Материалы оправ

• Пластмассы
• Металлы и сплавы
• Натуральные материалы

Пластмассы

• Ацетат целлюлозы

Если немного упростить, то можно сказать, что ацетат целлюлозы вырабатывается в результате воздействия уксусной кислотой на очищенную целлюлозу, полученную из древесной массы или хлопка. Ацетат целлюлозы – один из несомненных лидеров среди материалов, используемых для производства оправ как для корригирующих, так и для солнцезащитных очков. В основном на рынке преобладают фрезерованные оправы из ацетата целлюлозы, так как они позволяют использовать большее разнообразие форм и расцветок. Значительной популярностью пользуются ламинированные «многослойные» модели, в которых применяются разноцветные слои ацетата целлюлозы, чьи пластические свойства позволяют легко делать такие «бутерброды», не опасаясь разделения слоев.

Многие коллекции оправ из ацетата целлюлозы, производимые такими компаниями, как Alain Mikli, Face à Face, Lafont, относятся к оправам высокой ценовой категории. В последние годы возрос престиж и литьевых оправ из ацетата целлюлозы: производители научились делать их почти прозрачными и придавать им самые разные оттенки.

Ацетат целлюлозы вырабатывается в результате воздействия уксусной кислотой на очищенную целлюлозу, полученную из древесной массы или хлопка 

• Кевлар

Одна из самых прочных пластмасс, служащая для изготовления медицинских оправ и солнцезащитных очков. При производстве кевлара к полиамиду добавляются упрочняющие волокна арамида – полимера, широко используемого для изготовления кабелей, бронежилетов, защитных шлемов. Из кевлара делают каски для занятий многими видами спорта, также он рекомендован для изготовления детских и спортивных очков.

• Оптил

Материал, созданный на основе эпоксидных смол. Он на 20% легче, чем ацетат целлюлозы. Эксклюзивными правами на выпуск этого материала обладает компания Safilo. Данный вид пластмассы часто используется для изготовления спортивных очков. Кроме того, он обладает выдающимися декоративными свойствами, так как позволяет включать в себя «чужеродные» элементы: кусочки ткани, металла и т. д.

• Полиамид

Синтетический полимерный материал, отличающийся высокой ударопрочностью, гибкостью и малым весом. Благодаря этим свойствам полиамид часто используется при изготовлении спортивных очков. Одним из самых популярных полиамидов является гриламид.

• Углеволокно (углеродное волокно, карбон)

Композитный материал, состоящий из волокон углерода, которые соединены между собой эпоксидными смолами и/или другими полимерами. Полимерные волокна и эпоксидные смолы добавляют в рецептуру углеволокна для повышения его прочности, вследствие чего он не уступает по этому показателю большинству металлов, при этом он легче стали и алюминия. Углеволокно сегодня используют для производства высокотехнологичных оправ класса премиум таких марок, как, например Jaguar.

В оправах линии Carbon T1 от Silhouette карбон используется для декорирования заушников, выполненных из титана и фименного полимера SPX+

• NXT

Полимер, характеризующийся превосходными оптическими и механическими характеристиками. Он обладает повышенной прочностью, эффектом памяти формы, устойчивостью к воздействию многих химических веществ и стопроцентной биосовместимостью. Этот материал не реагирует на воздействие ультрафиолетовых лучей, не вступает в контакт с кожей или косметикой и потому изделия из него не изнашиваются. Не менее важно и такое свойство NXT, как прозрачность, благодаря чему оправа из NXT не скрывает лица ее обладателя, а, напротив, выгодно подчеркивает его индивидуальность.

Французская компания Eye'DC одной из первых стала использовать материал NXT в производстве оправ

Металлы и сплавы

Для изготовления металлических оправ используются главным образом четыре основные группы металлов: это сплавы меди, нержавеющая сталь, алюминий и титан.

• Сплавы меди

Медь – это один из первых металлов, освоенных человеком. На острове Кипр медные рудники существовали уже в III тыс. до н. э. От названия острова медь, кстати, и получила свое латинское название Cuprum. В качестве легирующих элементов в сплавах меди чаще всего используют никель, цинк, олово, свинец, железо, бериллий. По составу легирующих элементов сплавы меди разделяют:

• на латуни (сплав меди с цинком)*;
• бронзы (сплав меди с оловом);
• медно-никелевые сплавы.

За каждым из этих трех названий стоит отдельное семейство материалов. Для нас представляют интерес в первую очередь те из них, что нашли применение в производстве очковых оправ. Итак:

Латунь марки Л85**. Соня Лангерман (Sonja Langermann), автор статьи «Материалы, используемые в производстве металлических оправ», опубликованной в 2008 году немецким оптическим журналом Focus в рубрике «Мастерская»***, указывает на то, что из-за высокой вероятности коррозии использование латуни этой марки производителями очковой оптики значительно сократилось.

Оловянная бронза. Этот сплав меди с оловом используют для изготовления заушников недорогих оправ. Оловянная бронза отличается невысокой коррозийной стойкостью. 
Bronze 48. Сплав этой марки создан на основе оловянной бронзы с незначительным добавлением никеля и цинка. Добавки позволили повысить коррозийную стойкость сплава. Bronze 48 был разработан исключительно для удовлетворения нужд оптической промышленности. Производители оправ используют ее главным образом для изготовления заушников и переносицы.

Нейзильбер. С немецкого Neusilber дословно переводится как «новое серебро». Однако же с серебром нейзильбер объединяет разве что серебристый цвет, которому сплав обязан присутствием в своем составе никеля. Наряду с никелем нейзильбер также содержит медь (порядка 50%) и цинк. По большому счету из нейзильбера можно изготовить любую деталь оправы. Однако в силу того, что материал умеренно подвержен коррозии и может вызвать аллергическую реакцию у пользователя очков, применяют его преимущественно в производстве недорогих оправ. В оправах более высокой ценовой категории могут быть использованы мелкие детали из нейзильбера, которые не соприкасаются с кожей. Согласно ГОСТ Р 51932-2002 «Оптика офтальмологическая. Оправы корригирующих очков. Общие технические требования и методы испытаний» на шарнирах, винтах и заклепках, изготовленных из нейзильбера, допускается отсутствие защитно-декоративных покрытий. Показатель твердости нейзильбера тем выше, чем больше доля никеля в его составе.

С немецкого Neusilber дословно переводится как «новое серебро». Однако же с серебром нейзильбер объединяет разве что серебристый цвет, которому сплав обязан присутствием в своем составе никеля 

Blanka Z. Так же как и сплав марки Bronze 48, этот сплав был разработан специально для оптической промышленности. По сути он представляет собой усовершенствованный вариант нейзильбера. Благодаря большому содержанию никеля сплав характеризуется высокой коррозийной стойкостью, а цинк и олово наделяют его отличными упругими свойствами. Сегодня этот сплав довольно часто используется в производстве оправ высокой ценовой категории в качестве материала переносицы, заушников и держателей носоупоров. Однако же и он не лишен недостатков. Получение Blanka Z, равно как и других никельсодержащих сплавов, является довольно трудоемким процессом, а следовательно, дорогим. К тому же, имея в своем составе никель, сплав Blanka Z способен вызвать аллергическую реакцию у людей, восприимчивых к данному металлу. 

Монель. Этот медно-никелевый сплав также отличается высоким содержанием никеля (примерно 68%), что обуславливает высокую механическую прочность материала и его устойчивость к коррозии. К достоинствам монеля можно отнести и его эластичность, благодаря которой он подходит для изготовления шарнирных соединений, переносицы и ободков оправы. При этом материал опять-таки не лишен главного недостатка всех никельсодержащих сплавов: он представляет опасность для людей, страдающих аллергией на никель.

Бериллиевая бронза Cu 98 Be 2 (CuBe 2). Это сплав бериллия с медью, в котором доля бериллия составляет от 1 до 2%. Производство данного сплава является довольно проблематичным в силу того, что бериллий токсичен. А вот в готовом сплаве металл химически нейтрален, то есть не вступает в химические реакции и не подвержен коррозии. Производителей оправ бериллиевая бронза привлекает прежде всего своей исключительной механической прочностью, однако, учитывая сложность получения сплава и его высокую стоимость, используется он ими весьма рационально: лишь для изготовления небольших деталей, подверженных повышенной механической нагрузке.
Подытоживая наш разговор о сплавах меди, хотелось бы отметить, что для изготовления недорогих оправ производители сегодня довольно часто используют нейзильбер как материал рамки и оловянную бронзу как материал заушников. Для оправ более высокого качества, а соответственно, и более высокой ценовой категории нередко применяется комбинация монеля и сплава Blanka Z, который, как указывалось выше, подходит для изготовления заушников и переносицы. Высокопрочный, но при этом достаточно гибкий монель годится также для производства ободков оправ. Мелкие детали даже в дорогих оправах могут быть изготовлены из нейзильбера, который хорошо обрабатывается и великолепно поддается пайке. Те компании, которые производят оправы по технологии «золото на подкладке», нередко используют его и в качестве материала основы.

Что касается потребителей, то им оправы, выполненные из сплавов меди, интересны в первую очередь своей умеренной ценой. Главный же недостаток оправ из сплавов меди - это высокая подверженность коррозии, которая «открывает двери» для контакта кожи пользователя с никелем - аллергеном номер один среди металлов, используемых в производстве очковых оправ. Для того чтобы предотвратить этот контакт, производители наносят на поверхность никельсодержащих оправ специальные покрытия. В случае если единственной защитой от никеля служит лакокрасочный слой, велика вероятность того, что со временем мягкий лак изотрется, и ионы никеля смогут свободно проникать в кожу.

• Нержавеющая сталь

Нержавеющая сталь, или нержавейка. Данный материал довольно популярен у производителей оправ. Именно он стал визитной карточкой немецкой компании ic! berlin, за которой закрепилась репутация авангардиста.

Нержавеющая сталь относится к черным металлам и представляет собой сплав на основе железа. Элемент, который делает обычную сталь нержавеющей, – это хром. Его в составе стали должно содержаться не менее 10,5%, в противном случае высокая коррозийная стойкость сплава будет поставлена под угрозу. Производители качественных стальных оправ часто используют сталь с 18%-м содержанием хрома и 10%-м содержанием никеля****. Это так называемая хромоникелевая сталь. Кроме уже упомянутых нами железа, хрома и никеля она содержит 0,12% углерода и до 1% прочих примесей. Иногда сталь с таким составом называют медицинской. Ее действительно используют для изготовления медицинских инструментов. Благодаря своей высокой плотности она устойчива к образованию царапин, в которых обычно скапливается грязь, являющаяся благоприятной средой для размножения микробов. Устойчива нержавейка и к воздействию кислот и щелочей, в том числе при высоких температурах.
К плюсам работы с нержавеющей сталью для производителей оправ можно отнести следующие: возможность изготовления из нее очень легких и филигранных оправ (механические свойства нержавеющей стали позволяют снизить толщину используемых материалов, уменьшая в итоге вес изделия без ухудшения прочностных характеристик); легкость обработки (стальные оправы легко декорировать); невысокая относительно других материалов со схожими свойствами цена.

Оптики любят нержавеющую сталь за ее пластичность (пластические возможности нержавеющей стали облегчают им установку линз в оправу, уменьшая риск их растрескивания) и легкость выправки (стальную оправу легко подогнать к лицу клиента). А вот ремонт оправ из нержавеющей стали может быть сопряжен с некоторыми сложностями: операции по пайке и сварке стальных оправ в условиях оптической мастерской затруднены из-за того, что при высоких температурах сталь становится хрупкой.

Гениум. Этот относимый к нержавеющим сталям высокотехнологичный сплав был разработан более двадцати лет назад исключительно для удовлетворения нужд оптической промышленности. Его удельный вес соизмерим с весом титана, а вот прочность на разрыв практически вдвое выше. Важным достоинством гениума является и его гипоаллергеность. Безопасность и биосовместимость этого сплава подтверждены исследованиями института Фраунхофера – одного из ведущих научно-исследовательских институтов Германии. О детальном же его составе до сих пор мало что известно, он все еще хранится в секрете. Доподлинно мы знаем лишь то, что гениум не содержит никеля. Поверхность гениума - твердая и гладкая, что обеспечивает ему оптимальную устойчивость к коррозии и долговечность. 

• Дамасская сталь

Дамасская сталь – это сталь, получаемая путём ручной ковки. Технология ее изготовления известна человечеству с незапамятных времен, она подразумевает многократное складывание слоев металла с последующей их проковкой. Следы складок образуют рельефные узоры, которые хорошо просматриваются на поверхности металла. Сегодня дамасская сталь, отличающаяся великолепными эксплуатационными характеристиками, используется в производстве коллекционных ножей, прежде всего охотничьих, а вот в коллекциях оправ её встретишь не часто. Коллекция Chrome Hearts – скорее исключение из правил.

• Алюминий

Алюминий как будто создан для изготовления очковых оправ: он устойчив к коррозии, необычайно легок (в три раза легче, чем сталь, и в два раза легче, чем титан), биосовместим. Недостаток алюминия - его невысокая прочность, да и упругие свойства алюминия оставляют желать лучшего. Так что материал подходит по большей части лишь для изготовления довольно толстых оправ. Произвести пайку и сварку алюминиевых деталей в условиях оптической мастерской довольно сложно, поэтому обычно соединение деталей алюминиевых оправ осуществляется за счет винтов или заклепок, которые при необходимости легко заменить. Несмотря на то что на оптическом рынке есть производители оправ, специализирующиеся на изделиях из алюминия, и список их, надо сказать, постепенно расширяется, по большей части этот материал все же используется в целях декорирования.

• Титан

«Чистый» титан. «Чистый» титан (Pure Titan) находится ближе всех к химически чистому титану, ибо состоит из него более чем на 99,2%. Этот материал абсолютно не содержит никеля и считается стопроцентно гипоаллергенным, он не подвержен коррозии, необычайно легок и отличается довольно хорошими упругими свойствами. Однако со временем «чистый» титан становится хрупким (это свойство он унаследовал от химически чистого титана), и если титановая оправа ломается, то ремонтировать её придётся на специальном оборудовании. Одним из самых эффективных способов ремонта титановых оправ считается лазерная сварка.

Еще одной особенностью «чистого» титана является его склонность к самопроизвольной «холодной сварке», которая имеет место при взаимодействии титановых поверхностей. Для того чтобы избежать их «сцепления», производители оправ используют в титановых оправах винты, выполненные из других металлов, например из нейзильбера или нержавеющей стали, но не из титана. По той же причине крепежные винты они предусмотрительно прокладывают шайбами, которые можно обнаружить при развинчивании. Чаще всего шайбы выполнены из нержавеющей стали.

Бета-титан. Бета-титан (Beta-Titan) - это сплав титана, который имеет в своем составе 22% ванадия и 4% алюминия. Таким образом, доля собственно титана составляет в нем 74%. В отличие от «чистого» титана бета-титан не является хрупким. Он эластичен, гибок и прочен и благодаря этим качествам находит широкое применение в производстве не только полноободковых оправ, но и изящных безободковых конструкций. В пользу бета-титана говорят также его устойчивость к коррозии, биосовместимость, долговечность, возможность нанесения покрытий и окрашивания в разные цвета. Но, как и в случае с оправами из «чистого» титана, оправы из бета-титана довольно сложно ремонтировать. К счастью, необходимость в этом возникает довольно редко. Бета-титан является одним из излюбленных материалов таких компаний как Ørgreen, Silhouette, а также Lindberg, которые также использует в работе и другие виды титана.

Титан P. Титан P (Titan-P) не следует путать с «чистым» титаном. Этот материал на основе титана, как бы составляющего его сердцевину, покрыт толстым слоем напыленного никеля (порядка 30 мкм). Изготовление оправ из титана P мало чем отличается от изготовления оправ из медных сплавов. Титан P легко поддается пайке, благодаря чему нашел широкое применение в производстве недорогих оправ. Для специалистов не составляет труда припаять к оправе из титана P шарниры из нейзильбера, после чего нанести на нее гальваническое покрытие. Из-за присутствия никеля оправы из титана P не рекомендуются пользователям очков с аллергией на этот металл. Кроме того, коррозирует никель тоже довольно неэстетично. А еще оправы из титана P плохо поддаются ремонту, так как слой никеля быстро растрескивается. 
Флекс-титан и схожие с ним сплавы. Флекс-титан (Titanflex) и аналогичные ему титановые сплавы создают методом вакуумной индукции. Последующая горячая и холодная формовка позволяет преобразовать полученные в результате плавки блоки в проволоку, листы или трубки, а термомеханическая обработка - сделать их суперэластичными при определенном температурном режиме (флекс-титан в 10 раз эластичнее пружинной стали). Состав этих титановых сплавов досконально нам неизвестен. Соня Лангерман, автор уже упомянутой нами выше статьи, указывает на высокое содержание собственно титана и низкий процент других металлов в флекс-титане и аналогичных ему сплавах.***** В то же время ее коллега Франк Зонненберг (Frank Sonnenberg) в своей статье «Альтернативы очков для детей с контактным аллергическим дерматитом», размещенной в журнале Focus в 2012 году, приписывает главную роль в сплаве отнюдь не титану, а никелю, доля которого может достигать 50%, и объясняет удивительную гибкость флекс-титана именно присутствием никеля.******

Как бы то ни было, бесспорно то, что оправы, которые изготовлены из флекс-титана и схожих с ним сплавов, обладают эффектом «памяти» формы. Даже если оправу из флекс-титана старательно деформировать, она все равно без искажений вернется к своей изначальной форме. Как правило, попытки спаять или сварить флекс-титан не увенчиваются большим успехом.

Следует принять во внимание, что флекс-титан и аналогичные ему сплавы не используются производителями для изготовления ободков и мелких деталей оправ - для этих целей они предпочитают медные сплавы и, реже, «чистый» титан. Также полезно знать, что материал все же подвержен старению, хотя оно и наступает через длительное время.

• Золото

Ни ювелиры, ни изготовители оправ чистое золото не используют: оно слишком мягкое (твердость золота по 10-балльной шкале Мооса составляет всего лишь 2,5 балла) и слишком дорогое. Количество массовых частей драгоценного металла в 1000 массовых частей сплава определяется пробой. Чистое золото, 1000-я проба, соответствует 24 каратам, 958-я - 23 каратам, 917-я - 22 каратам, 750-я - 18 каратам, 583-я - 14 каратам, 375-я - 9 каратам. Золото 585-й и более высоких проб подходит аллергикам, оно не подвержено коррозии и не требует нанесения защитного покрытия. Цвет золота зависит от состава лигатуры. Так, красный цвет обусловлен присутствием в сплаве меди, белый - содержанием в нем платины или палладия.

Как уже отмечалось, золото - мягкий металл, и потому филигранные оправы из него изготовить довольно сложно. К недостаткам оправ из массивного золота можно также причислить их высокую цену и довольно ощутимый вес. Последнее вполне закономерно, учитывая, что золото относится к одним из самых тяжелых металлов.

Натуральные материалы

Помимо металлов и пластмасс при изготовлении оправ используются также натуральные материалы, в частности кожа, дерево и рог.

Оправы из рога бережно контактируют с кожей, практически неощутимы на лице и абсолютно безопасны для здоровья