[基础科学]眼镜架材料和加工.doc

眼镜架材料和加工当我们想为自己日渐模糊的双眼配一副眼镜时，面对柜台里琳琅满目的眼镜，常会听到营业员向我们介绍“纯钛架”、“合金架”或是其它记都记不过来的什么什么架这时，我们会感到很茫然现实的情况是，大到眼镜的知识小到镜架的材料，我们都知之甚少甚至一无所知那么，从现在开始，我们来为自己宝贵的双眼补补这门课吧首先我们对镜架的材料作一些基本的了解材质识镜架镜架的材料是决定其价格的一个重要因素，市场上有的镜架十几块钱，有的上千元，主要就是因为镜架材料和做工的差别目前市场主要有三大类镜架材料：天然材料、金属材料、塑料材料天然材料古代曾有用牛等动物的角或皮来作镜框，但现在已不再使用玳瑁甲 是天然材料的代表之作，主要取材于玳瑁的壳，一般能做镜框的玳瑁传说需要上百年，其优点是：重量轻、非常耐用，色泽光亮，不会使皮肤过敏玳瑁甲的品质以颜色而论，有琥珀、金黄、亚黄、灰暗、中斑、中红深斑和乌云八种玳瑁架价格贵，并且玳瑁已被国家列为保护动物，所以已很少使用，这样一来玳瑁架的价值就更高了金属材料主要有铜合金、合金架蒙耐尔、镍铬合金、记忆合金、不锈钢、开金架、铂金架等铜合金 以铜和其它金属混合材料制成主要有锌白铜(铜镍锌合金)、黄铜、铜镍锌锡合金、青铜、镍 铜合金等。

蒙耐尔合金 由这种材料制作的镜架易于加工，是高度耐腐蚀的合金，其弹性较差，一般作为中高档镜架的材料镍铬合金 又称为新合金，色泽为银白色，弹性较差记忆合金 具有超弹性，当用力弯曲或拉紧后放松，形状忘记合金便会恢复原状纯钛架 钛是种超轻量的金属，有其它材料所无可比拟的轻盈，富有弹性，比其它任何金属更耐腐蚀，对汗水，比钢铁更耐磨钛金属能将百分之百的侵蚀阻隔在外效果优于铂金开金架 是金合金做材料的镜架由于纯金很柔软，所以用黄金做镜架时，一般要添加银、钢或其它金属以增加强度和韧性现在，开金一般用作金属架的表面处理材料铂金架架 铂金是一种白色金属，质重而价昂，纯度为 95% 塑料材料主要是醋酸纤维镜架，根据制作工艺的不同，可分为板材架、注塑架板材架 用醋酸纤维板材切割加工的镜架板材其特性是不易燃烧、比较轻，几乎不受紫外线的照射而变色，硬度较大光泽度较好，耐用，不易加热加工，款式较美观，配戴后不易变形注塑架 用醋酸纤维颗粒用注塑机挤压而成型 镜架材料在质量上要求如下：*镜架各部位具有柔韧性和坚固性*质轻*抗腐蚀性能优良，这会便镜架不易变旧 ，而且能保护镜架免受化学物质的侵蚀(也可镀上适当的膜层)一、金属镜架(1)加工方法主要由零件加工、装配、抛光和表面处理四道工序组成。

一副眼镜架通常由二、三十种零件组成，主要有镜圈、镜脚、鼻托、铰链、锁紧块和螺丝等等 零件材料的性能及尺寸精度直接决定了后道工序的加工工艺及最终产品质量，因而零件加工工序至关重要对构成眼镜零件金属材料的选择主要以材料指标优劣为依据，即：机械性能(包括强度、弹性、塑性)、工艺性(包括冷、热加工成型性)、耐腐蚀性、焊接性、切削加工性、耐磨性、电镀性、色度等眼镜金属材料的不断发展都是围绕以上性能进行研究、提高来加以实现的2)表面处理金属镜架的制造一般都是以某种金属为底材，然后对其表面进行处理，表面处理方法基本如下：1)包金: 又称贴金，即在底材上包上(贴上)金合金(开金)的薄片，厚约 10~ 5Oum 包金的表示方法有两种，一是所包开金占镜架重量的比例 ，比如 1/10 l2K，这表明镜架重量的十分之一为 12 开金;二是用纯金重量占镜架重量的比例表示，比如 50/1000，这表明纯金上镜架重量的 5% 2)电镀: 通过电化学的原理将某种金属镀在底材上的表面处理方法，比如镀金、镀钛、镀黑铬等等以镀金为例，在其它金属材料制成的镜架上镀金，镀钛、镀黑铬等等 以改善外观，同时使其具有金耐腐蚀的特点镀金及开金的颜色与其中其它金属的种类有关，含锌量多的偏白，含铜量多的偏黄。

3)着色: 又称喷涂着色，是通过喷涂对镜架的底材表面进行处理的方法比如环氧树脂粉末喷涂、塑料喷涂着色等等这种方法既可以得到丰富的色泽，还可进行多层着色处理二、塑料镜架(1)加工方法1)在塑料板材上把镜框和镜脚切割出来，用铰链连起来这种加工方法产品质量好，但成本高，适合少批量生产2)注塑成型，将塑料软化，注入模具内真空铸造这种加工方法自动化程度高，成本低，适合大批量生产金属材料1．加金材料：即将一金届丝作为基础，其表面包上一层开(K) 金、开金的颜色有两种：分为白色金和黄色金 oA．黄金这是一种金色金属，其延展性良好，几乎无氧化变色情况由于纯金(24K)很柔软，所以用金作眼镜架时 ．耍混入 钢、银等添加物，使其成为合金以降低品位，增加强度及韧性眼镜架含金量一般规格为 18K、14K、12K、loK B 白金这是一种白色金属，质量重而价格昂贵， 纯度为 95％2．开金与包金A．什么是开金 所谓的(K)金并不是纯金，而是由纯金与其它金属合制的合金纯金是末做成合全( 即未参入其它金属)的黄金商业上所用的开金，就是指合金中纯金对其他金 属的比例，以(K)数来表示，也就是以金的全重量的二十四分之一的倍数表示，故 24K 金为纯金.12K 金就是合金中含有十二份的纯金和十二份的其他金 属,9K 金就是合金中含有九份纯金和十五份的其他金属。

B．包金包金是品质意义,在制造包金时，是 一 层基础金属外包一层开金，而最后材料的规格是所用开金的比例及读开金的开数表示包金的表示方法有两种：十分之一 12(K)就是镜架的重量的十分 之一为 12K金；另一种是以成品中所含纯金量来表示；十分之一 12K 金即可写成 5／100 纯金(因为 12K 金中含 50／100 的纯金)同理，二十分之一 10K 金可以写成 21／looo纯金．以此类推，黄色金和白色全都可用来制造包金镜架包金眼镜架的表示方法有两种即金含量重量比在 1/20 以上时，用 GF 表示，在 1/20 以下时，用 RGP 表示 例如：①1/10 12K GF：1/10 表示含金量 1/10×12/24=1/20；12K 表示 12K的合金；GF 表示包金符号②1/10 10K RGP：1/10 表示含金量1/10×10/24=1/24；10K 表示 10K 的合金；RGP 表示 1/20 以下时的包金符号 3．铜合金材料铜合金中最为重要的为黄铜、青铜、 锌白铜等，在眼镜行业中常用的有黄铜和白铜A．铜镍锌 合全 (锌白铜)出于加工性(切削性、电镀等)良好，可用于所有的零件，是一种含Cu64、Ni18、Znl8 的三元合金。

B．黄铜(Brass)是一种含 cu63-- 65％，其余为 zn 的二元合金，色调呈黄色缺点是易变色，但由于切屑加工容易，故可用来做鼻托蕊子C．铜镍锌锡合金(Bran Kas)在这种含 Cu62、Ni23、zn1 3、Sn2 的四元合金中，由于弹性、电镀性能特别良好，耐蚀 性也优良，故可使用于边丝和印 厂形符号D．青铜 (Bronze)这是一种 Cu 、sn 合金根据所含 sn 的比例而成为具有不同性质的合金跟黄铜比，由于含有锡 sn，故价昂，加工较困难，但由于弹性极好，适合作 边丝材料，缺点是不耐腐蚀E．高强度耐蚀镍铜 合金这是一种含 Ni67、CU28、Fc2Mnl、5i 的合金，色调为带黑色的白色，耐蚀性强、弹性差，适宜于作镜架的圈以上 5 种铜合金在国内外生产的镜架中几乎都可以用作贴金材料的底料和电镀的底料来使用4.不锈钢(Stainless Steel)这是一种含 fe、Cr、Ni 的合金耐蚀性良好，随着添加物的不同而具有不同的特性弹性高，使用于作边撑和螺钉5.银极老式的镜架，由银合金组成，现代的只有国外的长柄眼镜及一些装饰夹式眼镜仍用它作原料6.电化铝材料轻、抗腐蚀、外层的氧化铝能提高材料的硬度．而且还可以染成各种醒目的颜色。

7.银色镍系铜与镍合金，再加入锌漂白．使外观成银色，故又称“洋银”它的强度大，耐腐蚀，而价比包金便宜所以可用作制小孩镜架，镜架制成后应用纯镍电镀，使外观更为光亮8.钛(Ti)这是一种质轻、耐热、耐蚀性优良的金属，已受到各行业的注意缺点是：影响加工面不稳定的因素较多9.镀铑在黄色金架上的电镀铑，所得成品即为性能稳定、美观满意的白色金框非金属材料及合成材料10.记忆金属 又称记忆钛金或 NT 合金，是混合和钛及镍经高温处理后合成有比一般的钛合金轻和超弹性的优点一、非金属材料1．龟甲这是一种用叫做玳瑁的海龟科的甲制作的镜架．属高档品产于印度洋中塞舌尔群岛这种材料的优点是：有独特的光泽，很少发生变形和失常、质轻、易于降低脸的体温，几乎可修理再生缺点是：易肮而 破损(特别是冬天)玳瑁甲在加热压的情况下，可以互相接合．便于修理，它非常耐用、重量轻、加工容易、抛光很亮，它可涂饰，一经受热，则成可塑性制成 镜架多用手工，其镜脚无需加强．加热方法多采用热盐水，也可以来用一般烘灯，玳瑁甲取自于背壳2．天然角质材料系牛等动物的角，现已多年不被采用，现在所指的“角眼镜”系统用塑料制成的二、塑料及合成材科1 赛璐璐(Ceuu Loid)原料：塑料有两大类，即热塑性和热固性塑料。

热塑性塑胶是经加热成形后，可以再加热后回复到可塑性、用来制造眼镜 架的材料属于这种塑胶，如硝酸纤维、假象牙、赛璐璐、酪索、醋酸纤维、乙烯树脂、环氧树脂及丙烯酸甲酮等；热固性塑胶是经加热后，一但成形，就不能用热再 将之回复到可塑状态它们可能会燃烧、熔化，有的完全不燃烧能防火，但不能再将它回复到模糊状态赛璐璐是以硝酸纤维素作为主要材料，它与樟脑和软化剂制成赛璐珞是美 HyaM 兄弟在 1869 年试制成功，它是一种加热成型的原分于有机化合物．它的生产流程示意 A 如下：短棉纤维?硝化)椣跛嵯宋 饕煌阉 话韬鸵还 艘痪换 换煺芬谎箍橐慌倨 桓稍镆簧瞎狻?/P>眼镜工业主要用厚 35mm 一 8Mm 的赛璐璐片为基本材料，o 7mm 厚为夹层材料特性：密度为 134?．4，吸水率低、可塑性好、易加工成形、外观漂亮、着色性好，但易褪色、硬度较大、不易扭 弯、摩擦时有樟脑味，易受酸性物质侵蚀、溶于丙酮、对人体皮肤基本不起过敏作用，易燃、且快、火焰强、爆炸温度 170Y，成型温度为 80 一 120Y，软化 点在 65Y因此，赛璐珞应冷藏．不能接近高温及火焰，它易老化发黄变脆.2．醋酸纤维素树脂原料：系精制棉子油或木浆料中的天然纤维素与醋酸进行化学反应后再添加可塑剂和稳定剂而成，它的主要原料为醋酸纤维素。

特性：透明性好、易着色、易抛光、手感良好、成型加工性良好、抗曝晒性良好，几乎不会老化，难燃烧，万一着火，燃 烧温度较底、速度也较慢，无有害气体产生，比重为 1．23 一 1．32，吸水性 2％?％，变形温度较赛璐珞低，为 60Y 开始变形．耐汽油性能较好，但易为 酮、醋、烷基类及高浓度酸、碱浸蚀由于醋酸纤维索树脂的优良性能及特别美丽的外观，它已逐渐取代赛璐珞而成为镜架的主要原料，我国目前已经广泛应用，可以预见，醋酸纤维素树脂在眼镜行业的前途大有作为3 丙烯酸酯(Acry Lies)又称压力克，商用名为 Pe9Pex，这是丙烯酸树脂衍生物中的一种做眼镜的压克力材料是一大张的，有不少种颜 色，它还可染色，它的优点是坚而脆．不变型，它也是一种惰性材料．它不受人的皮肤或身体分泌物的影响而变化，因此它甚至也可用外科手术植入眼内作假眼球或 制成角膜接触镜，它的密度为 1．8，不易老化，但软化点较高.4 环氧树脂(0Ptyl)它既具有热塑性塑料的热成形性质．又具有热固性塑料那样具有尺寸稳定性，它是在 1968 年由奥 wilnelln Auger 公司引进眼镜业．在制造镜架时，它采用模塑成型因此，镜框的伸、缩幅度有限，它的软化温度在 80Y，它的染色可在制造中或制造后进行，而且， 染色性能较。