眼镜架新材料的应用

徐景新/文

随着眼镜工业的发展，新材料在眼镜架制造中的应用层出不穷。镜架在使用新材料设计彰显“轻”的同时，切勿忽略其“实用性”。新材料镜架的设计，要同时满足 “轻巧、耐用、时尚”三要素，否则产品不受市场欢迎，将会成为“短命”产品。目前，常用于眼镜架的金属材料有：纯钛、钛合金、β钛和记忆钛合金（钛镍合金）；非金属材料常用的有：醋酸纤维素、TR90、钨钛（复合材料）、PA66等。了解各种材料各自的优点与不足，有利于制造商在设计、生产眼镜架时选择最优方案。

1 用于制造眼镜架的新材料

1.1 金属材料

纯钛、钛合金、β钛的耐腐蚀性良好且重量轻，中高档的金属眼镜架大部分使用这3种材料。

1.1.1 纯钛

纯钛是指钛纯度达到99%以上的α钛金属材料，其特点是：熔点高、材料轻、抗腐蚀能力强、电镀层牢固。纯钛常用退火、固溶和时效的热处理方法。退火是为了消除内应力、提高塑性和稳定性，以获得较好的综合性能。

优点：与皮肤接触不过敏，重量轻，耐用，电镀层不易脱落，只会随着使用年限的增加逐渐变暗。

缺点：材料偏软，不能将镜架制作得更细巧，只有把线条做得较粗，才能保证稳定性和强度。

1.1.2 钛合金

优点：钛合金制作的镜架（如图）比一般金属架轻48%，韧性强，耐酸碱性，抗腐蚀，稳定性高，强度高，弹性良好，表面易着色，美观且耐用。

缺点：焊接难度大，焊接时须有惰性气体保护，使其不能被氧化，否则不能焊接。此镜架款式单一，适合中老年群体佩戴。

钛和镍合金：被称为“记忆合金”。镍是一种容易导致皮肤接触性过敏的重金属元素，长期接触含镍物品会引起皮肤过敏甚至致癌。现在国内外禁止含镍量超标镜架生产。

1.1.3 β钛

β钛，是指在钛的零点状态下延时冷却完成β颗粒的钛材料，它是钛材料以另外一种分子状态存在，和一般所谓的钛合金不同，具有更好的抗疲劳性能和耐环境腐蚀性能，可塑性良好，可以制成线材和薄板，更轻巧。用来制作眼镜架，可以获得更多的造型和款式，是新一代眼镜架的制作材料。对款式和重量要求较高的顾客，可以选用β钛材料的眼镜，由于β钛的加工工艺高于纯钛，一般规模较大的工厂可以生产。

用β钛制作的镜框在受到一定外部压力的时候会自动回复原状。所以一些镜框的镜腿或中梁都用β钛来制作，β钛的镜框一般都比较纤细，弥补了纯钛镜框质量较重的缺点。

如上图所示，此无框镜架是β钛材料，重量特轻，是2005～2009年最受欢迎的镜架，特别是受25岁以上群体青睐，在镜架销售中独占鳌头。

缺点：近视度数超过-4.50D，镜片边缘太厚不美观；镜架佩戴稳定性不佳，容易变形、铆钉容易松动，给佩戴者带来诸多烦恼；镜片打孔处容易裂缝。

1.2 非金属材料

1.2.1 醋酸纤维素

醋酸纤维素材料是自上世纪80年代以来，生产非金属镜架的主要材料，醋酸纤维素有注塑和板材成型两种工艺，以板材镜架为代表。深受广大顾客喜爱，是眼镜架非金属材料经久不衰的主流产品。

优点：不褪色，不过敏，易加工，产品流线分明和极强的立体感、时尚感等。

缺点：镜架稳定性极差，容易变形。

如图所示的镜架，由于镜圈的材料太薄，厚度只有4mm）左右（以前的厚度是6mm、8mm、10mm，导致镜架稳定性极差，容易变形，桩头铰链锚不牢固容易脱落。

1.2.2 RT90

TR90：此材料首先由韩国人发明的复合超弹性树脂材料，并应用在眼镜制造上。

优点：质量轻，比纯钛还略轻；柔韧度极好，不易变形，弹性强度好。

缺点：应用上基本是注塑成型，这种材料在制成成品后不可调整；使用时镜架表层容易脱皮或掉色，如果不使用金属铰链，镜架容易损坏，不耐用。

1.2.3 钨钛

钨钛：又名塑钢、钨碳、钨碳塑钢、航空PEI（ULTEM 中文：聚醚酰亚胺）材质。

优点：钨钛是TR90的原材料升级版，其特性比TR90更轻、更柔软、硬度折合度更高。

缺点：镜腿桩头处容易折断，铰链易断裂，材料“超脆”及抗剪力特差，鼻托支架及托叶容易脱落。钨钛镜架易被损坏，故不能制作儿童镜架。

1.2.4 PA66

PA66又称尼龙66、锦纶66短纤维、聚已二酰已二胺，尼龙66在聚酰胺材料中有较高的熔点，是一种半晶体材料。

优点：具高抗张强度，柔韧耐冲击性特优，耐磨，低温特性好，具自熄性。

缺点：使用PA66材料制成的眼镜架，因设计不合理，除了“轻”，而无法显现“高抗张强度” 、“柔韧耐冲击性”的优点，“不可整形”、“桩头及铰链连接处容易断裂”等缺点较明显。

2 眼镜架设计与材料的应用

镜架设计时必须满足“轻巧、耐用、时尚”三要素，忽略了“耐用”的实用性，轻巧及时尚就是一种“奢侈”的快速消费品，这只会给环境带来污染和材料浪费。

在非金属新材料镜架的设计中，要使眼镜架的中梁（两镜圈连接处）、桩头（镜腿及镜圈桩头）、镜腿、铰链等处具有抗压、耐张力、耐拉力、耐剪力等特性，否则以上部位容易受损或易变形。

2.1 部分镜架设计中的不足部位

下列图为部分新材料眼镜架容易断裂的桩头和铰链连接部位。

下图中的托叶容易脱落。

下图中的支架和托叶容易脱落。

下图中的焊点及铆钉容易脱落。

2.2 部分镜架设计中连接牢固部位

下列图为部分新材料眼镜架比较牢固的桩头和铰链连接部位。

2.3 混合镜架

混合镜架一般由金属和非金属组成。

如上图，采用β钛的薄板制作成镜圈，TR90制成镜腿，桩头处采用金属铰链连接组合，是一款既有钛金属特点，又有非金属特性的完美结合镜架。

优点：发挥了钛金属和TR各自的优势组合而成的镜架，又使用金属铰链。此款彰显了“轻巧、耐用、时尚”的三要素，在市场上很受顾客青睐。