用于眼鏡鏡片的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于制造眼鏡鏡片的澆注模具，帶有集成的卡鎖件和澆注模具殼 層。本發(fā)明的主題還有：用于這種澆注模具的密封圈、由本發(fā)明的澆注模具和本發(fā)明的密封 圈構(gòu)成的裝置、用于制造本發(fā)明的澆注模具的方法以及用于制造眼鏡鏡片的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在制造眼鏡鏡片時(shí)，通常首先用合適的塑料澆注成毛坯，在第二制作步驟即所謂 的處方鏡片制作中使毛坯最終成型，用于實(shí)現(xiàn)處方值。處方鏡片制作包含有切削加工。為了 減小所需要的對(duì)毛坯的倉(cāng)儲(chǔ)，往往對(duì)毛坯的正面和背面的直徑和曲率僅進(jìn)行粗略的分級(jí)。 因此在處方鏡片制作時(shí)通常需要去除大量材料，常常要把毛坯材料的約70% (重量）切除 扔掉。而這種材料的回收利用卻無(wú)法實(shí)現(xiàn)。
[0003] 為了在處方鏡片制作中加工毛坯，必須在毛坯上安置卡鎖件，利用該卡鎖件可以 把要加工的毛坯固定在合適的機(jī)床上。為了把毛坯安置到卡鎖件上，通常使用低熔點(diǎn)的金 屬合金。往往只把毛坯的一小部分面積卡鎖住，因?yàn)樗玫闹亟饘俸辖鸷馨嘿F，而且需要很 繁瑣地進(jìn)行廢水清潔，以避免廢水被重金屬污染。突出的鏡片邊緣在加工時(shí)傾向于出現(xiàn)并 非所愿的振動(dòng)或燒曲乃至斷裂。振動(dòng)會(huì)在不能拋光出來的（herauspolieren)面上產(chǎn)生并 非所愿的結(jié)構(gòu)，因?yàn)榧词乖趻伖鈺r(shí)鏡片邊緣也要振動(dòng)和撓曲。另外，外邊緣在加工時(shí)向下受 到壓迫，而在承受負(fù)載之后又回彈，因而會(huì)在未加工的背面上產(chǎn)生一種凸起。
[0004] 已提出（W0 2011/110300 A2)，針對(duì)傳統(tǒng)的澆注模具，給澆注模具殼層設(shè)置集成的 卡鎖件。在澆注之后，毛坯利用一個(gè)面（正面或背面）附著地留在該澆注模具殼層上，且可 以借助集成的卡鎖件在處方鏡片制作中（在對(duì)置的那個(gè)面上）被加工。
[0005] US 2011/0018150 Al公開了一種用于制造眼鏡鏡片的方法，據(jù)此把尚未聚合的樹 脂加入到澆注模具中，該澆注模具的正端面和后端面柔軟且透明。該文獻(xiàn)提出，借助柔軟的 端面使得尚未硬化的樹脂在將來的鏡架孔眼前面成型，從而產(chǎn)生一種具有所希望的矯正值 的透鏡?？磥?，這種方法是否實(shí)用尚存疑問。
[0006] WO 2006/114789 A2披露一種澆注模具和一種用于制造眼鏡鏡片的密封圈。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于，提出一種用來簡(jiǎn)便地成本低廉地制造能與鏡架獨(dú)特適配的眼 鏡鏡片的可行方案。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明的第一方面，該目的通過一種用于制造眼鏡鏡片的方法得以實(shí)現(xiàn)，其 特征在于以下步驟：
[0009] a)將澆注模具⑴和密封圈接合，并形成澆注空腔，
[0010] i.澆注模具帶有集成的卡鎖件（13)和通過變形產(chǎn)生的澆注模具殼層（11)，
[0011] ii.密封圈具有圓周密封件（21)、在第一端面上的用于容納澆注模具的開口、第 二端面上的柔性膜片（22);
[0012] b)借助于密封圈⑵的柔性膜片（22)的泵吸作用，把可聚合的材料填充到澆注空 腔⑶中；
[0013] c)以所希望的面形狀把密封圈（2)的柔性膜片（22)固定；
[0014] d)進(jìn)行聚合；
[0015] e)把澆注模具（1)連同澆注的眼鏡鏡片毛坯從密封圈（2)中取出。
[0016] 必要時(shí)還可以有選擇地進(jìn)行所需要的后續(xù)加工步驟，特別是處方磨削，用于制造 最終的眼鏡鏡片。
[0017] 用于密封圈和柔性膜片的合適的材料例如是橡膠（Kautschuke)和聚合物。
[0018] 首先要介紹一些在本發(fā)明中使用的概念。
[0019] 澆注模具用于形成由可聚合材料（單體物）構(gòu)成的眼鏡鏡片的至少一個(gè)面（正面 或背面）。該澆注模具具有澆注模具殼層（通常要么是正面模具殼層，要么是背面模具殼 層），該注塑模具殼層具有所謂的光學(xué)面。光學(xué)面是澆注在這種澆注模具中的毛坯的正面或 背面的反面。
[0020] 澆注模具具有集成的卡鎖件。"集成"的含義是，它（優(yōu)選一體地）與澆注模具連 接?？ㄦi件用于使得澆注模具（其上附有澆注坯件或毛坯）臨時(shí)與加工機(jī)連接。
[0021] 根據(jù)本發(fā)明，澆注模具殼層通過成形而產(chǎn)生。這意味著，澆注模具的形成光學(xué)面 (澆注面的反面）的至少一個(gè)區(qū)域通過材料構(gòu)建借助成型來產(chǎn)生。
[0022] 按照DIN 8580,成型系指所有用來由無(wú)形材料制得固體的制作方法。在此產(chǎn)生一 定造型的固體的形狀，并產(chǎn)生材料接合。所用的原材料可以是液態(tài)的、塑性的、粒狀的或粉 末狀的。
[0023] 在本發(fā)明的范圍內(nèi)，成型優(yōu)選包括注塑。按照這種方法，把塑料（通常是粒料）塑 化并噴入到注塑模具中。注塑模具的空腔決定了制成部件的形狀和表面結(jié)構(gòu)。
[0024] 作為成型的一種變體，在本發(fā)明的范圍內(nèi)同樣可進(jìn)行3D打印。3D打印是一種添加 劑式（additive)制造方法，這種方法僅僅通過材料涂敷來產(chǎn)生所希望的形狀。優(yōu)選的3D 打印方法熔融沉積成型技術(shù)（FDM)，按照這種技術(shù)，優(yōu)選從噴嘴中條狀地涂敷熱塑性材料， 用于形成所希望的結(jié)構(gòu)。合適的熱塑性塑料例如可以是ABS塑料、PC塑料、PLA塑料、HDPE 塑料和PPSU塑料。由于澆注模具優(yōu)選作為一次性模具用于僅僅制造一個(gè)唯一的眼鏡鏡片， 所以優(yōu)選使用可生物分解的塑料。在本發(fā)明的范圍內(nèi)也可采用3D打印，利用可光聚合的特 別是可UV硬化的塑料。
[0025] 眼鏡鏡片的制造通過澆注來進(jìn)行。為了形成澆注空腔，使得澆注模具與密封圈配 合作用。
[0026] 密封圈與澆注模具一起形成澆注空腔，用于制造毛坯的可聚合材料填充到該 澆注空腔中。這種材料是一種已知的用來制造眼鏡鏡片的可聚合的材料，其例如是PPG Industries公司的所謂的CR-39? (聚二甲基二烯丙基氯化銨（PDAC))、CR-607?:和 Trivex? (氮變體的聚氨醋）以及Mitsui Chemicals公司的MR系列（硫脲聚合物）。本 領(lǐng)域技術(shù)人員熟知合適的可聚合物質(zhì)。
[0027] 以所希望的面形狀把密封圈的柔性膜片固定并進(jìn)行聚合。將澆注模具連同澆注的 毛坯從密封圈取下。然后進(jìn)行必要時(shí)需要的后續(xù)加工，特別是用于制造最終的眼鏡鏡片的 處方加工（處方磨削）。
[0028] 借助于密封圈的柔性膜片的泵吸作用將可聚合的材料填充到澆注空腔中。優(yōu)選利 用成形部件，進(jìn)一步優(yōu)選利用彈性壓緊部件，以所希望的面形狀將密封圈的柔性膜片固定。 優(yōu)選至少部分地使得眼鏡鏡片毛坯留在澆注模具上，并使用集成的卡鎖件，由此進(jìn)行必要 時(shí)需要的后續(xù)加工步驟。
[0029] 制造優(yōu)選有IOmm或者更小、進(jìn)一步優(yōu)選5mm或者更小、更優(yōu)選0. 2-5mm的面余量 的毛坯。根據(jù)本發(fā)明，在后續(xù)加工時(shí)的材料去除量少，其優(yōu)選為20% (重量）或者更少，進(jìn) 一步優(yōu)選為10% (重量）或者更少。
[0030] 圓周密封件形成澆注空腔的邊緣區(qū)域，因此，為了澆注圓形毛坯，將其構(gòu)造為圓 形。圓周密封件與澆注模具的邊緣密封地配合作用，"密封"在此系指足以防止可聚合材料 從澆注空腔中漏出的密封性。圓周密封件可以為柔性設(shè)計(jì)，從而它能與不同形狀的澆注模 具配合作用。這些澆注模具并非必須為圓形，確切地說，其邊緣可以從一開始就適配于眼鏡 鏡片的所希望的最終邊緣形狀。
[0031] 密封圈在一個(gè)端側(cè)面上具有用于容納澆注模具的開口。通常，密封圈在該端面上 完全打開，從而圓周密封件密封地包圍裝入的澆注模具的邊緣。密封圈在第二端面上具有 柔性膜片。該柔性膜片在該端面上形成澆注空腔的邊界。
[0032] 具有獨(dú)特地通過3D打印形成的澆注模具殼層的澆注模具允許澆注帶有從一開始 就制作的獨(dú)特地適配的正面或背面的眼鏡鏡片毛坯。對(duì)毛坯的進(jìn)一步加工，特別是在對(duì)置 的面上進(jìn)行的處方磨削，可以利用澆注模具作為卡鎖件來進(jìn)行。因此，在對(duì)眼鏡鏡片的整個(gè) 制作期間，澆注好的面都保持得到保護(hù)，而無(wú)需為了處方磨削將卡鎖件事后卡住。整個(gè)澆注 面在制作過程期間都持續(xù)地得到全面保護(hù)。
[0033] 澆注之后，在冷卻過程中必須對(duì)澆注的毛坯進(jìn)行無(wú)應(yīng)力的退火。在現(xiàn)有技術(shù)中，實(shí) 現(xiàn)此點(diǎn)的通常做法是，把半成品以凹形面向下平放在玻璃板上。在退火時(shí)，若溫度升高就會(huì) 出現(xiàn)變形。而根據(jù)本發(fā)明，對(duì)毛坯的退火可以利用仍然被卡鎖的澆注模具來進(jìn)行。在這種 情況下，毛坯得到全面支撐，而不會(huì)發(fā)生變形。
[0034] 由于獨(dú)特地制作并僅僅一次性地使用通過3D打印制得的澆注模具，所以可以使 得澆注的面從一開始就滿足眼鏡鏡片的獨(dú)特的要求。這涵蓋了多個(gè)方面和優(yōu)點(diǎn)。
[0035] 在現(xiàn)有技術(shù)中，模具通常被多次地使用，從而不可能或者充其量很有限地對(duì)澆注 面進(jìn)行個(gè)性化設(shè)計(jì)。這意味著，在接下來的處方制作中，往往會(huì)出現(xiàn)70%或者更多的嚴(yán)重的 材料損失。獨(dú)特地制得的澆注模具可以從一開始就在直徑、邊緣形狀、澆注面形狀和毛坯厚 度方面適配于將來的鏡架，從而在后續(xù)加工（處方磨削）中僅僅再去除少量材料。
[0036] 利用澆注模具澆注的面可以是眼鏡鏡片的背面或者優(yōu)選正面。該面尤其可以構(gòu)造 成凹形或凸形，且具有單焦點(diǎn)或多焦點(diǎn)作用。該面例如可以為球形、非球形、環(huán)形、非環(huán)形、 雙焦點(diǎn)形、三焦點(diǎn)形，或者是漸變面。
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