Необрезные готовые линзы для очков - тестирование износостойких линз

Необрезные готовые линзы для очков: Тестирование износостойкости – гарантия долговечности

Покупка очков – это инвестиция в качество зрения и комфорт. Необрезные готовые линзы – это унифицированные заготовки, которые мастер индивидуально обрабатывает под конкретную оправу. Одним из ключевых параметров качества таких линз является их износостойкость. Стойкость к царапинам, ударам, химическим воздействиям и истиранию напрямую влияет на срок службы линз, сохранение их оптических свойств и эстетичного вида. Современные полимерные линзы (из CR-39, поликарбоната, трайвекса, высокопреломляющих материалов) практически всегда имеют комплекс защитных покрытий, включая упрочняющее. Именно их совокупную устойчивость к повседневным нагрузкам и проверяют в ходе стандартизированного тестирования износостойкости.

Объекты испытаний

В фокусе испытаний на износостойкость находятся именно необрезные готовые линзы, то есть линзы:

1. Исходной формы и размеров: Тестируются заготовки стандартных форм (чаще всего круглые или овальные базовых диаметров), до любых манипуляций по обточке под оправу.
2. С полным комплектом покрытий: Это включает:
   • Упрочняющее покрытие (Hard Coat): Основной барьер против царапин.
   • Многофункциональное покрытие (Multi-Coating): Обязательно содержащее несколько слоев: просветляющий (антибликовый), гидрофобный (отталкивающий воду и грязь), олеофобный (отталкивающий жиры).
   • Опционально: Дополнительные покрытия (антистатическое, фотохромное и т.д.).
3. Из различных материалов: Тестируются линзы из всех распространенных оптических полимеров (CR-39, поликарбонат, трайвекс, материалы с различными показателями преломления 1.56, 1.60, 1.67, 1.74), так как базовая прочность материала также играет роль.
4. Разных дизайнов: Монофокальные, бифокальные, прогрессивные линзы базового исполнения (без индивидуальных параметров).

Область испытаний

Испытания направлены на оценку устойчивости линз к основным типам повреждающих воздействий, возникающих в процессе эксплуатации:

1. Абразивное изнашивание (Стойкость к истиранию): Имитация постепенного стирания поверхности при чистке, контакте с пылью, трении о поверхности.
2. Стойкость к царапинам:
   • Микроцарапины: От мелких частиц пыли, песка, неаккуратной чистки.
   • Макроцарапины: От более крупных и острых предметов (ключи, ногти, песчинки под тканью).
3. Ударопрочность: Оценка способности линзы выдерживать удар острым или тупым предметом без растрескивания или образования сколов (косвенно влияет на восприимчивость к сколам при падении).
4. Химическая стойкость: Устойчивость к воздействию веществ, с которыми линзы могут контактировать: пот, кожное сало, косметика, средства для чистки очков, бытовая химия (аэрозоли).
5. Адгезия покрытий: Способность всех слоев покрытия надежно держаться на поверхности линзы и друг на друге, не отслаиваясь под воздействием механических или химических факторов.

Методы испытаний

Для оценки износостойкости используются стандартизированные методы, обеспечивающие объективность и воспроизводимость результатов:

1. Табер-тест (Абразивное изнашивание):

   • Принцип: Линза (или образец) закрепляется в держателе и подвергается вращательному истиранию под нагрузкой абразивными кругами (обычно CS-10F или CS-10 при определенной нагрузке).
   • Измерение: Определяется изменение оптических свойств (светорассеяние, пропускание света) или степени матирования поверхности после заданного числа циклов истирания. Результат выражается в процентах потери прозрачности (Haze) или изменении коэффициента пропускания. Для необрезных линз часто тестируют центральную зону на плоской заготовке или используют специальные держатели для криволинейных поверхностей.

2. Тест на царапание:

   • Принцип: Индентор с алмазным наконечником (обычно сферы Радемахера или Берковича) перемещается по поверхности линзы с постоянной нагрузкой.
   • Измерение: Определяется минимальная нагрузка (в Ньютонах или граммах), при которой на покрытии образуется видимая царапина (метод постоянной нагрузки). Или измеряется ширина/глубина царапины, полученной при заданной нагрузке (микроскопия/профилометрия). Также используется метод "карандашной твердости" по ISO 15184 или ASTM D3363, где по поверхности проводят грифелями карандашей возрастающей твердости до появления царапины.

3. Тест на ударопрочность (Падающий шарик - Drop Ball):

   • Принцип: Стальной шарик определенной массы и диаметра сбрасывается с фиксированной высоты на выпуклую поверхность линзы, закрепленной на оправе или имитаторе.
   • Измерение: Линза должна выдержать удар без растрескивания или скола. Используется стандарт FDA (или аналогичные), требующий выдерживать удар шарика 16 мм диаметром (≈ 5/8") массой 16 г с высоты 127 см.

4. Тест на химическую стойкость:

   • Принцип: На поверхность линзы наносят капли стандартизированных химических реагентов (кислоты, щелочи, растворители, имитаторы пота, косметики) на определенное время при заданной температуре.
   • Измерение: Визуальная оценка состояния покрытия (изменение цвета, помутнение, растрескивание, отслоение) после удаления реагента и очистки. Также оценивается изменение адгезии покрытий.

5. Тест на адгезию покрытий:

   • Принцип: Чаще всего используется метод "крестообразного надреза" (Cross-Cut Test) по ISO 2409 или ASTM D3359. На покрытии делается сетка надрезов до подложки, затем наносится и резко отрывается клейкая лента.
   • Измерение: Оценивается количество и площадь отслоившихся фрагментов покрытия в местах надрезов по пятибалльной шкале.

Испытательное оборудование

Для проведения описанных тестов используется специализированное оборудование:

1. Прибор для абразивного изнашивания (Табер-абразиметр): Стандартный прибор для Табер-теста с вращающимся держателем образца, рычагами нагрузки, счетчиком циклов и комплектом калиброванных абразивных кругов.
2. Склерометр / Прибор для определения стойкости к царапинам: Установка с точным механизмом перемещения алмазного индентора, регулируемой нагрузкой и возможностью измерения профиля царапины (часто интегрированный профилометр или микроскоп).
3. Карандаши твердости по Моосу: Набор стандартизированных карандашей от 6B до 9H.
4. Установка для испытания на удар (Drop Ball Tester): Вертикальная направляющая с зажимом для линзы/оправы, устройство сброса стального шарика с регулируемой высоты.
5. Камера для климатических испытаний / Термостат: Для проведения химических тестов при контролируемой температуре.
6. Наборы стандартных химических реагентов: Буферные растворы, кислоты, щелочи, органические растворители, специальные композиции для имитации пота и косметики.
7. Рефрактометр / Спектрофотометр: Для измерения оптических свойств (показатель преломления, коэффициенты пропускания/отражения) до и после испытаний на истирание.
8. Микроскопы (оптический, стереоскопический): Для визуального выявления дефектов (царапины, сколы, отслоения), контроля проведения теста на адгезию, измерения ширины царапин.
9. Профилометр: Для точного измерения глубины и профиля царапин.
10. Приспособления для теста на адгезию: Резаки для создания сетки надрезов, стандартная клейкая лента.

Заключение

Комплексное тестирование износостойкости необрезных готовых линз с использованием стандартизированных методов и оборудования – это строгий и объективный процесс. Он позволяет производителям оптики гарантировать долговечность и надежность своей продукции, а конечному потребителю – быть уверенным в том, что его очки будут служить долго, сохраняя отличное зрение и презентабельный вид, несмотря на неизбежные воздействия повседневной жизни. Выбор линз с подтвержденной высокой износостойкостью – это выбор экономии и комфорта на долгий срок.