětí na brýlích se obvykle projevuje jako napěťové body a pole napětí a stupeň vzorců napětí úzce souvisí s účinkem napětí na brýle. Analýzou rozložení vzorců napětí můžeme snadno určit směr komprese a míru napětí, které čočka prošla během procesu montáže.
Při kontrole je zjištěno, že původní čočka před montáží stále obsahuje určitý stupeň napětí, i když nepůsobí vnější síly. To je způsobeno nerovnoměrným působením sil, jako je stlačování a smršťování během výrobního procesu, což vede k vnitřnímu napětí. Stojí za zmínku, že přítomnosti vnitřního napětí v brýlích je obtížné se vyhnout a malé nebo minimální množství vzorců napětí je přijatelné. Zároveň by vzory napětí neměly být rozloženy do optického středu čočky, aby se neovlivnila kvalita vidění.
Na závěr
Stresové účinky brýlí mohou mít vliv na jejich zrakovou kvalitu, jako je nepohodlí při nošení a rozptyl v periferním zorném poli. Měli bychom si však uvědomit, že stresovému stavu brýlí je obtížné se vyhnout, a pokud je v rozumném rozmezí, může být dopad na zrak téměř zanedbatelný. Zakázkové čočky těží z technologie soustružení, což vede k nižším stresovým podmínkám, a nyní se staly dominantním produktem na trhu s luxusními brýlemi.
Čas zveřejnění: 12. ledna 2024