第十四章 玻璃的成形

第十四章

玻璃的成形本章主要内容：14.1概述14.2玻璃的性能对成形的作用14.3玻璃的成形制度14.4玻璃的成形方法14.1概述玻璃的成型，是熔融玻璃液转变为具有固定几何形状制品的过程。成型：玻璃液作机械运动，即在外力作用下，质点移动，达到所需形状，此过程与玻璃液的流变性质（粘度、表面张力、弹性等）有关；定型：玻璃液与周围介质发生热传递，由粘性液态转变为可塑态，再转变为脆性固态，此过程与玻璃液及周围介质的热物理性质（比热、导热率、透热性、热传递系数等）有关。14.2玻璃的性能对成形的作用14.2.1黏度对成形的作用玻璃的黏度随温度下降而增大的特性是玻璃制品成形和定形的基础。成型温度范围的选择流变性的大小快速通过结晶倾向区而不析晶自动调节制品的厚薄可进行局部反复加工14.2.2表面张力对成形的作用表面张力表示表面的自由能，使表面有尽量缩小的倾向，是温度和组成的函数。使自由的玻璃液滴成为球形。玻璃纤维、玻璃管的拉制中自然得到圆形；在爆口和烘口时，使边缘变圆；玻璃板收缩，锐角变圆，花纹不清晰等。14.2.3弹性对成形的作用粘滞性：粘度为106Pa·s以下；粘弹性：粘度105或106至1015Pa·s；弹性：粘度1015Pa·s以上。对多数玻璃的成型范围为102~106Pa·s

，已经达到了弹性发生作用的的温度，至少在某些部位已经接近这样的温度。、比热、热导率、热膨胀、表面辐射强度和透热性对成形的作用玻璃成型时的冷却速度决定于外界的冷却条件，也和玻璃自身的热性质有关。比热：成型过程中需要放出的热量；导热率：表示单位时间内传热的量；透热性：红外线与可见光的透过能力；表面辐射强度：玻璃表面辐射热量的能力；热膨胀：与玻璃中应力的产生和制品尺寸公差有关系。需要确定的工艺参数：成型温度范围、各工序的温度及持续时间、冷却介质或模型的温度。合理的成型制度应使玻璃在成型各工序的温度和持续时间同玻璃液的流变性质及表面热性质协调一致。玻璃液的粘度-时间或温度-时间曲线是确定成型制度的主要依据。14.3玻璃的成形制度14.3.1玻璃成形过程中的热传递——模型成型

玻璃及模型的温度变化：与模型接触的玻璃表面温度下降很大，内部温度仍较高；而与玻璃接触的模型内表面温度升高较小。分析热传递过程热传递是冷却重热反复进行。热阻玻璃的热阻玻璃与模型临界层热阻模型热阻模型与空气临界层热阻14屠.3突.2玻璃洁冷却甜速度闪的计顽算玻璃膊液在役成型拨过程猪中的虑冷却割速度再受下次列因终素的绣影响六：玻谷璃制灶品的质量m和表面类积S，玻谁璃的比热Cp，成辨型开始谋温度T1和成职型终了刺温度T2，玻汪璃表面哗辐射强度抵（用煮辐射怖系数C表征卡）京，玻艇璃的透热茫性（用德在可追见光垂谱红景外区衬光能屡吸收懂系数K´来表港征）以及厚所接状触冷却态介质（空垦气或蚁模型甘）的花温度θ。对微旨量玻锤璃，份空气阴中的厘冷却扔速度呢为：其中句：S—秋—玻璃爬制品勿的表筐面积负；Cp济——玻璃处的比具热；T—胞—玻璃名的温贵度；C—史—玻璃绍的表边面辐匙射系牌数；θ——玻璃搬所接熔触的甜冷却扭介质予的温煮度。玻璃暮质量m的冷她却时鸦间t为：其中劲：m——玻璃开质量骡；T1——玻璃肆制品桐成型朴开始联温度躲；T2——玻璃旨制品乏成型饱终了商温度宏；K——计算吐系数荒，玻璃种表层惨和内浸部冷私却到闷同一颤温度献的时陆间差棚为：玻璃欣成型更中，弃表面击和内夸部的脚温差禽和厚过度的籍平方闸成正崭比，似即：其中逃：Tcp——制品乒中部桐的温轰度；Td——制品麻外表记面的沿温度庆；d—扭—制品什表面签至中冶部的莲距离砖；B—录—温度希分布柱常数惯，主倦要决夹定于厕玻璃犯的着旱色性这质与馆着色茄程度成、玻批璃的类辐射哥系数踪蝶和透常热性薪。推导凝：其中根据式14慰-3和式14逝-9计算久制品玻成型刮过程幅中冷链却所浙需要事的时到间，存绘制暖出玻狱璃的话温度-时间迷曲线秃（图14规-7）纱，即篮玻璃拳的冷却狮曲线；结撒合黏瘦度-温度络曲线墓，进抛一步库绘制徐出玻租璃的观黏度-时间脱曲线蔑（图14侦-2），积即玻坛璃的硬化坝曲线，从抵而制元定出收相应故的成融形制旱度。14敞.3险.3成型咱制度庄的确袜定工艺厅参数：成削型温盒度范江围、墓各工辞序的仔持续惜时间名、冷敲却介泻质或存模型钢的温错度。成型刮温度涛范围即工颤作粘牵度范弯围，菌是以铸玻璃吵液应俊具有威完整畜成型镜的流阶动性却，在娱外力蹄作用座下易核于成被型，背有一测定冷熊却硬跃化速容度与科不产闻生析利晶和搅缺陷堤等考驻虑的郑。一鸟般选灿择粘戚度-粥温度摇曲线敬的弯右曲处曾。1乌02~1含06帕秒壁。成型圆各阶夜段的丢持续侍时间根据下玻璃董液粘致度-虫时间裙曲线婶来确滑定。模型候的温提度制偿度成型绪前，桨模型担应加肉热到雨适当溪的操甚作温饶度；成型借中，霜模型买从玻传璃中惕吸取鱼的热滩量应涉等于炉散失疾到冷诞却介胳质中抽的热馋量，蜘以维旬持稳每定的早操作盗制度芳。14赌.4玻璃汪的成熔形方淘法14煤.4坦.1人工棍成形1、纯人工敌吹制主要跟工具坊：吹朗管、华衬碳呜模主要沉工序欣：挑倒料、没吹小茎泡、接吹制仁、加鱼工因产膀量低兄，劳狮动强缝度大额，目陕前仅雪用于辣吹制虏少量值工艺站美术伶品、豪高级直器皿昨等制扰品。挑料滚料、吹泡利用玻璃本身的流动性来整形2、自匪由成悔形不用菊模型班，仅津用一籍些特瓦制的膜工具督将玻域璃液催直接贸制成虹制品蹄，主曾要用浪于艺券术制兴品的撕生产揉。3、人舞工拉肆制主要辛用于夏拉制筝玻璃牺管或赠玻璃腔棒；主要捷工序节：挑良料、哄滚料卷、料余泡、灭拉管庙。4、人鄙工压悉制主要宴工序施：挑伟料、送剪料巩、压死制、陶脱模成形杜部件筝：模琴型、除冲头呜、模帝环14胳.4登.2机械蜘成形1、叙机械飞成形伯的供境料液流松供料：利煮用池蚊窑中颈玻璃暴液本挨身的池流动碎性进记行连捉续供移料。给如平积板玻辱璃池希窑的帆通路停。真空棒吸料：在宇真空双作用钓下将顷玻璃旗液吸耕出池丙窑进词行供马料。吸料岗头吸筛料和阁雏形负模吸喷料滴料锯供料：玻烤璃液睬流出请，达就到所敬要求征的成栗型温砌度，傍由供响料机俩制成怎一定国重量雾和形鸦状料莫滴送犹入成粪型机相的模蚁型中层。2、压锅制法成形胀部件叫：模模型、锅冲头右、模杆环供料替：滴捡料供怒料机成形难：自熄动压肯制成储形特点并：工艺划简便赞，生侄产能嚷力高落，能海压出抛外面堂带花确纹的仁制品羽且比森较精脖确；制品点内腔幻玉形状良应容排许冲州头从感中取缎出；不能领生产寇薄壁撤和内滩腔较桂长的刮制品慨；制品咐表面未不光勤滑。3、吹礼制法压-吹法特点刮：先边用压帜制的傻方法尤制成滥制品柄的口仪部和善雏形崭，再互移入拾成型系模中慕吹成咸制品鸽。主要恋成形访部件泄：口四模、家雏形抚模、龟成形乖模增、冲凑头供料翻方式属：滴售料供影料应用窜：广愁口瓶指、小阵口瓶升等空瞎心制灯品。吹-吹法特点友：先狂在带拢有口选模的扫雏形纱模中辉制成劳口部皂和吹安成雏粱形，寄再将垂雏形刘移入蹲成型谈模中筐吹成箩制品坐。应用决：小唱口瓶受。供料盆方式夹：滴宅料供辟料、厨真空扭吸料主要卧成形蔑方法融：翻转亦雏形抵法、真析空吸朵料法主要陶工序合：落坊料补赤气、洽倒吹爷气、宪反转钢入成坚型模晨、吹拨制主要返成形敌部件粮：雏烘形模盒、成竞形模伸、扑各气头岔、顶代芯子林取群10宏型制盏瓶机牵成形店过程幻玉示意扭图1-委接受巧料滴乓2背-真暗空吸滥口及谢补气彩3-凤倒吹僚气卵4-罗雏形喊模翻桃转5-轿雏形转模微静开进冲行更萝热遥6-面移入党成形滥模输7昼-吓料泡脏在成塔形模党中8-敏吹气鼓成形推9恋-成阳品钳驴出4、拉伪制法主要即用于租生产脱玻璃膜管、斑棒、毅平板朴玻璃双、玻恩璃纤步维等蕉。玻璃京管的骑拉制水平扯拉制枪：丹披纳法焦和维堪罗法垂直逗拉制颗：垂勇直引筛上和识垂直这引下丹纳凶拉管蛮法示民意图平板旗玻璃婶的拉胳制垂直吧拉制荒有奴槽引廊上法极、循无槽颂引上厕法、乓对辊等法水平茎拉制痛浮皱法、