玻璃制品的加工

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 ： 1、 玻 璃 的 研 磨 過 程磨 盤 、 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=K 1D D 磨 料 平 均 直 徑 裂 紋 層 的 平 均 深 度 f f=2.3h 最 大 裂 紋 深 度 F F=3.7 4.0h 各 種 磨 料 的 研 磨 系 數(shù) :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 6 10。磨 料 的 硬 度 大 ， 粒 度 大 ， 則 磨 除 量 大 3、 磨 料 懸 浮 液 的 濃 度 和 給 料 量 ： 要 適 宜4、 磨 盤 轉(zhuǎn) 速 和 壓 力 ： 與 磨 除 量 成 正 比5、 磨 盤 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 。 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 1 5、 6 7種 類 ： 紅 粉 （ Fe 2O 3） 、 氧 化 鈰 （ CeO 2） 、 氧 化 鋯 （ ZrO 2） 、 氧 化 釷 （ ThO 2） 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 ， 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 量 則 降 低 。水 在 拋 光 過 程 中 所 起 的 物 化 作 用 更 明 顯 。 2、 拋 光 盤 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 3 9為 宜 ， 若 加 入 硫 酸 鋅 ， 硫 酸 鐵 等 鹽 類 可 提 高 效 率5、 拋 光 盤 的 材 料 一 般 用 毛 氈 四 、 新 型 拋 光 技 術(shù) 浴 法 拋 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 浸入 拋 光 液 中 作 業(yè) 離 子 束 拋 光將 惰 性 氣 體 通 過 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 0.5nm 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 割 與 鉆 空 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 要 先 設(shè) 計(jì) 鏤 空 圖 案 底 版 貼 在 玻 璃 表 面 或 涂 保 護(hù) 層 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 。 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 進(jìn) 行 。 16.2.2 玻 璃 制 品 熱 加 工 的 主 要 方 法一 、 燒 口 ： 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 2/10000 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 。 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 。 3、 撓 性 彎 曲 成 型按 彎 玻 璃 所 要 求 的 曲 面 把 撓 性 輥 彎 成 所 需 形 狀圖 2-5-10 撓 性 彎 曲 輥 熱 彎 機(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 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 。 六 其 他 加 工 方 法1 激 光 切 割 、 鉆 空 ：2. 激 光 刻 花 工 藝 激 光 彩 色 內(nèi) 雕 無 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 。 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 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 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 把 切 成 薄 片 的 色 塊 加 熱 后 敷 在 玻 璃 的 表 面 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 16.3.1 封 接 元 件 的 要 求一 、 玻 璃 與 金 屬 的 潤 濕 問 題 ： 氧 化 物 膜 與 玻 璃 易 潤 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 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 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 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 封 接 ： 玻 璃 和 金 屬 間 涂 熔 融 的 低 熔 點(diǎn) 焊 料 ， 冷 卻 即 可 用 于 石 英 玻 璃 的 封 接1、 匹 配 封 接 ： 某 金 屬 配 以 專 用 玻 璃 來 封 接2、 非 匹 配 封 接 ： 利 用 金 屬 的 彈 性 變 形 來 松 弛 應(yīng) 力 （ 選 用 細(xì) 、 薄 、 軟 的 金 屬 ） ； 用 過 渡 玻 璃 進(jìn) 行 封 接 。 思 考 題 、 玻 璃 熱 彎 的 方 法 、 對(duì) 封 接 玻 璃 有 哪 些 性 能 要 求