CICLO PRODUZIONE LENTI ORGANICHE

CICLO PRODUZIONE LENTI ORGANICHE
La materia prima, con cui si costruiscono le lenti organiche, è costituita da molecole più o
meno complesse (monomeri). Questi materiali sono definiti termoindurenti in quanto
fornendo calore solidificano.
Questa proprietà è alla base della produzione delle lenti organiche ad accezione di quelle
in policarbonato (termoplastico) che si stampano.
In generale le fasi di produzione di lenti organiche sono uguali per ogni tipo di monomero
usato.
La differenza sta nel eseguire procedure e metodi diversi nelle varie fasi,per esempio la
catalisi del CR39/1.56 è diversa da quella del MR8,la polimerizzazione per il CR39/1,56
può essere eseguita sia in acqua che in forno mentre quella per l'MR8 si può fare solo in
forno.
ASSEMBLAGGIO
CATALISI
MONOMERO
RIEMPIMETO
POLIMERIZZAZIOE
APERTURA
ASSEMBLATI
ASSEMBLAGGIO
L'assemblaggio è la fase di lavoro in cui si costruisce l'assemblato utilizzando due stampi
in vetro e una guarnizione.
stampo upper
guarnizione
stampo lower
ASSEMBLATO CON GUARNIZIONE
Gli stampi usati sono in genere in vetro speciale e temperato con la superficie che va a
contatto con il monomero perfettamente lucidata e priva di contaminazioni di qualunque
genere (macchie, peli, ecc.).
Quindi nella fase di assemblaggio si controllano gli stampi e si accoppiano utilizzando una
guarnizione in plastica (EVA, elastomeri), questa servirà sia a garantire una perfetta tenuta
del monomero, che verrà iniettato e conferirà lo spessore al bordo della lente o
semilavorato.
L'assemblaggio deve essere eseguito utilizzando gli stampi e la guarnizione specifici per il
tipo di lente che si vuole ottenere, i parametri di cui si deve tener conto sono:

potere.

diametro.

spessore al centro.

spessore al bordo.
Per produrre lenti oftalmiche finite servono parecchi tipi di stampi dovendo ottenere diversi
poteri e così pure le guarnizioni (in genere con un tipo di guarnizione si producono circa 6
tipi di lente).
Il problema principale lo danno le lenti negative: sia sferiche che cilindriche le quali
dovrebbero avere uno spessore al centro non superiore a 2 mm con tolleranze di +/0,2mm.
Il problema degli spessori non si ha se al posto della guarnizione si usa una flangia
adesiva, procedimento che comporta l'utilizzo di una macchina che permette di tenere fissi
gli stampi in uno stesso asse alla distanza desiderata per permettere di avvolgere un
nastro adesivo speciale, che funge da guarnizione.
flangia adesiva
stampo lower
stampo upper
ASSEMBLATO CON FLANGIA ADESIVA SULLA STAZIONE DI ASSEMBLAGGIO
RIEMPIMENTO
Per riempimento si intende iniettare il monomero catalizzato nel vuoto che rimane tra i due
stampi e la guarnizione.
Questa operazione è la stessa per ogni tipo di monomero ed è eseguita prevalentemente
in modo manuale.
Con alcuni accorgimenti sulle guarnizioni e con semplici automazione è possibile ridurre
parecchio i tempi di lavoro.
1.
2.
3.
4.
3
4
2
1
F
SCHEMA RIEMPIMENTO
autoclave
filtro
iniezione
assemblato
CATALISI
La catalisi è la preparazione del monomero prima di essere utilizzato nel riempimento
degli assemblati
I monomeri vengono additivati di catalizzatore, sostanza chimica che serve a favorire il
legame delle molecole che lo compongono.
Si usano altri additivi quali:

assorbitori UV.

distaccanti

sbiancanti

azzurranti
Alcuni produttori di lenti usano aggiungere ai monomeri commerciali altre sostanze
organiche, di cui non conosco i motivi, probabilmente per ridurre i costi del monomero.
Questa pratica può essere l'origine dei diversi comportamenti delle lenti nei processi di
laccatura (indurimento superficie) o antiriflesso.
POLIMERIZZAZIONE
La polimerizzazione è una reazione chimica in cui le molecole di monomero si legano tra
di loro formando delle macromolecole (polimeri) cosicché una sostanza dalla consistenza
oleosa passa a uno stato solido.
In genere questa trasformazione di stato avviene per mezzo di una reazione chimica
esotermica (produzione di calore), pertanto si deve fornire calore per velocizzare l'innesco
della reazione e dissipare il calore in eccesso prodotto, in questo modo si riesce a gestire
la velocità della reazione.
Per questo si sottopongono gli assemblati a un ciclo termico, che può andare da 20/30°C
fino a 80/85°C e raggiungere anche i 120/130°C per alcuni monomeri.
Il tempo per un ciclo termico di polimerizzazione a seconda dei monomeri usati va da
18/20h per arrivare anche a 30/40h.
La polimerizzazione è importante nella produzione di lenti, da essa possono dipendere:

omogeneità e ripetibilità di colorazione

adesione di lacche d'indurimento o antiriflesso

variazione di potere

invecchiamento, con il tempo ingialliscono

durezza
APERTURA
Completato il ciclo di polimerizzazione si procede all'apertura dell'assemblato, essa
consiste nel separare gli stampi in vetro dalla lente che hanno generato.
Gli stampi vengono riutilizzati (anche alcune centinaia di volte) per la produzione di altre
lenti, mentre le lenti passano alle altre fasi.
L'operazione di apertura prevede particolari accorgimenti, che variano rispetto al
monomero usato e altri fattori, per evitare di danneggiare gli stampi e le lenti.
Per eseguire questa operazione, in genere, si esercita una pressione tra lo stampo lower e
il bordo della lente/semilavorato.
stampo upper
punto d'apertura
lente / semilavorato
stampo lower
SCHEMA APERTURA SEMILAVORATO