应用聚焦：3D 打印眼镜

3D 打印是影响眼镜设计和生产的最新技术创新之一。它被用来制作新设计的原型，并且越来越多地直接生产眼镜组件，如镜框和镜片。

研究公司 SmarTech Analysis 预测，到 2028 年，眼镜行业 3D 打印的整体商机将达到 34 亿美元。最重要的部分将是最终零件的生产，该部分将继续增长进入 19 亿美元的机会。

今天，我们正在探索 3D 打印的优势，推动其在眼镜制造中的采用，同时深入研究眼镜 3D 打印的一些实际应用示例。

看看本系列中涵盖的其他应用程序：

热交换器的 3D 打印

轴承3D打印

用于自行车制造的 3D 打印

用于数字牙科和透明矫正器制造的 3D 打印

用于医疗植入物的 3D 打印

3D 打印火箭和航天器制造的未来

鞋类制造的3D打印

电子元件3D打印

铁路行业的 3D 打印

用于终端零件生产的 3D 打印

支架的 3D 打印

涡轮机零件的 3D 打印

3D 打印如何实现性能更好的液压元件

3D 打印如何支持核电行业的创新

3D 打印眼镜的好处

更大的设计可能性

3D 打印为眼镜设计师提供了创造新外观的更多自由。设计师可以尝试新的形状和纹理，这在很多情况下是困难的，而且在许多情况下，传统技术在经济上是不可行的。

例如，比利时高端眼镜制造商Hoet Design Studio借助3D打印开发了Hoet Couture系列。该系列包含五个使用激光熔化技术生产的模型。玻璃框架的前部由钛制成，具有网状几何结构，无法通过3D打印以外的任何技术制成。

定制能力

越来越多地，想要购买眼镜的客户期望能够直接反映他们的品味和偏好的可定制选项。

在一个典型的场景中，消费者访问眼镜店并选择一副眼镜，这些眼镜是然后测量以适合，标记眼睛的中心位置。然后配镜师将镜框寄出以安装正确的镜片。数周后，消费者返回验配，在此期间，配镜师会调整镜框臂、鼻托，并确保眼镜对称地贴在脸上。

然而，这种标准化生产

随着3D打印和扫描等数字技术的引入，消费者可以在第一次访问时进行面部扫描，然后用于设计不需要调整的眼镜。

因此，3D打印正成为解决一副不合身的眼镜滑落并导致眼睛疲劳问题的解决方案之一。

同时，该技术使眼镜公司能够为客户提供更多的眼镜框架设计选择。选项可能包括不同的形状、颜色和纹理。

更大的市场响应能力

3D 打印可以帮助眼镜公司保持在眼镜趋势的前沿，使他们能够更快地制造产品，而无需投资额外且通常非常昂贵的工具。

款式瞬息万变，眼镜很快就会显得过时，这给公司留下了大量库存和将其生产重新设计为新设计的任务。另一方面，使用 3D 打印制造眼镜可以让公司保持敏捷，比以往任何时候都更快地响应风格和市场需求的变化。

用于眼镜 3D 打印的技术和材料

用于3D打印眼镜产品的关键技术是选择性激光烧结（SLS）。 SLS 是一种粉末床融合 3D 打印技术，它使用激光束选择性地熔化和融合粉末材料，通常是尼龙。

SLS 技术非常适合制造高度复杂的零件，因为它不需要支撑结构，与 SLA（立体光刻）和 FDM（熔融沉积建模）不同。打印过程中留下的未烧结粉末用于为零件提供额外的强度和支撑，从而充当其自身的支撑结构。

但是，SLS 打印件通常具有粗糙的表面光洁度，并且需要额外的后处理来改善这一点。然而，一些公司发现更粗糙的表面是一个优势。

‘一开始，当我们制作非常粗糙的镜框时，有些人认为它真的很好，并问我们是如何制作的。有时，您遇到问题，可以将其作为一种美德来出售，”MONOQOOL 的创始人艾伦·彼得森 (Allan Petersen) 在接受 3dpbm 采访时说。

除了SLS，一些公司也在探索SLA。然而，这种基于用激光束固化液态树脂的技术通常用于创建用于熔模铸造的眼镜框图案。

金属 3D 打印，特别是选择性激光熔化 (SLM)，也可用于眼镜制造，但由于所涉及的材料和工艺成本高昂，其用途相当有限。

眼镜 3D 打印示例

MONOQOOL 的无螺丝眼镜

MONOQOOL 是一家丹麦眼镜制造商，采用 3D 打印技术实现无螺丝镜框设计。该公司在 2010 年代初开始使用该技术进行原型制作，几年后，即 2012 年至 2013 年，决定向 3D 生产迈进。

根据MONOQOOL的说法，开始3D打印眼镜业务相当容易，因为它需要的投资很少，尤其是当您与服务提供商合作时。

为了制造 3D 打印框架，MONOQOOL 正在使用聚酰胺（尼龙）粉末和 SLS 技术。每帧由400个超细层组成。 MONOQOOL 镜框的独特元素之一是巧妙的螺旋铰链，它可以在没有螺丝、焊接或螺栓的情况下生产眼镜。创新设计，搭配 3D 打印技术，让眼镜超轻，低至 4 克，佩戴更舒适。

目前，MONOQOOL的镜框在全球约1000家门店销售。

Specsy 的定制眼镜架

加拿大公司 Specsy 是眼​​镜公司如何利用 3D 打印制造独一无二的眼镜的一个很好的例子。

Specsy 为眼科专业人士提供了一款零售应用程序，该应用程序使用增强现实和 3D 扫描技术。其基于云的平台允许配镜师在商店中设计定制镜框。该应用程序使用面部 3D 扫描，使患者能够在他们面部的实时图像上设计镜框。

一旦设计得到确认，该公司将在多家内部多家公司的帮助下制造镜框。彩色 3D 打印机。打印过程大约需要 8 小时，然后镜架需要三天时间进行组装和手工检查。

通过这种方法，光学专业人士有机会提供真正为患者量身定制的镜架审美偏好和规格。

展望未来，除了公司目前提供的塑料框架之外，Specsy 还致力于提供定制金属框架。

Luxexcel 的 3D 打印镜片

在生产眼科镜片时，3D 打印呈现出一种由荷兰公司 Luxexcel 首创的新方法。

该公司开发了专有的 VisionPlatform，该平台由工业级 3D 打印机、镜头设计软件和工作流集成工具组成。该平台支持 3D 打印符合行业标准的眼科质量镜片，包括所有 ANSI、ISO 和 FDA 要求。

与传统的镜片制造方法相比，使用 3D 打印镜片具有多个优势。

制造定制光学镜片的传统工艺涉及多个加工步骤，其中从镜片毛坯中去除材料，导致约 80% 的材料浪费。这也是一种低产量和劳动密集型的方法。

由 Luxexcel 开发的一种流程，首先是在 Luxexcel 的 VisionMaster™ 软件中准备用于打印的定制镜片设计和表面处方。然后将 Luxexcel 的名为 VisionClear™ 的液体材料装入 VisionEngine™ 3D 打印机，该打印机通过将紫外线固化树脂的微小液滴喷射到基材上并用紫外线对其进行固化来制造镜片。该解决方案能够生产更大批量的定制镜片，减少材料浪费。

在过去的 12 个月中，已在多个 VisionPlatform 系统上打印了 5,000 个镜片。这使该公司能够将该技术提升到每天向客户运送商业镜头的水平。

眼镜 3D 打印的未来

越来越多的 3D 打印眼镜受到消费者和制造商的关注。不过，虽然有不少企业在率先进行眼镜3D打印，但该技术尚未做好量产的准备，多用于小批量产品的制造。

也就是说，3D 打印为眼镜制造商提供了一个让自己脱颖而出并探索新的、很大程度上尚未开发的途径的机会，例如定制产品。这最终意味着制造商将继续探索 3D 打印的可能性，让更多人受益于更合身、独特的眼镜。