Surfaçagem de Lentes: Processo, Materiais e Etapas

Resposta rápida: surfaçagem é a geração, o afinamento e o polimento da receita (esférico, cilíndrico, eixo e prisma) na face posterior de uma lente semiacabada, feitos no laboratório antes dos tratamentos e da montagem. Em progressivas e bifocais convencionais, a adição já vem moldada na face frontal; nas digitais (freeform), ela também é gerada atrás. Para a ótica, é a etapa que define prazo, preço e o risco de refação.

O Que É Surfaçagem de Lentes Oftálmicas

A surfaçagem consiste na usinagem controlada de blocos semiacabados para produzir lentes com as curvaturas exatas definidas pela prescrição. Segundo a Laramy-K, as lentes semiacabadas são blocos que já vêm com uma ou mais curvas moldadas apenas na face frontal (tradução livre). A face posterior é trabalhada no laboratório até atingir os parâmetros calculados de potência esférica, cilíndrica e eixo. Para a teoria do cálculo das superfícies, a referência clássica é o livro Principles of Ophthalmic Lenses, de David A. Jalie.

A norma ISO 8980-1:2017 define as tolerâncias e os métodos de verificação para lentes oftálmicas acabadas ainda não cortadas, e serve de referência para o controle de qualidade em laboratórios de surfaçagem. Para lentes progressivas e de variação de potência, o complemento é a ISO 8980-2:2017. Depois de cortada e montada na armação, a lente responde a outro conjunto de limites, reunidos no guia de tolerâncias de lentes montadas.

Surfaçagem Convencional vs. Digital (Freeform)

A surfaçagem convencional usa ferramentas pré-moldadas (os “laps”) para polir a prescrição na lente. Um laboratório pode manter mais de 5.000 laps em estoque (Laramy-K), e isso explica por que um laboratório convencional precisa de tanto espaço e inventário para cobrir as combinações de prescrição.

A surfaçagem digital, ou freeform, troca essas ferramentas por um equipamento controlado por computador, com ponta de diamante ou fresa, que gera a prescrição diretamente na superfície posterior. Segundo a HOYA Vision Care, a tecnologia convencional trabalha com precisão de 1/10 de dioptria (0,10 D), enquanto as lentes freeform podem ser refinadas até 1/100 de dioptria (0,01 D) (tradução livre). Esse 0,01 D é a resolução do cálculo e da geração, não a tolerância da lente entregue: a lente acabada continua sendo verificada contra as tolerâncias da ISO 8980-1. A mesma fonte explica que, ao considerar a posição de uso da lente na armação (inclinação, curvatura e distância ao olho), a tecnologia freeform pode melhorar a prescrição efetiva de uso.

Lente Surfaçada x Lente Pronta: Quando o Pedido Precisa de Surfaçagem

Lente surfaçada é a lente feita sob medida a partir de um semiacabado, com a face posterior gerada e polida para aquela receita; a lente pronta, ao contrário, já vem acabada, com potência fixa. Se a prescrição não coincide com o que existe acabado, ou se o pedido exige prisma, adição ou personalização, o laboratório precisa surfaçar.

Prazo e preço de cada caminho dependem do laboratório parceiro, da linha e do material. Pergunte ao seu laboratório óptico, por escrito, o prazo e o valor de uma lente pronta e de uma surfaçada para a mesma receita antes de prometer a data ao cliente. O panorama completo da fabricação está em tipos de lentes de óculos.

Materiais Utilizados na Surfaçagem: Comparativo

O material da lente muda o que o laboratório precisa considerar na usinagem e no polimento. Os valores abaixo vêm de fabricantes e de publicações do setor; o valor Abbe indica a dispersão cromática (quanto maior, menor a aberração cromática).

Fontes: Ophthalmology Times, Ophthalmic lenses: progress and promise (CR-39 e policarbonato), Ophthalmology Times, Lens material: triple jump technology (Trivex e, com 29, o Abbe do policarbonato) e Mitsui Chemicals (série MR). A Mitsui indica que são medições representativas, não especificações garantidas.

A série MR mostra bem por que o material importa na produção: a Mitsui informa temperaturas de deformação térmica de 118 °C para o MR-8, 100 °C para o MR-10, 85 °C para o MR-7 e 78 °C para o MR-174. São valores de referência do fabricante; a Mitsui não os associa à surfaçagem, então confirme com o laboratório como cada material é processado. Já para o Trivex, a Ophthalmology Times informa índice 1,53 e densidade relativa de 1,1, o que o torna uma opção leve para armações grandes ou esportivas. Quando a receita é alta, o índice maior permite lentes mais finas, ao custo de um Abbe menor, como mostra a tabela.

Quais São as 10 Etapas da Surfaçagem?

O processo de surfaçagem segue uma sequência de dez etapas, da definição dos parâmetros até a lente pronta para ir à montagem. A ordem e a presença de cada etapa variam conforme o laboratório e o equipamento; a sequência abaixo é a de um laboratório típico. A Laramy-K descreve as etapas de adesivagem, blocagem, geração, afinamento, polimento e tratamentos; as demais seguem a prática comum de laboratório.

1. Cálculo

No cálculo, a prescrição é traduzida em parâmetros de fabricação: bloco semiacabado e curva base, índice de refração do material, espessura central e periférica, prisma (inclusive o de adelgaçamento em progressivas) e diâmetro do bloco. O diâmetro é escolhido aqui, antes de qualquer usinagem, e o diâmetro mínimo de corte (MBS) define o menor bloco que ainda cobre o formato da armação depois da descentração (a calculadora de diâmetro mínimo estima esse valor a partir do formato da armação e da DNP). Um bloco abaixo do mínimo não cobre a armação e a lente não pode ser cortada para preencher o aro. A escolha da curva base, a curva da face frontal, também entra nesta etapa.

Para calcular, o laboratório precisa da receita completa e dos dados de posicionamento: distância naso-pupilar (DNP) de cada olho, altura de montagem e medidas da armação. Em sistemas digitais, a Laramy-K informa que os cálculos são feitos em passos que chegam a 0,01 dioptria.

2. Adesivagem

Na adesivagem, a face frontal do bloco semiacabado recebe uma fita ou película protetora. A face frontal do semiacabado é protegida com uma fita especial antes de a lente ser fixada ao bloco de fixação (Laramy-K, tradução livre).

3. Blocagem

A blocagem fixa a lente semiacabada ao bloco de fixação (o “block”) para a usinagem, com liga metálica de baixa fusão ou adesivo. A lente precisa ficar centralizada e alinhada ao eixo e ao ponto de referência definidos no cálculo, porque a usinagem seguinte toma esse posicionamento como verdade. Um erro de posicionamento aqui passa pelas etapas seguintes sem ser percebido.

4. Geração (fresamento)

Na geração, a superfície posterior é trabalhada até as curvas da prescrição. Segundo a Laramy-K, uma ferramenta em copa, uma fresa ou uma ponta de diamante desgasta a face posterior do semiacabado (tradução livre).

Fresamento (ou fresagem) é a etapa da geração em que uma ferramenta de corte remove material da face posterior da lente semiacabada até formar as curvas calculadas. Nos equipamentos digitais, o fresamento e o torneamento com ponta de diamante esculpem a superfície ponto a ponto, a partir do cálculo; nos convencionais, a geração faz as curvas esférica e tórica e os laps cuidam do acabamento.

5. Afinamento

No fluxo clássico, o afinamento (fining) vem depois da geração e alisa a superfície. Segundo a Laramy-K, ele é feito com fluxo de água e um pad abrasivo: são pads abrasivos de granulometria mais fina que preparam a superfície para o polimento. Se o seu laboratório digital mantém ou dispensa essa etapa depende do equipamento, então confirme com ele.

6. Polimento

O polimento restaura a transparência da superfície. Para polir, o fluxo de água e o pad abrasivo dão lugar a uma pasta abrasiva fina e a um pad macio (tradução livre). O polimento precisa ocorrer sem alterar a curvatura já gerada.

7. Gravação das marcas

Em lentes progressivas e freeform, o laboratório grava marcas permanentes na lente. Elas não se confundem com as marcações temporárias a tinta, como a cruz de montagem, que a ótica usa para conferir e montar a lente; veja as marcas de referência em detalhe.

8. Desblocagem e limpeza

Na desblocagem, a lente é separada do bloco de fixação e limpa dos resíduos de fita, adesivo e abrasivo. O manuseio exige cuidado para não deixar marcas ou riscos que comprometam o acabamento.

9. Conferência

Antes da entrega, o laboratório faz o controle de qualidade de lentes acabadas e verifica se a lente atende à receita: grau esférico, cilíndrico, eixo, adição (em lentes multifocais), centragem e prisma. A medição usa o lensômetro (também chamado de frontofocômetro), e os modelos digitais dão mais rastreabilidade do que a leitura manual.

10. Tratamentos

Quando o pedido pede, a lente recebe os tratamentos, como a camada resistente a riscos e o antirreflexo. A Laramy-K lista camadas resistentes a riscos e de proteção UV como exemplos de tratamentos aplicados no fim do processo (tradução livre).

Depois da surfaçagem: corte e montagem

O corte da lente no formato da armação (biselagem) não é uma etapa da surfaçagem: é feito depois, na bancada de acabamento. O traçado da armação, o perfil de borda e a montagem estão no guia de biselagem e acabamento de lentes.

O Erro Que Nenhuma Etapa da Surfaçagem Corrige

As dez etapas acima controlam o que acontece depois que o pedido chega ao laboratório. Nenhuma delas confere se os dados que entraram no cálculo estavam certos. Uma DNP errada por 2 mm no balcão gera uma lente surfaçada exatamente conforme o pedido e ainda assim descentrada no rosto do cliente: o retrabalho de produção é zero e o custo reaparece na ótica, semanas depois, como refação.

A regra de Prentice mostra o tamanho do problema. O prisma induzido é o erro de centração em centímetros multiplicado pelo grau da lente: um erro de 2 mm (0,2 cm) em uma lente de -4,00 D induz 0,2 x 4,00 = 0,8 Δ naquele olho. Nenhuma tolerância de fabricação pega esse erro. Pela ANSI Z80.1, citada no guia de tolerâncias de lentes, em -4,00 D vale o critério em milímetros, e não o de 0,67 Δ (que vai só até ±2,75 D nas monofocais): o centro pode ficar a até 2,5 mm da DP de longe pedida, então um erro de 2 mm passa. Nas progressivas, a cruz de montagem precisa ficar a até 1,0 mm da DNP pedida para aquele olho, e o mesmo erro de 2 mm reprovaria contra a medida correta. Só que a conferência compara a lente com o pedido, não com o rosto, e a lente feita com a DNP errada sai igual ao pedido. A ABNT NBR ISO 21987 tem faixas próprias; consulte o texto vigente para o valor aplicável.

O que o pedido precisa levar ao laboratório

• DNP de cada olho;
• altura de montagem, quando a lente é progressiva ou bifocal;
• medidas da armação: horizontal, vertical, ponte e diagonal maior (DMA);
• curva base desejada, quando a ótica define;
• material e índice da lente;
• receita completa, com prisma e adição quando houver.

Do lado da produção, a defesa é exigir a DNP e a altura de montagem registradas no pedido e devolver a ordem quando faltarem. O levantamento sobre taxa de refação em lentes progressivas traz o custo por evento e a diferença anual entre operar a 12% e operar abaixo de 5%, sem contar o cliente que passa por uma refação e não volta.

Do lado do balcão, é medir de um jeito que não dependa de régua: o Optogrid captura as duas medidas a partir de uma foto do cliente com a armação escolhida e guarda o histórico de medições de cada cliente, o que permite à ótica reconferir o que foi enviado quando o pedido volta. Para avaliar na sua ótica, escreva para [email protected].

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Perguntas Frequentes sobre Surfaçagem

Referências

• JALIE, David A. Principles of Ophthalmic Lenses. 4. ed. Oxford: Butterworth-Heinemann, 2008.
• ISO 8980-1:2017. Ophthalmic optics: Uncut finished spectacle lenses. Part 1: Specifications for single-vision and multifocal lenses.
• ISO 8980-2:2017. Ophthalmic optics: Uncut finished spectacle lenses. Part 2: Specifications for power-variation lenses.
• ISO 21987:2017. Ophthalmic optics: Mounted spectacle lenses.
• Laramy-K, All About Lens Surfacing.
• HOYA Vision Care, Understanding Free-Form vs. Conventional.
• Mitsui Chemicals, MR series lineup.
• Ophthalmology Times, Lens material: triple jump technology.
• Ophthalmology Times, Ophthalmic lenses: progress and promise.
• The Vision Council, ANSI Z80.1-2015 Quick Reference.

Saulo Garcia

Cresci dentro de uma ótica. Quando criança, eu gostava de ver os óculos serem montados, brincava com as ferramentas e desenhava nos talões de serviço. Foi no negócio da família que aprendi cedo o valor de uma medida precisa e de um trabalho bem feito.
Segui a carreira de engenheiro de software, com mais de vinte anos de experiência, mas sempre de olho no mercado ótico. O Optogrid nasceu desse encontro: tecnologia de medição digital (distância pupilar e altura de montagem) criada por quem conhece o balcão da ótica por dentro.