Tehnologia de executie a lentilelor

AERIENE

EXECUTAREA LENTILELOR DE OCHELARI DIN STICLA MINERALA

Lentile corectoare

Lentilele pentru ochelarii de corectie sunt destinate pentru corectarea viciilor de refractie ale ochiului. Ele sunt confectionate din sticla sau materiale plastice transparente. Din punct de vedere constructiv, lentilele pentru ochelari pot fi:

sferice (r * oo = const.);

plane (r = oo);

asferice (r * co; r * const.);

Lentilele pentru ochelari au proprietatea de a devia raza de lumina de doua ori, atat la incidenta cat si la emergenta. Suprafata interioara a lentilei 1 se numeste baza-imagine, iar suprafata exterioara 2 se numeste baza-obiect (fig.i&).

Razele de curbura ale suprafetelor lentilei si in general distantele se considera pozitive daca sunt in acelasi sens cu razele de lumina.

STAS 10150 - 85 se refera la lentilele pentru ochelari axosimetrice, astigmatice si ia lentilele prismatice executate din sticla silicat incolora.

In functie de defectele admise, lentilele pentru ochelari se clasifica in trei clase de calitate

Lentilele pentru ochelari pot fi: sferice, asferice, combinate, bifocale (multifocale), prismatice si de contact.

Lentile pentru ochelari axosimetrici

Aceste lentile sunt constituite din doua suprafete sferice sau dintr-o suprafata sferica si una plana (r = co). Lentilele sferice au doua centre de curbura, iar dreapta care uneste aceste centre se numeste axa optica. Marginea lentilei este o suprafata cilindrica, axa ei constituie axa geometrica a lentilei.

Daca aceste doua axe, axa optica si axa geometrica coincid, lentila este centrata.

Lentilele sferice se impart in doua grupe:

lentile convergente (convexe);

lentile divergente (concave).

1) Lentile convergente (convexe). Aceste lentile au proprietatea de a aduna razele de lumina paralel cu axa optica intr-un punct focar - imagine. Cu cat distanta fpcala este mai mica cu atat lentila deviaza axa de lumina spre raza optica. Din fig. 5 c^: rezulta clasificarea lentilelor convergente si pozit'a planelor principale H si antiprincipale H.

a)     Lentilele biconvexe pentru ochelari sunt cele mai slabe din punct de vedere al formarii imaginii. Nici razele de lumina paralele cu axa optica si nici razele care cad oblic pe suprafata lentilei nu vor da imagini corecte. Aceste lentile se executa pana la 6,00 dpt din 0,25 dpt in o,25 dpt in ordine crescanda, iar peste aceasta valoare din 0,50 in 0,50 dpt. Diametrul acestor lentile variaza intre 48 si 72 mm. Lentilele biconvexe sau o imagine perfecta numai in jurul centrului lor optic, pe o suprafata mica. Spre margini, apar aberatii geometrice si cromatice din ce in ce mai mari.

b)            Lentilele plan - convexe pentru ochelari sunt marginite de o suprafata sferica si una plana. Razele de lumina intra prin suprafata sferica si ies prin cea plana.

c)      Lentilele periscopice pentru ochelari sunt lentile menise cu o suprafata convexa si una concava, la care valoarea absoluta a puterii dioptrului a carui suprafata are curbura mai mica este de 1,25 dpt. Aceste lentile sunt de calitate mai buna decat cele enumerate mai sus.

d)     Lentilele menise pentru ochelari au o suprafata convexa si una concava. Suprafata interioara are raza de curbura de 87,17 mm adica - 6 dpt. Din punctul de vedere al calitatii imaginii, aceste lentile sunt mai bune decat lentilele periscopice. Ele dau o imagine destul de clara chiar si in cazul razelor de lumina ce cad oblic pe suprafata lor.

Imaginea obtinuta pentru un punct-obiect este aproape punctuala, deci o imagine stigmatica. Aceasta se realizeaza deoarece aproximativ toate punctele care formeaza suprafata interioara a lentilei se afla la aceeasi distanta de cornee. Fascicolul de lumina care intra oblic in lentila va fi aproximativ perpendicular pe suprafata retinei. Lentilele menise sunt folosite de la - 4,5 dpt la + 24,50 dpt. La schimbarea valorii dioptrice a lentilei, raza suprafetei interioare ramane constanta. Pe masura ce creste valoarea dioptrica a lentilei scade valoarea suprafetei exterioare si creste grosimea la centru. Astfel, la 0,00 dpt grosimea la centru este de 1,50 mm, iar la + 20,50 dpt grosimea la centru este de 13,4 mm. Lentilele menise pana la + 6 dpt cresc din 0,25 in 0,25 dpt, iar pana la + 8 dpt cresc din 0,50 in 0,50 dpt. Diametru! acestor lentile, pana la valoarea de + 8,00 dpt, este de 55 mm, iar intre + 14,00 si + 20,00 dpt diametrul are valoarea de 48 mm. Lentilele menise pozitive sunt mai subtiri la margine si mai groase la centru.

e)            Lentilele punctuale pentru ochelari sunt de cea mai buna calitate pentru optica medicala. Aceste lentile dau o imagine perfect punctuala, chiar si in cazul fasciculelor de lumina care cad oblic pe suprafata lor. Ele sunt lentile sferice corijate pentru astigmatismul fasciculelor de lumina oblice.

In cazul lentilelor convergente, miscand lentilele, obiectele privite prin ele se vor deplasa in directii opuse miscarii lentilelor. Deci, in afara de caracteristicile lor, grosimea mai mare la centru si capacitatea de a mari obiectele, lentilele convergente se mai pot identifica si prin acest procedeu.

2) Lentile divergente (concave). Aceste lentile au proprietatea de a raspandi razele de lumina care cad pe suprafata lor. Aceste lentile divergente sunt numite si lentile negative (-). La centru sunt mai subtiri decat la margine, iar obiectele privite prin aceste lentile se misca in directia deplasarii lentilei. Din fig rezulta clasificarea lentilelor divergente si pozitia planelor principale H si antiprincipale H.

Referat: Procesul de fabricare al sucurilor in cutie Lucrare: Poluarea si insalubrizarea alimentelor

a)     Lentilele biconcave pentru ochelari au ambele suprafete concave. Ele sunt lentile de proasta calitate din punctul de vedere al formarii imaginii. Aceste lentile nu dau o imagine punctuala in cazul razelor de lumina care cad oblic pe suprafata lor.

b)            Lentilele plan - concave pentru ochelari au o suprafata plana si o suprafata concava. Razele de lumina oblice trec prin suprafata plana si sunt deviate numai de cea concava.

c)      Lentilele periscopice pentru ochelari sunt lentile sferice la care valoarea absoluta a puterii dioptrului a carui suprafata are puterea mai mica de 1,25 dpt. Valoarea lor se realizeaza prin schimbarea razei de curbura a suprafetei sferice interioare. Daca aceasta raza se micsoreaza, creste valoarea dioptrica a lentilei.

d)     Lentilele menise - concave pentru ochelari sunt identice cu lentilele periscopice pentru ochelari,   dar la lentilele menise - concave valoarea suprafetei exterioare este constanta de + 6,00 dpt, variaza insa raza suprafetei interioare de care depinde valoarea dioptrica a lentilelor. Cu cat lentilele au o valoare dioptrica mai mare cu atat scade grosimea la centru e:

Intre - 1,00 dpt si - 2,00 dpt - grosimea

e = 1,5 mm; Intre - 5,00 dpt si - 5,75 dpt - grosimea e = 1,1 mm; Intre - 10,00 dpt si - 20,00 dpt - grosimea e = 0,7 mm.

e) Lentilele lenticulare pentru ochelari sunt lentile sferice concave de cea mai buna calitate. Suprafata exterioara a lentilei are baza constanta de obicei de - 7 dpt; variazavaloarea suprafetei interioare. Aceste lentile sunt folosite in cazul lentilelor cu o valoarede peste - 10,00 dpt. Pentru micsorarea greutatii acestor lentile, ele sunt prevazute cu fatet marginal. Acest fatet poate fi slefuit plan sau in forma de 'V'. Prin taierea acestuifatet   scade campul vizual, dar lentila cu asemenea valori mari prezinta si aberatii la margini.

LENTILE ASFERICE (ASTIGMATICE)

Aceste lentile sunt corpuri transparente marginite de o parte sau pe ambele parti de suprafete cilindrice, torice sau elipsoidale. In optica medicala sunt folosite lentilele asferice cilindrice sau torice. Lentilele asferice mai poarta numele si de lentile astigmatice, ceea ce inseamna ca nu formeaza o imagine punctuala, stigmatica ci o imagine alungita.

a) Lentile cilindrice

Acestea sunt marginite de o suprafata plana si alta cilindrica. Ele se pot clasifica in:

lentile plan - convex - cilindrice sau cilindrice - convergente;

lentile plan - concav - cilindrice sau cilindrice - divergente.

Din Fig se observa ca lentilele plan - convex - cilindrice se obtin prin taierea unui cilindru cu un plan paralel cu axa cilindrului. Aceasta lentila este marginita de o suprafata plana si o suprafata cilindrica convexa.

Lentila plan - concav - cilindrica are suprafata cilindrica in interior.

La aceste doua tipuri de lentile cilindrice se poate constata ca intersectand cilindrul cu un plan care trece prin axa cilindrului sau paralel cu acesta se formeaza un dreptunghi. Acest dreptunghi formeaza axa neutra a lentilei cilindrice. Daca acest plan este perpendicular pe axa cilindrului atunci lentila are caracteristicile unei lentile sferice.

Lentilele plan - convex - cilindrice au un focar real, iar cele plan - concav - cilindrice au un focar virtual.

Fiecare plan care este perpendicular pe axa formeaza focarul intr-un punct. Aceste puncte sunt situate pe o dreapta si alcatuiesc axa de focar a lentilei cilindrice sau axa principala. Puterea de refractie a lentilei pe aceasta axa este dependenta de raza de curbura r si indicele de refractie n. Pe axa neutra D = 0.

Axa neutra si axa principala sunt perpendiculare intre ele. Puterea de refractie se shimba treptat de la axa principala unde este maxima spre axa neutra unde este zero.

Lentila cu ambele suprafete cilindrice se numeste lentila bicilindrica. La acest tip de lentila cele doua axe neutre sunt paralele. Lentilele cilindrice deformeaza imaginea astfel: cele convexe de-a lungul axei principale, cele concave de-a lungul axei neutre deformand un cerc in elipsa.

b) Lentile torice

Lentilele torice sunt medii transparente de suprafete torice. Prin suprafata torica se intelege suprafata care are in doua sectiuni perpendiculare raze diferite. Suprafata torica se obtine prin rotirea unui arc de cerc in jurul unei axe care nu trece prin centrul arcului de cerc, iar corpul obtinut este un tor.

Suprafata exterioara a lentilei torice convexe este suprafata torica, iar cea interioara este o suprafata plana. La lentila torica concava suprafata  exterioara este o suprafata plana, iar suprafata interioara este o suprafata torica. Lentilele torice nu au axa neutra, ele au doua axe principale in doua directii diferite si cu valori de refractie diferite.

LENTILE BIFOCALE

Lentilele bifocale sunt medii transparente marginite de trei suprafete. Ele prezinta doua focare. Partea de sus a lentilei se foloseste pentru vederea la distanta, iar partea de jos pentru vederea de aproape. Portiunea de separare dintre cele doua parii ale lentilei poate fi vizibila sau invizibila si poarta numele de liziera (linie separatoare). Aceste lentile bifocale cu linie vizibila au urmatoarele dezavantaje:

la portiunea de trecere (liziera) de la vederea la distanta la vederea aproape, apare un salt de imagine;

liziera deranjeaza ochiul;

pe liziera se poate depune praf si diferite impuritati.

Lentilele bifocale cu linie vizibila se executa din doua bucati de sticla diferite. Sticla de baza care este destinata vederii la distanta este o lentila mai groasa, in care la primele incercari s-a slefuit si polisat un loc pentru lentila destinata vederii aproape. La aceste lentile, trecerea de la portiunea destinata vederii la distanta, la portiunea destinata vederii aproape este invizibila. In locul slefuit si apoi polisat se implanteaza o pastila din sticla flint care are un alt indice de refractie fata de materialul lentilei de baza. Implantarea se face in partea inferioara a lentilei. Fabricarea unor astfel de lentile necesita un proces tehnologic deosebit. Implantarea sau lipirea celui de-al doilea material trebuie facuta cu atentie ca sa asigure acuratetea, iar contactul dintre cele doua suprafete sa fie perfect realizat.

Lentilele multifocale de ochelari Lentilele multifocale se obtin fie din mai multe sorturi de sticla optica, a caror lipire se face prin topire, fie dintr-un singur sort de sticla optica. Modul principal de obtinere a lentilelor muitifocale, prin topire, este aratat in Fig. a). In materialul de sticla optica cu indicele de refractie n se face o adancitura sferica de raza r_s, in care se lipeste, prin topire, un disc de sticla optica cu indicele de refractie n', mai mare decat indicele de refractie n. Urmeaza operatia de slefuire a lentilei obtinandu-se doua regiuni ale aceleiasi lentile care au puteri diferite pe aceeasi fata a lentilei se strunjesc doua sau mai multe suprafete cu raza de curbura diferite, cu diametrul de 22, 32 sau 38 mm. Avantajul acestor bifocale este ca trecerea de la vederea aproape la cea departe se face de-a lungul unei linii orizontale.

Lentile trifocale: sunt medii transparente care sunt marginite de patru pana la sase suprafete, avand trei focare. Dupa cum rezulta din, partea de jos a lentilei este folosita pentru vederea la distanta, cea din mijloc pentru vederea la distante mijlocii si cea de jos (cea mai puternica) pentru vederea de aproape. La lentilele trifocale, partile cu valori dioptrice diferite pot fi asezate in diferite moduri. Aceste parti pot avea forme geometrice diferite: semicerc, patrat, dreptunghi. In afara de acestea mai sunt cunoscute si folosite si alte modele. Dintre lentilele cu mai multe focare sunt cunoscute lentile cu puteri variabile in trepte si cu puteri variabile in continuu . Ele poarta numele de lentile varifocale. Caracteristic acestor lentile este ca trecerea de la o dioptrie la alta nu se face direct, ci continuu. Valorile dioptrice sunt crescatoare in directia partii exterioare a lentilei. Lentilele varifocale nu sunt raspandite, cu toate ca au avantaje superioare lentilelor bifocale si trifocale, dar cu un proces de fabricatie mai complicat. La aceste lentile nu se pune problema saltului de imagine.

Lentile prismatice: _sunt medii transparente marginite de doua suprafete plane si care inchid un unghi cp. Marginea mai groasa a lentilei prismatice formeaza baza lentilei. Orice raza de lumina care trece prin aceasta lentila este deviata spre baza. Partea opusa bazei se numeste varful prismei.

Tehnologia de executia a lentilelor asigmatice

Lentilele pentru ochelari sunt piese cu suprafete torice sau sfero - torice.

Operatiile de ebosare se executa pe masini - unelte cu scule diamantate. Slefuirea medie si fina si polisarea individuala a lentilelor se executa pe masini cu doua axe, axa lentilei mentinandu-se in aceeasi pozitie. Polisarea se executa pe poliuretan sau pe folii in functie de numarul de lentile de executat.

La masurarea lentilei sfero-torice la frontifocometru apar valorile celor doua directii principale. Valoarea sferica a lentilei cilindrice in aceasta directie, lentila neavand efect cilindric. Deci, aceasta directie cu putere mai mica reprezinta axa fara efect a lentilei cilindrice. Cea de a doua valoare a lentilei, masurata in sectiunea corespunzatoare perpendiculara, reprezinta valoarea totala (valoarea sferica plus valoarea cilindrica). Diferenta astigmatica, deci valoarea cilindrului, va fi diferenta intre valoarea totala si cea sferica.

Lentilele astigmatice pozitive dau o imagine alungita in directie verticala a obiectelor, axa se afla pe portiunea cea mai groasa, iar la lentilele negative, imaginea obiectelor se formeaza in directie orizontala, axa se afla pe portiunea cea mai subtire.

Sablonul se poate executa manual sau pe masini semiautomate si automate.

Lentilele se traseaza manual cu ajutorul diamantului sau widia.

Cioplirea se executa cu ajutorul clestelui oblic de cioplit.

LENTILE DE OCHELARI DIN STICLA ORGANICA

Avantajele folosirii materialelor plastice in executarea lentilelor de ochelari sunt:

turnarea precisa a acestor materiale poate inlocui procesul de polisaresi lustruie; astfel dispozitivele de montare pot fi confectionate impreuna cu componenta optica;

se poate obtine o dispersie relativ ridicata, chiar in cazul materialelor cu indici mici de refractie. Multe materiale plastice au proprietati superioare sticlei de siliciu in domeniul ultraviolet si infrarosu ale spectrului;

materialele plastice au proprietati mecanice superioare sticlei minerale;
densitatea specifica a materialelor plastice este in general, jumatate din valoarea densitatii sticlei minerale.

Exista insa si o serie de dezavantaje:

precizie mai mica in procesul de prelucrare;

sunt mai putin rezistente la zgarieturi, deformari etc;

variatiile de temperatura au o influenta mult mai mare decat in cazul sticlei optice minerale, atat in ce priveste dilatatia cat si in ce priveste variatia indicelui de refractie.

Tehnologia de executie

Monomeru! CR 39 este un material plastic transparent si are un miros specific. Polimerizarea sa dureaza multe saptamani, dar prin incalzirea lui si mai ales cu adaugarea catalizatorilor, polimerizarea se poate realiza rapid.

Materialul polimerizat rezista la actiunea materialelor corosive, cum ar fi acizii si solutiile bazice.

In timp ce executarea unei lentile din sticla minerala necestia mai multe operatii tehnologice (turnarea semifabricatelor, prelucrarea lor, ebosarea, dusisarea, polisarea ), executarea unei lentile din material plastic necesita o singura operatie si anume turnarea lentilei.

Matrita de turnare este confectionata din doua lentile de sticla fiind realizata in asa fel incat sa se obtine o turnare de precizie. Avantajul acestor matrite, pe langa faptul ca sunt confectionate din sticla minerala, care este dura si rezistenta, sticla fiind transparenta, se poate urmari tot procesul tehnologic in timpul operatiei de turnare.

Raza de curbura a matritei difera de raza de curbura a lentilei obtinute, deoarece CR 39 in timpul polimerizarii prezinta o contractie de 14 %.

Cunoscand caracteristicile materialului plastic CR 39 se pot elimina erorile de curbura datorita contractiei.

Turnarea se realizeaza prin injectarea materialului monomer si a unui catalizator printr-un inel distantier. Injectarea se face dupa ce amestecul filtrat pana ce materialul a devenit pur si tota! transparent. Dupa injectare, scula (matrita cu lentila) se introduce intr-o baie special construita pentru acest scop in care se afla apa la 40°C. Materialul plastic este mentinut mai departe sub influenta unei caiduri si presiuni constante. In material are loc un fenomen ireversibil de polimerizare. Polimerizarea se produce in urma incalzirii lente, treptate pana la 80°C cu o toleranta de +/-1 % cu ajutorul termostatelor electrice si prin intermediul unor agitatoare; in asemenea conditii, dupa 17 ore, CR 39 devine dur si solid. incalzirea trebuie facuta lent si progresiv, pentru a se evita aparitia tensiunilor interne in material.

Controlul calitatii lentilei se poate realiza printr-una din urmatoarele trei metode:

la un interval de timp bine determinat, cu ajutorul unui ac de control, se exercita opresiune asupra suprafetei lentilei in functie de duritatea materialului. Acul de control seaplica perpendicular pe suprafata lentilei. Adancimea gaurii produse de acul de controlscade sau creste indicand calitatea materialului plastic;

lentilele prefabricate se aseaza in bai fierbinti in care s-au introdus coloranti. Culoarea lentilelor obtinute depinde de duritatea materialului;

calitatea materialului se controleaza prin compararea lentilelor cu lentilelestandard.

Dupa ce s-a controlat calitatea materialului, urmeaza scoaterea matritei din baia de incalzire. Se scot arcurile de compresie si inelul distantier. In majoritatea cazurilor, lentila din material organic este lipita de matrita si eliberarea ei cere o mare atentie.

Matritele din sticla minerala servesc la fabricarea a 100 bucati de lentile organice. Lentilele scoase din matrita sunt incalzite la 100 ° C pentru eliminarea tensiunilor interne. Urmeaza operatia de control final prin care se verifica daca exista bule de aer, crapaturi si sa corespunda dioptriei cerute. Indiferent de forma si de grosimea lentilelor, culoarea acestora pe orice punct si portiune a suprafetei trebuie sa fie aceeasi.

Culoarea lentilei este determinata de densitatea colorantilor, temperatura solutiei si timpul de scufundare.

Greutatea specifica a lentilelor din CR 39 este de 1,32 daN/m3 fata de greutatea specifica a sticlei minerale, care este de aproximativ 2,5 daN/m3. Greutatea are o mare importanta, mai ales la ochelarii destinati copiilor si in cazul lentilelor foarte groase.

Duritatea materialelor plastice este sub duritatea sticlei, dar tratarea lor cu raze gamma duce la solutionarea acestei probleme.

Pe langa CR 39, un alt material plastic cunoscut si folosit este plexiglasul, un material transparent si omogen fabricat din rasini acrilice. Indicele sau de refactie este cuprins intre 1,488 si 1,520 si corespunde sticlei Crown.

Materialele plastice prezinta avantajul ca se pot injecta in matrite, obtinandu-se in cateva secunde lentile simple cu suprafete lustruite. Se pot colora in diferite nuante cu coloranti de anilina.

Un avantaj mare este ca lentilele confectionate din matrial plastic nu sunt casante. Turnarea prin injectie a lentilelor din materiale plastice se poate realiza si pentru serii de 8 - 10 piese, pe masini speciale de injectie. Aceste masini de injectie pot prelucra piese de 30 pana la 1000 g.

Pentru prelucrarea pieselor cave din placi de material termoplastic se aplica prelucrarea prin suflare sau prelucrarea prin vidare.