Blog do Paulus: Guia definitivo sobre surfassagem tradicional, digital, free form e free form double side

Guia definitivo sobre surfassagem tradicional, digital, free form e free form double side


Introdução

Esta matéria tem como objetivo explicar de forma simples e clara, porém completa as diferenças entre a surfassagem tradicional, surfassagem digital clássica, surfassagem digital free form e mais dois métodos de cálculo da surfassagem digital free form chamados double side.

A surfassagem digital já não é mais novidade, já que todo o mercado óptico está ciente da existência das lentes digitais, porém a maioria dos profissionais não sabe diferenciar a lente digital clássica da lente digital free form, da mesma forma que tem dificuldade de entender as diferenças entre free form e os avançados métodos double side. Alguns colegas acreditam que tudo é a mesma coisa, mas não é.

Sabemos que surfassagem é o processo que consiste em produzir dioptrias numa  matéria prima semi acabada chamada "bloco". Após este processo, a matéria prima deixa de ser semi acabada e se torna uma lente oftálmica, cujo receituário é feito sob medida, respeitando no mínimo as especificações de aro e DNP.

A dioptria de uma lente é o resultado da diferença entre o valor de sua curva externa em relação a sua curva interna. Para simplificar, vou arredondar o valor das curvas nos exemplos.

O nome mais correto para o bloco é "bloco semi acabado", pois parte dele está pronto (face externa) e parte dele não (face interna a ser surfassada).

Quero ressaltar que todos os esquemas de cálculo que vou mostrar nesta matéria são baseados em valores ilustrativos e didáticos, já que as variações das superfícies oftálmicas são mais complexas (0,01/0,06/0,12).


Como se produz dioptrias (vulgo "grau") numa lente para óculos

Na ilustração abaixo temos um bloco semi acabado com uma curva externa pronta com valor +5,00 (toda curva externa terá um valor positivo) e uma curva interna que será surfassada no valor de -6,00 (normalmente as curvas internas são negativas, salvas raras exceções). A diferença entre +5,00 da curva externa e -6,00 da interna resultará numa lente com -1,00 dioptria esférica.





Superfície progressiva dos blocos de multifocais

A superfície externa do bloco semi acabado de uma lente multifocal é formado por diversos valores de curvatura que aumentam (progressivamente) até chegar em seu valor máximo na área inferior do bloco. O valor de curva em posição de visão de longe é chamado de "curva base". Abaixo da curva base, os valores de curva progridem gradativamente. Daí a origem do nome "lente progressiva".

As curvas de um bloco convencional multifocal progressivo, responsáveis pela dioptria de longe e de perto são:


  1. Curva base: curva posicionada na região centro-superior da lente (visão de longe)
  2. Curva da adição: posicionada na região da adição da lente (visão de perto)

Surfassagem tradicional para produção de lentes multifocais

Na ilustração abaixo temos um bloco para lente multifocal cuja curva base é +5,00 e a curva da adição é +7,00. O objetivo da surfassagem tradicional nesse tipo de lente é reduzir, lixar (desbastar) e polir a curva interna do bloco para produzir um valor, no exemplo: -6,00. 

A diferença entre o valor da curva base e o valor da curva interna surfassada é a graduação de longe (no exemplo, a dioptria será -1,00), já a diferença entre a curva da adição (+7,00) e a curva interna surfassada é a  responsável pela visão de perto ( no exemplo, a dioptria será +1,00).



A surfassagem tradicional de uma lente multifocal sempre utiliza um bloco progressivo, isso significa que todo o campo visual está desenvolvido e pronto na curva externa, restando apenas cumprir o processo para a realização da curva interna. Isso significa que o campo visual ficará posicionado mais longe do olho do usuário, portanto lentes multifocais tradicionais produzidas por bloco progressivo possuem campos visuais hoje considerados de performance limitada.




O processo de fabricação envolve equipamentos CNC (um sistema eletrônico controla as máquinas acelerando a produção e reduzindo erros)

Assista no vídeo abaixo um exemplo com as etapas de surfassagem tradicional:



O passo a passo do vídeo:

00:03 a 00:11: Proteção da face externa pronta do bloco semi acabado com uma fita especial azul chamada de "Blue Tape"

00:12 a 00:33: Blocagem que consiste em colar um suporte de metal a superfície externa do bloco semi acabado com a finalidade de encaixar o bloco no interior das máquinas (00:37 a 00:39) para que as mesmas executem os serviços necessários na curvatura interna. Essa etapa é uma das mais importantes pois qualquer erro no posicionamento do bloco para receber a colagem do suporte pode alterar vários parâmetros fundamentais como a suavidade do campo visual e as posições de eixo dos astigmatismos (caso a ordem de serviço tenha dioptrias cilíndricas solicitadas). A maioria dos problemas de má adaptação dos usuários atribuída a surfassagem está na falha de procedimento nesta etapa do processo. Na maioria das vezes a falha é humana por falta de atenção mas existem equipamentos (exatamente como no vídeo) que detectam erros de posicionamento e não permitem o funcionamento da máquina até que seja feita a correção manual da posição do bloco.Equipamentos de blocagem mais simples induzem a falha humana.

00:34 a 01:29: Geração de curvas, fase onde o bloco é reduzido e sua curva interna é preparada para a próxima etapa que consiste no uso do molde para impor a curvatura interna desejada.

01:30 a 01:52: Lixas em forma de "trevo" são coladas na superfície externa dos moldes que por sua vez são acoplados na máquina em sua parte de baixo. Na parte de cima os blocos são encaixados. Através do contato e do movimento imposto pela máquina, as lixas moldam na superfície interna do bloco a curvatura desejada. Devido a ação das lixas a lente não está transparente.

01:53 a 02:14: Polimento onde feltros macios são colados na superfície externa dos moldes que por sua vez são acoplados na máquina em sua parte de baixo. Na parte de cima as lentes (na fase anterior o bloco já se tornou uma lente) são encaixados. No lugar de água gelada, um líquido polidor gelado assume o papel de conjuntamente ao movimento da máquina tornar as lentes transparentes de acordo com o seu índice de refração.

02:14 a 02:19: As fitas azuis são retiradas, as lentes são lavadas e secas. Pronto!


Surfassagem digital tradicional

Na ilustração abaixo temos um bloco de lente multifocal cuja curva base é +5,00 e a curva da adição é +7,00. O objetivo da surfassagem digital clássica é realizar a curva interna através de um método menos agressivo, sem utilização de moldes e lixas. Apesar de ser um método de produção mais moderno e preciso sob o ponto de vista fabril, o objetivo continua o mesmo: gerar uma curva interna com valor suficiente para gerar a dioptria solicitada na ordem de serviço. Nada mais.



Em termos de precisão óptica, a surfassagem digital clássica beneficia o laboratório, pois o ferramental mais moderno reduz os índices de quebra. Para o óptico e o consumidor, nada muda, pois esta metodologia não amplia o campo visual já que o mesmo já estava pronto na superfície externa do bloco semi acabado.




Na ilustração abaixo temos um bloco de visão simples, isso mesmo, visão simples!. O objetivo da surfassagem digital freeform é gerar toda a progressão da lente na curvatura interna deste bloco, onde a precisão deste processo é gerenciada por um software especial que ordena a construção da curva interna de acordo com as especificações de design previstas. Em suma, a surfassagem digital free form influencia no design da lente.

O processo de fabricação envolve equipamentos CNC mais modernos (um sistema eletrônico complexo controla as máquinas acelerando a produção e reduzindo erros)


Assista no vídeo abaixo um exemplo com as etapas de surfassagem digital tradicional:



O passo a passo do vídeo:

Antes de tudo: Proteção da face externa pronta do bloco semi acabado com uma fita especial azul chamada de "Blue Tape"

00:05 a 00:48: Blocagem que consiste em colar um suporte de metal a superfície externa do bloco semi acabado com a finalidade de encaixar o bloco no interior das máquinas para que as mesmas executem os serviços necessários na curvatura interna. Essa etapa é uma das mais importantes pois qualquer erro no posicionamento do bloco para receber a colagem do suporte pode alterar vários parâmetros fundamentais como a suavidade do campo visual e as posições de eixo dos astigmatismos (caso a ordem de serviço tenha dioptrias cilíndricas solicitadas). A maioria dos problemas de má adaptação dos usuários é atribuída a surfassagem, está na falha de procedimento nesta etapa do processo. Na maioria das vezes a falha é humana por falta de atenção mas existem equipamentos (exatamente como no vídeo) que detectam erros de posicionamento e não permitem o funcionamento da máquina até que seja feita a correção manual da posição do bloco.Equipamentos de blocagem mais simples induzem a falha humana.

00:49 a 01:38: Geração global de curvas - fase onde sem necessidade de molde algum precisas ferramentas diamantadas reduzem o diâmetro do bloco, geram a curvatura da dioptria, geram a asfericidade do campo visual do multifocal (caso ele seja free form) e trabalham um fino acabamento dessa superfície interna. Após esse processo a lente sai com a graduação pronta e praticamente transparente.

01:39 a 02:43: Sem a necessidade de nenhum molde, o polimento das lentes é feito de forma extremamente suave para que a pressão desse processo não faça nenhuma alteração da asfericidade interna o que pode alterar a qualidade do campo visual proposto. Laboratórios precisam estar atentos pois essa etapa pode prejudicar a adaptação dos usuários, pois o excesso de polimento pode gerar distorções e limitação nas lentes devido a alteração não controlada do design do campo visual. Após o polimento suave as lentes não saem com total brilho, daí a obrigatoriedade da aplicação de um verniz (vulgarmente chamado de antirrisco) para obtenção do brilho estético necessário nas mesmas.

Após o polimento: As fitas azuis são retiradas, as lentes são lavadas e secas. Pronto!


Quem visita um laboratório e observa esse processo digital fica encantado mas não podemos nos iludir pois o futuro da surfassagem só terá esse tipo de equipamento. Isso não quer dizer necessariamente que os produtos serão melhores. Muito mais importante do que máquinas modernas é a matéria prima (tipo de bloco) e o cálculo utilizado para o campo visual (ou só para fazer a receita).

Quem visita um laboratório ou assiste um vídeo sobre surfassagem digital jamais vai perceber as diferenças de fabricação para as lentes digitais tradidionais, free forms padrão e free forms avançadas. As três lentes são feitas nos mesmos equipamentos com as mesmas etapas. A diferença está no bloco utilizado e no cálculo solicitado ao computador antes do processo. Em suma um vídeo por si só ou uma visita não guiada a um laboratório não vão te fazer entender as diferenças. Daí a iniciativa desse material de estudo.

Surfassagem digital free form

Levando em consideração o que acabamos de ler acima (destacado em amarelo) a surfassagem digital free form usa os mesmos equipamentos da surfassagem digital tradicional porém utiliza outra matéria prima e outro cálculo, por sua vez muito mais avançado.

Na imagem abaixo podemos observar que ao invés de utilizar um bloco progressivo com campo visual já pronto na face externa, a surfassagem digital free form tem como base um bloco de visão simples (bloco semi acabado esférico com valor determinado de curva externa). O cálculo é mais avançado pois ao invés de fazer uma curva interna simples, irá gerar uma asfericidade (variação gradual de curvatura) diferenciada que além de gerar as dioptrias da receita vai também gerar o campo visual da lente multifocal.


A influencia da surfassagem digital free form no design da lente proporciona o benefício da otimização do campo visual, já que a progressão (asfericidade que gera o campo visual do multifocal) da lente foi gerada na face interna. Isso faz com que ao utilizar o óculos, o usuário tenha este campo visual muito mais próximo de seus olhos, o que comprovadamente aumentará sua amplitude. Dependendo do produto e do software freeform utilizado, o aumento do campo visual se comparado a uma lente de surfassagem tradicional e surfassagem digital clássica fica entre 20 e 30%.



Sabemos que um consumidor exigente de lente multifocal progressiva não se contenta apenas com a amplitude dos campos visuais. Além da amplitude, melhor nitidez e sensibilidade ao contraste são muito desejados. Cientes que o método freeform conquista apenas a amplitude de campo, os fabricantes de lentes progressivas aperfeiçoaram seus processos produtivos para oferecer ao mercado opções top de linha de lentes digitais de alta performance.

Surfassagem digital free form double side padrão


O método digital de alta performance mais utilizado pelos fabricantes se chama "double side optimization" isso é: otimização de ambos os lados da lente. Podemos também chamar as lentes com a tecnologia double side por "multifocais digitais free form bi asféricas". As bi asféricas podem ser separadas nas categorias "padrão" e "avançada"

A surfassagem digital "double side" padrão utiliza como matéria prima um bloco semi acabado com asfericidade progressiva externa, porém contendo apenas parte do cálculo. A asfericidade necessária para complementar o cálculo do campo visual é gerada na curvatura interna da matéria prima. Por isso podemos chamar o "double side" de bi asférico, já que o campo visual foi construído em ambas as faces da lente através de asfericidade progressiva na curva externa e asfericidade regressiva (regride o valor da curva) na interna. 

Este processo que é encontrado na maioria das lentes multifocais free form de categoria intermediária (entre o digital tradicional e o double side avançado) dos fabricantes garante aos usuários melhor nitidez e contraste visual. Observe na imagem abaixo o comportamento da bi asfericidade no "double side padrão".



Clique na imagem para ampliar, caso necessário.

Conforme imagem acima podemos observar que no cálculo free form double side padrão a curvatura externa do bloco possui asfericidade (variação de curvatura) progressiva e a curvatura interna possui uma asfericidade regressiva.

Com o passar do tempo inúmeros problemas de adaptação, principalmente quanto a limitação do campo de perto, foram atribuídos ao cálculo free form double side padrão pois o valor final da asfericidade progressiva externa (+6,00 na imagem acima) posicionado em frente ao valor final da asfericidade regressiva interna (-5,00 na imagem acima) fisicamente afasta o campo de perto em relação aos olhos do usuário, gerando assim as queixas sobre a limitação do campo de perto. Caso me perguntem - Paulus, você prefere free form padrão ou free form double side padrão? Eu vou responder - free form padrão! 


Surfassagem digital free form double side avançado (bi asféricas avançadas)


Campo de perto com forte ângulo em direção aos olhos
O cálculo free form double side avançado é considerado melhor do que o free form padrão e o free form double side padrão pois proporciona ao usuário uma experiência muito mais agradável na visão de perto pois corrige o afastamento físico do campo de perto em relação aos olhos do usuário.

Observe na imagem ao lado como a parte de baixo da lente (campo de perto) é fisicamente deslocada para o lado de dentro do óculos. Na prática o campo de perto fica muito mais próximo do olho, proporcionando a melhor leitura possível atualmente numa lente multifocal.

No cálculo free form double side avançado ambos os lados possuem asfericidade regressiva (bi asfericidade regressiva). Essa abordagem faz com que todos os campos, principalmente  o de perto fiquem posicionados de uma forma extremamente privilegiada para uma alta performance visual. 

Observe na imagem abaixo o comportamento da bi asfericidade regressiva.





O cálculo digital free form double side avançado pode ser encontrado nas lentes multifocais top de linha dos fabricantes. Essa é a mais avançada tecnologia para o conforto e máxima performance visual em todos os campo, com ênfase a área de perto cada vez mais requisitada pelos usuários da atualidade.

Considerações finais

Ao final desta matéria, podemos chegar a conclusão que a tecnologia digital a disposição dos ópticos e consumidores é bastante variada. Para que o profissional óptico possa oferecer uma lente digital adequada para as necessidades de seus clientes, é necessário o entendimento sobre o que cada processo de surfassagem digital pode contribuir em benefício dos produtos ofertados.

O Blog do Paulus através de seu editor Paulus Maciel considera que a melhor tecnologia existente de cálculo é a double side avançada (bi asfericidade regressiva) seguido do free form padrão. 

Após o entendimento, o profissional óptico poderá observar em sua tabela de preços quais são os produtos de melhor relação custo x benefício em relação as tecnologias e vantagens que os mesmos oferecem. Essa independência de conhecimento é muito importante, pois nos auxilia no domínio de nossas ferramentas de trabalho, relacionamento e credibilidade.

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Matéria escrita por Paulus Maciel. Direitos Reservados.

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