В процессе эксплуатации очковых линз одной из основных причин ухудшения их свойств является абразивный износ, который проявляется как возникновение царапин на поверхности линз в результате контакта этой поверхности с различными предметами и твердыми (как правило, кварцевыми) частицами пыли.
Абразивному износу подвержены очковые линзы из всех видов материалов, хотя минеральные очковые линзы являются значительно более устойчивыми, чем органические. С самого начала выпуска органических очковых линз в промышленных масштабах возникла необходимость оценки устойчивости их к абразивному износу. Производители очковых линз разрабатывали различные методики, заключающиеся в испытании образцов очковых линз в условиях, имитирующих образование царапин в процессе эксплуатации. В литературе описаны различные методы испытаний, результаты которых не всегда коррелируют между собой: определение микротвердости поверхности, испытание методом падающего песка, истирание каким-либо абразивным материалом при дозированной нагрузке, царапанье металлической щеткой и другие. В японских патентах приводится такая характеристика поверхностных свойств пластмассовых очковых линз, как твердость в единицах "H", которая определялась при царапании поверхности очковых линз чертежными карандашами различной твердости. Однако до настоящего времени не создано универсального метода оценки абразивостойкости, позволяющего быстро произвести количественную оценку этой немаловажной характеристики. Все существующие методы фактически служат для определения разных сторон абразивного износа, так как имитируют лишь один из реальных факторов, вызывающий образование царапин на поверхности очковых линз.
Для реальной оценки абразивостойкости органических материалов и упрочняющих покрытий желательно применять несколько методов испытаний. Следует отдавать предпочтение не тем очковым линзам, которые успешно прошли испытание каким-либо одним методом, а тем, которые показывают оптимальные результаты в нескольких тестах. Именно так поступает крупнейший мировой производитель очковых линз - компания "Essilor". Очковые линзы с упрочняющими покрытиями из каждой партии проходят выборочный контроль с применением двух абразивных методов испытаний и одного химического. Приведем краткие описания наиболее часто применяемых в настоящее время методов оценки абразивостойкости.
Тест Байера
Очковая линза совершает поступательные движения относительно подложки, на которую насыпаны частицы абразивного порошка (песка с определенными размерами частиц). Через определенное время проводят измерение светорассеяния линзы после испытаний и сравнивают с результатами исходного образца.
Абразиметр-тест
Лента с нанесенными на ее поверхность абразивными частицами (карборундом) с заданным давлением трется о поверхность очковой линзы. После определенного числа циклов истирания проводят измерение коэффициента рассеяния проходящего света и сравнивают с контрольным образцом.
Тест с применением подушечки из стальной проволоки.
Испытание очковых линз с применением тонкой стальной проволоки проводят по-разному: во-первых, с использованием различных механических приспособлений для стабильности условий испытаний и воспроизводимости результатов, а во-вторых, натирают очковые линзы вручную - для демонстрации защитных свойств упрочняющего покрытия. После проведения испытаний проводят визуальное сравнение испытанной очковой линзы и контрольного образца.
Тест Табера
При вращении очковая линза трется о резиновое колесо Табера специальной формы, кривизна которого соответствует кривизне ее поверхности. Колесо прижимается к очковой линзе с заданным давлением. Через определенное время проводится измерение светорассеяния линзы и сравнение с контрольным образцом.
Обработка во вращающемся барабане
Существуют различные методы испытаний подобного типа, при которых очковые линзы помещают в барабан, заполненный абразивными частицами определенного размера. После определенного времени вращения барабана линзы извлекают и сравнивают коэффициент светорассеяния.
В нашей стране в конце 80-х - начале 90-х годов выпускаемые на ИОМЗ опытные партии органических очковых линз испытывали на абразивостойкость при истирании цилиндром из отвержденной эпоксидной смолы, причем кривизна поверхности цилиндра соответствовала кривизне базовой поверхности очковой линзы или заготовки. В ПТО "Оптика" (Санкт-Петербург) для оценки абразивостойкости применяли методику из ГОСТ 21306-75, согласно которой истирание производили при соприкосновении вращающихся очковых линз с резиновым наконечником через батистовую ткань. В настоящее время эта методика испытания абразивостойкости в качестве дополнения № 7.8а внесена в ГОСТ Р 51044 -97. Очковые линзы должны выдерживать 1000 оборотов без появления визуально различимой царапины. Хотя данная методика является в некоторой мере субъективной, она все же помогает отбраковывать некачественные очковые линзы, хотя также имитирует лишь одну из сторон абразивного износа. Мне приходилось испытывать органические очковые линзы зарубежных производителей, и на некоторых образцах не удавалось обнаружить царапину и после прохождения 6000 оборотов.