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1、玻璃及加工工艺一 玻璃的基本知识1 定义制造普通玻璃的主要原料是：纯碱（Na2CO3）,石灰石（CaCO3）和石英（SiO2）。生产时，把原料 粉碎，按适当的比率混合后，放入玻璃窖中加强热。原料熔融后发生了比较复杂的物理变化和化学变化， 最后得到Na2SiO3, CaSiO3和SiO2熔化化在一起形成的物质，其主要成分是SiO2，这种物质不是晶体， 称作玻璃态物质。玻璃与晶体不同，没有一定的熔点，而是在某个温度范围内逐渐软化。在软化状态时， 玻璃可以被人工吹制成任何形状的制品。2 玻璃的基本特性（1）强度玻璃的强度取决于其化学组成、杂质含量及分布、制品的形状、表面状态和性质、加工方法等。玻璃
2、是一种脆性材料，其强度一般用抗压，抗张强度等来表示。玻璃的抗张强度较低，由于玻璃的脆性和玻璃 表面的瑚裂纹所引起的。玻璃的抗压强度约为抗张强度的 1415 倍。（2）硬度玻璃的硬度较大，硬度仅次子金刚石、炭化硅等材料，它比一般金属硬，不能用普通刀和锯进行切割； 玻璃的硬度值在莫氏硬度 57之间，可根据玻璃的硬度选择磨料、磨具和加工方法，如雕刻、抛光、研 磨和切割等。（3）光学性质玻璃是一种高度透明的物质，具有一定的光学常数、光谱特性，具有吸收或透过紫外线和红外线、感 光、光变色、光储存和显示等重要光学性能通常光线透过愈多，玻璃质雪越好由干玻璃品种较多，各 种玻璃的性能也有很大的差别，如有的铅玻
3、璃具有防辐射的特性一般通过改变玻璃的成分及工艺条件可 使玻璃的性能有很大的变化。（4）电学性能常温下玻璃是电的不良导体。温度升高时，玻璃的导电性迅速提高，熔融状态时则变为良导体。（5）热性质玻璃的导热性很差，一般经受不了温度的急剧变化。制品越厚，承受温度急剧变化的能力越差。（6）化学稳定性玻璃的化学性质较稳定。大多数工业用玻璃都能抵抗除氢氟酸以外酸的展蚀玻璃耐碱腐蚀性较差。 玻璃长期在大气和雨水的侵蚀下，表面光泽会失去，变得陶暗尤其是一些光学玻璃仪器易受周围介质（如 潮湿空气）等作用，表面形成白色斑点或雾膜，破坏玻璃的透光性，所以在使用和保存中应加以注意。2 玻璃的做法（目前我公司所用到的玻璃
4、成型工艺 ）1）.吹制 （又名：口吹）2）.挤压 （又名：机压）3）.离心4）.气压 （又名：打风）属吹制5）.烤弯 （又名；平板烤弯）3 玻璃的材质（目前我公司所用到的玻璃 ）1）.白玉、半玉2）.明料（又名：大白料）3）.套料（白玉+明料或色料+明料）4）.水晶：即人造水晶（分别有：8%和24%两种常用的含铅水晶、K9无铅水晶）4名词解释1）退火：退火又称之为回火，意思就是由高温降到低温再 慢慢冷却，这就是所谓的退火。玻璃成型将近千度，成型后 的玻璃改需经过流水线的炉灶中慢慢降温到冷却，而炉灶中 也是有区分为：高、中、低，冷却等之温度，这就是退火。2）浸酸：浸酸就是将玻璃浸泡一化学药剂中，
5、经过数十秒 之后取出，再用清水清洗，凉干。这种做法是破坏玻璃的表面，使原本表面光滑的玻璃变成粗糙无光，而成雾状，这就称之为浸酸。3）喷砂：又名金钢砂，用喷枪在玻璃的表面，覆盖这后呈考卷表面粗糙的这种效果称 之喷砂。4）气泡：分为坩埚内气泡下坩埚外气泡。所谓坩埚内气泡就是将料缸内增加土豆或苹 果，使整个缸内的玻璃料内产生气泡，再生产的玻璃上就含有气泡。所谓坩埚外气泡就 是将玻璃吹小泡后，将小泡上面撒上气泡粉，使其上面产生气泡。5）裂纹玻璃：将刚刚成形的玻璃将其浸入油与水的混合液体中几秒中，使玻璃的表层 淬裂的效果。6）云彩玻璃：吹制云彩：先吹小泡后沾云彩粉，再沾料吹中泡、大泡。机压与离心云彩：先
6、挑少许料后沾云彩粉，再继续挑料来做为机压与离心的坯料。二玻璃的成型工艺玻璃熔窑玻璃熔窑有坩埚窑和池窑两大类。它们均包括玻璃熔制、热源供给、余热回收和排 烟供气4个部分。坩埚窑（圆炉）窑膛内放置单只或多只坩埚。坩埚窑（图 1坩埚窑结构示意）中玻璃熔制的各阶段（熔 化、澄清、均化、冷却）在同一坩埚中随时间 推移依次进行，窑内温度制度随时间推移变 动。成型时，用人工从坩埚口取料，再进行吹 制、压制、拉引、浇注等，也可以坩埚底供料， 或将整坩埚移出取料。坩埚材质以粘土居多， 也有用铂的。形状有开口和横口（闭口）两种。 开口坩埚的坩埚口朝向窑膛，能直接得到窑墙 及热源辐射和传递的热能；横口坩埚的坩埚口
7、朝向窑外,要通过坩埚壁间接取得热量，能避免 窑内气氛对玻璃液的影响和污染。坩埚窑适用 于熔制产量小、品种多或经常更换料种的玻璃。池窑窑膛包含一耐火材料砌筑的熔池，配合料投入窑池内熔化。池窑有间歇式和连续式两种。 间歇式池窑又称日池窑，一般较小，熔池面积仅几平方米。熔制过程完成后，从取料口取料，大多采用手工或半机械成型。适用于生产特种玻璃。绝大多数池窑属于连续式，各个熔制阶段在窑的不同部位进行。各部位的温度制度是稳定的。配合料由投料口投入，在熔化部经历熔化和 玻璃液澄清、均化的行进过程，转入冷却部进一步均化和冷却，继而进入成型部最后均化（包括玻璃液温度均化）和稳定供料温度。由于池窑靠近底部玻璃液
8、温度低而呈滞流状态，因此窑 池玻璃液总容量大于作业玻璃量，连续作业的加料量与成型量保持平衡。熔化好的玻璃液采用连续机械化成型。池窑的规模以熔化部面积（m2）表示。生产瓶罐玻璃的大型池窑熔化部面积达 150m2以上，生产能力通常可达到 300400t/24h，熔化率可达2.53t/24h/m2。连续式池 窑容量大，相对散失热少，热效率明显高于坩埚窑，适于大批量高效率的连续性生产。一）玻璃的工艺特性1玻璃的成型工艺视制品的种类而异，但其过程基本上可分为配料、熔化和成型三个 阶段，一般采用连续性的工艺过程，如图92所示。2玻璃原料1）.澄清剂：向玻璃配合料或玻璃溶液中加入一种高温时本身能气化或分解放
9、出气体， 以促进排除玻璃中气泡的添加物称为澄清剂.2）.着色剂：使玻璃制品着色的添加剂称为着色剂，通常使用锰.钻、镍、铜、金、 硫、硒等金属和非金属化合物，其作用是使玻璃对光线产生选择性吸收，从而显出一定 的颜色.3）.脱色剂；为了提高无色玻璃的透明度，常在玻璃熔制时，向配合料中加入脱色剂, 以去除玻璃原料中含有的铁.铬、钛、帆等化合物和有机物的有害杂质。4）.乳浊剂：使玻璃制品对光线产生不透明的乳浊状态的添加物祢为乳浊剂.5）.助熔剂：能促使玻璃熔制过程加速的添加物称为助熔剂或加速剂。3玻璃的成型是将熔融的玻璃液加工成具有一定形状和尺寸的玻璃制品的工艺过程。常见的玻璃 成型方法有：压制成型、
10、吹制成型、离心成型和拉制成型及烤弯成型等。二）玻璃的成型1机压玻璃1）何谓机压玻璃：机压玻璃的做法原理与冲压件 基本上相似，是同样的一个道理。也就是说将冲压件的 模具倒过来就成为机压模。机压玻璃的做法是先将玻璃 的液体倒入下模，再用上模往下冲挤后移出，取出冲挤 后的玻璃，那就成型了，这就是所谓的机压。（如图像 机压）2）其主要生产设备为：圆炉或池炉，机压台，退 火窑，烘口机，水切台，钻台，喷砂机，浸酸设计等。3）机压玻璃之模具（一般情况）底模4个，盖圈 2个（1个备用），冲头2个（1个备用）。4）机压玻璃之模具（异常情况）：玻璃较大，2或 4个底模也可以生产玻璃较小，底模需开至4 6个，因 玻
11、璃越大，用料越多，越小越少，而每缸的容量都是大 小一样，这样就不致令同时生产两种产品时，每缸料生 产的时间拉得过长。5）机压之生产过程：前置预备作业：架模一调整一模具加热；正常生产操作流程：挑料一下模一剪料一加盖圈一下冲头一成型一出模一 退火一后道加工一检验包装。后道加工即按照图纸要求，一般有钻孔，切半，浸酸，喷砂。6）机压玻璃之特性：颜色单一，尺寸精确，表面花纹较明显，玻璃 较厚。7）机压玻璃之后道加工主要是钻孔。工具是钻床与钻头。玻璃的钻 头是特属专用钻头（如图所示）2吹制玻璃1）何谓吹制玻璃：顾名思义也就是利用人工，使用一直径约1”左右，长约1米5左右的钢管， 尾部沾上烧红的玻璃，再利用
12、人工的口部吹气，先从吹小泡、中泡到大泡时，再放入模具中，一鼓作 气吹足，这就是所谓的吹制。2）主要生产设备为：圆炉或池炉，退火窑，吹棒，钻台，水切台，火切台，爆口机，喷砂机， 浸酸设备等。3）吹制产品的模具仅一个即可，分活模和死模两种。活模：须在生产前先上模灰（木屑，碳）用来保护模具，使玻璃 不会直接同铁接触到，因此活模生产的产品不会产生接缝线，且玻 璃都是光面的那种，活模大致用于表面光滑的产品，活模也需烫模。 如口吹图像（一）死模：一般是下半部分为一整体，上半部分两开，三开或四开， 玻璃表面有花纹的都是要用死模,所以死模的开模工艺较活模复杂， 死模模具费较贵，寿命短，烫模时间较长，所需次数也
13、多。如口吹白玉图像（二）4）吹制玻璃一般分为明料，白玉，套色及一些特殊做法，如云彩，裂纹，汽泡。5）生产过程为：烫模一拌料一吹小泡一包料一吹大泡一下模成型一出模退火一后道加工一检验 包装。6）吹制玻璃在加工切口时有多种方式：火切，水切，电爆口，锅 型热爆，除火切不需磨口外，其它三种都须经过磨口这道工序，把口部 磨平，磨口时分组磨，一般用石英砂来磨，后细磨，采用金刚砂来磨， 金刚砂较细，石英砂较粗，如有需要还可以倒角，以免口部太锋利而割 手（但只能倒外口，不能倒内口）其它则按图纸要求来加工钻孔，切半， 浸酸等。7）吹制玻璃一般比机压的玻璃薄，因此切口，钻孔等每道工序的损耗都大，也比较容易破碎，所
14、以同样大小的玻璃，吹制 比机压的价格要高。8）机压，吹制玻璃都可以做水晶玻璃，水晶玻璃即 含铅较多的玻璃，一般所用8%，12%，24%即指含铅量的多 少，其特性为玻璃透明度高，光线照射下带五彩折射光， 扣指弹一下，会发出清脆的荡音。9）水晶玻璃：一般水晶玻璃都有花纹才能显示水晶 折射的特性，水晶可用挤压和吹的，水晶玻璃的模具要用 钢料，因钢模不用再电镀只要抛，而一般铁模需电镀。3. 打风玻璃1）所谓打风玻璃：将玻璃料倒入粗胚模，下冲头后合模，再换到成型模后合模，将空气灌入模 具中，再移开模具取出成型的玻璃，这种做法也就是所谓的打风玻璃。2）其主要生产设备同机压一样。3）打风之模具需：粗胚模，盖
15、圈，冲头，成型模各一个。4）生产过程：烫模一下料于粗胚模一冲压一换入成型模一灌气吹成型一出模一退火一加工一检 验包装。5）打风产品之特性：口部象机压，花纹较明显，玻璃较轻且壁厚均匀，具有机压，吹制的双重 特性。4. 离心玻璃1）何谓离心玻璃：也就是靠离心力的原理，旋转后所成型的玻璃称这离心玻璃。做法是底模为 产品外观的形状，将玻璃料放入，再盖上平的上模，起动开 关旋转数秒后，移开上模再取出玻璃退火后，这就是所谓的 离心玻璃。（如图像离心）2）其主要生产设备同机压一样，只是将机压台换成离 心台。3）离心的模具仅一个底模，一个盖圈即可。4）生产过程：烫模一挑料一下料一加盖圈一旋转模具 成型后停止转动一吊起盖圈一出模一退火一加工一检验 包装。5）离心玻璃的特性：生产较方便，成品率高，玻璃比 机压的轻，玻璃表面不会象机压一产生接缝线，口部一圈没 有机压的均匀，如做云彩的，效果比机压的要好。5烤弯玻璃1）何谓烤弯玻璃：烤弯玻璃的模具，底模为产品外部形状的样子，但不需要上模，做法是将一块下好尺寸的平板玻璃材料，放在底模上面，利用加温的过程，使平板玻璃变软，往下垂紧靠紧底模，再经过慢慢退火， 形成之后这就称之为烤弯玻璃。2）其主要设备是烤弯炉。3）烤弯
