第五节 玻璃的深加工.ppt

一、 冷加工 定义：通过机械方法改变玻璃制品的外形和表面状态，称 为冷加工。 基本方法：研磨抛光、切割、喷砂、钻孔和切削。 研磨抛光（磨光）： 1、概念： 将不平整玻璃表面进行加工，成为平整而光洁的 表面；或者是将玻璃毛坯制品的形状、尺寸经研 磨和抛光，达到规定的形状和尺寸要求，而且表 面又很光洁的冷加工方法。 目前玻璃的研磨和抛光，使用最多的是光学玻璃和眼镜片的加工。 玻璃的研磨分粗磨和细磨： 粗磨→用粗磨料将表面粗糙不平或成型时残留的部分玻璃磨 去，满足形状和尺寸需求。 细磨→去除粗磨时玻璃表面留下的凹陷坑和裂纹层，使玻璃 表面毛面状态变得细致。 抛光→使毛面玻璃变成透明、光滑、有光泽。 研磨和抛光工序合起来成为磨光→磨光玻璃。 2、作用机理 （1）研磨机理 磨盘与玻璃相对运动→磨料对玻璃表面划痕与剥离，并产生微裂纹。磨料用水既有冷却作用，同时又与玻璃新生表面发生水解作用，生成硅胶，利于剥离。如此重复，玻璃表面形成一层凹陷的面，并带有一定深度的裂纹层。 b、磨料悬浮液的浓度和给料量 磨料悬浮液一般由磨料加水制成悬浮液使用。水不仅使磨料分散、均匀分布于工作面，并且带走研磨下来的玻璃碎屑，冷却摩擦产生的热，以及促成玻璃表面水解成硅胶薄膜。 c、研磨盘转速和压力 研磨盘的转速和压力与研磨效率都成正比关系。磨盘转速快，将磨料往外甩的就多；压力增大，磨料的磨损度也显著增加。 所以都必须相应提高磨料的给料量，否则不仅研磨效率不会增加，甚至降低，还会出现伤痕等缺陷。 d、 磨盘材料 磨盘材料硬度大能提高研磨效率。铸铁材料的研磨效率为1，有色金属则为0.6，塑料仅为0.2。但硬度大的研磨盘使研磨表面的凹陷深度也较深。而硬度小的塑料盘，可使玻璃的凹陷深度比铸铁盘降低30％。 因此，如最后一级粒度的磨料用塑料盘，就可大大缩短抛光时间。 e、 玻璃的化学组成 质软的玻璃易研磨，但留下的凹陷深度较大。 （2） 影响抛光的主要工艺因素 a、抛光材料的性质 b、抛光盘材质 一般抛光盘都用毛毡制作，也有用呢绒、马兰草根等。 粗毛毡或半粗毛毡的抛光效率高、细毛毡和呢绒的抛光效率低。 4、研磨与抛光材料 （1）研磨材料 由于玻璃研磨时，机械作用是主要的，所以磨料的硬度必须大于玻璃的硬度。 光学玻璃和日用玻璃研磨加工余量大，所以一般用刚玉或天然金刚砂研磨效率高。平板玻璃的研磨加工余量小，但面积大，用量多，一般采用价廉的石英砂。 （2）抛光材料 常用抛光材料有红粉（氧化铁）、氧化铈、氧化铬、氧化锆、氧化钍等，日用玻璃加工也有采用长石粉的。 红粉是α-Fe2O3结晶，为玻璃抛光材料中使用得最早最广泛的材料。 1、热加工机理 玻璃制品的热加工原理与成形的原理相似，主要是利用玻璃粘度随温度改变的特性以及表面张力与导热系数来进行的。 各种类型的热加工、都必须把制品加热到一定的温度，由于玻璃的粘度随温度升高而减小，同时玻璃导热系数较小，所以能采取局部加热的方法，在需要热加工的地方使之局部达到变形、软化，甚至熔化流动，以进行切割、钻孔、焊接等加工。 2、热加工方法 烧口、火抛光、火焰切割、钻孔、焊接 a、烧口 许多吹制品经过切割后，制品口部常具有尖锐、锋 利的边缘。通常用集中的高温火焰将其局部加热，依靠表面张力的作用使玻璃在软化时变得圆滑。 b 火抛光 火抛光是采用最少辐射热的燃烧器发出强烈的火焰，对玻璃制品在制造过程中所形成的尖锐缺陷进行加热，使缺陷熔化修复而制品不变形的一种加工工艺。 由于玻璃制品在成型过程中常常不可避免会在表面出现微裂纹、小凸起、褶皱、波纹等缺陷，火抛光是最简单实用的消除方法。 c、火焰切割： 通过火焰加热来达到切割玻璃的目的。 d、钻孔 通过火焰局部加热熔融进行穿孔的方法，在玻璃需 要穿孔的部位集中熔融， 1、玻璃的化学刻蚀 机理：用氢氟酸溶掉玻璃表面层的硅氧，根据残留盐类的溶 解度的