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Material de las lentes

Lentes minerales

Materiales para lentes minerales

Lentes minerales

Lentes minerales de ZEISS con diferentes índices de refracción de 1,5 a 1,9 (arriba en la foto) y lentes Umbramatic (abajo en la foto)

En las lentes minerales se hace una distinción entre vidrio crown (Número de Abbe > 55) y vidrio flint (Número de Abbe < 50).
Crown es una denominación procedente del inglés «crown glass» (B 270) que se utilizó para referirse a las placas vítreas circulares hechas en Inglaterra y que presentaban unos bordes en forma de corona. El nombre de vidrio flint viene de un procedimiento de producción anterior en el que se utilizaban piedras puras y transparentes de flint (cuarzo).

Antes de 1886 «crown» y «flint» eran los únicos tipos de vidrio conocidos. A partir de ese año comenzaron a desarrollarse nuevos materiales. Hasta nuestros días se siguen estudiando formas de fabricar nuevos tipos de vidrio y, en particular, tipos con un mayor índice de refracción. El objetivo es obtener la menor dispersión posible añadiendo sustancias adecuadas, incluso para materiales con un índice de refracción elevado. Además, debe garantizarse que las lentes finales están dotadas de un elevado índice de dureza y resistencia química.

Vidrio óptico

Vidrio óptico
(Foto por gentileza de Schott Glas, Maguncia)

¿Qué es vidrio?

Se entiende por vidrio toda sustancia con una estructura química semejante a la de un líquido, pero cuya viscosidad es tan alta a temperatura ambiente que ha de ser considerada como un sólido.
El vidrio tiene una estructura amorfa (no cristalina), es decir, la configuración de los átomos y moléculas no sigue ningún principio de agrupación ordenada. Desde el incoloro al coloreado y desde el transparente al opaco existe una gran cantidad de vidrios distintos.
El vidrio mineral se obtiene sobreenfriando una masa fundida, por eso a menudo es considerado un líquido sobreenfriado. De hecho, no se puede considerar formalmente como un cuerpo sólido, ya que tiene una viscosidad que no apreciamos en el uso diario. 

Vidrio mineral

¿Qué es vidrio mineral?

El vidrio mineral es el resultado de un proceso de fusión. Se compone de la siguiente mezcla:

Un 70% de sustancias vitrificantes (cuarzo).
Un 20% de materiales fundentes (potasa y sosa).
Un 10% de endurecedores (óxidos).

Material de las lentes

Masa vítrea durante el proceso de fusión en el tanque
(Foto por gentileza de Schott Glas, Maguncia)

La incorporación a la mezcla de un 1% de diferentes óxidos y fluoruros metálicos permite modificar las propiedades ópticas y el color del vidrio resultante. Por otra parte, los añadidos de óxido de plomo, titanio y lantano, por ejemplo, permiten incrementar el índice de refracción, mientras que el óxido de bario y el fluoruro reducen la dispersión. Sin embargo, con hierro, cobalto, vanadio y manganeso obtenemos lentes coloreadas para protección solar. Las propiedades fotocromáticas se obtienen añadiendo compuestos metálicos con flúor, cloro y bromo (halogenuros).

Estos componentes se colocan en un crisol y se funden a 1.400 – 1.500 °C. Para obtener un vidrio libre de burbujas de gas es necesario añadir lo que se denominan suplementos de copelación. En esta fase es necesario mezclar constantemente durante horas para evitar las estrías, las inclusiones y las vetas de color. Las piezas brutas para el tallado de lentes se obtienen por la dosificación de la masa en proceso de enfriamiento en moldes que posteriormente serán prensados automáticamente. Una vez sometidas a este prensado se lleva a cabo un proceso de enfriamiento en hornos especiales antes de procesarlas y transformarlas en las lentes terminadas.

¿Mineral u orgánica?

Consejos
Lentes minerales
Lentes minerales
Los índices de refracción muy elevados permiten una corrección con lentes delgadas incluso en el caso de ametropías muy fuertes
Gran variedad de índices de refracción de n = 1,5 a n = 1,9

Muy resistentes a los arañazos, lo que se traduce en mayor duración
Gran dureza de la superficie

Menos irisaciones en comparación con lentes orgánicas del mismo índice Dispersión cromática reducida aun en caso de un índice de refracción elevado
No hay variación del relieve de superficie en lentes bifocales y trifocales
Fusión fácil de los diferentes materiales
Reciclado poco problemático de residuos resultantes del proceso de fabricación
Método de producción no agresivo con el medio ambiente
Ninguna alteración ni de la forma ni de las propiedades ópticas con temperaturas elevadas
Elevada resistencia al calor

Posibilidad de realizar lentes adosadas o pegar pastillas diferentes, p. ej. en caso de potencias prismáticas diferentes en visión lejana y próxima
Facilidad de pegar dos materiales diferentes

Lentes orgánicas
Lentes orgánicas
Los índices de refracción elevados permiten una corrección con lentes delgadas incluso en el caso de ametropías elevadas
Margen de índices de refracción de n = 1,5 a n = 1,74
Las gafas son ligeras y agradables de llevar Peso específico bajo
Muy recomendables para niños y deportistas Alta resistencia a la rotura
Coloración personalizada independiente de la graduación mediante proceso de inmersión Coloración ilimitada
Saturación uniforme con independencia de la graduación en las lentes orgánicas Fotocromatismo superficial
En trabajos de soldadura no se generan daños en la lente Muy resistentes a las esquirlas incandescentes
Para obtener la misma dureza que en lentes minerales se requiere una capa de endurecido Dureza superficial reducida

Ejemplos de lentes

Materiales de lentes minerales
Ejemplos de lentes
Índice de refracción ne
Número de Abbe νe
 
Crown ZEISS Monofocal Esférica Mineral 1.5 1,525 58,3 Primer material para lentes minerales
Crown de bario ZEISS Monofocal Esférica Mineral 1.6 1,604 43,8 Mayor índice de refracción que el crown pero con una dispersión cromática reducida
Flint pesado ZEISS Monofocal
- Esférica Mineral 1.7
- Esférica Mineral 1.8
- Esférica Mineral 1.9

1,706
1,800
1,893

39,3
35,4
30,4
Material de alto índice para ametropías elevadas obtenido por la incorporación de titanio y lantano. En 1973 Schott fue premiada por ser la primera empresa en desarrollar este tipo de lentes.
Borosilicato ZEISS Monofocal
- Esférica Mineral 1.5 Umbramatic Marrón
- Esférica Mineral 1.6 Umbramatic Marrón

 

1,525

1,604

 

56,5

42,8

La inclusión en la masa de vidrio de cloruro y bromuro de plata les confieren propiedades fotocromáticas. Otro complemento puede ser el ácido bórico
Flint de bario ZEISS Bifocal Classic CT25 Mineral 1.6 1,684
1,755
44,2
38,1
Material utilizado en los segmentos de lentes bifocales y trifocales
 

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