18 玻璃制品的加工.ppt

1 玻璃工艺学 第十六章玻璃制品的加工 玻璃制品加工分类 冷加工热加工装饰封接 2 玻璃工艺学 16 1玻璃制品的冷加工 冷加工的定义 在常温下 通过机械的方法 来改变玻璃制品的外形和表面状态的过程 冷加工的基本方法 研磨抛光切割喷砂 钻孔和切削 3 玻璃工艺学 16 1 1研磨和抛光 研磨 抛光的目的 研磨 抛光的关系 一 研磨抛光的原理 三个假设 磨削理论 流动层理论 化学理论 4 玻璃工艺学 1 玻璃的研磨过程 磨盘 磨料 玻璃做相对运动 划痕与剥离产生微裂纹 二 玻璃的研磨 前苏联学者卡恰洛夫 凹陷层的平均深度hh K1DD 磨料平均直径裂纹层的平均深度ff 2 3h最大裂纹深度FF 3 7 4 0h 5 玻璃工艺学 各种磨料的研磨系数 磨料粒度要逐级降低 研磨材料要求 磨料的硬度大于玻璃的硬度 莫氏硬度6 10 磨料的硬度大 粒度大 则磨除量大 6 玻璃工艺学 3 磨料悬浮液的浓度和给料量 要适宜4 磨盘转速和压力 与磨除量成正比5 磨盘的材料 铸铁研磨效率为 有色金属为0 6 塑料为0 26 玻璃的组成 质越硬越难研磨 水的作用 冷却形成硅胶 有利于剥离 7 玻璃工艺学 三 玻璃的抛光 1 抛光材料的性质 浓度和给料量要求 较高的抛光能力磨料的硬度小于玻璃的硬度莫氏硬度1 5 6 7种类 红粉 Fe2O3 氧化铈 CeO2 氧化锆 ZrO2 氧化钍 ThO2 8 玻璃工艺学 稀土抛光粉特点 不污染环境 易于从沾着物上除去 而且抛光速度快 用量少 光洁度高和使用寿命长 但价贵 主要用于照相机 摄影机镜头 电视显像管 眼镜片等的抛光 浓度高效率高 但过量则降低 水在抛光过程中所起的物化作用更明显 9 玻璃工艺学 2 抛光盘转速和压力与玻璃磨除量间存在正比关系 但太高 玻璃温度高易破3 周围空间温度和玻璃温度环境温度25 4 抛光悬浮液的性质以红粉为抛光介质时 悬浮液的 值在3 9为宜 若加入硫酸锌 硫酸铁等盐类可提高效率5 抛光盘的材料一般用毛毡 10 玻璃工艺学 四 新型抛光技术 浴法抛光以红粉或氧化铝粉为抛光材料制成抛光液 将玻璃和抛光盘浸入抛光液中作业 离子束抛光将惰性气体通过高频或放电变成离子 撞击被加工玻璃表面 加工精度高 表面粗糙度达0 01 m 11 玻璃工艺学 16 1 2切割 喷砂 钻孔和切削 一 切割利用玻璃的脆性和残余应力 在玻璃上划痕使应力集中 刀具有金刚石 碳化硅 硬质合金 如钨钴合金 切割时要加水或煤油等冷却液以保护玻璃切口和刀具 二 钻孔 机械法 研磨钻床 冲击法 电磁振荡器控制钻头 超声波 超声波发生器控制钻头4 高压水射流切割与钻空 12 玻璃工艺学 三 喷砂用高速气流将细砂 石英砂 金刚砂 打到制品表面造成透光不透视的毛面 用于商标的打印或装饰 13 玻璃工艺学 要先设计镂空图案底版贴在玻璃表面或涂保护层 14 玻璃工艺学 四 雕刻 雕刻就是在玻璃上刻各种浮雕图案 为了让雕刻出的图案展现多种颜色 将彩色玻璃一层层烧制到胚胎上 一般烧制四五层 进行雕刻时 需要什么色彩 就雕刻到那一层 15 玻璃工艺学 16 2玻璃制品的热加工 16 2 1玻璃制品的热加工原理 玻璃制品的热加工原理与玻璃制品的成形原理相似 主要是利用玻璃粘度随温度改变的特性以及表面张力 导热系数来进行 16 玻璃工艺学 16 2 2玻璃制品热加工的主要方法 一 烧口 用火焰加热切割口部的制品使楞角边圆滑二 火抛光 火切割或钻孔 用高速的兰火焰对制品局部加热消除微裂纹等三 真空成形 用于制造精密内径玻璃管 将玻管套在金属棒芯上 一端熔封 从另一端抽真空 同时均匀而缓慢地加热玻璃管使之贴附在棒芯上 冷却后取出 精度2 10000 17 玻璃工艺学 四 热弯 将玻璃加热到软化温度附近 用自重或机械加压使玻璃变形 得到一定形状的加工方法 1 模压式热弯 按曲面玻璃所需形状 做成阳模和阴模 在其外表面用玻璃布包裹 把热塑玻璃对压而成 18 玻璃工艺学 2 槽沉式热弯成型 在加热炉内 热塑玻璃在自重下弯曲而落在模具上 19 玻璃工艺学 3 挠性弯曲成型按弯玻璃所要求的曲面把挠性辊弯成所需形状 图2 5 10挠性弯曲辊热弯机1一挠性辊 2一轴心园钢 3一不锈钢软管 4一石墨支承环 5一玻璃纤维软管 20 玻璃工艺学 五 灯工 以玻璃管 棒为基材 在专用的喷灯火焰上进行局部加热后 利用其热塑性和热熔性用铁钳 夹具 碳棒等工具进行弯 吹 按 焊等加工成型的技术 喷灯 煤气 空气 煤气 氧气 氢气 氧气等是玻璃温度计 保温瓶 灯泡 注射器 安瓿 管制瓶 电真空器件等生产中二次热加工的成型手段 21 玻璃工艺学 六 其他加工方法 1 激光切割 钻空 2 激光刻花工艺 22 玻璃工艺学 激光彩色内雕无色透明玻璃掺杂某种特殊着色剂 经激光雕刻后 再施以热处理 着色剂就会显色 23 玻璃工艺学 3 等离子弧刻花等离子可产生10000 以上高温 使金属丝形成金属粒子焰流喷射到玻璃表面 形成金属涂层 由于其膨胀系数与玻璃不同冷却后从玻璃表面剥落形成花纹 金属丝 铝 铜 号钢 24 玻璃工艺学 4 彩饰玻璃 将彩釉施在玻璃表面再经彩烤而成 彩釉 低熔玻璃 bO B2O3 SiO2系统 无机颜料 油剂或胶剂 彩饰方法 手绘印花贴花喷花 彩烤温度 变形温度以下 捷克 25 玻璃工艺学 把切成薄片的色块加热后敷在玻璃的表面 26 玻璃工艺学 16 3玻璃与金属的封接 封接件的要求 1 足够的机械强度和热稳定性2 必须气密即不透气性 27 玻璃工艺学 16 3 1封接元件的要求 一 玻璃与金属的润湿问题 氧化物膜与玻璃易润湿 金属与玻璃封接前须在空气中加热氧化 注 铜和铁的氧化物膜松而多孔二 玻璃与金属的膨胀系数问题 有差异 会产生应力 热膨胀系数差在10 以内 封接应力不会破坏封接件 封接过程会产生很大的应力 所以封接后须退火 三 玻璃的电绝缘性要好 28 玻璃工艺学 16 3 2封接形式 3 金属焊料封接 在玻璃表面涂覆金属层 然后用焊锡等与金属焊接4