制作镜架的材料要求质轻、坚韧度好、牢固耐用、易加工但不易变形、对皮肤无刺激,也不易被皮肤的酸性分泌物侵蚀等等。制作镜架的材料主要分金属材料和非金属材料两大类。
一、 金属材料
金属材料是最早被应用于镜架的材料,主要经历了铜合金-镍合金-钛合金—纯钛等发展历程。
(1)金:延展性好,几乎不会氧化变色。由于纯金(24K)很柔软,所以用金制作镜架时,一般要添加其它金属以增加强度和韧性。这种添加了其它金的合金也称为开(K)金,如18K、14K、12K、10K等。
所谓开(K)金,指金合金中纯金对其它金属的比例。开(K)是黄金的成色单位,24K为纯金,象18K金成色指其中含18份的纯金,而6份为其它金属,其含金量即为75%;如果用750/1000表示的话,说明含银、铜及别的物质为250/1000;如果18K镜架的份量为40克的话,其金含量为18/24*40=30克。现在,开金一般用作金属镜架的表面处理材料。
(2)铂:这是一种白色金属,质重而价格昂贵,纯度一般为95%,在镜架上的使用同金。
(3)铜合金:
1)锌合金(铜镍锌合金):以铜为基体,以镍为主要添加元素的铀合金,称为白铜;在此基础上添加入元素锌,则称为锌白铜,是一种含Cn64、NI18、ZN18的三元合金。锌白铜材料回呈现银白色,也称为镍银,具有良好的耐腐蚀性能和中等以上的强度,弹性好,加工性(切削性能、电镀性能)良好,易于表面处理,可用于加工镜架的各种零件,也是制作儿童镜架的优良材料。
2)黄铜:以铜为基体,以锌为主要加入元素的铜合金,称为黄铜,是一种含CN63-65%,其余为ZN的二元合金。色泽呈黄色,由于切削加工容易,可用来作鼻托芯子,缺点是易变色。
3)铜镍锌锡合金:是一种含CN62、NI23、ZN13、SN2 的四元合金。由于弹性。电镀性能。耐腐蚀性良好,所以用于加工边丝等。
4)青铜:是一种铜锡合金,根据含锡比例不同,成为具有不同特性的合金。由于弹性极好,适合作边丝材料;缺点是耐腐蚀性差,加工困难,且价格较贵。
5)镍合金:又称蒙乃尔合金,是一种以金属镍为基体添加铜、铁、锰等其它元素而成的合金。蒙乃尔合金耐腐蚀性好,呈银白色,适合作边丝材料。
6)不锈钢:是一种含铁、铬、镍的合金,其中主加元素是铬,含铬量一般为12–38%之间,同时还可加入镍、钛等元素,是具有耐腐蚀性、高弹性的特殊性能钢,常用作边丝和螺丝。同时因良好的机械性能(特别是抗拉强度高)、工艺性及经济性而成为新发展起来的镜架材料,但其切削性能、焊接性能稍差。
7)铝合金:纯铝比较软,呈银白色,一般多为铝合金。铝合金质轻、抗腐蚀性好,有一硬度,有良好的冷成开特性,表面可处理成薄而硬的氧化层,可染成各种颜色。目前钛制镜架连接处的垫圈使用铝合金材料。
8)钛及钛合金:属太空材料,呈银白色,因其质轻、耐腐蚀性良好、韧性高,熔点高、耐酸耐碱,稳定性高,对人体亲和性好(仅少数人群对镍有过敏性)、表面经阳极处理可有绚丽色彩等特点,从八十年代初开始应用于镜架行业。
初期钛制镜架以加工钛为主;为了提高加工钛的强度、弹性、焊接性等其它性能,加入了铝、钒、钼、镐等其它元素,形成了钛合金。虽然钛村料加工技术难度大,但其附加值高,所以成为目前的流行趋势,现已广泛应用于镜架及金属架的表面处理。纯钛是指钛的成分达到99%以上。纯钛材料在机械加工,焊接、电镀等方面存在一些难点,使钛的应用受到了一定限制。
9)钯:属稀有金属,呈银白色,多用于镀色。
10)铑:是一种珍贵的稀土金属元素,呈白色,具有特殊的强度,在金属元素中相当于钻石在宝石中的地位。铑的硬度随着厚度层增加而增加,为了得到所需要的抗腐蚀性,涂层厚度至少必须为0。25毫微米(UM),但须不超过0。5毫微米,以保持足够的柔软性,加为内应力随着涂层厚度的增加会引起突然的断裂。
铑不会被一般的酸及某些含有溴及氯混合的酸所腐蚀,铑能抗海上空气及工业所产生的气体。含有铑合金的镜框有非常好的抗腐蚀性,同时铑也阻击了在较低涂层时镍的散乱,避免了对镍的过敏。铑的电镀非常适合于高品质的眼镜架,一般将镜架镀成银白色,性质稳定。
11)钌:一种新的贵重金属物质,象征着高贵、时髦和高品质。它是深灰色单一系列的颜色,具有均匀完美和非常不同于瓷漆或相似产品的外观;是一种非常稀少并极困难从铂矿中提炼出的矿石。镜框在镀钌的电解过程授予了决定性的抗腐蚀能力。
二、 非金属材料
(1)天然材料:
1)角质:系牛等动物的角,现在已不使用,市场上的”角框眼镜”实际上是采用塑料制成的。
2)玳瑁甲:是一种被称为玳瑁的海龟动物的壳。玳瑁产于热带、亚热带沿海地区,其背面的角质板,表面光滑,具有褐色和淡黄色相间的花纹,玳瑁甲作为镜架材料具有独特的光泽,质轻、耐用、易加工抛光、可热塑、冷时极度脆,易变形,但加热加压时可结合,故可修复,对皮肤无刺激。玳瑁甲的品质一般以颜色而论,由于玳瑁产量较少,加工时要求的技术性较高,所以玳瑁甲制作的镜架价格昂贵。
(2)人造材料:
人造的非金属材料即指塑料与合成材料。塑料材料分为两类,一是热塑性(热软化)塑料,即可反复加热、再成形,镜架用此类材料易于对镜框及镜脚进行整形;二是热固性(热硬化)塑料,一旦成形便不能再重塑,故常与热塑性塑料混合使用。常见的用于镜架的塑料材料与合成材料包括:
1)硝酸酯:又称赛璐珞,属热塑性材料。可塑性好,易加工成形,着色性好、外观漂亮,硬度较大,不易扭弯;缺点是易受酸性物质侵蚀,易燃,易褪色,老化发黄变脆,一般不刺激皮肤也不受皮肤分泌物侵蚀,少数人会有皮肤过敏,摩擦时发出樟脑气味。现在已基本不采用。
2)醋酸酯:属热塑性材料。透明性好,易着色,易加工抛光,手感好,加工性能好,不会老化,不易燃烧,耐光性好;缺点是易受酮、高浓度酸、碱侵蚀,机械强度(与赛璐珞相比)稍差。
3)丙烯树脂:又称亚克力,属热固性材料,是丙烯酸树脂衍生物中的一种。材料质硬而脆,透明,可制成许多鲜艳的颜色、重量轻、非常稳定、不易老化,软化加工的温度高,也不易变形,正是一种惰性材料,不会受人的皮肤或身体分泌物的影响而变化,缺点是软化点较高。
4)环氧树脂:质轻、染色性能较佳、不易弯曲变形,但镜框成形后伸、缩幅度有限,故对镜片尺寸要求较高。它既有热固性材料的稳定性,又具有热塑性材料的可塑性。
5)尼龙:具有高度的可塑还原性,强度大,不易破裂,一般采用注射模铸法,但在眼镜架制造中使用较少。
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