《玻璃制品的加工》PPT课件.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h h=K1D D磨料平均直径 裂纹层的平均深度f f=2.3h 最大裂纹深度F F=3.74.0h,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610。,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0.2 6、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15、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 39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0.01m。,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、机械封接：玻璃和金属间涂熔融的低熔点焊 料，冷却即可用于石英玻璃的封接,1、匹配封接：某金属配以专用玻璃来封接 2、非匹配封接：利用金属的弹性变形来松弛应力 （选用细、薄、软的金属）； 用过渡玻璃进行封接。,29,玻璃工艺学,思考题 、玻璃热弯的方法 、对封接玻璃有哪些性能要求,