玻璃制品的加工課件

1、第十六章 玻璃制品的加工 玻璃制品加工分類： 冷加工 熱加工 裝飾 封接1玻璃工藝學(xué)16.1 玻璃制品的冷加工冷加工的定義： 在常溫下，通過(guò)機(jī)械的方法，來(lái)改變 玻璃制品的外形和表面狀態(tài)的過(guò)程。冷加工的基本方法： 研磨拋光 切割 噴砂、鉆孔和切削 2玻璃工藝學(xué)16.1.1 研磨和拋光研磨、拋光的目的：研磨、拋光的關(guān)系：一、研磨拋光的原理（三個(gè)假設(shè)）磨削理論：流動(dòng)層理論：化學(xué)理論：3玻璃工藝學(xué)1、玻璃的研磨過(guò)程磨盤(pán)、磨料、玻璃做相對(duì)運(yùn)動(dòng)： 劃痕與剝離 產(chǎn)生微裂紋二、玻璃的研磨前蘇聯(lián)學(xué)者卡恰洛夫： 凹陷層的平均深度h h=K1D D磨料平均直徑 裂紋層的平均深度f(wàn) f=2.3h 最大裂紋深度F F=

2、3.74.0h 4玻璃工藝學(xué)各種磨料的研磨系數(shù):磨料種類石英砂石榴石剛 玉碳化硅碳化硼K10.170.220.270.280.33磨料粒度要逐級(jí)降低、研磨材料要求： 磨料的硬度大于玻璃的硬度，莫氏硬度610。磨料的硬度大，粒度大，則磨除量大5玻璃工藝學(xué)3、磨料懸浮液的濃度和給料量：要適宜4、磨盤(pán)轉(zhuǎn)速和壓力：與磨除量成正比5、磨盤(pán)的材料：鑄鐵研磨效率為， 有色金屬為0.6 ， 塑料為0.26、玻璃的組成：質(zhì)越硬越難研磨水的作用： 冷卻 形成硅膠，有利于剝離。6玻璃工藝學(xué)三、玻璃的拋光1、拋光材料的性質(zhì)、濃度和給料量要求： 較高的拋光能力 磨料的硬度小于玻璃的硬度 莫氏硬度15、6 7種類： 紅粉

3、（Fe2O3）、氧化鈰（CeO2）、 氧化鋯（ZrO2）、氧化釷（ThO2）7玻璃工藝學(xué) 稀土拋光粉特點(diǎn)：不污染環(huán)境，易于從沾著物上除去，而且拋光速度快、用量少、光潔度高和使用壽命長(zhǎng)，但價(jià)貴。 主要用于照相機(jī)、攝影機(jī)鏡頭、電視顯像管、眼鏡片等的拋光。濃度高效率高，但過(guò)量則降低。水在拋光過(guò)程中所起的物化作用更明顯。8玻璃工藝學(xué)2、拋光盤(pán)轉(zhuǎn)速和壓力與玻璃磨除量間存在正比關(guān)系，但太高， 玻璃溫度高易破3、周圍空間溫度和玻璃溫度環(huán)境溫度25 4、拋光懸浮液的性質(zhì)以紅粉為拋光介質(zhì)時(shí)，懸浮液的值在 39為宜，若加入硫酸鋅，硫酸鐵等鹽 類可提高效率5、拋光盤(pán)的材料一般用毛氈9玻璃工藝學(xué)四、新型拋光技術(shù)浴法拋

4、光以紅粉或氧化鋁粉為拋光材料制成拋光液，將玻璃和拋光盤(pán)浸入拋光液中作業(yè)離子束拋光將惰性氣體通過(guò)高頻或放電變成離子，撞擊被加工玻璃表面加工精度高，表面粗糙度達(dá)0.01m。等離子體輔助拋光 拋光介質(zhì)激勵(lì)為等離子體后須能與玻璃工件表面起反應(yīng)生成易揮發(fā)的氣體，如 SiO2+CF4=SiF4 +CO2表面粗糙度小于0.5nm10玻璃工藝學(xué)16.1.2 切割、噴砂、鉆孔和切削 一、切割利用玻璃的脆性和殘余應(yīng)力，在玻璃上劃痕使應(yīng)力集中刀具有金剛石，碳化硅，硬質(zhì)合金（如鎢鈷合金）切割時(shí)要加水或煤油等冷卻液以保護(hù)玻璃切口和刀具二、鉆孔機(jī)械法研磨鉆床沖擊法電磁振蕩器控制鉆頭超聲波超聲波發(fā)生器控制鉆頭4高壓水射流切

5、割與鉆空11玻璃工藝學(xué)三、噴砂用高速氣流將細(xì)砂（石英砂，金剛砂）打到制品表面造成透光不透視的毛面，用于商標(biāo)的打印或裝飾12玻璃工藝學(xué)要先設(shè)計(jì)鏤空?qǐng)D案底版貼在玻璃表面或涂保護(hù)層13玻璃工藝學(xué)四. 雕刻 雕刻就是在玻璃上刻各種浮雕圖案。為了讓雕刻出的圖案展現(xiàn)多種顏色，將彩色玻璃一層層燒制到胚胎上，一般燒制四五層，進(jìn)行雕刻時(shí)，需要什么色彩，就雕刻到那一層。 14玻璃工藝學(xué)16.2 玻璃制品的熱加工16.2.1 玻璃制品的熱加工原理 玻璃制品的熱加工原理與玻璃制品的成形原理相似，主要是利用玻璃粘度隨溫度改變的特性以及表面張力、導(dǎo)熱系數(shù)來(lái)進(jìn)行。15玻璃工藝學(xué)16.2.2 玻璃制品熱加工的主要方法一、燒口

6、：用火焰加熱切割口部的制品使楞角邊圓滑二、火拋光、火切割或鉆孔：用高速的蘭火焰對(duì)制品局部加熱消除微裂紋等三、真空成形:用于制造精密內(nèi)徑玻璃管，將玻管套在金屬棒芯上，一端熔封，從另一端抽真空，同時(shí)均勻而緩慢地加熱玻璃管使之貼附在棒芯上，冷卻后取出 精度2/1000016玻璃工藝學(xué)四、熱彎：將玻璃加熱到軟化溫度附近，用自重或機(jī)械加壓使玻璃變形，得到一定形狀的加工方法1、模壓式熱彎。按曲面玻璃所需形狀，做成陽(yáng)模和陰模，在其外表面用玻璃布包裹，把熱塑玻璃對(duì)壓而成。17玻璃工藝學(xué)2、 槽沉式熱彎成型。在加熱爐內(nèi)，熱塑玻璃在自重下彎曲而落在模具上。 18玻璃工藝學(xué)3、撓性彎曲成型按彎玻璃所要求的曲面把撓性

7、輥 彎成所需形狀圖 2-5-10 撓性彎曲輥熱彎?rùn)C(jī)1 一撓性輥； 2 一軸心園鋼； 3 一不銹鋼軟管； 4 一石墨支承環(huán)； 5 一玻璃纖維軟管 19玻璃工藝學(xué)五、燈工： 以玻璃管、棒為基材，在專用的噴燈火焰上進(jìn)行局部加熱后，利用其熱塑性和熱熔性用鐵鉗、夾具、碳棒等工具進(jìn)行彎、吹、按、焊等加工成型的技術(shù)。噴燈：煤氣空氣、煤氣氧氣、氫氣氧氣等 是玻璃溫度計(jì)、保溫瓶、燈泡、注射器、安瓿、管制瓶、電真空器件等生產(chǎn)中二次熱加工的成型手段。20玻璃工藝學(xué)六其他加工方法1激光切割、鉆空：2. 激光刻花工藝21玻璃工藝學(xué)激光彩色內(nèi)雕 無(wú)色透明玻璃摻雜某種特殊著色劑，經(jīng)激光雕刻后，再施以熱處理，著色劑就會(huì)顯色

8、。22玻璃工藝學(xué)3.等離子弧刻花 等離子可產(chǎn)生10000以上高溫，使金屬絲形成金屬粒子焰流噴射到玻璃表面，形成金屬涂層，由于其膨脹系數(shù)與玻璃不同冷卻后從玻璃表面剝落形成花紋金屬絲：鋁、銅 、 號(hào)鋼23玻璃工藝學(xué)4.彩飾玻璃將彩釉施在玻璃表面再經(jīng)彩烤而成彩釉：低熔玻璃（bO-B2O3-SiO2系統(tǒng))+無(wú)機(jī)顏料+油劑或膠劑彩飾方法：手繪印花貼花噴花彩烤溫度：變形溫度以下捷克24玻璃工藝學(xué)把切成薄片的色塊加熱后敷在玻璃的表面25玻璃工藝學(xué)16.3 玻璃與金屬的封接封接件的要求： 1、足夠的機(jī)械強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性 2、必須氣密即不透氣性26玻璃工藝學(xué)16.3.1 封接元件的要求一、玻璃與金屬的潤(rùn)濕問(wèn)題：氧化物膜與玻璃易潤(rùn)濕，金屬與玻璃封接前須在空氣中加熱氧化注：銅和鐵的氧化物膜松而多孔二、玻璃與金屬的膨脹系數(shù)問(wèn)題：有差異，會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力，熱膨脹系數(shù)差在10%以內(nèi)，封接應(yīng)力不會(huì)破壞封接件封接過(guò)程會(huì)產(chǎn)生很大的應(yīng)力，所以封接后須退火三、玻璃的電絕緣性要好27玻璃工藝學(xué)16.3.2 封接形式3、金屬焊料封接：在玻璃表面涂覆金屬層，然后 用焊錫等與金屬焊接4、機(jī)械