Präzisionsarbeit: Brillengläser schleifen und beschichten

 

Im Rahmen der Brillenherstellung ist das Schleifen und Beschichten der Gläser ein komplexer Vorgang. Je nachdem, ob Kunststoff oder Mineralglas für die Brillengläser verwendet wird und sie als standardisierte Lagergläser oder individuell gefertigte Gläser verwendet werden, kommen unterschiedliche Bearbeitungsverfahren zum Einsatz.

 

Bei der Brillenherstellung bzw. der Fertigung von Brillengläsern unterschiedet man zwischen zwei Grundmaterialien und zwei Herstellungsverfahren:

Grundmaterialien für Brillengläser:

  • Organischer Kunststoff
  • Mineralglas

Herstellungsverfahren

  • Lagergläser: Sie entsprechen dem Sehprofil des Brillenträgers, werden aber ohne individuelle Rezeptvorgaben gefertigt und für die Lagerhaltung produziert. Lagergläser können aus organischem Kunststoff oder Mineralglas bestehen.
  • Halbfabrikat und Rohlinge: Sie werden nach individuellen Vorgaben im Gussverfahren hergestellt. Bei dem Gussverfahren werden die Ausgangsstoffe (Monomere) verflüssigt und in Formschalen gegossen. Die Schalen bilden die Gießform und sind das Negativ der späteren Brillenglasoberfläche. Nach dem Aushärten werden die Halbfabrikate (Polymere) im Rahmen der Freiformfertigung zu Brillengläsern mit verschiedenen dioptrischen Wirkungen weiterverarbeitet. Die Biegung der Gläser lässt jedoch bereits jetzt darauf schließen, ob es sich um ein Plusglas (zur Korrektur einer Weitsichtigkeit konvex gewölbt) oder ein Minusglas (zur Korrektur einer Kurzsichtigkeit konkav gewölbt) handelt.

 

Aus organischem Kunststoff, aus dem heute 90 Prozent der Brillengläser gefertigt werden, lassen sich fertige Brillengläser mit optischer Wirkung oder Halbfabrikate ohne optische Wirkung (semi-finished-blanks) herstellen. Rohlinge aus Mineralglas (Blank oder Puck) besitzen noch keine optische Wirkung.

Bearbeitung von Halbfabrikaten und Rohlingen im Rahmen der Brillenherstellung

Die individuelle Weiterverarbeitung von Halbfabrikaten und Rohlingen erfolgt in Oberflächenschleifereien. Dort durchlaufen Brillengläser verschiedene Stationen, von der Formgebung über das Schleifen bis hin zur Oberflächenveredelung:

  1. Blocken: Um Halbfabrikat oder Rohling lageorientiert in der Bearbeitungsmaschine zu fixieren, erhalten sie ein sogenanntes Blockstück. Das Blockstück wird mit einer Metalllegierung an Halbfabrikat bzw. Rohling befestigt.
  2. Formgebung: Mit einer computergesteuerten CNC-Fräse erfolgt die Formgebung, durch die das Brillenglas seine endgültige optische Wirkung erhält. Die Bearbeitung erfolgt mit höchster Präzision und auf Basis der im Sehtest ermittelten Korrekturwerte. Dabei werden alle im Brillenpass angegebenen Werte berücksichtigt. Neben den Werten der sphärischen Fehlsichtigkeit werden dabei ggf. auch Werte wie der Zylinder (Hornhautverkrümmung) oder die Addition (Gleitsichtglas) berücksichtigt.
  3. Schleifen: Die Brillengläser werden beim Schleifen exakt auf den Träger abgestimmt. Es handelt sich sozusagen um den Feinschliff, bei dem auch der Hornhautscheitelabstand und die Einschleifhöhe beachtet werden. Als Hornhautscheitelabstand (HSA) wird der Abstand zwischen Auge und Brillenglas bezeichnet. Der HSA hat einen ebenso großen Einfluss auf die Korrekturwirkung der Brille wie die Einschleifhöhe. Letztere bestimmt, ob der Fernzentrierpunkt mit der Pupillenmitte übereinstimmt und der Brillenträger auf der richtigen Höhe durch die Brille schaut.
  4. Polieren: Die Glasoberfläche wird so auspoliert, dass keine Bearbeitungsspuren mehr sichtbar sind.
  5. Abblocken: Die Metalllegierung zur Befestigung von Halbfabrikat oder Rohling am Blockstück wird in heißem Wasser geschmolzen. Das Brillenglas wird vom Blockstück getrennt.
  6. Reinigen: Die Gläser werden in mehreren Schritten sorgfältig gereinigt.

 

Nachdem die optischen Werte in das Brillenglas eingearbeitet wurden, erfolgt bei Sonnenbrillengläsern die Färbung. Organische Kunststoffgläser werden in einem Tauchbad gefärbt. Je länger sie in dem Tauchbad verbleiben, desto intensiver ist die Färbung. Bei mineralischen Gläsern wird die Farbe in mehreren Schichten aufgedampft.

Veredelung von Brillengläsern

Haben die Brillengläser das Formen, Schleifen, Polieren und Reinigen und ggf. das Färben überstanden, folgt die Oberflächenveredelung. Für die Beschichtung werden bis zu 200 einzelne Brillengläser in eine sogenannte Kalotte eingesetzt und in einer Hochvakuumbeschichtungsanlage mit verschiedenen Veredelungsschichten versehen. Durch das Aufdampfen einer Entspiegelungsschicht werden beispielsweise störende Lichtreflexe minimiert. Das Auftragen spezieller Lacke macht Kunststoffgläser kratzfest. Wird das Brillenglas zum Schluss mit einer speziellen Lotus-Beschichtung versehen, die die Oberfläche extrem glatt macht, ist es schmutz- und wasserabweisend. Moderne Glasveredelungen umfassen bis zu 9 verschiedene Einzelschichten.