Genera 用 3D 打印颠覆眼镜框制造

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  Genera 如何用 3D 打印构建镜框
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  DLP 与 SLA 中决定尺寸结果的因素
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  3D 打印镜框的适用与不适用场景
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  打印镜框与 CNC 加工配合
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  哪种树脂或金属适合镜框
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  镜框制造：3D 打印 vs CNC vs 注塑

Genera 采用槽式光聚合形式的 3D 打印。投影仪或激光在构建平台上逐层固化液态树脂，平台按固定步距升降。对于眼镜，该步距通常在 25 μm 到 100 μm 之间。成型后的生坯在溶剂中清洗，然后在 UV 下后固化，使聚合物达到最终刚度和颜色。

商业变革不在于打印机本身，而在于文件。镜框模型从 CAD 到打印只需数小时，因此镜腿长度、鼻梁宽度或镜片槽的修改无需改动模具。这正是打破传统模式的关键：没有钢模，没有数千件的最小起订量，没有需要摊销的模具交期。

该工艺主要使用两大类树脂。标准丙烯酸酯树脂成本低，可做出哑光、略带柔韧性的镜框。工程树脂加入陶瓷或橡胶畴，对汗液、防晒霜和反复铰链弯折的耐受性更好。两者都不像醋酸纤维，因此设计从一开始就必须考虑这一点。

层高控制垂直分辨率；像素或光斑尺寸控制水平分辨率。在 DLP 设备上，投影像素可能为 50–75 μm，因此薄镜圈边缘或镜片槽在该尺度上会出现阶梯效应。在 SLA 设备上，激光光斑通常更小，有利于精细几何形状，但会拖慢构建速度。

收缩是隐性变量。树脂固化会收缩，薄壁与厚壁的收缩方式不同。镜框前部若镜圈为 2 mm、鼻梁为 6 mm，除非对模型进行补偿，否则会不均匀变形。好的工厂会先打印测试样件，测量后在实际生产前对 CAD 进行偏移补偿。

摆放方向与树脂同样重要。平放在平台上的镜框前表面保持良好，但镜腿会下垂。倾斜 20–30° 的镜框以前表面质量为代价换取更直的镜腿。支撑痕会出现在支撑接触的位置，因此接触点应放在镜圈内侧，绝不能放在镜片座面上。

当几何形状有机、批量小或设计仍在变动时，打印镜框占优。带倒扣的镜圈、晶格镜腿或需要模具滑块才能成型的铰链槽，打印几乎不增加成本。50 到 500 件、三种颜色的批量是天然适配。

当要求是坚硬、薄、光学关键零件时，打印镜框不占优。在 50 mm 前部范围内保持 ±0.05 mm 的镜片座在树脂中很难保证，因为固化收缩和后固化变形会叠加。金属镜框，或打印镜框配机加工镜片圈，能更好地处理这一点。

在铰链方面也不占优。打印的活铰链或打印销座承受反复载荷的能力差。大多数耐用设计采用打印前框和镜腿，加上外购金属铰链，用螺钉或铆钉固定。打印承担形状，金属承担疲劳。

在这里，打印和机加工不是对手。常见路线是打印镜框主体，然后以更紧的公差机加工镜片圈、铰链座或鼻托嵌件。打印件提供形状和低模具成本；机加工嵌件提供佩戴者每天感受到的配合。

为获得金属-醋酸纤维外观，打印前框可经喷砂、滚光或抛光处理，然后阳极氧化或染色。打印件下机后的表面粗糙度通常在 Ra 3.2–6.3 μm 左右。轻度喷砂可降低该值，同时掩盖层纹。

在钜亮五金（GreatLight），我们运行 127 台高精度 CNC 机床，包括 16 台同步五轴加工中心，因此打印镜框可直接进入机加工铰链座、螺纹嵌件或镜片圈工序，无需第二家供应商。这些机加工特征的公差保持在 ±0.005 mm。

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  打印定形状有机镜圈、晶格镜腿和小批量无需模具。
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  机加工保配合镜片圈、铰链座和鼻托嵌件保持在 ±0.005 mm。
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  表面处理定手感喷砂、滚光或抛光以消除层纹。

对于概念镜框，标准丙烯酸酯树脂就足够。它打印快、上色好、成本低。当目标是检查比例、鼻梁宽度和镜腿在耳后的贴合方式时使用它。不要用于夏季佩戴测试。

对于功能原型，选择伸长率更高、UV 稳定性更好的工程树脂。这些树脂在数周操作后仍保持形状，并能通过铰链循环测试。它们在恒定载荷下仍会蠕变，因此预压靠头部的打印镜腿会缓慢松弛。

金属镜架走打印路线则不同。SLM 用钛或不锈钢打印，但表面粗糙，需去除支撑，再对铰链和镜圈进行机加工。这条路线成本高于树脂打印，但得到的镜架性能与金属一致，因为它本身就是金属。