Разновидности оправ: используемые материалы и их характеристики

В настоящее время очки для коррекции зрения выглядят красиво и элегантно благодаря разнообразию их оправы. Её материал определяет не только внешний вид изделия, но также лёгкость и длительность использования. Дизайнеры совместно с офтальмологами подходят к решению вопроса сочетания здоровья и стиля самыми оригинальными способами. Сегодня оправы производят из пластика, металла и даже из сырья натурального происхождения.

Пластмассовые полимеры: эволюция материалов

Одним из самых популярных материалов в очковой оптике является ацетат целлюлозы. Востребованность и практичность изделий достигается благодаря следующим свойствам:

• мягкости;
• эластичности;
• прочности.

Ацетат целлюлозы – это полимерный термопластик, который получают путём взаимодействия уксусной кислоты с хлопком, шерстью или древесными компонентами. Сегодня более популярны фрезерованные оправы, при изготовлении которых используются листы пластмассы. Они представлены большим разнообразием фасонов и оттенков.

Гранулированная форма ацетата применяется при изготовлении литьевых оправ. Такие очки обладают лёгкостью, гипоаллергенностью, к тому же они приятны на ощупь. Сырьё пригодно для вторичной переработки, поэтому такой товар расценивается, как экологически безопасный. Большим спросом обладает ламинированная продукция, которая отличается использованием различных цветов и многослойностью ацетата целлюлозы. Хорошая пластичность материала позволяет создавать красивые модели, не разделяющиеся в процессе эксплуатации на слои.

Оправы из ацетата целлюлозы с высокой стоимостью представлены известными брендами по изготовлению очков. Среди них Alain Mikli, Lafont, Lotos.

Продукция из кевлара имеет наивысшую прочность и устойчивость к ударам. Этот материал был представлен компанией DuPont. Он производится с 1970 года из синтетических волокон полиамида и арамида. В оптике из кевлара изготавливаются оправы для очков следующих видов:

• детские;
• спортивные;
• медицинские;
• солнцезащитные.

Широко применение Kevlar получил также в производстве брони для автотехники, кабелей и в спортивной промышленности.

Оптил является эпоксидным полимером, который обладает термостойкостью и лёгкостью в сравнении с ацетатом целлюлозы. Компания Safilo активно использует этот материал для изготовления оптики. Основными его преимуществами считают способность восстановления первоначальной формы путём нагрева, если на фабричный вариант было оказано какое-то внешнее воздействие. Оптил также слабо поддаётся воздействию коррозии, человеческого пота и косметических средств. Зачастую он используется при изготовлении спортивных видов оправ.

Полиамид – полимер, широко эксплуатирующийся в оптической промышленности, так как он устойчив к повышенным температурам. Именно поэтому из него производят спортивные и солнцезащитные модели. Гриламид – разновидность полиамида – применяется для создания оправ ещё чаще. Материал ударопрочен, лёгок и весьма гибок.

Углеволокно – инновационное сырьё, основу которого составляют волокна углерода, для соединения которых применяются эпоксидные смолы или другие полимерные вещества. Такое сцепление обеспечивает высокую прочность при растяжении, что делает изделие сравнимым со сталью. Карбон широко используется во многих сферах:

• автоспорт;
• военная промышленность;
• при производстве лыж, комплектующих и проч.

Оправы из углеволокна выглядят красиво, современно и стильно. Углеродное волокно применяют для изготовления продукции люкс-класса фирм Jaguar и TAG Heuer.

NXT – высокотехнологичный полимер. Благодаря отменным свойствам, его можно назвать идеальным в сфере производства оптических оправ. Он отличается:

• гибкостью;
• эластичностью;
• гипоаллергенностью;
• долговечностью;
• термоустойчивостью;
• лёгкостью.

Материалу присущ «эффект памяти», он невосприимчив к воздействию ультрафиолета, устойчив к косметическим и химическим веществам. Оправы из NXT обладают прозрачностью, что, несомненно, подчеркнёт достоинства лица и дополнит любой стиль.

Металлические оправы

Основным требованием к очкам, для оправ которых использованы металл и сплавы, является стойкость к коррозии. Очень важна лёгкость изделия и прочность. Чаще всего при изготовлении оправ используют сплавы меди, нержавейку, титан и алюминий. Как правило, не применяют какой-то один компонент, а дополнительно используют сплав, сочетая несколько различных материалов. Например, за базовую основу берётся титан, а для покрытия – какой-нибудь гипоаллергенный состав.

Возможно также сочетание с полимерными пластиками или натуральными материалами. Но в таком случае из дополнительного сырья изготавливаются детали очков: носоупор, ушки для дужек.

Сплавы меди в оптическом производстве

В далёком прошлом человечество стало добывать медь. Одним из самых известных рудников считается остров Кипр, именно там люди нашли металл ещё в III тысячелетии до нашей эры. Название части земли дало латинское имя Cuprum. Для улучшения свойств меди применяют добавление в её состав различных металлов: никеля, свинца, бериллия и других. Благодаря легированию, медные сплавы делятся на:

• латунные (медь с цинком);
• бронзовые (медь с оловом);
• медно-никелевые.

Кроме основных металлов, они объединяет целую совокупность материалов. В оптическом производстве используется достаточное количество разновидностей сплавов на основе меди.

Латунь марки Л85 потеряла популярность у производителей после выпуска в 2008 году нашумевшей статьи в журнале Focus. Её составитель Соня Лангерман подметила высокую возможность коррозии, если при производстве оправ для очков использовать латунь.

Оловянная бронза отлична нестабильным проявлением коррозийных свойств. Чаще из неё изготавливали дужки в дешёвых оправах.

Bronze 48 – это сплав, изготовленный специально для оптического производства. Он содержит оловянную бронзу, никель и цинк. Благодаря дополнительным компонентам, изделия более устойчивы к ржавчине. Фирмы используют сплав для выпуска дужек, заушников, переносицы, носоупора.

Neusilber в переводе с немецкого означает «новое серебро». Но ничего общего с этим благородным металлом он не имеет, кроме цвета. Серебристость сплава достигается благодаря входящему в состав никелю, который обеспечивает и твёрдость изделий. Чем больше этого металла, тем она выше. Нейзильбер также содержит цинк и 50% меди. Производители изготавливают из этого материала практически любые детали очков. Но такие изделия отличаются низкой ценой из-за подверженности коррозии. К тому же высок риск развития аллергических реакций.

Компании, зарекомендовавшие себя как качественные изготовители оправ, применяют нейзильбер для мелких деталей, не имеющих контакта с кожей. В соответствии с ГОСТом, разрешено не использовать специальное защитное покрытие для декора.

Blanka Z разрабатывался только для оптического производства. Является более совершенным сплавом, чем нейзильбер. Входящее в состав большое количество никеля обеспечивает высокую устойчивость изделия к ржавчине. Цинк и олово гарантируют упругость. Однако оправы из Blanka Z предлагаются по более высоким ценам. Среди минусов можно выделить:

• никельсодержащий сплав имеет сложную технологию производства;
• дороговизна процесса получения;
• возможно развитие аллергических реакций.

Производители применяют сплав чаще всего для изготовления переносицы, держателей носоупоров и заушников.

Монель содержит в своём составе 67–68% никеля, всё остальное приходится на медь и другие металлы. Изделия из этого сплава отличают прочность, устойчивость к коррозии, эластичность. Благодаря таким свойствам, его используют для соединений в виде шарниров, переносицы и ободков. Способен вызывать аллергию у тех, кто не воспринимает никель.

Бериллиевая бронза (Cu 98%, Be 2%) – соединение небольшого количества бериллия и меди. Технология получения сплава затруднена ввиду токсичности материала. Но в готовой продукции вещество нейтрально и не может вступать в различные реакции с химикатами. Высокая прочность сырья очень ценится многими производителями. Но так как из-за трудностей выработки стоимость получения сплава довольно высока, то компании применяют его только при изготовлении миниатюрных деталей, на которые может воздействовать механическая сила.

Сплавы меди широко применяются в комбинации друг с другом. Многие изготовители, производящие недорогие оправы, сочетают в своих изделиях нейзильбер и оловянную бронзу. Более высококлассная продукция из средней ценовой категории состоит из монеля и blanka Z. Большинство деталей подвергается тщательной обработке и покрытию, благодаря чему простой нейзильбер может использоваться даже в дорогих оправах.

Спрос на оптическую продукцию, рамка которой состоит из меди, всегда будет высок. Объяснение тому – приемлемая цена. Единственным минусом медных сплавов является возможность аллергических реакций на некоторые составляющие. Возможность появления коррозии снимается многими производителями путём нанесения специального покрытия. Таким образом, происходит защита кожного покрова от контакта с аллергенным металлом. Но со временем лакокрасочный слой стирается, и проблема появляется снова.

Нержавеющая сталь при изготовлении оправ

Изделия из нержавейки отличаются высокой прочностью, небольшим весом и устойчивостью к коррозии. Эти свойства стали основой для её использования в оптической промышленности многими производителями. Немецкая компания ic! berlin является неординарным основоположником уникальной технологии сочетания материалов и безвинтового варианта крепления.

Нержавеющая сталь – это один из видов сплавов, состоящий из железа, хрома и никеля. Именно хром обеспечивает материалу нержавеющие качества. В смеси его должно быть более 10,5%, так как при меньшем его количестве не исключено образование коррозии.

Отлично зарекомендовала себя в металлургии и других сферах жизни человека хромоникелевая, или медицинская сталь. В её состав входят:

• 18% хрома;
• 10% никеля;
• 0,12% углерода;
• 1% приходится на иные компоненты.

Такую сталь применяют для изготовления медицинского инструментария, отсюда и название. Нержавейка обладает свойством устойчивости к различным механическим воздействиям, ей не страшны царапины, выемки, в которых могут размножаться микробы и бактерии. Сплав невосприимчив к кислотам, щелочам, даже при повышенных значениях температурного режима.

В оптическом производстве нержавеющая сталь ценится возможностью применения её при изготовлении оправ, они получаются очень лёгкими и аккуратными. Свойства сплава позволяют уменьшить толщину листа, из которого формируется изделие, причём характеристики прочности будут сохранены. Оправы из нержавейки легко поддаются декорированию и украшениям. Отдельно следует выделить невысокую стоимость материала.

Благодаря свойству пластичности стали, специалисту легко вставлять линзы в оправу. Исключается возможность растрескивания материала. Его нетрудно деформировать с учётом особенностей лица клиента.

Небольшим недостатком является дорогостоящий и затруднённый ремонт. При нагревании нержавейка становится очень хрупкой, поэтому демонтировать оправу в мастерской по реконструкции очков часто бывает невозможно.

Гениум относится к разновидностям нержавеющей стали и является уникальным сплавом, специально созданным для оптического производства. Отличается лёгкостью, эквивалентной титану, но прочность у него в два раза выше. Гладкая поверхность обеспечивает высокую устойчивость к коррозии и длительный срок использования. Особой чертой считается абсолютная гипоаллергенность, что подтвердили сотрудники института Фраунхофера. Исследования одного из самых известных научно-исследовательских учреждений доказали безопасность и совместимость материала с человеческим организмом. Хотя состав гениума не разглашается, достоверно известно, что сплав не содержит никеля.

Алюминиевые оправы

Лёгкий металл обладает очень высокой способностью противостоять коррозии. Именно за это свойство его предпочитают многие производители. Минусом алюминия является небольшая прочность, что позволяет делать только толстые оправы. Но дизайнеры нашли выход и из этой проблемы.

Винты и заклёпки – единственный способ соединения деталей из этого материала, поскольку сваривать и паять его довольно проблематично. Ремонт осуществляется путём замены составляющих оправы.

Зачастую алюминий используется для декора очков, но и при изготовлении оправ он весьма востребован.

Титан в оптической промышленности

Самым лучшим металлическим материалом в этом деле считается титан. Оправы на его основе довольно привлекательны из-за широкого спектра цветовой гаммы. Различают несколько видов сплавов.

«Титан чистый» наиболее приближен по химическому составу к настоящему металлу, так как его концентрация составляет не менее 99,2%. Отсутствие никеля полностью исключает возможность возникновения аллергических реакций. Среди достоинств также выделяют:

• антикоррозионные свойства;
• лёгкость;
• упругость.

Но следует учитывать существенный недостаток – хрупкость титана. Причём демонтаж оправ производят только на специализированном устройстве. Самым популярным и качественным методом ремонта считается сварка лазером.

Характерная черта Pure Titan – тенденция самостоятельной «холодной сварки». Такое свойство достигается длительным соприкосновением деталей из чистого металла. Для предотвращения процесса сцепления в производстве подключают использование комплектующих из других сплавов. Чаще всего применяют нейзильбер или нержавеющую сталь. А крепления и винты чередуют с шайбами для лучшей стыковки отдельных элементов оправы.

Бета-титан – материал, состоящий из трёх компонентов в различной концентрации: ванадия – 22%, алюминия – 4%, титана – 74%. Этот материал, в сравнении с характеристиками своего «чистого собрата», обладает более высокой твёрдостью. Эластичность, гибкость, прочность – именно за эти качества его применяют многие производители. Он находит применение как для полноободковых оправ, так и для изысканных безободковых изделий.

Бета-титан с лёгкостью противостоит коррозии, не вызывает аллергии и способен служить длительное время. Благодаря различным способам окрашивания существует большое количество всевозможных моделей оправ. Ремонт изделий затруднён из-за свойств металла, приобретённых со временем, но возможен, если его проводить на специальном оборудовании. Бета-метан для создания изумительных по красоте оправ предпочитают всемирно известные бренды: Silhouette и Lindberg.

Титан P намного отличается от чистого металла. Очень интересна структура материала: в середине заключён непосредственный сплав, а по краям напылён слой никеля, причём его толщина составляет не более 30 мкм. Технология изготовления в оптической промышленности очень похожа на процесс обработки оправ из медного сплава. Возможна быстрая и лёгкая пайка титана P, благодаря чему изделия имеют невысокую стоимость. Иногда оправа содержит шарниры из нейзильбера, на которые нанесён слой гальванической смеси, служащей защитным покрытием.

Среди минусов можно выделить возможные аллергии на Ni, входящий в состав. А также сложность ремонта из-за способности никеля быстро растрескиваться.

Флекс-титан и похожие сплавы формируются при помощи способа индукции в вакууме. После этого проводят процедуру горячей или холодной конфигурации. С помощью расплавления металл трансформируют в проволоку, лист или трубку. А после применения метода термохимического влияния и термообработки получается суперэластичный материал Titanflex.

Полная рецептура сплава содержится в секрете. Предположения по поводу комплектующих высказала Соня Лангерман, автор скандальной статьи о материалах, применяемых при производстве оправ. Она указала на большое процентное соотношение титана и маленькую долю других компонентов в Titanflex и подобных сплавах. Иное мнение у сотрудника Сони – Франка Зонненберга. Являясь автором статьи об альтернативных вариантах очков для детей с контактным аллергическим дерматитом, напечатанной в издании Focus, автор определяет гибкость флекс-титана следствием влияния входящего в состав никеля, причём его процент должен быть не менее 50.

Несмотря на многие споры о содержании сплава, он обладает уникальным свойством – «эффектом памяти». При различных внешних воздействиях любым способом механической деформации, оправа возвращает первоначальную форму. Интересно то, что флекс-титан не подлежит пайке и сварке. К тому же из него не изготавливают ободки и мелкие детали. Для этого производители используют медные сплавы или «чистый» титан. Со временем материал подвергается износу, хотя этот промежуток довольно длительный.

Золото в составе оправ

Настоящий чистый металл Au не используется в оптической промышленности. Всем известны его свойства мягкости и податливости. Шкала Мооса оценивает его всего в 2,5 балла, тогда как высший показатель – 10. К тому же золото – очень дорогое удовольствие для производства очков. Принято судить о весовом содержании этого благородного металла на 1000 частей сплава. Классификация проб такова:

• 1000-я согласована с 24 каратами;
• 958-я – с двадцатью тремя;
• 917-я – с 22;
• 750-я – с 18;
• 583-я – с 14;
• 375-я – с девятью.

Металл 583-й и более высоких проб может использоваться людьми, склонными к аллергии. Этот вид не подвержен коррозии и не нуждается в нанесении дополнительного защитного покрытия.

Цветовая гамма золотого сплава довольно разнообразна и зависит от его структуры. Например, красноватый оттенок получается из-за присутствия в составе медного компонента, а белый обусловлен наличием платины.

Из мягкого золота очень сложно изготавливать изысканные оправы. К тому же стоимость таких изделий довольно высока. Немаленьким будет и вес, так как металл – один из самых тяжёлых среди всех известных аналогов.

Натуральные материалы

Из естественных компонентов производители предпочитают дерево, рога, черепаховый панцирь и другие. Стоимость таких изделий значительно выше, чем у оправ из металла и пластика. Они практически не вызывают аллергии и абсолютно безопасны для здоровья. Благодаря прекрасным экологичным свойствам, оправы из натуральных материалов относят к элитному классу. Все они бережно контактируют с кожей, практически неощутимы на лице.