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¿Cómo se fabrica una lente?

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Existen dos materiales básicos y dos técnicas de fabricación diferentes. Las lentes de precisión personalizadas, también llamadas lentes de prescripción, ahora se fabrican con tecnología ZEISS freeform, ya sean orgánicas o minerales. Las lentes de stock, lentes semiterminadas, se suelen fabricar mediante fundición.

Para ofrecer soluciones sencillas a precios atractivos, el óptico suele optar por lentes semiterminadas, p. ej., para lentes monofocales o de lectura. Las potencias ópticas de estas lentes de stock no están adaptadas específicamente a cada usuario, sino que encajan con su perfil visual. Las lentes personalizadas se fabrican por prescripción, lo que significa que el óptico mide el perfil personal del usuario y, a partir de la información obtenida, se fabrican las lentes de prescripción. Estas diferencias influyen tanto en los tiempos de entrega como en el precio de las lentes. Todo comienza con la visita al óptico, momento en el que se determina la graduación que necesita el usuario y su perfil de visión personal. Este proceso se denomina refracción. ¿Pero qué ocurre después? ¿Cómo se fabrica una lente moderna e individualizada?

  Orgánica
Mineral
Lentes oftálmicas

Lentes monofocales, multifocales, progresivas, especiales

Lentes de sol

Lentes monofocales, multifocales, progresivas, especiales

Lentes de sol

Índice de refracción 1,5 - 1,74
1,5 - 1,92
Lentes personalizadas (fabricación según prescripción) Tecnología freeform

Tecnología freeform

Tallado y pulido

Lentes de stock Proceso de fundición
Proceso de fundición y tallado
Tratamientos

Laca endurecedora, tratamiento antirreflejante, Clean Coat y otros tratamientos

Tintado, tintes degradados y tintado mediante inmersión - Gama ilimitada de colores

Tratamiento antirreflejante, Clean Coat y otros tratamientos

Tintado, tintes degradados y tintado mediante deposición al vacío - Gama limitada de colores


La fabricación de lentes de prescripción en diez pasos

1// Preparación del pedido

Preparación del pedido

Una vez que el óptico envía el pedido individual a ZEISS, da comienzo el proceso de preparación del pedido: primero se calcula cada lente de forma individual y se generan los datos necesarios para producción. Esta información se guarda en un chip integrado en una bandeja de transporte. Las dos lentes semiterminadas, para el ojo derecho y el izquierdo, se retiran automáticamente del inventario y se depositan en la bandeja. Aquí comienza su viaje: cintas transportadoras llevan la bandeja de una estación a otra.

2// Bloqueo

Bloqueo

El bloqueo es necesario para garantizar que la lente esté montada de manera segura y en la posición correcta en las herramientas de la máquina. Antes de conectar la cara anterior terminada de la lente semiterminada al bloqueador, se aplica una laca protectora a la superficie. El material empleado para unir la lente al bloqueador es una aleación metálica caracterizada por tener un bajo punto de fusión. La lente semiterminada queda, por tanto, "soldada" en posición para el siguiente proceso de mecanizado (conformación, pulido y grabado).

3// Conformación

Conformación

En la  tecnología ZEISS freeform, la cara anterior de la lente semiterminada ya está acabada y dotada de una potencia óptica. La adaptación del diseño de la lente a las necesidades de cada usuario se lleva a cabo en la cara posterior para proporcionar al usuario una visión óptima. Este proceso de conformación se lleva a cabo mediante un proceso de mecanizado CNC automático de 5 ejes. La forma y la potencia óptica se generan en unos 90 segundos. La información necesaria para este proceso de conformación se recibe a través de un servidor central. El proceso de conformación incluye la reducción del diámetro, el biselado mediante técnica de fresado y tallado con un diamante natural. La rugosidad mínima de la superficie resultante del proceso de tallado permite el pulido directo sin afectar a la forma ni los radios de la lente.

4// Pulido y grabado

Pulido y grabado

Durante el delicado proceso de pulido desarrollado por ZEISS, se pule la superficie en 60-90 segundos de tal forma que no quedan marcas de ningún tipo. La superficie freeform previamente generada permanece intacta, una característica de calidad de ZEISS. Y para que todos los ópticos y usuarios puedan reconocer que reciben una lente ZEISS auténtica, con un láser se graba una "Z" en la superficie de la lente. Previa petición, también es posible grabar las iniciales del usuario.

5// Desbloqueo y limpieza

Desbloqueo y limpieza

El material de bloqueo se diluye con agua caliente, lo que permite retirar la lente fácilmente de la herramienta. La aleación metálica se recicla en su totalidad.
El proceso de limpieza incluye varios pasos en una unidad de limpieza con cepillos similar a un túnel de lavado de automóviles. Se emplean diferentes productos de limpieza y agua de alta pureza. Para finalizar, las lentes se secan con un dispositivo parecido a un secador.

6// Tintado

Tintado

Ya sea un color personalizado, degradado o por prescripción médica, las lentes orgánicas pueden tintarse en cualquier color que se desee. Los tintes empleados son los mismos que se utilizan en el sector textil. Mediante inmersión, el tinte penetra en la superficie del material orgánico. En el caso de las lentes minerales, los tintes se aplican añadiendo capas de óxidos metálicos, lo cual limita la gama de colores posibles.

7// Tratamiento

Tratamiento

Durante el proceso de inmersión, se aplica una laca a la lente para que sea resistente a los arañazos. Se emplean lacas especialmente adaptadas para los diferentes materiales orgánicos con distintos índices de refracción. El tratamiento endurecedor tiene un espesor de dos micras. Tras la limpieza ultrasónica, se aplican los tratamientos antirreflejantes en un proceso de deposición al vacío. Las lentes individuales se colocan en unos soportes especiales llamados calotas. Un tratamiento moderno consta de hasta 9 capas individuales, el espesor total es de unos 400 nanómetros. La última capa hace que la superficie de la lente sea extremadamente lisa, lo que la hace resistente a la suciedad y el agua (el "efecto loto"). Esta capa apenas tiene un espesor de 10 nanómetros, lo que crece el césped en aproximadamente 10 segundos.

8// Control de calidad

Control de calidad

Todas las lentes son sometidas a una exhaustiva inspección antes de la entrega. El control de calidad incluye una inspección visual para comprobar que no hay presencia de polvo ni daños y que el color de reflejo es el adecuado. Se emplean máquinas para comprobar si cada lente cumple con las especificaciones: potencia de refracción, eje, cilindro, espesor, diseño, diámetro, etc. Con el micrograbado de la "Z" y la medición de las potencias dióptricas en luz transmitida con un frontofocómetro electrónico, la lente se alinea con precisión para asegurar que el estampado se coloca en la posición correcta. Esto es importante para que el óptico pueda acoplar bien la lente en la montura.

9// Envío

Envío

Impresión del albarán, asignación de las lentes al albarán, embalaje automatizado, inserción de la tarjeta de garantía… Los procesos de embalaje y envío se controlan por medio de un código de barras. La asignación automática de los pedidos a cajas para su recogida por parte de una empresa de transporte es el último proceso que se realiza en ZEISS Vision Care. Las lentes terminadas se envían dos veces al día mediante servicio de entrega rápida, por vía terrestre o aérea.

10// Montaje

Montaje

Del montaje o integración de las lentes en la montura se encarga el óptico. Aquí también se requiere una precisión milimétrica, ya que unas gafas descentradas deterioran la calidad visual e incluso pueden llegar a provocar aberraciones visibles, por lo que las gafas no servirían para nada.


Lentes de stock y lentes semiterminadas

Lente semiterminada

Lente semiterminada

El proceso de fabricación freeform parte de un producto semiterminado, también denominado "puck" (disco, en inglés) debido a su similitud a un disco de hockey sobre hielo. Estos discos se fabrican en un proceso de fundición también empleado para la creación de lentes de stock. Durante la fabricación de lentes semiterminadas mediante fundición, primero se inyecta monómero líquido en los moldes. A continuación se añaden diversas sustancias al monómero, como por ejemplo iniciadores y absorbentes de UV. El iniciador comienza una reacción química cuya consecuencia será el endurecimiento o "curado" de la lente, mientras que el absorbente de UV proporcionará una mayor absorción de UV al tiempo que evita el amarilleamiento de la lente.

Moldes

Molde

Molde

Se necesitan moldes para el proceso de fundición. Los moldes presentan la forma negativa de la superficie resultante de la lente orgánica. Las dos placas de fundición se fijan con ayuda de un anillo hermético. El anillo, además, mantiene la distancia de separación entre las dos placas. A continuación los moldes se rellenan con un monómero líquido que se solidifica al polimerizarse, dando lugar así a una lente orgánica.

Lentes semiterminadas negativas y positivas

Lentes semiterminadas negativas y positivas

Se pueden fabricar lentes con diferente potencia dióptrica a partir de una lente semiterminada. La curvatura de ambas caras indica si la lente tendrá una potencia positiva o negativa.

Polimerización

Polimerización

Es fundamental mantener un control preciso de la temperatura para garantizar una polimerización de elevada calidad.

Una vez llenos los moldes, es preciso someterlos durante bastante tiempo a un proceso térmico. Dicho de otro modo, se "hornea" la lente semiterminada. La entrada de calor activa el iniciador y desencadena una reacción química (polimerización o poliadición) que, con el desprendimiento de calor (reacción exotérmica), hace que el material se endurezca o "cure". Y se produce la transformación de los materiales de partida en un sólido compuesto por largas cadenas moleculares. Un catalizador desempeña la misma función que la levadura en polvo.

En función del índice de refracción necesario, se emplean diferentes materiales de partida y reacciones químicas. Mientras que en el CR 39 utilizamos solo un monómero, en las lentes de índices de 1,6 a 1,74 se utilizan dos monómeros, los cuales se agrupan en una reacción química denominada poliadición. Se trata de un proceso lento que, en materiales de alto índice, puede requerir hasta 48 horas.

Templado

Templado

Lentes orgánicas vistas a través de un analizador de tensión

Durante el proceso de curado se reduce el volumen entre los moldes. Concretamente en las lentes orgánicas de índice 1,5, la reducción de volumen alcanza el 14%, mientras que se sitúa en un 9% para un índice de refracción de 1,67. Los anillos elásticos deben adaptarse a esta reducción y no pueden ser reutilizados nuevamente, lo que, por razones medioambientales, nos fuerza a fabricarlos en material reciclable.
Tras la polimerización se retira el anillo hermético y se separa la lente orgánica de las placas. Un proceso de tratamiento térmico llamado templado reduce las tensiones internas de la lente.
Las placas pueden reutilizarse hasta 100 veces tras una limpieza y control escrupuloso, dependiendo del método de fabricación empleado.

Lentes de stock

Lentes de stock

Lentes de stock orgánicas (de CR39 con potencias negativas), preparadas para el montaje

Las lentes de stock se llaman así porque no se fabrican por prescripción, sino que se mantienen en stock hasta que se recibe un pedido que se ajuste a sus características. Estas lentes pueden fabricarse mediante fundición. La tecnología es básicamente la misma que la empleada para las lentes semiterminadas. Una vez que las lentes en bruto o "pressings" se han endurecido o curado, se les aplica una laca y tratamiento endurecedor.

Lentes minerales

Lentes minerales

Materiales de partida para la masa fundida de alta calidad

Las lentes minerales se fabrican prácticamente igual que las lentes orgánicas. Aquí también tenemos la posibilidad de utilizar tecnología freeform para producir lentes personalizadas o fabricar lentes de stock mediante fundición. En algunos casos se sigue empleando la técnica tradicional de tallado y pulido de lentes semiterminadas. La masa fundida líquida y caliente se utiliza para obtener una pastilla cuya cara anterior se mecanizará a continuación. Esta cara anterior, en primer lugar, se desbasta para darle una forma exactamente definida con ayuda de una herramienta abrasiva de diamante. A continuación se utiliza una herramienta más fina para tallar de nuevo la superficie, que se vuelve tan suave y lisa como la seda. La transparencia de la superficie se obtiene mediante pulido. Solo a partir de entonces es ópticamente eficaz. La cara posterior de las lentes de prescripción (superficie graduada) no se trabaja hasta que no se recibe el pedido correspondiente. Por lo tanto, la cara posterior también es necesario tallarla, afinarla y pulirla. La cara anterior está protegida contra daños con una capa de laca. La lente resultante presenta la potencia dióptrica necesaria y se le puede aplicar un tratamiento antirreflejante u otros acabados.

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