Якщо Ви вирішили придбати для себе окуляри в металевій оправі, радимо Вам звернути увагу на певні характеристики деяких металів. За різними даними частка металевих оправ на оптичному ринку в даний час складає 60-70%. Залежно від країни, регіону і навіть конкретного оптичного салону ці дані можуть сильно різнитися.

Які матеріали воліють сьогодні використовувати виробники для виготовлення металевих оправ і які їхні властивості? Відповіді на ці питання ви знайдете в нашому матеріалі.Всі метали можна розділити на чорні, до яких відносять залізо і його сплави, наприклад сталі і чавуни, і на інші, так звані кольорові метали і сплави. Наявністю заліза (за винятком тих випадків, коли воно використовується як легуючої добавки) кольорові метали похвастати не можуть, зате вони володіють рядом характеристик, за які їх люблять виробники очкових оправ. За фізичними властивостями Все кольорові метали можна розділити на важкі, мають щільність більше 4,5 г / см3 (до них, зокрема, відносять свинець, золото, олово, срібло, нікель, мідь, цинк, платину та ін.), І легкі , з щільністю менше 4,5 г / см3 (це алюміній, титан і марганець).

Для оптика мають значення головним чином чотири основні групи металів, кожна з яких вимагає особливого до себе ставлення: це сплави міді, нержавіюча сталь, алюміній і титан. Осібно стоїть золото cо властивою йому специфікою обробки, якою ми сьогодні неодмінно торкнемося.


Сплави міді
Мідь - це один з перших металів, освоєних людиною. На острові Кіпр мідні рудники існували вже в III тис. до н. е. Від назви острова мідь, до речі, і отримала свою латинську назву Cuprum. В якості легуючих елементів у сплавах міді найчастіше використовують нікель, цинк, олово, свинець, залізо, берилій. За складом легуючих елементів сплави міді поділяють:
-на латуні (сплав міді з цинком) ;
-бронзи (сплав міді з оловом);
-мідно-нікелеві сплави.
За кожним з цих трьох назв стоїть окреме сімейство матеріалів. Для нас становлять інтерес в першу чергу ті з них, що знайшли застосування у виробництві очкових оправ. Отже:

Олов'яна бронза. Цей сплав міді з оловом використовують для виготовлення завушинок недорогих оправ. Олов'яна бронза відрізняється невисокою корозійноїстійкістю.
Bronze 48. Сплав цієї марки створений на основі олов'яної бронзи з незначним додаванням нікелю та цинку. Добавки дозволили підвищити корозійну стійкість сплаву. Bronze 48 був розроблений виключно для задоволення потреб оптичної промисловості. Виробники оправ використовують її головним чином для виготовлення завушинок і перенісся.
Нейзильбер. З німецького Neusilber дослівно перекладається як «нове срібло». Проте ж з сріблом нейзильбер об'єднує хіба що сріблястий колір, якому сплав зобов'язаний присутністю у своєму складі нікелю. Поряд з нікелем нейзильбер також містить мідь (порядку 50%) і цинк. За великим рахунком з нейзильберу можна виготовити будь-яку деталь оправи. Однак у силу того, що матеріал помірно схильний до корозії і може викликати алергічну реакцію у користувача окулярів, застосовують його переважно у виробництві недорогих оправ. У оправах більш високої цінової категорії можуть бути використані дрібні деталі з нейзильберу, які не стикаються з шкірою. Згідно ГОСТ Р 51932-2002 «Оптика офтальмологічна. Оправи корегуючих окулярів. Загальні технічні вимоги та методи випробувань »на шарнірах, гвинтах, виготовлених з нейзильберу, допускається відсутність захисно-декоративних покриттів. Показник твердості нейзильберу тим вище, чим більше частка нікелю в його складі. (Відзначимо тут, що показник твердості сплавів є важливою характеристикою, що визначає можливість їх використання в різних конструкціях.)
Blanka Z. Так само як і сплав марки Bronze 48, цей сплав був розроблений спеціально для оптичної промисловості. По суті він являє собою вдосконалений варіант нейзильберу. Завдяки великому вмісту нікелю сплав характеризується високою корозійною стійкістю, а цинк і олово наділяють його відмінними пружними властивостями. Сьогодні цей сплав досить часто використовується у виробництві оправ високої цінової категорії в якості матеріалу перенісся, завушинок і тримачів . Проте ж і він не позбавлений недоліків. Отримання Blanka Z, так само як і інших нікельовмістних сплавів, є досить трудомістким процесом, а отже, дорогим. До того ж, маючи у своєму складі нікель, сплав Blanka Z здатний викликати алергічну реакцію у людей, сприйнятливих до даного металу.
Монель. Цей мідно-нікелевий сплав також відрізняється високим вмістом нікелю (приблизно 68%), що обумовлює високу механічну міцність матеріалу і його стійкість до корозії. До достоїнств монелю можна віднести і його еластичність, завдяки якій він підходить для виготовлення шарнірних з'єднань, перенісся і ободків оправи. При цьому матеріал знову-таки не позбавлений головного недоліку всіх нікельовмістнихсплавів: він становить небезпеку для людей, які страждають алергією на нікель.
Берилієва бронза Cu 98 Be 2 (CuBe 2). Це сплав берилію з міддю, в якому частка берилію становить від 1 до 2%. Виробництво даного сплаву є досить проблематичним в силу того, що берилій токсичний. А ось в готовому сплаві метал хімічно нейтральний, тобто не вступає в хімічні реакції і не схильний до корозії. Виробників оправ берилієва бронза приваблює передусім своєю винятковою механічною міцністю, однак, враховуючи складність отримання сплаву і його високу вартість, використовується він ними досить раціонально: лише для виготовлення невеликих деталей, схильних до підвищеного механічного навантаження.

Підсумовуючи нашу розмову про сплавах міді, хотілося б відзначити, що для виготовлення недорогих оправ виробники сьогодні досить часто використовують нейзильбер як матеріал рамки і олов'яну бронзу як матеріал завушинок. Для оправ більш високої якості, а відповідно, і більш високої цінової категорії нерідко застосовується комбінація монелю і сплаву Blanka Z, який, як зазначалося вище, підходить для виготовлення завушинок і перенісся. Високоміцний, але при цьому досить гнучкий монель годиться також для виробництва ободків оправ. Дрібні деталі навіть в дорогих оправах можуть бути виготовлені з нейзильберу, який добре обробляється і чудово піддається пайку. Ті компанії, які виробляють оправи за технологією «золото на підкладці», нерідко використовують його і в якості матеріалу основи.

Що стосується оптиків, то для них оправи, виконані зі сплавів міді, цікаві в першу чергу своєю помірною ціною і зручністю роботи з ними. Вони піддаються пайку, їх ремонт не вимагає наявності дорогого устаткування. Головний же недолік оправ із сплавів міді - це висока схильність до корозії, яка «відкриває двері» для контакту шкіри користувача з нікелем - алергеном номер один серед металів, використовуваних у виробництві очкових оправ. Для того щоб запобігти цей контакт, виробники наносять на поверхню нікельовмістнихоправ спеціальні покриття. У разі якщо єдиним захистом від нікелю служить лакофарбовий шар, велика ймовірність того, що з часом м'який лак зітреця, і іони нікелю зможуть вільно проникати в шкіру.

Нержавіюча сталь.
Даний матеріал досить популярний у виробників оправ. Він відноситься до чорних металів і являє собою сплав на основі заліза. Елемент, який робить звичайну сталь нержавіючою - це хром. Його у складі сталі повинно міститися не менше 10,5%, в іншому випадку висока корозійна стійкість сплаву буде поставлена під загрозу. Виробники якісних сталевих оправ часто використовують сталь з 18% -м вмістом хрому і 10% -м вмістом нікелю. Це так звана хромонікелева сталь. Крім уже згаданих нами заліза, хрому і нікелю, вона містить 0,12% вуглецю і до 1% інших домішок. Іноді сталь з таким складом називають медичною. Її дійсно використовують для виготовлення медичних інструментів. Завдяки своїй високій щільності вона стійка до утворення подряпин, в яких зазвичай накопичується бруд, що є сприятливим середовищем для розмноження мікробів. Стійка нержавіюча сталь і до впливу кислот і лугів, в тому числі при високих температурах.
До плюсів роботи з нержавіючої сталлю для виробників оправ можна віднести наступні: можливість виготовлення з неї дуже легких і філігранних оправ (механічні властивості нержавіючої сталі дозволяють знизити товщину використовуваних матеріалів, зменшуючи в підсумку вага виробу без погіршення характеристик міцності); легкість обробки (сталеві оправи легко декорувати); невисока щодо інших матеріалів зі схожими властивостями ціна.
Оптики люблять нержавіючу сталь за її пластичність (пластичні можливості нержавіючої сталі полегшують їм установку лінз в оправу, зменшуючи ризик їхнього розтріскування) і легкість виправки (сталеву оправу легко підігнати до лиця клієнта). А ось ремонт оправ з нержавіючої сталі може бути пов'язаний з деякими складнощами: операції з пайки і зварюванні сталевих оправ в умовах оптичної майстерні утруднені через те, що при високих температурах сталь стає крихкою.

Геніум.

Цей, віднесений до нержавіючих сталей, високотехнологічний сплав був розроблений більше двадцяти років тому виключно для задоволення потреб оптичної промисловості. Його питому вагу порівняємо з вагою титану, а ось міцність на розрив практично вдвічі вища. Важливим достоїнством геніума є і його гіпоалергенні властивості. Безпека й біосумісність цього сплаву підтверджені дослідженнями інституту Фраунхофера - одного з провідних науково-дослідних інститутів Німеччини. Про детальний його склад досі мало що відомо, він все ще зберігається в секреті. Достеменно ми знаємо лише те, що геніум не містить нікелю. Поверхня геніума - тверда і гладка, що забезпечує йому оптимальну стійкість до корозії і довговічність.

Алюміній.
Алюміній неначе створений для виготовлення очкових оправ: він стійкий до корозії, надзвичайно легкий (у три рази легше, ніж сталь, і в два рази легше, ніж титан), біосумісний. Недолік алюмінію - його невисока міцність, та й пружні властивості алюмінію залишають бажати кращого. Так що матеріал підходить здебільшого лише для виготовлення досить товстих оправ. Провести пайку і зварювання алюмінієвих деталей в умовах оптичної майстерні досить складно, тому зазвичай з'єднання деталей алюмінієвих оправ здійснюється за рахунок гвинтів або заклепок, які при необхідності легко замінити. Незважаючи на те що на оптичному ринку є виробники оправ, що спеціалізуються на виробах з алюмінію, і список їх, треба сказати, поступово розширюється, здебільшого цей матеріал все ж використовується в цілях декорування.

Титан.
«Чистий» титан. «Чистий» титан (Pure Titan) знаходиться найближче до хімічно-чистого титану, бо складається з нього більш ніж на 99,2%. Цей матеріал абсолютно не містить нікелю і вважається стовідсотково гіпоалергенним, він не схильний до корозії, надзвичайно легкий і відрізняється досить хорошими пружними властивостями. Проте з часом «чистий» титан стає крихким (ця властивість він успадкував від хімічно чистого титану). Для оптика важливо знати, що ремонт титанових оправ припускає наявність спеціального обладнання. Спаяти титанову оправу на звичайній установці не вийде: у присутності кисню титан швидко окислюється при нагріванні, що перешкоджає надійному приєднанню припою. Пайку або зварювання слід робити у вакуумі або в середовищі інертних газів. Одним з найефективніших способів ремонту титанових оправ вважається лазерне зварювання.

Титан P (Titan-P) не слід плутати з «чистим» титаном. Цей матеріал на основі титану, як би становить його серцевину, покритий товстим шаром напиляного нікелю (порядку 30 мкм). Виготовлення оправ з титану Р мало чим відрізняється від виготовлення оправ з мідних сплавів. Титан Р легко піддається пайку, завдяки чому знайшов широке застосування у виробництві недорогих оправ. Для фахівців не складає труднощів припаяти до оправі з титану Р шарніри з нейзильберу, після чого нанести на неї гальванічне покриття. Через присутність нікелю оправи з титану Р не рекомендуються користувачам окулярів з алергією на цей метал. Крім того, процес корозії нікелютеж досить естетичний. А ще оправи з титану Р погано піддаються ремонту, так як шар нікелю швидко розтріскується.

Флекс-титан (TITANflex) і аналогічні йому титанові сплави створюють методом вакуумної індукції. Подальше гаряче і холодне формування дозволяє перетворити отримані в результаті плавки блоки в дріт, аркуші або трубки, а термомеханічна обробка - зробити їх супереластичними при певному температурному режимі (флекс-титан в 10 разів еластичнішою пружинної сталі). Склад цих титанових сплавів досконально нам невідомий.

Як би там не було, безперечно те, що оправи, які виготовлені з флекс-титану і схожих з ним сплавів, мають ефект «пам'яті» форми. Навіть якщо оправу з флекс-титану старанно деформувати, вона все одно без спотворень повернеться до своєї початкової форми. Як правило, спроби спаяти або зварити флекс-титан не увінчуються великим успіхом.

Слід взяти до уваги, що флекс-титан і аналогічні йому сплави не використовуються виробниками для виготовлення ободків і дрібних деталей оправ - для цих цілей вони використовують мідні сплави і, рідше, «чистий» титан. Також корисно знати, що матеріал все ж схильний до старіння, хоча воно і настає через тривалий час.

Золото.

Ні ювеліри, ні виробники оправ чисте золото не використовують: воно занадто м'яке (твердість золота за 10-бальною шкалою Мооса складає всього лише 2,5 бала) і занадто дороге. Кількість масових частин дорогоцінного металу в тисячі масових частин сплаву визначається пробою. Чисте золото, 1000-а проба, 24 Відповідає каратам, 958-а - 23 каратам, 917-а- 22 каратам, 750-а - 18 каратам, 583-а- 14 каратам, 375-а - 9 каратам. Золото 585-ї і більш високих проб підходить алергікам, воно не схильне до корозії і не вимагає нанесення захисного покриття. Колір золота залежить від складу лігатури. Так, червоний колір обумовлений присутністю в сплаві міді, білий - вмістом у ньому платини палладія.

Як вже зазначалося, золото - м'який метал, і тому філігранні оправи з нього виготовити досить складно. До недоліків оправ з масивного золота можна також зарахувати їх високу ціну і досить відчутну вагу. Останнє цілком закономірно, враховуючи, що золото відноситься до одних з найбільш важких металів. Саме по собі золото не володіє хорошими пружними властивостями і легко деформується, при роботі плоскогубцями на ньому можуть залишитися сліди. Зате золото володіє хорошою здатністю до споювання і зварюванню, не кажучи вже про його естетичних властивостях.