Das Konzept von Stress
Wenn wir über den Begriff Stress sprechen, müssen wir zwangsläufig auch die Belastung mit einbeziehen.Unter Spannung versteht man die Kraft, die in einem Objekt erzeugt wird, um einer Verformung durch äußere Kräfte zu widerstehen.Unter Dehnung hingegen versteht man die relativen Veränderungen der Form und Größe eines Objekts unter Einwirkung äußerer Kräfte.Diese beiden Konzepte sind wichtige Parameter zur Beschreibung und Messung des Verhaltens und der Leistung von Materialien unter Belastung und werden in der Materialwissenschaft häufig verwendet.
Belastung der Linse
Im Bereich der Materialwissenschaften ist Stress ein wichtiges Konzept.Die Herstellung von Harzlinsen ist ein wichtiger Anwendungsbereich in diesem Bereich, der entsprechende Kenntnisse über Linsenmaterialien erfordert.Heutzutage bestehen die gängigen Objektive auf dem Markt hauptsächlich aus Harzmaterialien.Während des Produktionsprozesses ist die Entstehung von Spannungen in den Linsen unvermeidbar.Besonders besorgniserregend ist, dass die Belastungswirkung der Brillengläser mit bloßem Auge nicht sichtbar ist und nur mit Hilfe spezieller optischer Prüfgeräte wie einem Belastungsmessgerät wirksam überwacht werden kann.Während des Produktionsprozesses können bei Linsen im Allgemeinen zwei Arten von inneren Spannungsphänomenen auftreten: Orientierungsspannung und Schrumpfungsspannung.Diese beiden Belastungsarten können einen gewissen Einfluss auf die Qualität und Leistung der Linsen haben und müssen daher ausreichend beachtet werden.
① Orientierungsstress
Beim Formungsprozess von Harzmaterialien werden die Molekülketten einem hohen Druck und hohen Scherkräften ausgesetzt, was zu drastischen Veränderungen führt.Aufgrund der Tatsache, dass die Molekülketten des Materials in einem ungeordneten und entspannten Zustand eingefroren werden, bevor sie vollständig in ihren natürlichen Zustand zurückkehren, entsteht eine Restorientierungsspannung.Besonders deutlich tritt dieses Phänomen bei PC-Materialien zutage.
Einfache Erklärung:
Die Linse besteht aus Harzmaterial.Während des Formprozesses ist der Übergang von der flüssigen zur festen Linse unvollständig, was zu inneren Spannungen führt.Diese innere Spannung äußert sich als Druck von Bereichen höherer Dichte auf Bereiche niedrigerer Dichte.
②Schrumpfungsspannung
Während des Produktionsprozesses von Harzmaterialien kann es bei den Molekülketten beim Übergang vom Schmelzen zum Abkühlen aufgrund von Schwankungen in der Produktwandstärke oder den Kühlwasserkanälen zu einer ungleichmäßigen Verteilung der Kühltemperaturen kommen.Folglich kann dieser Temperaturunterschied in verschiedenen Bereichen zu unterschiedlich starkem Schrumpfen führen.Die unterschiedlichen Schrumpfraten zwischen verschiedenen Bereichen können aufgrund der Wirkung von Zug- und Scherkräften zu Eigenspannungen führen.
Einfache Erklärung:
Während des Abkühlungsprozesses bei der Linsenherstellung können Faktoren wie Unterschiede in der Linsendicke und deren Zusammenhang mit der internen Kühlausrüstung, beispielsweise eine schnellere Abkühlung in einigen Bereichen und eine langsamere Abkühlung in anderen, zur Entstehung innerer Spannungen führen.
Die Beseitigung von Linsenstress
1. Optimierung von Produktionstechniken
Um die Entstehung interner Spannungen während der Linsenherstellung zu reduzieren, optimieren und verbessern Linsenhersteller kontinuierlich ihre Produktionstechniken.Während des Linsenherstellungsprozesses durchläuft die Linse drei Hochtemperatur-Härtungsschritte.Der erste Aushärtungsprozess wandelt die Linse von einem flüssigen in einen festen Zustand um und beseitigt Eigenspannungen im Feststoff.Ziel der anschließenden zwei Aushärtungen ist es, innere Spannungen mehrfach zu beseitigen und so eine möglichst gleichmäßige innere Struktur der Linse zu erreichen.
2. Entspannung der Linsenbelastung
Gemäß der Erklärung des Hookeschen Gesetzes in der Physik nimmt die Spannung unter konstanten Belastungsbedingungen im Laufe der Zeit allmählich ab, ein Phänomen, das als Spannungsrelaxationskurve bekannt ist.Dies bedeutet, dass die während des Linsenherstellungsprozesses erzeugten Orientierungs- und Schrumpfspannungseffekte mit zunehmender Lagerzeit der Linse nach dem Formen allmählich nachlassen.Die Entspannungszeit der Linsenbelastung hängt eng mit der Belastung und der äußeren Belastung zusammen.Unter normalen Umständen verringert sich die Belastung der Linse etwa drei Monate nach Abschluss der Linsenproduktion auf ein Minimum.Daher ist die innere Spannung im Objektiv nach Verlassen des Werks im Allgemeinen weitgehend beseitigt.
Die Entstehung von Stress in Brillen
Aufgrund des Verständnisses von Linsenstress wissen wir, dass die Auswirkungen von Stress auf einzelne Linsenprodukte relativ gering sind und sogar als unbedeutend angesehen werden können.Daher sind in der nationalen Norm für Linsen in China Belastungsparameter nicht in den Qualifikationskriterien enthalten.Was ist also die Ursache für Brillenstress?Dies hängt vor allem mit der Verfahrenstechnik der individuellen Brillenanfertigung zusammen.
In Brillengeschäften schleift der Optiker beim Einbau der geschliffenen Linse in den Rahmen die Linse etwas größer als die tatsächlich erforderliche Größe, um zu verhindern, dass die Linse zu locker sitzt und sich leicht vom Rahmen löst.Dies gewährleistet einen sicheren Sitz bei der Befestigung des Objektivs am Rahmen mit Schrauben und verhindert ein Verrutschen.Allerdings kann dieser Eingriff die Belastung der Linse erhöhen und zu Beschwerden beim Tragen führen.Übergroße Objektivabmessungen oder zu festes Anziehen der Rahmenschrauben können zu einer ungleichmäßigen Lichtbrechung auf der Objektivoberfläche führen, was zu wellenförmigen Wellen führt und die Bildqualität beeinträchtigt.
Das Phänomen der Entstehung von Brillenstress
1. Doppelbrechung
Aufgrund des etwas größeren Schliffmaßes der Linse führt das Anziehen während des Montagevorgangs dazu, dass der Randbereich der Linse komprimiert wird, was zu einer erhöhten Dichte führt.Diese Dichteänderung verändert den ursprünglichen Brechungsindex der Linse und führt dadurch zum Auftreten einer „Doppelbrechung“ in der Linse.
2. Verzerrt
Streuung Wenn die Größe während des Brillenmontageprozesses zu eng ist, wird die Linse zusammengedrückt, was zu „Falten“ auf der Oberfläche führt und eine schräge Streuung der Linse auslöst.
Bei solchen Problemen können wir die Linse aus dem Rahmen entfernen, um den komprimierten Zustand der Linse zu ändern.Bei dieser Veränderung handelt es sich um eine vorübergehende Spannungsanpassung, und nachdem die äußere Kraft entfernt wurde, kann der Zustand der Linse erleichtert oder sogar vollständig wiederhergestellt werden.Es ist jedoch zu beachten, dass bei langfristigen inneren Spannungsänderungen durch äußeren Druck die Wiederherstellung des ursprünglichen Zustands des Objektivs nicht garantiert werden kann, selbst wenn das Objektiv zerlegt und wieder zusammengebaut wird.In diesem Fall besteht die einzige Möglichkeit darin, sich für die Anpassung eines neuen Objektivs zu entscheiden.
Bei Vollrahmenbrillen kommt es häufiger zu einer Glasbeanspruchung, bei halbrandlosen Brillen kann sie auch dann auftreten, wenn der Randdraht zu fest sitzt.Diese Art von Phänomen tritt normalerweise im Randbereich der Linse auf, und eine leichte Belastung hat einen geringen Einfluss auf die Sehqualität und ist nicht leicht wahrnehmbar.Bei übermäßiger Belastung wirkt sich dies jedoch auf die zentrale optische Zone aus, was zu verschwommenem Sehen und visueller Ermüdung führt, insbesondere beim Blick in die Peripherie oder bei Scanbewegungen.
Da die Belastung einer Brille hauptsächlich durch die Kompression des Rahmens verursacht wird, weisen rahmenlose Brillen eine bessere Entlastungsleistung auf.
Selbsttestmethode für Brillenstress
Nachdem sie äußeren Kräften ausgesetzt wurden, erzeugen Linsen aus unterschiedlichen Materialien aufgrund von Unterschieden in Dichte, Härte und innerer Struktur unterschiedliche Spannungsmuster.Allerdings kann es unabhängig vom Material zu Spannungserscheinungen kommen.Im Folgenden finden Sie eine kurze Einführung in eine Stresstestmethode.Die benötigten Werkzeuge sind ein Computermonitor und polarisierte Gläser.
Betriebsweise:
1. Starten Sie den Computer und öffnen Sie ein leeres Word-Dokument.(Stresstests erfordern die Verwendung von polarisiertem Licht, und ein Computermonitor ist eine häufige Quelle für Stresstestlicht.)
2. Stellen Sie die Brille vor den Computerbildschirm und beobachten Sie sorgfältig, ob ungewöhnliche Phänomene vorliegen.
3. Verwenden Sie polarisierte Brillengläser (zu den Optionen gehören polarisierte Sonnenbrillen, polarisierte Brillengläser und 3D-Filmbrillen), um die Belastungsmuster auf den Brillengläsern und dem Computermonitor zu beobachten.
Polarisierte Brillengläser können die Streifenverzerrung im Randbereich des Brillenglases sichtbar machen, die Ausdruck von Stressmustern ist.Die Belastungsverteilung auf der Brille zeigt sich meist in Form von Belastungspunkten und Spannungsfeldern, und der Grad der Belastungsmuster steht in engem Zusammenhang mit der Belastungswirkung der Brille.Durch die Analyse der Spannungsmusterverteilung können wir leicht die Richtung der Kompression und das Ausmaß der Belastung bestimmen, der die Linse während des Montageprozesses ausgesetzt war.
Bei der Inspektion weist das Originalobjektiv vor dem Zusammenbau ohne äußere Kräfte immer noch eine gewisse Spannung auf.Dies ist auf ungleichmäßige Kräfte wie Kompression und Schrumpfung während des Produktionsprozesses zurückzuführen, die zu inneren Spannungen führen.Es ist erwähnenswert, dass das Vorhandensein innerer Spannungen in Brillen schwer zu vermeiden ist und ein geringes oder minimales Maß an Spannungsmustern akzeptabel ist.Gleichzeitig sollten Spannungsmuster nicht auf die optische Mitte der Linse verteilt werden, um eine Beeinträchtigung der Sehqualität zu vermeiden.
Abschließend
Stresseinwirkungen von Brillen können Auswirkungen auf die Sehqualität haben, wie z. B. Unbehagen beim Tragen und Streuungen im peripheren Gesichtsfeld.Wir sollten uns jedoch darüber im Klaren sein, dass der Stresszustand einer Brille schwer zu vermeiden ist und dass die Auswirkungen auf das Sehvermögen nahezu vernachlässigbar sein können, solange er in einem angemessenen Bereich liegt.Maßgeschneiderte Brillengläser profitieren von der Drehtechnologie, die zu geringeren Belastungsbedingungen führt, und sind mittlerweile zum dominierenden Produkt auf dem High-End-Brillenmarkt geworden.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 12. Januar 2024