מושג הלחץ
כאשר דנים במושג לחץ, אנו חייבים בהכרח לערב מאמץ. מתח מתייחס לכוח שנוצר בתוך אובייקט כדי להתנגד לעיוות תחת כוחות חיצוניים. מתח, לעומת זאת, מתייחס לשינויים היחסיים בצורתו ובגודלו של עצם תחת כוחות חיצוניים. שני מושגים אלו, כפרמטרים חשובים לתיאור ומדידה של התנהגות וביצועים של חומרים תחת לחץ, נמצאים בשימוש נרחב בתחום מדעי החומרים.
לחץ של העדשה
בתחום מדעי החומרים, מתח הוא מושג חשוב. ייצור עדשות שרף הוא כיוון יישום חשוב בתחום זה, הכולל ידע רלוונטי של חומרי עדשות. כיום, העדשות המיינסטרים בשוק עשויות בעיקר מחומרי שרף. במהלך תהליך הייצור, יצירת לחץ בעדשות הוא בלתי נמנע. מדאיג במיוחד הוא שלא ניתן לזהות את השפעת הלחץ של העדשות בעין בלתי מזוינת, וניתן לנטר אותה ביעילות רק בעזרת ציוד בדיקה אופטי מיוחד כגון מד לחץ. במהלך תהליך הייצור, עדשות עשויות להפגין בדרך כלל שני סוגים של תופעות מתח פנימי: מתח התמצאות ולחץ התכווצות. לשני סוגי הלחץ הללו יכולה להיות השפעה מסוימת על איכות העדשות וביצועיהן, ולכן יש לתת להן תשומת לב מספקת.
① מתח התמצאות
במהלך תהליך היציקה של חומרי שרף, השרשראות המולקולריות נתונות ללחץ גבוה ולכוחות גזירה גבוהים, הגורמים להן לעבור שינויים דרסטיים. בשל העובדה שהשרשרות המולקולריות של החומר מוקפאות במצב לא מסודר ורגוע לפני החזרה מלאה למצבן הטבעי, נוצר לחץ התמצאות שיורי. תופעה זו בולטת במיוחד בחומרי PC.
הסבר פשוט:
העדשה עשויה מחומר שרף. במהלך תהליך הדפוס, המעבר מעדשה נוזלית למוצקה מראה אחידות לא מלאה, וכתוצאה מכך מתח פנימי. מתח פנימי זה מתבטא כלחץ מאזורים בעלי צפיפות גבוהה יותר על אזורים בעלי צפיפות נמוכה יותר.
② מתח הצטמקות
במהלך תהליך הייצור של חומרי שרף, השרשראות המולקולריות, כשהן עוברות מהתכה לקירור, עשויות לחוות חלוקה לא אחידה של טמפרטורות קירור עקב שינויים בעובי דופן המוצר או בתעלות מי קירור. כתוצאה מכך, הבדל טמפרטורה זה יכול להוביל לדרגות שונות של הצטמקות באזורים שונים. ההבדל בשיעורי ההתכווצות בין אזורים שונים עלול לגרום למתח שיורי עקב השפעות של כוחות מתיחה וגזירה.
הסבר פשוט:
במהלך תהליך הקירור של ייצור העדשה, גורמים כמו הבדלים בעובי העדשה והקשר שלהם עם ציוד הקירור הפנימי, למשל, קירור מהיר יותר באזורים מסוימים וקירור איטי יותר באחרים, יכולים כולם להוביל ליצירת מתח פנימי.
ביטול מתח העדשה
1. אופטימיזציה של טכניקות ייצור
על מנת להפחית את יצירת הלחץ הפנימי במהלך ייצור העדשות, יצרני העדשות מייעלים ומשפרים ללא הרף את טכניקות הייצור. במהלך תהליך ייצור העדשה, העדשה עוברת שלושה שלבי ריפוי בטמפרטורה גבוהה. תהליך הריפוי הראשון הופך את העדשה ממצב נוזלי למצב מוצק ומבטל את הלחץ המובנה בתוך המוצק. שתי הריפוי הבאות שואפות לחסל מתח פנימי מספר פעמים, ובכך להשיג את המבנה הפנימי האחיד ביותר של העדשה.
2. הרפיה של מתח העדשה
לפי ההסבר של חוק הוק בפיזיקה, בתנאי מתח קבועים, הלחץ יורד בהדרגה עם הזמן, תופעה המכונה עקומת הרפיה של מתח. משמעות הדבר היא שהשפעות הכיוון וההתכווצות שנוצרות במהלך תהליך ייצור העדשה נחלשות בהדרגה ככל שזמן האחסון של העדשה לאחר היציקה עולה. זמן ההרפיה של מתח העדשה קשור קשר הדוק למתח וללחץ החיצוני. בנסיבות רגילות, הלחץ בעדשה יקטן למינימום לאחר כשלושה חודשים לאחר סיום ייצור העדשה. לכן, באופן כללי, הלחץ הפנימי בעדשה מתבטל למעשה לאחר יציאתה מהמפעל.
דור הלחץ במשקפי ראייה
לאור ההבנה של לחץ עדשות, אנו יודעים שהשפעת הלחץ על מוצרי עדשות בודדים קטנה יחסית, ואף יכולה להיחשב כחסרת משמעות. לכן, בתקן הלאומי לעדשות בסין, פרמטרי מתח אינם כלולים בקריטריונים להסמכה. אז מה הסיבה העיקרית ללחץ משקפיים? זה קשור בעיקר לטכנולוגיית התהליך של הכנת משקפיים מותאמת אישית.
בחנויות קמעונאיות למשקפיים, במהלך תהליך התקנת העדשה הקרקע למסגרת, האופטיקאי טוחן את העדשה מעט יותר מהגודל הנדרש בפועל כדי למנוע מהעדשה להיות רופפת מדי ולהתנתק בקלות מהמסגרת. זה מבטיח התאמה בטוחה כאשר העדשה מהודקת למסגרת באמצעות ברגים, ומונעת ממנה להחליק. עם זאת, פעולה זו עלולה להגביר את לחץ העדשה, ולהוביל לאי נוחות בעת שחיקה. מידות עדשות גדולות מדי או הידוק יתר של ברגי המסגרת עלולים לגרום לשבירה לא אחידה על פני העדשה, וכתוצאה מכך אדוות דמויות גל ומשפיעות על איכות ההדמיה.
תופעת יצירת מתח המשקפיים
1. שבירה דו-פעמית
בשל גודל השחזה המעט גדול יותר של העדשה, הידוק במהלך תהליך ההרכבה גורם לדחיסת השטח ההיקפי של העדשה, וכתוצאה מכך צפיפות מוגברת. שינוי זה בצפיפות משנה את מקדם השבירה המקורי של העדשה, ובכך גורם להופעת "שבירה דו-פעמית" בעדשה.
2. מעוות
פיזור במהלך תהליך הרכבת המשקפיים, אם המידה הדוקה מדי, הדבר יגרום לדחיסה של העדשה, וכתוצאה מכך "קמטים" על פני השטח והפעלת פיזור מוטה של העדשה.
כאשר אנו מתמודדים עם בעיות כאלה, אנו יכולים להסיר את העדשה מהמסגרת כדי לשנות את המצב הדחוס של העדשה. שינוי זה הוא התאמת מתח זמנית, ולאחר הסרת הכוח החיצוני, ניתן להקל על מצב העדשה או אפילו לשחזר לחלוטין. עם זאת, כדאי לשים לב שאם יש שינויי מתח פנימי ארוכי טווח הנגרמים מלחץ חיצוני, גם אם העדשה מפורקת ומורכבת מחדש, היא לא יכולה להבטיח את החזרת העדשה למצבה המקורי. במקרה זה, האפשרות היחידה היא לבחור להתאים אישית עדשה חדשה.
לחץ עדשה נפוץ יותר במשקפיים עם מסגרת מלאה, ובמשקפיים נטולי מסגרת למחצה, זה יכול להתרחש גם אם חוט השפה הדוק מדי. תופעה מסוג זה מתרחשת לרוב באזור ההיקפי של העדשה, ולמתח קל יש השפעה מינורית על איכות הראייה ואינו מורגש בקלות. עם זאת, אם הלחץ מוגזם, הוא ישפיע על האזור האופטי המרכזי, ויוביל לראייה מטושטשת ועייפות ראייה, במיוחד בהסתכלות על הפריפריה או במהלך תנועות סריקה.
מכיוון שמתח המשקפיים נגרם בעיקר על ידי דחיסה של המסגרת, משקפיים ללא מסגרת מציגים ביצועים טובים יותר להפגת מתחים.
שיטת בדיקה עצמית של מתח משקפיים
לאחר שהן נתונות לכוחות חיצוניים, עדשות מחומרים שונים ייצרו דפוסי מתח שונים עקב הבדלים בצפיפות, קשיות ומבנה פנימי. עם זאת, תופעות מתח עשויות להתרחש ללא קשר לחומר. להלן מבוא קצר לשיטת בדיקת מאמץ. הכלים הדרושים הם צג מחשב ועדשות מקוטבות.
שיטת הפעלה:
1. הפעל את המחשב ופתח מסמך וורד ריק. (בדיקת מאמץ מחייבת שימוש באור מקוטב, ומסך מחשב הוא מקור נפוץ לאור בדיקות מאמץ.)
2. הנח את המשקפיים מול מסך המחשב וצפה בקפידה אם קיימות תופעות חריגות.
3. השתמש בעדשות מקוטבות (האפשרויות כוללות משקפי שמש מקוטבים, תפסי עדשות מקוטבות ומשקפי סרט תלת מימד) כדי לצפות בדפוסי הלחץ על עדשות המשקפיים ועל צג המחשב.
עדשות מקוטבות יכולות לחשוף את העיוות הפסים באזור ההיקפי של העדשה, שהוא הביטוי של דפוסי מתח. התפלגות הלחץ על המשקפיים מופיעה בדרך כלל כנקודות לחץ ושדות מתח, ומידת דפוסי הלחץ קשורה קשר הדוק להשפעת הלחץ של המשקפיים. על ידי ניתוח התפלגות דפוסי הלחץ, נוכל לקבוע בקלות את כיוון הדחיסה ואת מידת המאמץ שעברה העדשה במהלך תהליך ההרכבה.
בבדיקה, העדשה המקורית לפני ההרכבה עדיין מכילה מידה מסוימת של מתח בהעדר כוחות חיצוניים. זה נובע מכוחות לא אחידים כמו דחיסה והתכווצות במהלך תהליך הייצור, וכתוצאה מכך מתח פנימי. ראוי לציין שקשה להימנע מנוכחות של מתח פנימי במשקפי ראייה, ומקובלת כמות קטנה או מזערית של דפוסי מתח. יחד עם זאת, אין להפיץ דפוסי מתח למרכז האופטי של העדשה כדי למנוע פגיעה באיכות הראייה.
לסיכום
השפעות הלחץ של משקפי ראייה יכולות להשפיע על איכות הראייה שלהם, כמו אי נוחות בעת לבוש ופיזור בשדה הראייה ההיקפי. עם זאת, עלינו להכיר בכך שקשה להימנע ממצב הלחץ של משקפי ראייה, וכל עוד הוא בטווח סביר, ההשפעה על הראייה יכולה להיות כמעט זניחה. עדשות מותאמות נהנות מטכנולוגיית מחרטה, וכתוצאה מכך תנאי לחץ נמוכים יותר, וכעת הפכו למוצר הדומיננטי בשוק המשקפיים היוקרתיים.
זמן פרסום: ינואר-12-2024