玻璃:人工吹制法成形

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玻璃的黏度与表面张力随温度变化而变化,因而玻璃的成形和定形连续进行,使得玻璃能够接受很多种成形方法。这是玻璃与其他材料一个很重要的不同之处。

一、玻璃成型发展史
        最早的玻璃制品是人工捏塑的,约在1世纪时发明了吹管,也因为当时玻璃的熔制温度已经较过去有所提高,才出现了吹制的成形方法。目前人工成形的方法和中世纪时仍然基本相同。随着机械工业的发展,玻璃成形首先发展为半机械化,到20世纪初才进一步发展为机械化,现在已达到用计算机完全自动控制的程度。根据玻璃制品形状和大小的不同。可以选择最方便和最经济的成形方法。主要的成形方法有压制法、吹制法、拉制法、压延法、浇铸法与烧结法等。本文主要介绍人工吹制法成形。

二、人工吹制法成形
        人工吹制法成形多用于制造高级器皿、艺术玻璃以及特殊形状的玻璃制品。在吹制时,料泡和模型表面间形成气垫,便于料泡转动,制品表面比较光滑接近于火抛光的表面,而且制品的尺寸也比较精确。
       人工吹制的主要工序为挑料、吹小泡、吹制、修饰等。
       ①挑料挑料前应当将吹管加热至适当温度以便于粘住玻璃液。吹管是一根空心的铁管,常用镍铬合金制作。挑料前玻璃液必须从澄清温度冷却200~300℃,以达到可以用吹管蘸料,即玻璃液的黏度为102.2Pa·s以上的温度。挑料时将吹管斜插在玻璃液面下少许,旋转吹管,在挑料端卷上一定量的玻璃。同一种制品,每次挑料量应当相同。然后在不断旋转下取出吹管,进行吹小泡的操作。

       ②吹小泡将上述挑好料的吹管取出炉外后,在金属或木质平板(滚料板)或滚料碗(俗称铁碗)中滚压玻璃液,使所挑的玻璃料具有一定的形状、平滑的表面、对称的玻璃分布和达到吹制所需的黏度。钠钙料人工成形的黏度为103~105Pa·s。然后吹口气,使其成为中空的厚壁小泡,如果是吹制大型制品,还需要在吹成的小泡上进行第二次挑料、第三次挑料……每次挑料后都要在滚料板上进行滚压,并借吹气使小泡吹成球形或胀大,使壁变薄,最后使小泡形状接近模腔的形状,这时的小泡也称为料泡。

       ③吹制将料泡放入铁模中,入模前,模型用冷水冷却,在不停的转动下,吹气使气泡胀大成为制品。再继续转动下直至吹成的制品冷却硬化不致变形,黏度大于1014Pa·s时,取出模外。

       ④加工加工或称修饰,根据制品的不同,有时需在制品上拉挺、做底、粘把、贴花等,然后击脱吹管,将制品送去退火,退火后再进行爆口、磨口、烘口等加工处理。

       人工吹制法成形适合套色、烤花及特殊形状玻璃制品等的成形,制品附加值高,且制品的表面光滑,尺寸较为精确。对于高级器皿、艺术玻璃以及特殊形状玻璃制品的制造是其他成形方法难以取代的。

2023

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