Hablemos de Coating (Antirrayas)

Los avances tecnológicos en la óptica oftálmica han permitido desarrollar materiales livianos y con alto índice de refracción, como las resinas orgánicas. Sin embargo, muchos de estos polímeros, como el CR-39 o el policarbonato, entre otros, presentan menor resistencia a la abrasión y baja dureza superficial en comparación con el vidrio mineral.

Para compensar esta debilidad, se aplican recubrimientos de endurecimiento o hard coating y tratamientos superficiales con el fin de aumentar su resistencia al rayado

y al desgaste, sin alterar sus propiedades, mejorando de esta manera sus propiedades mecánicas y ópticas, prolongando la vida útil del lente, mejorando el rendimiento óptico de los materiales, la estética y optimizando la visión del paciente.

Es así como en el mundo de la óptica, el término “lente” ya no se refiere solamente al material correctivo, sino a un conjunto de tecnologías que optimizan el paso de la luz y la durabilidad.

El endurecimiento, o hard coating, se convierte en un componente esencial. Es una capa crítica que se aplica a todo lente para mejorar su resistencia y preparar su superficie para otros tratamientos, consiste en aplicar una película delgada, transparente, de similar índice de refracción sobre las superficies del lente, la cual actúa como una barrera para aumentar su resistencia a los rayones y al desgaste mecánico.

Esta capa se adhiere firmemente a la masa del material, proporcionando una mayor resistencia mecánica y química, manteniendo la transparencia y la transmisión de luz.

Los recubrimientos suelen estar compuestos por resinas de silicio, cuarzo, titanio o circonio (materiales de alta resistencia), polímeros acrílicos modificados o compuestos híbridos orgánico-inorgánicos, que después de su aplicación son curados térmica o foto químicamente (UV), para polimerizar la capa, formando así una película protectora de alta dureza.

MÉTODOS DE APLICACIÓN

1. Inmersión – dipping (Dip Coating): El lente se sumerge en una solución de recubrimiento y luego se extrae lentamente, formando una película uniforme. Posteriormente, se realiza un proceso de curado térmico en horno, generalmente entre 100 y 130 °C, para endurecer la capa. Este método proporciona una capa muy uniforme y alta adhesión, suele utilizarse en laboratorios de alta producción por su eficiencia para recubrir ambas caras del lente simultáneamente.

2. Centrifugado- spinning (Spin Coating): Se coloca una pequeña cantidad de recubrimiento en el centro del lente, esta se hace girar a alta velocidad lo que dispersa la laca uniformemente por toda la superficie, luego, se realiza el curado UV (Algunas formulaciones contienen foto iniciadores que polimerizan la capa mediante luz ultravioleta, reduciendo tiempos de proceso y aumentando la productividad). Este método se utiliza más en lentes terminadas o de alto índice, donde se requiere un control más preciso del espesor de la capa.

3. In- Mould: Aplicación que se hace durante el moldeado del lente.

4. Vaccum: Es un procedimiento muy costoso y se utiliza para recubrimientos de precisión.

PROPIEDADES DEL TRATAMIENTO O RECUBRIMIENTO DE ENDURECIDO:

• La alta resistencia al rayado y a la abrasión, aumentando la vida útil de los lentes orgánicos.

• La buena adherencia al sustrato base (CR-39, policarbonato, etc.).

• Una transparencia óptica superior (>98% de transmisión).

• Mejoran la compatibilidad con tratamientos antirreflejo, actuando como base adherente.

• La estabilidad química, frente a productos de limpieza o cambios de temperatura.

• Reducen la frecuencia de reemplazo, aportando valor económico y ecológico.

• Mantienen la claridad, la calidad óptica y estética, incluso tras un uso prolongado.

• Buena y uniforme tintabilidad: no sé tintura las masas del lente, sino la laca con la que se hace el recubrimiento

FACTORES QUE PUEDEN AFECTAR LA CALIDAD DEL RECUBRIMIENTO

1. La Limpieza previa del lente: cualquier impureza impide la correcta adhesión.

2. La viscosidad y homogeneidad del recubrimiento: Influyen en el espesor de la capa.

3. Las condiciones ambientales: temperatura y humedad deben controlarse durante la aplicación.

4. El curado adecuado: insuficiente polimerización puede producir desprendimiento o menor dureza.]
   

CONTROL DE CALIDAD

Dentro de los procesos descritos, los recubrimientos endurecedores deben ser evaluados mediante pruebas normalizadas. Estas pruebas garantizan que el tratamiento cumpla con los estándares internacionales de calidad (ISO 8980-5 y ANSI Z80.1).

a)Prueba de abrasión Bayer, comparando con lentes sin recubrimiento.
b)Ensayo de dureza por lápices (ASTM D3363).
c)Prueba de adherencia por cinta adhesiva.
d)Medición de transmisión óptica y refracción.

CONCLUSIONES

• Los recubrimientos endurecedores son esenciales en la óptica moderna, ya que permiten aprovechar las ventajas de los materiales orgánicos sin sacrificar su resistencia.

• Su desarrollo ha evolucionado hacia formulaciones híbridas y nano compuestas, que logran mayor dureza con mínima pérdida de flexibilidad.

• En la actualidad, la aplicación controlada de estos recubrimientos representa un factor clave para garantizar la calidad, durabilidad y satisfacción del usuario final en lentes oftálmicos.

• El tratamiento endurecido es el héroe anónimo de los lentes oftálmicos, ya que asegura que la calidad óptica se mantenga intacta a lo largo del tiempo, haciendo que los lentes no solo sean correctivos, sino también duraderas y de alto rendimiento

Marco Aurelio Torres Segura, OD.

Coordinador Académico CAMPLUS

Director científico Laboratorio Óptico Visualizamos

A PROPÓSITO DE RECUBRIMIENTOS Y ENDURECIMIENTOS (COATING) EN LENTES OFTÁLMICOS