11、此文章發表于"中國眼鏡科技雜志"2014年第9期刊

眼鏡架新材料的應用

随着眼鏡工業的發展，新材料在鏡架制造中的應用層出不窮。 鏡架在使用新材料設計彰顯"輕"的同時，切勿忽略其"實用性"。新材料鏡架的設計，要同時滿足："輕巧、耐用、時尚"三要素，否則産品不受市場歡迎，将會成為"短命"産品。目前，常用于眼鏡架金屬材料有：純钛、钛合金、β钛和記憶钛合金（钛鎳合金）。非金屬材料常用的有：醋酸纖維素、TR-90、鎢钛（複合材料）、PA66等。了解各種材料各自的優點與不足，有利于制造商在設計、生産眼鏡架時選擇最優方案。

1、用于制造眼鏡架的新材料

1、1金屬材料

純钛、钛合金、β钛的耐腐蝕性良好且重量輕，中高檔的金屬眼鏡架大部分使用這3種材料。

1.1.1 純钛

純钛是指钛純度達到99%以上的α钛金屬材料，其特點是：熔點高，材料輕，抗腐蝕能力強，電鍍層牢固。純钛常用退火、固溶和失效的熱處理方法。退火是為了消除内應力、提高塑性和穩定性，以獲得較好的綜合性能。

優點：與皮膚接觸不過敏，重量輕、耐用，電鍍層不易脫落，隻會随着使用年限的增加逐漸變暗。

缺點：材料偏軟，不能将鏡架制作的更細巧，隻有把線條做得較粗，才能保證穩定性和強度。

1.1.2 钛合金

優點：钛合金制作的鏡架（如圖）比一般金屬架輕48%，韌性強，耐酸堿性、抗腐蝕、穩定性高、強度高、彈性良好、表面易着色、美觀且耐用。

缺點：焊接難度大，焊接時須有惰性氣體保護，使其不能被氧化，否則不能焊接。此鏡架款式單一，适合中老年群體佩戴。

钛和鎳合金：被稱為"記憶合金"。鎳是一種容易導緻皮膚接觸性過敏的重金屬元素，長期接觸含鎳物品會引起皮膚過敏甚至緻癌。現在國内外禁止含鎳量超标鏡架生産。

1.1.3 β钛

β钛，是指在钛的零點狀态下延時冷卻完成β顆粒的钛材料，它隻是钛材料以另外一種分子狀态存在，和一般所謂的钛合金不同。具有更好的抗疲勞性能和耐環境腐蝕性能，可塑性良好，可以制成線材和薄闆，更輕巧。用來制作眼鏡架，可以獲得更多的造型和款式，是新一代眼鏡架的制作材料。對款式和重量要求較高的顧客，可以選用β钛材料的眼鏡，由于β钛的加工工藝高于純钛，一般規模較大的工廠可以生産。

用β钛制作的鏡框在受到一定外部壓力的時候會自動恢複原狀。所以一些鏡框的鏡腿或中梁都用β钛來制作，β钛的鏡框一般都比較纖細，彌補了純钛鏡框質量較重的缺點。

如左圖所示，此無框鏡架是β钛材料，重量特輕，是2005～2009年最受歡迎的鏡架，特别是受25歲以上群體青睐，在鏡架銷售中獨占鳌頭。

缺點：近視度數超過-4.50D，鏡片邊緣太厚不美觀；鏡架佩戴穩定性不佳，容易變形、鉚釘容易松動，給佩戴者帶來諸多煩惱；鏡片打孔處容易裂縫。

1.2非金屬材料

1.2.1 醋酸纖維素

醋酸纖維素材料是自上世紀80年代以來，生産非金屬鏡架的主要材料，醋酸纖維素有注塑和闆材成型兩種工藝，以闆材鏡架為代表。深受廣大顧客喜愛，是眼鏡架非金屬材料經久不衰的主流産品。

優點：不褪色，不過敏，易加工，産品流線分明和極強的立體感、時尚感等。

缺點：鏡架穩定性極差，容易變形。

如上圖所示的鏡架，由于鏡圈的材料太薄，厚度隻有4mm左右（以前的厚度是6mm、8mm、10mm），導緻鏡架穩定性極差，容易變形，樁頭鉸鍊錨不牢固容易脫落。

1.2.2 RT90

TR90：這個材料首先是由韓國人發明的複合超彈性樹脂材料，并應用在眼鏡制造上。

優點：質量輕，比純钛還略輕；柔韌度極好，不容易變形，彈性強度好。

缺點：應用上基本是注塑成型，這種材料在制成成品後是不可調整，使用時鏡架表層容易脫皮或掉色，如果不使用金屬鉸鍊，鏡架容易損壞，不耐用。

1.2.3 鎢钛

鎢钛：又名塑鋼、鎢碳、鎢碳塑鋼、航空PEI（ULTEM 中文：聚醚酰亞胺）材質。

優點：鎢钛是TR90的原材料升級版，其特性比TR90更輕、更柔軟、硬度折合度更高。

缺點：鏡腿樁頭處容易折斷、鉸鍊易斷裂、材料"超脆"及抗剪力特差、鼻托支架及托葉容易脫落。鎢钛鏡架易被損壞，故不能制作兒童鏡架。

PA66

PA66又稱尼龍66、錦綸66短纖維、聚已二酰已二胺，尼龍66在聚酰胺材料中有較高的熔點，是一種半晶體材料。

優點：具高抗張強度，柔韌耐沖擊性特優，耐磨，低溫特性好具自熄性。

缺點：使用PA66材料制成的眼鏡架，因設計不合理，除了"輕"，而無法顯現"高抗張強度，柔韌耐沖擊性"的優點。"不可整形、樁頭及鉸鍊連接處容易斷裂"等缺點較明顯。

2、眼鏡架設計與材料應用

鏡架設計時必須滿足："輕巧、耐用、時尚"三要素，忽略了"耐用"的實用性，輕巧及時尚就是一種"奢侈"的快速消費品，這隻會給環境帶來污染和材料浪費。

在非金屬新材料鏡架的設計中，要使眼鏡架的：中梁（兩鏡圈連接處）、樁頭（鏡腿及鏡圈樁頭）、鏡腿、鉸鍊等處具有抗壓、耐張力、耐拉力、耐剪力等特性，否則以上部位容易受損或易變形。

2.1部分鏡架設計中的不足部位

下列圖為新材料眼鏡架容易斷裂的樁頭和鉸鍊連接部位。

下圖中的托葉容易脫落

下圖中的支架和托葉容易脫落

下圖中的焊點及鉚釘容易脫落

2.2部分鏡架設計中連接牢固部位

下列圖為部分新材料眼鏡架比較牢固的樁頭和鉸鍊連接部位。

2．3混合鏡架

混合鏡架一般由金屬和非金屬組成

如圖，采用β钛的薄闆制作成鏡圈，與TR90制成的鏡腿，樁頭處采用金屬鉸鍊連接組合，是一款既有钛金屬特點，又有非金屬特性的完美結合鏡架。

優點：發揮了钛金屬和TR各自的優勢組合而成的鏡架，又使用金屬鉸鍊。此款彰顯了"輕薄、耐用、時尚"的三要素。在市場上很受顧客青睐。

2014/7/15

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