Coating adalah segala proses
manufacturing yang dilakukan untuk meningkatkan performa dari lensa Opthalmic.
Coating pada lensa meliputi :
1
. Pewarnaan pada lensa ( Tinting ) dan photocromics.
2
. Perlindungan terhadap abrasi / Scratch Resistance dan daya tahan
lensa terhadap benturan / impact resistance .
3
. Anti Reflection Coating .
PEWARNAAN LENSA
Pada prinsipnya mata manusia
memiliki suatu mekanisme anatomi dan fisiologi alami untuk melindungi mata dari
intensitas cahaya , misalnya gerakan refleks dari kelopak mata untuk menutup ,
refleks pupil melebar dan mengecil , adaptasi retina terhadap intensitas cahaya
yang berlebihan dan lain – lain. Namun semua ini terkadang belum cukup untuk
melindungi mata dari radiasi cahaya yang berbahaya bagi mata. Untuk itu perlu
diberikan filter pada lensa seperti pewarnaan dan Photocromics.
Pemberian filter ini memiliki fungsi
sebagai berikut :
1. Mengurangi intensitas cahaya yang menuju mata.
2. Mengurangi sinar – sinar yang berbahaya dengan menyerapnya.
Pewarnaan lensa adalah suatu
ilmu pengetahuan, bukan suatu ” seni”. Ada
sedikitnya 4 ilmu pengetahuan yang mempengaruhi tinting antara lain :
1. Pemahaman warna
2. Sifat
Physics dan kimia lensa
3. Sifat kimia
dari zat pewarna
4. Ergonomi
Produksi
1 . Pemahaman Warna
Warna didefinisikan sebagai
hubungan tiga unsur-unsur….
-
Cahaya sebagai sumber warna
Cahaya adalah satu-satunya sumber
warna , object merupakan reflektor, penyerap atau pemancar satu atau
lebih warna cahaya . Cahaya matahari adalah satu-satunya sumber cahaya yang
alami . Cahaya adalah berwarna putih, tidak ada cahaya
berarti hitam. Cahaya yang memancarkan panjang gelombang khusus
dikenal sebagai warna. Cahaya yang dibuat manusia mempunyai
spektrum yang berbeda dibanding cahaya matahari dan oleh karena itu akan
menciptakan warna yang berbeda .
-
Objek / material sebagai yang memancarkan cahaya
Object memantulkan atau
memancarkan beberapa atau semua warna cahaya kembali ke mata kita .
Intensitas dan distribusi berbagai panjang gelombang cahaya yang dipancarkan
kepada mata kita menentukan terang dan kepadatan warna yang kita
lihat .
Semua Pigmen ( Celupan, Cat, Noda,
dan sebagainya) menerima warna melalui penyerapan bagian-bagian tertentu dari
spektrum cahaya dan memantulkan atau memancarkannya ke mata kita .
Warna hitam menyerap semua
panjang gelombang cahaya dan tidak memantulkan cahaya . Warna putih
memantulkan semua panjang gelombang cahaya .Cahaya adalah
warna putih. Sumber cahaya yang kita gunakan akan mempengaruhi warna yang
kita lihat ( cahaya adalah warna ) .
- Mata sebagai penterjemah warna .
Warna yang kta terima melalui mata
akan dikirimkan melalui sel – sel Rods dan Cones ke Otak agar dikenali
otak .
2 . Sifat Phisik
Dan Kimia Lensa:
Ada banyak faktor yang akan
mempengaruhi bagaimana lensa akan diwarnai dan warna yang akan diperoleh . Hal
itu meliputi bahan lensa itu sendiri , bagaimana dibuatnya, lapisan
dan usia lensa tersebut , dan prosedure pewarnaan yang digunakan
3 .
Sifat kimia dari zat pewarna lensa
Zat
pewarna yang digunakan adalah terbuat dari bahan-kimia khusus yang
dirancang untuk ” menodai ( melekat ) ” pada suatu material ,
misalnya suatu lensa . Kombinasi bahan-kimia menentukan panjang gelombang
cahaya yang akan menerobos suatu lensa .
Bahan kimia yang digunakan antara
lain bubuk pencelup, Stabilizer , bahan pengawet, wetting agents , dan
emulsifiers.
Zat pewarna yamg umumnya
digunakan berupa cairan sebab dapat dipanaskan tanpa merusak zat
pewarna selagi dipanaskan untuk memanaskan lensa , hal ini akan
menyebabkan lensa menjadi cukup menyerap untuk menerima molekul zat pewarna
tersebut.
Temperatur adalah salah satu
faktor yang paling utama dalam mencapai hasil pewarnaan yang sesuai .
Perubahan temperatur menyebabkan lensa kurang menyerap. Hal ini
juga menyebabkan suatu perubahan molekular dalam kecepatan penyerapan
warna dasar , warna primer yang menyusun zat pewarna tersebut.
Perubahan lebih dari 5 O
akan mengakibatkan perbedaan kecepatan penyerapan warna .
4 .
Ergonomi Produksi :
Ergonomi Produksi adalah ilmu
pengetahuan bagaimana orang-orang bekerja didalam proses produksi suatu barang
atau jasa . Ergonomi Produksi meliputi
Quality Manufacturing systems yang
dihasilkan oleh penciptaan lingkungan di mana karyawan dapat bekerja
secara efisien dan optimal . Sistem pekerjaan dimana karyawan mempunyai
peralatan yang benar untuk suatu pekerjaan dan semua hambatan yang
dapat mengganggu keberhasilan pekerjaan harus di tanggulangi.
Sebuah sistem akan lengkap
ketika pekerja sudah menerima pelatihan yang sesuai, produk , peralatan
dan tempat bekerja yang memungkinkan mereka untuk bekerja dengan nyaman dan
secara efisien . Kombinasi ini akan menghasilkan volume produksi yang maksimum.
Pewarnaan pada lensa umumnya
dikategorikan kedalam beberapa jenis antara lain :
1
. Lensa Kaca.
a. Solid Tints.
Solid Tints yang dilakukan pada
lensa kaca dilakukan pada saat proses Pabrikasi lensa dari pabrik . Pada lensa
ini kedalaman kepekatan warna bergantung pada ketebalan lensa (
Hukum Lambert ). Lensa minus lebih gelap pada bagian tepi dibanding bagian
tengahnya sedangkan lensa Plus gelap pada bagian tengah dibanding bagian
tepinya. Hal inilah yang menyebabkan lensa jenis ini sudah jarang dipakai
kecuali untuk lensa Plano.
b. Tinting dengan
cara Vacuum Coating.
Pewarnaan lensa dengan cara Vacuum
Coating dilakukan daengan memberikan deposit pada salah satu permukaan lensa
dengan menggunakan Lapisan metalic compound. Lensa dipanaskan pada suhu 200
– 300 O C ( 440 –
570 O F ) dan proses coating lensa dilakukan pada keadaan
Vacuum dengan Proses Evaporasi ( penguapan ) pada tekanan 10 – 5 mmBar.
Bahan yang digunakan untuk proses ini adalah Chromium, Molybdenum atau Titanium
Oxida yang dicampur dengan Silica , Silicium Monoxida atau Magnesium Flourida.
Ketebalan lapisan Tinting bergantung pada bahan yang digunakan dan jumlah
lapisan yang diberikan apakah single layer , Countinous layer. Pada umumnya
ketebalannya sekitar 10 - 6 micron. Intensitas warna yang dihasilkan
bergantung pada ketebalan lapisan dan bahan yang digunakan. Oksida umumnya
menghasilkan warna coklat , sedangkan warna grey ( abu – abu ) dihasilkan oleh
kombinasi metal dan silica. Pada proses ini warna yang dihasilkan merata pada
seluruh permukaan lensa.
2 .
Lensa Plastik .
a. Solid Tints.
Proses ini hanya dilakukan pada
lensa Plano, Solid tints yang dilakukan pada lensa plastik didapat dengan cara
polimerisasi dari monomer – monomer yang mengandung larutan pewarna. Terkadang
pada monomer juga diberikan Ultraviolet Blocking Agent untuk melindungi dari
radiasi sinar ultraviolet tersebut.
b. Tinting dengan
cara Surface Treatment.
Metode ini juga dikenal sebagai
Dying
( pencelupan ).Pada permukaan lensa diberi lapisan zat pewarna dengan cara
dicelup. Proses ini dilakukan sebelum dilakukan proses lain seperti AR Coating
dan Hard coating. Namun dapat juga dilakukan setelahnya apabila hard coating
tersebut dapat menyerap zat pewarna. Zat pewarna yang digunakan memiliki
3 warna utama yaitu Biru, Kuning dan Merah.
Dengan cara pencampuran warna ini
maka dapat dihasilkan warna lain dari 3 warna dasar tadi. Pada proses ini dapat
dilakukan pewarnaan pada lensa secara Full Color , gradien bahkan Rainbow
Effect.
Intensitas warna yang dihasilkan
tergantung kepada konsentrasi zat pewarna dan lamanya waktu pencelupan. Untuk
menghasilkan warna yang tipis dapat dilakukan selama lebih kurang 1 menit
sedangkan untuk warna yang sangat gelap dapat dilakukan selama 2 jam . Larutan
pewarna tersebut dapat menembus permukaan lensa sedalam 6 – 10 micron.
Pewarnaan dengan cara ini sangat bergantung pada sensitivitas operator terhadap
warna dan kemampuan visual menterjemahkan warna.
PERLINDUNGAN
TERHADAP ABRASI
(
SCRATCH RESISTANCE )
Kerusakan yang disebabkan oleh
menggosok lensa dengan menggunakan bahan halus ataupun kasar dapat menyebabkan
terjadinya goresan pada permukaan lensa khususnya lensa plastik. Hal ini akan
dapat mengganggu kenyamanan pemakai kacamata terutama apabila goresan yang
terjadi sangat besar dan banyak. Untuk itu pada lensa perlu diberikan lapisan
anti goresan atau yang lebih dikenal sebagai “ Scratch Resistance ”
. Scratch Resistance dapat diukur dengan test yang bervariasi , menurut
ISO ( international Standart Organisation ) ada 5 metode yang dapat digunakan
untuk menguji Scratch
Resistance
( Practical Optical Dispensing hal 46 ) antara lain :
1 .
Taber Test.
Test ini pada mulanya dikembangkan
untuk menilai ketahanan cat . Test ini memakai roda karet memiliki
kelengkungan seperti lensa. Roda karet ini digosokkan pada permukaan lensa
dengan tekanan tertentu. Hasilnya dibandingkan dengan lensa CR – 39 sebagai
lensa uji coba.
2 .
Bayer Test.
Test ini pertama kali dikembangkan
untuk menilai ketahanan cat mobil . Test ini dilakukan dengan meletakkan lensa
kedalam suatu wadah berisi pasir untuk kemudian lensa diguncang – guncangkan
sehingga terjadi abrasi pada permukaan lensa. Hasilnya dilihat dengan
membandingkan permukaan lensa pada awalnya dan setelah dilakukan test ini .
3 .
Steel wool Test.
Test ini memang didesign untuk
Industri Optic . Test ini menggunakan kain baja yang memiliki tingkat kekasaran
yang berbeda. Kain baja ini digosokkan pada permukaan lensa untuk menilai
tingkat ketahanan terhadap goresan pada lensa. Hasilnya dibandingkan
dengan standar yang berlaku.
4 .
Tumble Test ( Barrel test ).
Test ini juga didesign untuk
Industri Optic . Test ini dilakukan dengan meletakkan lensa pada pemutarnya .
Hasilnya diukur dengan cara melihat transmisi cahaya yang dilewatkan pada lensa
dengan standart tertentu.
5 .
Eraser test.
Sebuah penghapus standart
digunakan pada permukaan lensa secara bolak – balik dengan tekanan
tertentu. Hasilnya dibandingkan dengan standart tertentu.
Untuk meningkatkan ketahanan
permukaan lensa plastik terhadap goresan dapat dilakukan coating Anti goresan (
scratch resistance ). Coating ini dapat dilakukan dengan beberapa cara antara
lain :
a.
Quartzing.
Prosedure Quartzing pertama kali digunakan pada tahun 70 – an
. Proses ini menggunakan silica ( Quartz ) melalui proses Vacuum Evaporasi .
proses ini sangat sulit untuk dilakukan karena proses ini dapat menyebabkan
lapisan yang diberikan pada lensa menjadi retak.
b.
Varnishing.
a.
Traditional Varnishes.
Seperti yang telah kita ketahui
bahwa bahan Organik tersusun oleh elemen Carbon , Hidrogen,Oksigen
dan Nitrogen . sedangkan bahan Mineral tersusun oleh
Silicium. Pada perkembangan sekarang ini rantai carbon pada organik telah dapat
digantikan oleh silikon secara kimia yang lebih dikenal dengan nama
Polysiloxane.
Bahan polysiloxane ini memiliki
kekerasan diantara silica dan polimer organik. Rantai hidrokarbon yang
terbentuk memungkinkan daya rekat yang semakin kuat pada lapisannya.
Cara ini dapat dilakukan dengan 2
metode yaitu :
1.
Dengan cara Dip Coating.
Cara ini dlakukan dengan mencelupkan
lensa kedalam cairan varnish . sebelum lensa dicelup lensa harus
dibersihkan terlebih dahulu dengan menggunakan Pembersih Ultrasonik. Ketebalan
lapisan yang diberkan bergantung pada Viskositas cairan varnish. Setelah
dicelup kemudian lensa di panaskan secara polimerisasi pada suhu 100 O C
( 200 O F ) hingga cairan pencelupan ( varnish )
mengeras. Daya tahan terhadap goresan bergantung kepada komposisi bahan
varnish dan ketebalannya. Semua proses ini dilakukan pada ruangan yang telah
dikontrol secara atmosperic dengan memonitor suhu dan kelembaban ruangan.
2.
Dengan cara Spin coating.
Prosedure ini sangat sederhana.Lensa
diletakkan pada pemegang lensa yang berputar dengan kecepatan yang terkontrol.
Kemudian tetesan cairan varnish dituangkan pada bagian tengah dari permukaan
lensa yang berputar sehingga cairan ini akan tersebar secara merata pada
seluruh permukaan lensa dan menutupinya. Proses ini terkadang kurang akurat.
b.
Nanocomposite varnishes.
Salah satu kelemahan penggunaan
varnish secara tradisional adalah lensa lapisan mudah pecah – pecah apabila
dilaqpisi oleh AR coating. Oleh sebab itu structur dasar dimana lapisan
AR Coating ini diberikan harus dikeraskan .
Pada perkembangan selanjutnya para
ahli berusaha mengembangkan material gabungan yang dikenal sebagai
nanocomposite, yang transparant terhadap cahaya tampak. Bahan ini terdiri dari
Matrix Organo – silicon yang berukuran sekitar 10 – 20 nm ( lebih kecil dari
panjang gelombang cahaya). Bahanh ini juga terdiri dari 50 % silica.
Partikel silica yang berukuran nano
ini di campur kedalam cairan yang memiliki struktur yang sama seperti
Polysiloxane untuk membuat campuran homogen seperti pada Varnish. Pada proses
ini prosesnya dapat dilakukan secara Dip coating ataupun Spin Coating. Setelah
cairan dilapiskan pada lensa maka dilakukan Proses Polimerisasi pada suhu 100 O
C ( 200 O F ) , sehingga menjadi Polimer Organo – silicon. Partikel
– partikel ini mengisi matrix dari lensa.
Keuntungan nanocomposite :
1.
Lebih tahan terhadap goresan pada lensa.
2.
Sangat Flexibel.
3.
Koefisien Friksi rendah sehingga daya tahan terhadap abrasi ( goresan )
lebih tinggi.
Heat Tempering dan Chemical Tempering
Heat
Tempering
Untuk meningkatkan Impact Resistant
pada lensa Glass / Kaca maka dapat diberi Heat Tempering pada lensa tersebut .
Tempross adalah alat untuk melakukan
Tempering. Tempross ini bermacam ragam , tetapi pada dasarnya cara
pengoperasiannya adalah sama . Ada jenis yang hanya mengeraskan satu lensa pada
sekali proses karena berat kedua lensa tidaklah selalu sama dan
satu lensa dapat memerlukan waktu yang lebih lama dibanding yang
lainnya . Pilihan didasarkan pada berat lensa tersebut . Sebagai contoh,
jika lensa kanan adalah + 2.00D dan lensa kiri adalah + 3.75D, kita
mengetahui bahwa berat dari lensa ini berbeda.
Alat ini terdiri dari
suatu tungku ( Oven ) , alat pemegang lensa ( Lens Holder ) dan pengatur waktu
( Timer ).
Kebutuhan Temperatur
Temperatur yang digunakan berbeda menurut alat yang
dipakai . Kebanyakan alat menggunakan ukuran dan berat untuk menghitung waktu,
kira – kira dioperasikan pada suhu 1180 o F .
Alat yang menggunakan
ketebalan rata – rata pada umumnya dioperasikan pada suhu sekitar
1200 o F .
Penggunaan Tabel .
Alat tempering yang menggunakan
ukuran dan berat memerlukan penggunaan skala berat untuk menghitung waktu
proses Tempering . Semua alat Heat Tempering memerlukan suatu tabel untuk
menentukan total waktu lensa harus berada di dalam alat tersebut . Ada
suatu tabel untuk ukuran dan berat dan tabel untuk ketebalan rata –
rata , tabel untuk lensa gelap, lensa besar, dan lensa kecil. Pastikan
kita menggunakan table yang sesuai .
Keuntungan dan Kerugian Heat
Tempering.
Keuntungan Heat Tempering yang utama
adalah Efisiensi waktu. Hanya memerlukan beberapa menit untuk melakukan proses
Tempering secara lengkap .Alat ini kecil sehingga menghemat ruangan .
Kerugiannya adalah panas yang
ditimbulkan oleh alat ini , oleh sebab itu dianjurkan agar dilakukan diruangan
yang ber – AC . Disamping itu lensa dapat rusak ketika lensa dijepit
dengan menggunakan lens holder . Penanganan yang ekstra harus dilakukan
sebab lensa menjadi sangat panas dan hal itu dapat menbakar kulit kita . Oleh
sebab itu di laboratorium sebaiknya disediakan kotak P3K .
CHEMICAL
TEMPERING
Cara lain untuk meningkatkan Impact
Resistant dari lensa adalah dengan Chemical Tempering . Cara ini dilakukan
untuk produksi skala besar .
TEMPERATUR
Temperature yang digunakan pada
Chemical Tempering lebih rendah disbanding dengan Heat Tempering . Pada umumnya
sekitar 400 o F. Variasi temperatute yang digunakan bergantung pada
zat kimia yang dipakai dan jenis lensanya .
Bahan-Kimia
Bahan kimia yang digunakan
adalah kalium nitrat , sodium nitrat dan silicic acid . Lensa
bening menggunakan kalium nitrat 100% dan 5% dari beratnya silicic acid . Lensa
Photochromatic menggunakan kalium nitrat 60% , sodium nitrat 40% , dan 5%
silicic acid. Silicic acid digunakan untuk mengatasi takmurnian bahan.
Bahan kimia yang digunakan bekerja
atas pertukaran ion . Ion besar ditukar untuk yang ion yang kecil sehingga
menciptakan suatu lapisan . sehingga lensa menjadi lebih Impact Resistant .
Keuntungan
Dan Kerugian Chemical Tempering
Keuntungan yang utama adalah bahwa
kita dapat melakukan tempering pada lensa secara banyak pada waktu yang
bersamaan ( produksinya banyak ) . Dan salah satu pilihan terbaik untuk
Tempering pada lensa photochromatic.
Kerugian yang sangat besar adalah
waktu. Proses ini membutuhkan waktu sekitar l 16 jam untuk memproses lensa .
Pada saat ini ada lensa PGX terbaru
yang bisa dilakukan selama dua jam tetapi memerlukan suatu bahan-kimia
dan alat terpisah untuk melakukan tempering pada lensa . Tetapi biayanya mahal
karena memerlukan peralatan tambahan .
Unknown
Saturday, September 9, 2017