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Sprecher:
Markus Bausewein
Andreas Miesauer
Intro/Outro: Inka
Inhalt in dieser Folge:
Herstellungsverfahren optischer „nicht-Glas-Linsen“
Kunststofflinsen:
Press- / Schmelzverfahren
Bei diesem Verfahren wird ein Kunststoffgranulat unter einbringen von Wärme und Druck geschmolzen und in eine Form gepresst. Hierbei kann fast jede Oberfläche erzeugt werden. Je nach Größe der Optik werden hier oft mehrere Linsen in einem Werkzeug gespritzt.
Besondere Varianten der Spritzgussverfahren:
Spritzprägen
Multilayerspritzgießen
Bei diesem Verfahren werden die Linsen in mehreren Schritten gespritzt, z.B. erst der Kern, dann ein oder zwei Lagen um den Kern rum. Hierdurch werden die Zykluszeiten reduziert, da der Kern schneller abgekühlt werden kann.
Rotationsgussverfahren (auch Spindelcasting oder Schleudergussverfahren)
Bei diesem Verfahren wird die hohle Form rotiert und eine definierte Menge der Schmelze (Monomer) eingefüllt. Durch die Rotation verteilt sich das Material in der Form bis es ein Gleichgewicht erreicht. In diesem Gleichgewicht erhärtet das Material. Zumindest die Rückseite ist meist asphärisch.
Schleifen / Polieren
Das Schleifen und Polieren aus Rohlingen erfolgt wie bei Glaslinsen (siehe Folge 17). Zunächst wird ein Rohling grobgeschliffen, dann feingeschliffen und anschließend poliert.
Drehen
Beim Drehen wird ein Rohling auf der mechanischen Achse fixiert und um diese rotiert. Ähnlich wie beim Drechseln von Holz oder Drehen von Metall oder anderen Kunststoffteilen mit einem schneidenden Werkzeug bearbeitet und in die gewünschte Form gebracht.
Bei diesem Verfahren werden Linsen in der gewünschten Form im 3D-Drucker erzeugt.
Flüssiglinsen:
Electrowetting:
Hier wird die Oberflächenspannung einer Flüssigkeit mittels anlegen einer Spannung verändert. Ein Wassertropfen auf einer isolierenden Oberfläche bildet nahezu eine Kugel. Wird nun eine Spannung an den Tropfen angelegt, verliert er an Oberflächenspannung und wird flacher.
In der Praxis kann das durch verwenden zweier nicht mischender Flüssigkeiten beispielsweise Wasser und Öl in einem speziellen Gehäuse (zwei transparente Scheiben mit einer Tellerartigen Form dazwischen und Elektroden am Rand) verwendet werden, bei dem die eine Flüssigkeit eine konvexe und die andere eine konkave Form einnehmen kann. Durch anlegen der Spannung wird wieder die Form der beiden Flüssigkeiten und damit der Fokus der so entstandenen Linse verändert.
Die Produktion von Kontaktlinsen
Welche Materialien gibt es?
Erste Kontaktlinsen wurden aus Plexiglas gefertigt. Dieses ist jedoch nicht Sauerstoffdurchlässig und kann daher nicht lange getragen werden. Die Vorteile der Stabilität und des günstigen Preises sind somit nicht relevant.
Aktuelle harte Kontaktlinsen sind Sauerstoffdurchlässig und daher auch zum längeren tragen geeignet.
Weiche Kontaktlinsen bestehen aus einem Hydrogel oder Silikon-Hydrogel und sind angenehm zu tragen, da sie sich an die Oberfläche der Hornhaut anpassen und mit ihrer Durchlässigkeit diese auch Atmen lassen. Weiche Kontaktlinsen werden meist in hartem Zustand gefertigt und nach Fertigstellung bearbeitet dass sie Hydrophil werden, damit Wasser aufnehmen und weich werden. Alternativ können diese auch in weichem Zustand gefertigt werden.
Welche Herstellungsverfahren gibt es?
Grundsätzlich gibt es drei verschiedene Verfahren zur Herstellung von Kontaktlinsen:
- Formguss: Kunststoff Granulat oder schon vorgewärmter flüssiger Kunststoff wird in eine Form gegeben und bei geeigneter Temperatur und passendem Druck eine Kontaktlinse gepresst.
- Schleuderguss: Bei diesem Verfahren wird UV reaktiver flüssiger Kunststoff verwendet, der durch Rotation in einer Form verteilt wird der anschließend mit UV-Licht ausgehärtet wird bis die gewünschte Stabilität erreicht wurde.
- Drehverfahren: Bei der aufwändigsten Herstellungsweise werden Kunststoffrohlinge an einer rotierenden Halterung befestigt (kann man sich wie bei einer Drehmaschine vorstellen). Das überflüssige Material wird dann mit einem Diamantwerkzeug abgetragen, bis die fertige Linse hergestellt wurde.
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Die Intro- und Outromusik wurde mit Groovepad erstellt. Link