Koncept stresu
Keď hovoríme o koncepte napätia, nevyhnutne musíme spomenúť aj deformáciu. Napätie sa vzťahuje na silu generovanú v telese, ktorá odoláva deformácii pôsobením vonkajších síl. Deformácia sa na druhej strane vzťahuje na relatívne zmeny tvaru a veľkosti telesa pôsobením vonkajších síl. Tieto dva koncepty, ako dôležité parametre na opis a meranie správania a vlastností materiálov pôsobiacich napätím, sa v oblasti materiálovej vedy široko používajú.
Napätie šošovky
V oblasti materiálovej vedy je napätie dôležitým konceptom. Výroba živicových šošoviek je dôležitým aplikačným smerom v tejto oblasti, ktorý si vyžaduje relevantné znalosti o materiáloch šošoviek. V súčasnosti sú bežné šošovky na trhu vyrobené prevažne zo živicových materiálov. Počas výrobného procesu je nevyhnutné nevyhnúť sa vzniku napätia v šošovkách. Obzvlášť znepokojujúce je, že vplyv napätia na šošovky nie je možné vizuálne identifikovať voľným okom a možno ho efektívne monitorovať iba pomocou špecializovaného optického testovacieho zariadenia, ako je napríklad merač napätia. Počas výrobného procesu môžu šošovky vo všeobecnosti vykazovať dva typy javov vnútorného napätia: orientačné napätie a zmršťovacie napätie. Tieto dva typy napätia môžu mať určitý vplyv na kvalitu a výkon šošoviek, a preto je potrebné im venovať dostatočnú pozornosť.
① Orientačný stres
Počas procesu tvarovania živicových materiálov sú molekulárne reťazce vystavené vysokému tlaku a vysokým šmykovým silám, čo spôsobuje ich drastické zmeny. Vzhľadom na to, že molekulárne reťazce materiálu sú zmrazené v neusporiadanom a uvoľnenom stave predtým, ako sa úplne vrátia do svojho prirodzeného stavu, vzniká zvyškové orientačné napätie. Tento jav je obzvlášť zrejmý v PC materiáloch.
Jednoduché vysvetlenie:
Šošovka je vyrobená z živicového materiálu. Počas procesu formovania prechod z kvapalného do tuhého stavu vykazuje neúplnú rovnomernosť, čo vedie k vnútornému napätiu. Toto vnútorné napätie sa prejavuje ako tlak z oblastí s vyššou hustotou na oblasti s nižšou hustotou.
②Zmršťovacie napätie
Počas výrobného procesu živicových materiálov môžu molekulárne reťazce pri prechode z fázy tavenia do fázy chladenia zaznamenať nerovnomerné rozloženie teplôt chladenia v dôsledku zmien v hrúbke steny produktu alebo v kanáloch chladiacej vody. V dôsledku toho môže tento teplotný rozdiel viesť k rôznemu stupňu zmršťovania v rôznych oblastiach. Rozdiel v miere zmršťovania medzi rôznymi oblasťami môže viesť k zvyškovému napätiu v dôsledku účinkov ťahových a šmykových síl.
Jednoduché vysvetlenie:
Počas procesu chladenia pri výrobe šošoviek môžu faktory, ako sú rozdiely v hrúbke šošoviek a ich vzťah k vnútornému chladiacemu zariadeniu, napríklad rýchlejšie chladenie v niektorých oblastiach a pomalšie chladenie v iných, viesť k vzniku vnútorného napätia.
Eliminácia stresu z objektívu
1. Optimalizácia výrobných techník
Aby sa znížilo vytváranie vnútorného napätia počas výroby šošoviek, výrobcovia šošoviek neustále optimalizujú a zlepšujú výrobné techniky. Počas procesu výroby šošoviek šošovka prechádza tromi krokmi vytvrdzovania pri vysokej teplote. Prvý proces vytvrdzovania transformuje šošovku z kvapalného stavu do pevného stavu a eliminuje inherentné napätie v pevnej látke. Nasledujúce dve vytvrdzovania majú za cieľ niekoľkonásobne eliminovať vnútorné napätie, čím sa dosiahne čo najjednotnejšia vnútorná štruktúra šošovky.
2. Uvoľnenie napätia v šošovke
Podľa vysvetlenia Hookeovho zákona vo fyzike, za podmienok konštantného napätia napätie postupne časom klesá, čo je jav známy ako krivka relaxácie napätia. To znamená, že účinky orientačného a zmršťovacieho napätia, ktoré vznikajú počas procesu výroby šošovky, postupne slabnú s predlžujúcou sa dobou skladovania šošovky po lisovaní. Relaxačný čas napätia v šošovke úzko súvisí s napätím a vonkajším napätím. Za normálnych okolností sa napätie v šošovke zníži na minimum približne po troch mesiacoch po dokončení výroby šošovky. Preto je vo všeobecnosti vnútorné napätie v šošovke po opustení továrne v podstate eliminované.
Generovanie stresu v okuliaroch
Vzhľadom na pochopenie namáhania šošoviek vieme, že vplyv namáhania na jednotlivé šošovky je relatívne malý a možno ho dokonca považovať za nevýznamný. Preto v národnej norme pre šošovky v Číne nie sú parametre namáhania zahrnuté v kritériách pre kvalifikáciu. Aká je teda hlavná príčina namáhania okuliarov? Úzko to súvisí najmä s procesnou technológiou prípravy okuliarov na mieru.
V predajniach okuliarov optik počas procesu inštalácie brúsenej šošovky do rámu brúsi šošovku o niečo väčšiu, ako je skutočne požadovaná veľkosť, aby sa zabránilo jej prílišnému uvoľneniu a ľahkému odtrhnutiu od rámu. Tým sa zabezpečí bezpečné uchytenie šošovky, keď je šošovka upevnená k rámu pomocou skrutiek, a zabráni sa jej skĺznutiu. Táto operácia však môže zvýšiť namáhanie šošovky, čo vedie k nepohodliu pri nosení. Nadmerné rozmery šošoviek alebo nadmerné utiahnutie skrutiek rámu môže spôsobiť nerovnomerný lom svetla na povrchu šošovky, čo má za následok vlnité vlnenie a ovplyvnenie kvality obrazu.
Fenomén vzniku stresu z okuliarov
1. Dvojlom
V dôsledku mierne väčšej brúsnej veľkosti šošovky spôsobuje uťahovanie počas procesu montáže stlačenie periférnej oblasti šošovky, čo vedie k zvýšeniu hustoty. Táto zmena hustoty mení pôvodný index lomu šošovky, čím vyvoláva výskyt „dvojlomu“ v šošovke.
2. Šikmé
Rozptyl Počas procesu montáže okuliarov, ak je veľkosť príliš tesná, spôsobí to stlačenie šošovky, čo má za následok povrchové „vrásky“ a spúšťanie šikmého rozptylu šošovky.
Keď čelíme takýmto problémom, môžeme šošovku z rámu vybrať, aby sme zmenili jej stlačený stav. Táto zmena je dočasná úprava napätia a po odstránení vonkajšej sily sa stav šošovky môže uvoľniť alebo dokonca úplne obnoviť. Treba však poznamenať, že ak dôjde k dlhodobým zmenám vnútorného napätia spôsobeným vonkajším tlakom, ani keď sa šošovka rozoberie a znova zloží, nemôže to zaručiť obnovenie šošovky do pôvodného stavu. V tomto prípade je jedinou možnosťou zvoliť si prispôsobenie novej šošovky.
Napätie šošovky je častejšie pri okuliaroch s plným rámom a pri polobezrámových okuliaroch sa môže vyskytnúť aj vtedy, ak je drôt rámu príliš napnutý. Tento typ javu sa zvyčajne vyskytuje v periférnej oblasti šošovky a mierne napätie má malý vplyv na kvalitu videnia a nie je ľahko viditeľné. Ak je však napätie nadmerné, ovplyvní centrálnu optickú zónu, čo vedie k rozmazanému videniu a únave zraku, najmä pri pohľade na perifériu alebo počas skenovacích pohybov.
Keďže namáhanie okuliarov je väčšinou spôsobené stlačením rámu, bezrámové okuliare vykazujú lepší výkon pri odbúravaní namáhania.
Metóda autotestovania záťaže okuliarov
Po vystavení vonkajším silám budú šošovky z rôznych materiálov vytvárať rôzne vzorce napätia v dôsledku rozdielov v hustote, tvrdosti a vnútornej štruktúre. Javy napätia sa však môžu vyskytnúť bez ohľadu na materiál. Nasleduje stručný úvod do metódy testovania napätím. Potrebné nástroje sú počítačový monitor a polarizované šošovky.
Spôsob fungovania:
1. Spustite počítač a otvorte prázdny dokument programu Word. (Záťažové testovanie vyžaduje použitie polarizovaného svetla a počítačový monitor je bežným zdrojom svetla na záťažové testovanie.)
2. Umiestnite okuliare pred obrazovku počítača a pozorne sledujte, či sa nevyskytujú nejaké abnormálne javy.
3. Na pozorovanie vzorcov namáhania šošoviek okuliarov a monitora počítača použite polarizačné šošovky (možnosti zahŕňajú polarizované slnečné okuliare, klipy na polarizačné šošovky a 3D filmové okuliare).
Polarizované šošovky dokážu odhaliť pruhované skreslenie v periférnej oblasti šošovky, ktoré je prejavom vzorcov napätia. Rozloženie napätia na okuliaroch sa zvyčajne prejavuje ako body napätia a polia napätia a stupeň vzorcov napätia úzko súvisí s účinkom napätia na okuliare. Analýzou rozloženia vzorcov napätia môžeme ľahko určiť smer kompresie a mieru deformácie, ktorej šošovka prešla počas procesu montáže.
Pri kontrole pôvodná šošovka pred montážou stále obsahuje určitý stupeň napätia bez pôsobenia vonkajších síl. Je to spôsobené nerovnomerným pôsobením síl, ako je kompresia a zmršťovanie počas výrobného procesu, čo vedie k vnútornému napätiu. Stojí za zmienku, že prítomnosti vnútorného napätia v okuliaroch je ťažké sa vyhnúť a malé alebo minimálne množstvo vzorcov napätia je prijateľné. Zároveň by vzory napätia nemali byť rozložené do optického stredu šošovky, aby sa predišlo ovplyvneniu vizuálnej kvality.
Na záver
Stresové účinky okuliarov môžu mať vplyv na ich vizuálnu kvalitu, ako je nepohodlie pri nosení a rozptyl v periférnom zornom poli. Mali by sme si však uvedomiť, že stresovému stavu okuliarov je ťažké sa vyhnúť a pokiaľ je v rozumnom rozsahu, vplyv na zrak môže byť takmer zanedbateľný. Prispôsobené šošovky využívajú technológiu sústruženia, čo vedie k nižším stresovým podmienkam, a teraz sa stali dominantným produktom na trhu s luxusnými okuliarmi.
Čas uverejnenia: 12. januára 2024