Stressi mõiste
Pinge mõiste arutamisel peame paratamatult kaasama ka deformatsiooni. Pinge viitab objektis tekkivale jõule, mis takistab deformatsiooni väliste jõudude mõjul. Deformatsioon seevastu viitab objekti kuju ja suuruse suhtelisele muutumisele väliste jõudude mõjul. Neid kahte mõistet kui olulisi parameetreid materjalide käitumise ja jõudluse kirjeldamiseks ja mõõtmiseks pinge all kasutatakse laialdaselt materjaliteaduses.
Läätse stress
Materjaliteaduse valdkonnas on pinge oluline mõiste. Vaiguläätsede tootmine on selles valdkonnas oluline rakendussuund, mis hõlmab asjakohaseid teadmisi läätsematerjalide kohta. Tänapäeval on turul olevad läätsed peamiselt vaigumaterjalidest valmistatud. Tootmisprotsessi käigus on pinge teke läätsedes vältimatu. Eriti murettekitav on see, et läätsede pingemõju ei ole palja silmaga visuaalselt tuvastatav ja seda saab tõhusalt jälgida ainult spetsiaalsete optiliste testimisseadmete, näiteks pingemõõturi abil. Tootmisprotsessi käigus võivad läätsedel esineda üldiselt kahte tüüpi sisepinge nähtusi: orientatsioonipinge ja kokkutõmbumispinge. Need kaks pingetüüpi võivad teatud määral mõjutada läätsede kvaliteeti ja jõudlust ning seetõttu tuleb neile pöörata piisavalt tähelepanu.
① Orientatsioonistress
Vaigumaterjalide vormimisprotsessi käigus allutatakse molekulaarahelad kõrgele rõhule ja suurtele nihkejõududele, mis põhjustab nende drastilisi muutusi. Kuna materjali molekulaarahelad on enne oma loomulikku olekusse täielikku naasmist korrastamata ja lõdvestunud olekus külmunud, tekib jääkorientatsioonipinge. See nähtus on eriti ilmne PC-materjalides.
Lihtne seletus:
Lääts on valmistatud vaigust. Vormimisprotsessi käigus ei ole vedela läätse üleminek tahkeks olekus ühtlane, mille tulemuseks on sisemine pinge. See sisemine pinge avaldub rõhuna suurema tihedusega piirkondadelt väiksema tihedusega piirkondadele.
②Kahanemispinge
Vaigumaterjalide tootmisprotsessi käigus võivad molekulaarsed ahelad sulamisest jahutamiseni üleminekul kogeda jahutustemperatuuride ebaühtlast jaotumist toote seina paksuse või jahutusveekanalite erinevuste tõttu. Sellest tulenevalt võib see temperatuuride erinevus põhjustada erinevates piirkondades erineva kahanemise. Kahanemiskiiruste erinevus erinevate piirkondade vahel võib põhjustada jääkpingeid tõmbe- ja nihkejõudude mõjul.
Lihtne seletus:
Läätse tootmise jahutusprotsessi käigus võivad sellised tegurid nagu läätse paksuse erinevused ja nende seos sisemise jahutusseadmega, näiteks kiirem jahutus mõnes piirkonnas ja aeglasem jahutus teistes, põhjustada sisemise pinge teket.
Läätse stressi kõrvaldamine
1. Tootmistehnikate optimeerimine
Läätsede tootmise ajal tekkivate sisepingete vähendamiseks optimeerivad ja täiustavad läätsetootjad pidevalt tootmistehnikaid. Läätse tootmisprotsessi käigus läbib lääts kolm kõrgel temperatuuril kõvenemise etappi. Esimene kõvenemisprotsess muudab läätse vedelast olekust tahkeks olekuks ja kõrvaldab tahke aine sees oleva sisemise pinge. Järgmise kahe kõvenemise eesmärk on sisemist pinget mitu korda kõrvaldada, saavutades seeläbi läätse kõige ühtlasema sisestruktuuri.
2. Läätse pinge leevendamine
Füüsikaseaduse Hooke'i selgituse kohaselt väheneb pinge konstantse deformatsiooni tingimustes aja jooksul järk-järgult, seda nähtust nimetatakse pinge relaksatsioonikõveraks. See tähendab, et läätse tootmisprotsessi käigus tekkivad orientatsiooni- ja kokkutõmbumispinged nõrgenevad järk-järgult läätse vormimisjärgse säilitusaja pikenedes. Läätse pinge relaksatsiooniaeg on tihedalt seotud deformatsiooni ja välise pingega. Tavalistes tingimustes väheneb läätse pinge miinimumini umbes kolme kuu jooksul pärast läätse tootmise lõppu. Seega üldiselt kaob läätse sisemine pinge pärast tehasest lahkumist.
Prillide tekitatud stress
Arvestades läätsede pinge mõistet, teame, et pinge mõju üksikutele läätsetoodetele on suhteliselt väike ja seda võib isegi pidada ebaoluliseks. Seetõttu ei ole Hiina läätsede riiklikus standardis pingeparameetreid kvalifitseerimiskriteeriumide hulka arvatud. Mis on siis prillipinge algpõhjus? See on peamiselt tihedalt seotud prilliklaaside kohandatud valmistamise protsessitehnoloogiaga.
Prillipoodides lihvib optik raamile lihvitud läätse paigaldamise käigus läätse veidi suuremaks kui tegelikult vajalik suurus, et vältida läätse liiga lõdvaks jäämist ja kerget eraldumist raamist. See tagab kindla istuvuse, kui lääts on kruvidega raami külge kinnitatud, takistades selle libisemist. See toiming võib aga suurendada läätse pinget, mis põhjustab kandmisel ebamugavust. Liiga suured läätse mõõtmed või raamikruvide liigne pingutamine võib põhjustada läätse pinnal ebaühtlast murdumist, mille tulemuseks on lainelised sähvatused ja pildikvaliteeti mõjutav mõju.
Prillide stressi tekkimise fenomen
1. Kahekordne murdumine
Läätse veidi suurema lihvimissuuruse tõttu põhjustab pingutamine kokkupanekuprotsessi ajal läätse perifeerse ala kokkusurumist, mille tulemuseks on suurem tihedus. See tiheduse muutus muudab läätse algset murdumisnäitajat, põhjustades seeläbi läätses "kahekordse murdumise" teket.
2. Kaldus
Hajumine Prillide kokkupaneku ajal liiga kitsa suuruse korral surutakse lääts kokku, mille tulemuseks on pinna "kortsud" ja läätse kaldus hajumine.
Selliste probleemide korral saame läätse raamist eemaldada, et muuta läätse kokkusurutud olekut. See muudatus on ajutine pinge reguleerimine ja pärast välise jõu eemaldamist saab läätse olekut leevendada või isegi täielikult taastada. Siiski väärib märkimist, et kui välise rõhu tõttu tekivad pikaajalised sisemise pinge muutused, siis isegi läätse lahtivõtmine ja uuesti kokkupanek ei garanteeri läätse algse oleku taastamist. Sellisel juhul on ainus võimalus valida uue läätse kohandamine.
Läätse pinge on tavalisem täiskaaderprillide puhul ja poolraamita prillide puhul võib see tekkida ka siis, kui raami traat on liiga pingul. Selline nähtus esineb tavaliselt läätse perifeerses piirkonnas ning kerge pinge mõjutab nägemiskvaliteeti vähe ja pole kergesti märgatav. Kui pinge on aga liigne, mõjutab see keskset optilist tsooni, põhjustades nägemise hägustumist ja nägemisväsimust, eriti perifeeriasse vaadates või skannimisliigutuste ajal.
Kuna prilliraamide pinget põhjustab enamasti raami kokkusurumine, on raamita prillidel parem pinget maandav toime.
Prillide stressi enesekontrolli meetod
Pärast väliste jõudude mõjutamist tekitavad erinevatest materjalidest läätsed erinevaid pingemustreid tiheduse, kõvaduse ja sisemise struktuuri erinevuste tõttu. Pingenähtused võivad aga esineda olenemata materjalist. Järgnevalt on toodud lühike sissejuhatus pingetesti meetodisse. Vajalikud tööriistad on arvutimonitor ja polariseeritud läätsed.
Töömeetod:
1. Käivitage arvuti ja avage tühi Wordi dokument. (Stresstestimiseks on vaja polariseeritud valgust ja arvutimonitor on tavaline koormustesti valgusallikas.)
2. Asetage prillid arvutiekraani ette ja jälgige hoolikalt, kas esineb mingeid ebanormaalseid nähtusi.
3. Kasutage polariseeritud läätsesid (võimaluste hulka kuuluvad polariseeritud päikeseprillid, polariseeritud läätseklambrid ja 3D-filmiprillid), et jälgida prillide läätsede ja arvutimonitori pingemustreid.
Polariseeritud läätsed võivad paljastada läätse perifeerses piirkonnas triibulise moonutuse, mis on pingemustrite ilming. Prillide pinge jaotus avaldub tavaliselt pingepunktide ja pingeväljadena ning pingemustrite aste on tihedalt seotud prillide pingemõjuga. Pingemustrite jaotust analüüsides saame hõlpsalt kindlaks teha kokkusurumise suuna ja pinge hulga, mida lääts on kokkupanekuprotsessi käigus läbinud.
Kontrollimisel on originaallääts enne kokkupanekut väliste jõudude puudumisel endiselt teatud määral pinge all. See on tingitud ebaühtlastest jõududest, nagu kokkusurumine ja kokkutõmbumine tootmisprotsessi ajal, mille tulemuseks on sisemine pinge. Tasub märkida, et prillide sisemist pinget on raske vältida ja väike või minimaalne pingemustrite arv on vastuvõetav. Samal ajal ei tohiks pingemustrid jaotuda läätse optilisele keskmele, et vältida nägemiskvaliteedi mõjutamist.
Kokkuvõtteks
Prillide tekitatud stress võib mõjutada nende nägemiskvaliteeti, näiteks ebamugavustunne kandmisel ja valguse hajumine perifeerses nägemisväljas. Siiski tuleb arvestada, et prillide tekitatud stressseisundit on raske vältida ja seni, kuni see jääb mõistlikku vahemikku, võib selle mõju nägemisele olla peaaegu tühine. Kohandatud läätsede puhul on kasutatud treipingi tehnoloogiat, mille tulemuseks on madalam stressseisund, ja neist on nüüdseks saanud tipptasemel prillitoodete turul domineeriv toode.
Postituse aeg: 12. jaanuar 2024