Koncept stresa
Ko razpravljamo o konceptu napetosti, moramo neizogibno vključiti tudi deformacijo. Napetost se nanaša na silo, ki nastane znotraj predmeta, da se upre deformaciji pod vplivom zunanjih sil. Deformacija pa se nanaša na relativne spremembe oblike in velikosti predmeta pod vplivom zunanjih sil. Ta dva koncepta, ki sta pomembna parametra za opisovanje in merjenje obnašanja in delovanja materialov pod vplivom napetosti, se pogosto uporabljata na področju znanosti o materialih.
Stres leče
Na področju znanosti o materialih je napetost pomemben koncept. Proizvodnja leč iz smole je pomembna smer uporabe na tem področju, ki vključuje ustrezno poznavanje materialov za leče. Dandanes so glavne leče na trgu izdelane predvsem iz smolnih materialov. Med proizvodnim procesom se nastanku napetosti v lečah ni mogoče izogniti. Posebej zaskrbljujoče je, da učinka napetosti v lečah ni mogoče vizualno prepoznati s prostim očesom in ga je mogoče učinkovito spremljati le s pomočjo specializirane optične opreme za testiranje, kot je merilnik napetosti. Med proizvodnim procesom lahko leče na splošno kažejo dve vrsti notranjih napetosti: orientacijsko napetost in napetost zaradi krčenja. Ti dve vrsti napetosti lahko določno vplivata na kakovost in delovanje leč, zato jima je treba nameniti dovolj pozornosti.
① Stres zaradi orientacije
Med postopkom oblikovanja smolnih materialov so molekularne verige izpostavljene visokemu tlaku in visokim strižnim silam, zaradi česar se drastično spremenijo. Ker so molekularne verige materiala zamrznjene v neurejenem in sproščenem stanju, preden se popolnoma vrnejo v svoje naravno stanje, nastane preostala orientacijska napetost. Ta pojav je še posebej očiten pri PC materialih.
Preprosta razlaga:
Leča je izdelana iz smole. Med postopkom oblikovanja prehod iz tekoče v trdno lečo kaže nepopolno enakomernost, kar povzroči notranjo napetost. Ta notranja napetost se kaže kot pritisk z območij z večjo gostoto na območja z nižjo gostoto.
②Napetost krčenja
Med proizvodnim procesom smolnih materialov lahko molekularne verige pri prehodu iz taljenja v ohlajanje doživljajo neenakomerno porazdelitev temperatur ohlajanja zaradi razlik v debelini sten izdelka ali kanalih hladilne vode. Posledično lahko ta temperaturna razlika povzroči različne stopnje krčenja na različnih območjih. Razlika v stopnjah krčenja med različnimi območji lahko povzroči preostale napetosti zaradi učinkov nateznih in strižnih sil.
Preprosta razlaga:
Med postopkom hlajenja pri izdelavi leč lahko dejavniki, kot so razlike v debelini leč in njihov odnos do notranje hladilne opreme, na primer hitrejše hlajenje na nekaterih območjih in počasnejše hlajenje na drugih, povzročijo nastanek notranjih napetosti.
Odprava stresa leče
1. Optimizacija proizvodnih tehnik
Da bi zmanjšali nastajanje notranjih napetosti med proizvodnjo leč, proizvajalci leč nenehno optimizirajo in izboljšujejo proizvodne tehnike. Med proizvodnim procesom leča prestane tri korake strjevanja pri visoki temperaturi. Prvi postopek strjevanja spremeni lečo iz tekočega v trdno stanje in odpravi inherentne napetosti v trdni snovi. Naslednja dva postopka strjevanja sta namenjena večkratni odpravi notranjih napetosti, s čimer se doseže čim bolj enakomerna notranja struktura leče.
2. Sprostitev napetosti leče
V skladu z razlago Hookejevega zakona v fiziki se napetost pod konstantnimi pogoji deformacije sčasoma postopoma zmanjšuje, kar je pojav, znan kot krivulja relaksacije napetosti. To pomeni, da učinki orientacijske in krčne napetosti, ki nastanejo med proizvodnim procesom leče, postopoma slabijo z daljšanjem časa skladiščenja leče po oblikovanju. Čas relaksacije napetosti v leči je tesno povezan z deformacijo in zunanjo napetostjo. V normalnih okoliščinah se napetost v leči zmanjša na minimum po približno treh mesecih po zaključku proizvodnje leče. Zato se notranja napetost v leči na splošno v bistvu odpravi, ko leča zapusti tovarno.
Generiranje stresa v očalih
Glede na razumevanje obremenitev leč vemo, da je vpliv obremenitev na posamezne izdelke leč relativno majhen in ga lahko celo štejemo za nepomembnega. Zato v nacionalnem standardu za leče na Kitajskem parametri obremenitev niso vključeni v merila za kvalifikacijo. Kaj je torej temeljni vzrok za obremenitev očal? To je predvsem tesno povezano s procesno tehnologijo priprave očal po meri.
V trgovinah z očali optik med nameščanjem brušene leče v okvir zbrusi lečo nekoliko večjo od dejansko potrebne velikosti, da prepreči, da bi bila leča preveč ohlapna in se zlahka ločila od okvirja. To zagotavlja varno prileganje, ko je leča pritrjena na okvir z vijaki, in preprečuje njeno zdrsavanje. Vendar pa lahko ta postopek poveča obremenitev leče, kar povzroči nelagodje med nošenjem. Prevelike dimenzije leče ali prekomerno zategovanje vijakov okvirja lahko povzroči neenakomerno lomljenje na površini leče, kar povzroči valovanje in vpliva na kakovost slike.
Pojav nastajanja stresa zaradi očal
1. Dvolomnost
Zaradi nekoliko večje brusilne velikosti leče zategovanje med sestavljanjem povzroči stiskanje perifernega območja leče, kar ima za posledico povečano gostoto. Ta sprememba gostote spremeni prvotni lomni količnik leče in s tem povzroči pojav "dvojnega loma" v leči.
2. Poševno
Razprševanje Med sestavljanjem očal, če je velikost pretesna, se bo leča stisnila, kar bo povzročilo površinske "gube" in sprožilo poševno razprševanje leče.
Ko se soočimo s takimi težavami, lahko lečo odstranimo iz okvirja, da spremenimo stisnjeno stanje leče. Ta sprememba je začasna prilagoditev napetosti in po odstranitvi zunanje sile se lahko stanje leče ublaži ali celo popolnoma obnovi. Vendar je treba opozoriti, da če pride do dolgotrajnih sprememb notranje napetosti zaradi zunanjega pritiska, tudi če lečo razstavimo in ponovno sestavimo, ne moremo zagotoviti, da se bo leča vrnila v prvotno stanje. V tem primeru je edina možnost, da se odločimo za izdelavo nove leče po meri.
Obremenitev leče je pogostejša pri očalih s polnim okvirjem, pri očalih s polnim okvirjem pa se lahko pojavi tudi, če je žica okvirja prenapeta. Ta vrsta pojava se običajno pojavi na perifernem delu leče, rahla obremenitev pa ima le majhen vpliv na kakovost vida in ni zlahka opazna. Če pa je obremenitev pretirana, bo vplivala na osrednje optično območje, kar bo povzročilo zamegljen vid in utrujenost vida, zlasti pri gledanju na obrobje ali med skeniranjem.
Ker obremenitev očal večinoma povzroča stiskanje okvirja, imajo očala brez okvirja boljše lastnosti lajšanja obremenitve.
Metoda samopreizkusa obremenitve očal
Po izpostavljenosti zunanjim silam bodo leče iz različnih materialov zaradi razlik v gostoti, trdoti in notranji strukturi ustvarile različne vzorce napetosti. Vendar pa se lahko pojavi napetosti pojavijo ne glede na material. Sledi kratek uvod v metodo testiranja obremenitve. Potrebna orodja so računalniški monitor in polarizirane leče.
Način delovanja:
1. Zaženite računalnik in odprite prazen Wordov dokument. (Za testiranje obremenitve je potrebna uporaba polarizirane svetlobe, računalniški monitor pa je pogost vir svetlobe za testiranje obremenitve.)
2. Očala postavite pred računalniški zaslon in pozorno opazujte, ali so prisotni kakšni nenavadni pojavi.
3. Z uporabo polariziranih leč (možnosti vključujejo polarizirana sončna očala, sponke za polarizirane leče in 3D-očala za filme) opazujte vzorce obremenitve na lečah očal in računalniškem monitorju.
Polarizirane leče lahko razkrijejo progasto popačenje na obrobnem območju leče, kar je manifestacija vzorcev napetosti. Porazdelitev napetosti na očalih se običajno kaže kot napetostne točke in napetostna polja, stopnja vzorcev napetosti pa je tesno povezana z učinkom napetosti očal. Z analizo porazdelitve vzorcev napetosti lahko enostavno določimo smer stiskanja in količino deformacije, ki ji je bila leča izpostavljena med postopkom sestavljanja.
Ob pregledu originalna leča pred sestavljanjem še vedno vsebuje določeno stopnjo napetosti, če ni zunanjih sil. To je posledica neenakomernih sil, kot sta stiskanje in krčenje med proizvodnim procesom, kar povzroča notranje napetosti. Omeniti velja, da se je prisotnosti notranjih napetosti v očalih težko izogniti in da je majhna ali minimalna količina vzorcev napetosti sprejemljiva. Hkrati se vzorci napetosti ne smejo porazdeliti po optičnem središču leče, da se prepreči vpliv na kakovost vida.
Za zaključek
Stresni učinki očal lahko vplivajo na njihovo vidno kakovost, kot sta nelagodje pri nošenju in razpršitev v perifernem vidnem polju. Vendar se moramo zavedati, da se je stresnim pogojem očal težko izogniti, in dokler so v razumnem območju, je vpliv na vid lahko skoraj zanemarljiv. Prilagojene leče imajo koristi od tehnologije stružnice, kar ima za posledico manjše stresne pogoje, in so zdaj postale prevladujoč izdelek na trgu vrhunskih očal.
Čas objave: 12. januar 2024