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Verres organiques

Matériaux utilisés pour des verres organiques

Les verres minéraux bifocaux

Verres de lunettes organiques de ZEISS dotés de différents indices de réfraction de 1,5 à 1,67

Les verres minéraux bifocaux

Le matériau CR 39 est la première matière plastique utilisable pour produire des verres de lunettes. Il est commercialisé sous ce nom en 1947 par l’entreprise PPG (Pittsburg Plate Glass).
Seul le matériau CR 39 de faible indice est d’abord disponible pour élaborer des verres de lunettes organiques. Ce n’est que vers le milieu des années 80 que le développement s’oriente vers des matières plastiques très réfringentes.
Les innovations répondent au souci d’accroître l’indice de réfraction, tout en préservant une bonne usinabilité, une grande dureté mécanique, une faible dispersion et une excellente aptitude à la coloration. L’objectif vise aussi à réaliser des verres de lunettes organiques qui soient plats et minces en présence de fortes amétropies.

Composition d'un verre organique

Un verre organique consiste en une matière plastique fabriquée selon un procédé entièrement synthétique. Il est formé de macromolécules de liaisons organiques qui sont disposées les unes par rapport aux autres sans ordre périodique systématique et sont donc amorphes.

Les verres de lunettes organiques sont fabriqués en règle générale à base de duromères dont la forme n’est plus modifiable par l’apport de chaleur à l’issue de la production.
Ces matières plastiques sont élaborées en vertu d’une réaction chimique qui est déclenchée par l’afflux de chaleur et au cours de laquelle de nombreuses molécules (monomères) se lient en d’énormes chaînes moléculaires (polymères).
Le célèbre matériau CR 39 obéit à ce principe dans la fabrication des verres de lunettes organiques.


Origine du nom CR 39

Un modèle structurel de CR 39

Origine du nom CR 39

L’industrie des matières plastiques se révèle une source d’excellents produits de substitution au début de la Seconde guerre mondiale du fait de la pénurie des matières premières naturelles.
Une filiale de la société PPG Industries, la « Columbia Southern Chemical Company », entame alors des études sur une matière non-thermoplastique. L’équipe de chercheurs intitule son projet « Columbia resins ».
Le monomère ADC ou carbonate de diglycol allylique résulte de ces travaux en mai 1940. Plus de 180 liaisons différentes de ce monomère sont créées et testées dans les années suivantes.

 

La 39ème de ces liaisons se distingue par les propriétés exceptionnelles de ses constituants, qui lui valent de servir plus tard à fabriquer les verres de lunettes organiques.

Minéraux ou organiques ?

Trucs et conseils
Verres minéraux
Verres minéraux
Des indices de réfraction très élevés permettent de réaliser des verres de lunettes minces même en cas de fortes corrections
Large plage d’indices de réfraction de n = 1,5 à n = 1,9

Très résistant aux rayures, donc une durabilité plus élevée et une plus grande longévité
Grande dureté de surface

Moins de franges irisées que sur des verres organiques pour un même indice de réfraction
Faible dispersion, même en présence d’un indice de réfraction élevé
Aucune ligne de séparation notable sur des verres bifocaux et trifocaux
Bon fusionnement des différents matériaux
Élimination non problématique des sous-produits liés à la fabrication
Cycle de production conforme aux normes de protection de l’environnement
La forme et les propriétés optiques ne sont aucunement altérées à de fortes températures
Haute résistance à la chaleur
Verres à couche soudée et segments de vision de près collés, réalisables en cas de puissances prismatiques divergentes pour voir de loin et de près, par exemple
Excellente qualité adhésive des matériaux

Verres organiques Verres organiques
Des indices de réfraction élevés permettent de réaliser des verres de lunettes minces même en cas de fortes corrections
Plage d’indices de réfraction de n = 1,5 à n = 1,74

Lunettes légères et agréables à porter
Faible densité
Lunettes appropriées au sport et aux enfants
Haute résistance à la cassure
Coloration personnalisée par le procédé d’immersion, quelle que soit la puissance
Toute coloration possible

Assombrissement uniforme, quelle que soit la puissance, des verres photochromiques organiques
Incorporation de substances photochromiques à la surface du verre
Le verre de lunettes n’est pas endommagé lors des travaux de soudage ou de meulage
Excellente résistance à la projection d’étincelles
Un traitement durcissant Hart s’impose pour parvenir à une dureté comparable à celle des verres minéraux
Moindre dureté de surface

Exemple des types de verre

Matériaux utilisés pour des verres organiques
Exemples de verre dans lesquels on utilise
Indice de réfraction moyen nd
Nombre d'Abbe νe
 
CR 39
simple vision sphérique d'indice 1.5
1.501
58.0
Premier matériau organique utilisable pour fabriquer des verres de lunettes.
MR 8 Unifocal asphérique d'indice 1.6 1.598 41.0 Matériau organique de haut indice de réfraction, disponible dans les verres de ZEISS depuis 1993
MR 7 Unifocal asphérique d'indice 1.67 1.665 32.0 Matériau organique d’indice de réfraction très élevé utilisé pour les verres de ZEISS depuis 1997
CR 330 Photolet 1.501 57.0 Matériau organique pour des verres photochromatiques utilisé pour les verres de ZEISS depuis 1995
MR 174 Unifocal asphérique d'indice 1.74 1.738 32.0 Matériau organique de très haut indice de réfraction
 

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