머리말
2004년경 국내 최초로 Opto-Tech社의 Free-Form Surfacing Technology를 이용한 누진가입도렌즈 가공장비를 C, D社에 소개한 적이 있다.
그 당시 고가의 장비라서 그런지 국내의 렌즈제조업체는 별로 관심이 없었다. 그런데 몇 년이 지나자 그 장비가 한국에도 상륙했다. 디지털 방식으로 가공되는 최첨단 장비이다.
현재 그 장비는 고부가가치성 누진가입도렌즈의 가공에 없어서는 안 될 중요한 필수 장비로서의 역할을 다하고 있다.
이 기사에서는 또 하나의 최첨단 장비를 간략하게 소개한다. 그것은 최첨단 렌즈 블로커(또는 lens blocking machine)이다. 안경렌즈 제조업체에서는 이 장비에 많은 관심을 가져주기 바란다.
렌즈를 연마하기 위해서는 커브가 유사한 렌즈홀더(lens holder, block, button 또는 lens carrier 라고 부르기도 함)에 생지렌즈를 부착•고정시켜야 한다.
이때 사용되는 렌즈부착장치를 렌즈부착기(lens blocking machine 또는 간단히 blocker)라고 부른다.
최근 최첨단 친환경 고성능 블로킹 장비가 선보이고 있어서 렌즈 제조업자의 지대한 관심을 모으고 있다.
Satisloh, Schneider 및 Gerber Coburn社에서는 자기 회사의 신형 blocking system을 가진 최첨단 blocking machine blocker를 선보였다. 렌즈를 블로킹하는 공정은 렌즈의 전반적인 면가공 공정(面加工 工程)을 통해서 첫 번째로 실행되는 가장 중요한 공정의 하나이다.
블로킹(blocking : 생지렌즈를 block에 부착시키는 공정)은 항상 비판적이지만 지금까지 변화가 있어 왔다.
즉, 렌즈를 부착•고정하는 신기술은 높은 압력에 의한 면가공과 피니싱, 보다 단축된 시간 사이클 및 고도의 자동화로 인해서 blocking 공정에 새로운 변화를 일으켰다.
또한 초창기 시절부터 렌즈홀더(또는 block/button)에 유리생지렌즈를 붙이는 데는 어려움이 따랐다.
비록 유리렌즈만일지라고 렌즈의 표면을 갈고 마무리할 때까지 렌즈를 꽉 잡는 것은 하나의 문제였다.
이에 대한 명백한 해답은 블록(block 또는 button)에 렌즈를 꽉 붙이는 것인데 그것은 생각처럼 그렇게 간단하지 않다. 렌즈홀더는 하나의 받침(block)이다.
Block은 주철(cast iron), 알루미늄 및 플라스틱 등으로 만들며 렌즈의 커브와 거의 같도록 다양한 곡률로 절삭 가공해야 한다. 만약 block과 렌즈의 커브가 맞지 않으면 유리렌즈일지라도 응력을 받아 떨어지거나 파손되기 쉽다.
Block은 회전할 수 있도록 중심점을 갖거나 또는 원주면을 맞추기 위한 일련의 점을 가져야 한다. 또 하나의 문제는 block에 렌즈를 붙이는 것이다.
이것은 끈적끈적한 재료(점성재료)를 사용해서 block의 면을 코팅하는 것이다.
점성재료는 block에 붙어 있는 렌즈의 충격을 완화시키고, 연마작업 중 렌즈를 적소에 단단히 꽉 잡아주는 역할을 한다. Block에 렌즈를 붙일 때 사용하는 흑색의 끈적끈적한 재료는 핏치(pitch)이다.
핏치는 본래 흑색의 골타르 유도체인데 실온에서는 경화(硬化)되어 딱딱하나 가열하면 녹아서 점성(粘性)을 갖게 된다.
Block은 핏치로 코팅하는데 화염으로 가열하거나, 핏치가 녹을 때까지 열판 위에서 녹인 다음 녹은 핏치 위에 렌즈를 눌러 댄다.
핏치가 냉각되어 굳어지면 렌즈는 견고하게 부착된다. 이러한 귀찮고 지저분한 작업은 옛날에 숙련공의 수작업(手作業)으로 이루어졌다.
초기부터 골타르 핏치는 환경 위험요소로 평가되었다. 거기에는 다른 장애물이 있다.
뜨거운 block(button)을 다루고 렌즈를 정확하게 눌러 붙여야 한다. 그런데 연마하는 도중에 열이 지나치게 발생할 경우 핏치는 연화(軟化)되고, 렌즈는 붙은 자리에서 이탈하거나 날아가 버린다.
더욱이 block이 렌즈의 충분한 사이즈가 되지 않거나 충분히 지지되지 않는다. 또, block이 깎일 위험성이 있고, 제너레이터 툴(generator tool)을 못 쓰게 만들 수도 있다.
렌즈를 부착할 때 또 하나의 문제점은 핏치를 반대쪽에 코팅했을 때 그것을 벗겨내고, block에 붙은 렌즈를 떼어내어 깨끗하게 닦는 일이다.
이토록 고되고 힘든 일은 blocking machine, 플라스틱렌즈, 표준설계의 등장으로 해소될 때까지 수 십 년간 지속되어 왔다.
■ 열가소성 블로킹재료의 등장
단순한 골타르 핏치가 온도변화에 대응하는 열가소성 수지재료의 혼합물로 변경되었을 때 또 다른 변화가 일어났는데, 유리렌즈는 물론 플라스틱렌즈의 blocking에서도 시용할 수 있는 신소재의 등장이다. blocking machine은 알루미늄 버튼과 렌즈 사이에 열가소성 수지를 펌프로 주입시켜 부착시킨다.
또 하나의 중요한 변화는 인디움과 비스머스의 합금으로 된 저융점 합금(녹는점:46℃, 48℃)으로 렌즈를 부착하는 것이다. 저융점 합금으로 된 접착제는 플라스틱렌즈에도 잘 부착된다.
그러나 저융점 합금으로 된 접착제는 비싸고, 산화되며 수축되기 쉽다.
오늘날 렌즈공장에서는 렌즈를 block(holder)에 부착할 때 수지(resin) 또는 합금(alloy) blocking 중 어느 하나를 채택해서 사용하고 있다.
말하자면 핏치를 사용할 때와는 달리 신기술•디지털 가공•자동화로 인해서 렌즈를 부착하는 데 새로운 대책을 강구하게 되었다.
그 결과 blocking system의 다변화가 성취되었는데, 대표적인 것은 Satisloh, Schneider, Gerber Coburn社의 blocking system이다.
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