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玻璃的成型和退火
本节内容结束
第四节玻璃熔体的成形与退火
玻璃熔体的成形方法有压制法(制水杯、烟缸等)、压延
法(压花玻璃等)、浇铸法(光学玻璃、熔铸耐火材料、铸石
等)、吹制法(瓶罐等空心球)、拉制法(窗用玻璃、玻璃管、
玻璃纤维等)、离心法(玻璃棉等)、喷吹法(玻璃珠、各种耐
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火空心球)、浮法(板玻璃等)、焊接法(仪器玻璃)等。
成形后的制品都存在着复杂的热应力,要经退火工序才能消
除。
本节着重介绍玻璃的成形性质、成形制度的制定、压制、吹
制、拉制、浮法等重要成形方法和玻璃的退火。
一、玻璃的主要成形性质
(一)粘度:
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利用玻璃粘度随温度变化的可逆性,可以在
成形过程中多次加热玻璃,使之反复达到所需的
成形粘度,可进行局部的反复加工,以制造复杂
的制品。
(二)表面张力
玻璃液的表面张力使自由的玻璃液滴成为球
形;可不用模型吹制中能自然得到圆形;在爆口
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和烘口时,表面张力能使边缘变圆。
(三)弹性
在成形的低温阶段,弹性的作用更明显。弹
性大的玻璃(即较小的应力较大的应变)能抵抗
较大的温度差,可减少缺陷的发生。
三、吹制成形(blowprocess)
分人工吹制和机械吹制。人工吹制因产量低,劳动强
度大,目前除吹制少量工艺美术品和少量大件产品外
已很少用,而以各种自动化机械吹制为主。
本节内容结束
林取10型制瓶机成型过程示意图
1-接受料滴;2-真空吸口及补气;3-倒吹气;4-雏形模翻转;
5-雏形模微开进行更热;6-移入成型模;7-料泡在成型模中;
四、拉制成形(drawingprocess):此法适用于成形各种板材和
管材。(一)平板玻璃的垂直拉制法
20世纪初比利时人弗克发明平板玻璃有糟引上法,后来美国
发展为无槽垂直引上法。1972年日本旭玻璃公司改造为对辊法,
见图。它们的基本原理大致相同。
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垂直引上法生产平板玻璃示意图
1-通路;2-小眼;3-大梁;4-辅助冷却器;6-槽子砖;7-板眼;8-
齿墙;9-石棉辊;10-鱼鳞板;11-引上机;12-原板;13-角铁;14-
桥砖;15-端墙;16-L型砖;17-引砖;18-冷却器;19-八字水包;
(二)玻璃管的拉制
玻璃管的拉制分水平拉制和垂直引上(或
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引下)两类方法。
水平拉制见示意图。此法可拉制外径
2~70mm的玻璃,主要用以生产日光灯、霓红灯
等和薄壁玻璃管。
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丹纳拉管法示意图
五、浮法生产平板玻璃
浮法是指玻璃液漂浮在熔融金属表面上生产平板玻
璃的方法。它是英国皮而金顿公司经30年的研究,在
1959年进入工业生产的。
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优点:玻璃质量高(接近或相当于机械磨光玻璃)
产量大,拉引速度快,厚度可控制在1.7~30mm。宽度目
前可达5.6m,便于生产自动化。浮法玻璃的问世是世界
玻璃生产史上的一次重大变革,它正在取代平板玻璃的
其他生产方式。
浮法玻璃的成形原理:
让处于高温熔融状态的玻璃液浮在比
它重的金属液表面上,受表面张力作用使
玻璃具有光洁平整的表面,并在其后的冷
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却硬化过程中加以保持,则能生产出接近
于抛光表面的平板玻璃。
下图为生产示意图。浮法玻璃的生产
原理看似简单,它是在解决了一系列技术
问题后才得以实现的。
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浮法生产示意图
1-流槽;2-玻璃液;3-顶盖;4-玻璃带;5-锡液;6-槽底;7-保
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