玻璃装饰技术第2章教学课件

School of Materials Science&Engineering 指通过指通过火焰火焰或或加热加热的方法对玻璃进行的加工。的方法对玻璃进行的加工。2.1 烧口烧口 许多吹制品经过切割后,制品口部具有尖锐,锋利的边缘。通过集中的高温火焰将其局部加热,依靠表面张力的作用使玻璃在软化时变得圆滑。第二章第二章 热热 加加 工工School of Materials Science&Engineering 2.2.火抛光、火焰切割及穿孔火抛光、火焰切割及穿孔 1.火抛光：火抛光：火抛光是采用最少辐射热的燃烧器发出强烈的火焰，对玻璃制品在制造过程中所形成的尖锐缺陷进行加热，使缺陷熔化修复而制品不变形的一种加工工艺。所使用的燃烧器及其喷出火焰的形状要根据制品形状设计。火焰气氛保持弱氧化性，以明亮的“蓝色”为好。School of Materials Science&Engineering 2.火焰切割：通过火焰加热来达到切割玻璃的目的。（1）加热+急冷法:对于圆管状的玻璃一边旋转一边用喷灯火焰沿周边的狭小范围内进行急速加热，再用冷却体接触加热部位，在热应力的作用下将玻璃管切断。喷灯火焰热源:氢氧焰或城市煤气加氧气。冷却体:易于引起裂纹起点的物体，如磨石、金属圆板等。热切方法：加热+急冷法，划痕+加热法，熔断。School of Materials Science&Engineering（2）划痕+加热法:(俗称“爆口”)用金刚石或超硬合金在玻璃上划痕，再向划痕部位加热，则裂纹扩展就使玻璃切断。（3）熔断:用高速的火焰对制品进行局部集中加热，使玻璃局部达到熔化流动状态，同时又通过高速气流的冲击，使制品断开。通常采用煤气氧焰，或氢氧焰等高速喷射火焰。School of Materials Science&Engineering 3.穿孔：通过火焰局部加热熔融进行穿孔的方法。采用的高速喷射火焰与熔断法相同。在玻璃需要穿孔的部位集中熔融，同时通过高速气流穿透。School of Materials Science&Engineering 2.3.特殊热源加工特殊热源加工 激光、等离子体喷射、电子束等高热源对玻璃切割加工。(例:对厚度为1.63mm的钠钙硅玻璃，可用9瓦的激光器。其切割速度可达5mm/秒。)激光加工：激光能使物体局部产生10000以上的高温，用于玻璃的切割与钻孔。优点：定位准确、高效、卫生、无切割工具的磨损问题。采用CO2激光器，使用波长为10.6m，以便玻璃吸收。将该激光器产生的激光经转向棱镜转向，再经透镜聚焦 到玻璃的切割部位。School of Materials Science&Engineering 激光切割在玻璃中的使用：用激光连续切割玻璃的边缘，无须掰断，切口整齐；用激光可很容易实现复杂的曲线切割；也可用激光切割空心玻璃制品（玻璃杯、烧杯）的切口以及安瓶的切口和封口等。School of Materials Science&Engineering 2.4.玻璃的热弯 1.定义:将玻璃加热到软化温度附近，用自重法或机械加压法使玻璃产生永久性变形，获得一定形状的加工方法。2.应用范围:建筑物拱性廊，拐弯处的弧形幕墙、隔板，汽车用挡风玻璃、汽车镜，玻璃锅盖等使用热弯玻璃。玻璃的热弯通常在热弯炉中进行。School of Materials Science&Engineering 4.热弯方法：模压式压弯法、重力沉降法和挠性弯曲法。3.工艺过程:先将玻璃切裁成需要的规格尺寸，再进行预热，将玻璃加热到软化点附近的温度，就可实施热弯。School of Materials Science&Engineering(1)模压式压弯法 按曲面玻璃所需的形状做成钢制阳模和阴模，在其外表面用玻璃布包裹。由此阴阳模压模，对热塑玻璃进行热压。玻璃按模子的形状而压紧定型。压模不能制成玻璃所要求的最终形状，因为玻璃最后总是比模子要平直一些。School of Materials Science&Engineering 解决办法:经过多次试验后，才制出确切的模子，使压弯的玻璃在允许的误差范围内；用螺丝扣调节阳模和阴模的周边，这样就可以迅速调节，以适应厚度不同的玻璃和不同的工作条件；对汽车玻璃这样要求越来越精致的玻璃，要用一种铰链式阴模,将玻璃绕着阳模周围包起来。阴模的中心部分往往是一种固定件，两头有铰链及叶片。在中心部分加压成形后，两个叶片就慢慢围绕阳模把玻璃弯曲并包起来。School of Materials Science&Engineering(2)重力沉降法(槽沉法)。在加热炉内，热塑性玻璃在自重下弯曲而落在一定形状的模具上。用周边模具来弯形玻璃板。玻璃的中间部位一点也不会有模具痕迹，其光学质量往往优于硬面压制弯曲的产品。用自重法可生产四周深弯度的弯型玻璃及供夹层用的弯型玻璃对。采用自重法时，在局部加热过程中玻璃有可能变形。因此必须注意使各部分的加热量达到良好的过渡状态，对加热、弯曲时的温度曲线及时间要求严格。School of Materials Science&Engineering(3)挠性弯曲法 按弯曲玻璃所要求的曲面，用挠性辊弯成所需形状。在这种热弯设备中，轴心圆钢的外面套上不锈钢做成的软管。在软管内每隔一定距离安装一石墨轮，以支撑外面的软管。软管的旋转形成挠性辊，使玻璃弯曲。School of Materials Science&Engineering 5 热弯玻璃的设备：按制品移动：间歇式和半连续式。(1)间歇式热弯炉 间歇式热弯炉：明焰式和隔焰式。School of Materials Science&Engineering A.明焰式热弯炉 结构简单，它按火焰流动方向，可分为升焰和倒焰两种。升焰窑结构包括炉膛、火箱、吸火口、烟囱几部分。炉膛接近正方形。前墙上有一吸火口，炉门是可拆卸的，取出弯好的制品时拆掉，装好制品后再砌上。一般烧煤，用平炉栅直火式火箱。School of Materials Science&Engineering 倒焰窑中火焰倒流，烟气在窑底排出。窑结构：炉膛、火箱、吸火口、烟道、烟囱等。按垂直气流法则，倒焰窑在垂直端面上温度分布是均匀的，水平断面上的温度分布取决于吸火孔与烟道的布置。School of Materials Science&Engineering 明焰式热弯炉操作：操作周期为24h。装窑与烧火操作对退火质量影响极大，根据窑内温度分布特性和制品退火要求来装窑，烧火操作控制退火温度和各阶段退火时间，影响着窖内的温度分布。另外，其外部保温要好。B.隔焰式热弯炉：发热元件：电热丝（个别用硅碳棒的）。装有温度控制仪表，窑内用铁环、铁盖，使温度分布均匀。窑体加强保温，窑盖开启处周围用干石棉粉封严。School of Materials Science&Engineering 间歇式热弯炉的缺点 生产能力低、燃料消耗多、占地面积大、劳动条件差、操作不易机械化等。但由于它能灵活调节退火制度，并且投资小，是一些小规模企业的理想选择。School of Materials Science&Engineering(2)半连续式热弯炉 主要用：隧道式热弯炉。半连续式热弯炉内有一系列盛有制品的小车，为了便于小车移动，窑底具有一定的坡度。小车尺寸根据模具的形状、热弯制品的尺寸和形状、退火均匀性以及操作方便程度而定。School of Materials Science&Engineering 在隧道长度上按照热弯过程相应地划分为四带，加热带、保温带、慢冷带和快冷带。在加热带和保温带的窑墙两边对称设置火焰喷出口（如窑较窄，亦可一边设置）。如系隔焰式，则在窑两侧有两道隔焰墙，火焰在隔墙内上、下流动。在窑前端或两斜角或两侧设置燃烧器。火焰经窑底通道流向两侧垂直通道，再经喷出口入窑。各垂直通道均有闸板控制，有时在通道上还有冷风孔，以调节入窑气体的温度。School of Materials Science&Engineering 各垂直排气道或窑顶排气管均有闸板控制排气量（即控制缓冷速度）。烟囱：设在慢冷带末端的窑顶上。烟囱的作用：主要是使部分烟气流经慢冷带，达到缓慢冷却的目的。多余的烟气由烟囱排出。慢冷带侧墙可开设少量通风孔，吸入冷空气以调节窑内温度，但此通风孔必须严密。慢冷带末端与快冷带连接处设一铁板（贴石棉布）闸断窑截面，阻止烟气进入快冷带，使制品快速冷却，同时也阻止冷空气进入慢冷带。在慢冷带中间可悬挂一些石棉帘作保温用。School of Materials Science&Engineering 在快冷带两侧窑墙及窑顶上开设若干通风孔，使冷空气进入加速冷却制品，但也须用闸门调节。出口处用石棉布挡住，以防冷空气吸入。自慢冷带起，窑高逐步降低。在慢冷、快冷带窑墙上设有数个用以检查窑内情况的检查口。School of Materials Science&Engineering 隧道式热弯炉优点：A可以连续生产，同一时间内有制品进窑和出窑；B窑内各处温度可按退入曲线要求恒定不变，并可采 用仪表自动控制，保证退火质量；C燃料消耗少，并可使用劣质煤；D生产管理简单，制品在窑内34h就可出窑；E构造简单，造价便宜，砌筑方便。School of Materials Science&Engineering A制品所经受温度变化是不连续的、跳跃式。对退火不利；隧道式热弯炉缺点：B截面上温度分布不均匀，上部温度高，下部温度低。因此在窑内精确地维持既定的退火曲线较为困难；C热散失大。窑顶孔洞较多，且某些孔洞（如炉门）需要经常启闭，故向外热散失较大，热消耗量一般为 40008000kJ/kg制品。D劳动强度大，窑内运行设备易损坏，须经常检修。School of Materials Science&Engineering 2.5.玻璃的套色 将无色玻璃、乳浊玻璃和各种着色玻璃套制在一起，制得套色玻璃制品的方法。“自然景”玻璃制品，如自然景花瓶、烟缸、自然景水具、自然景灯具等，是用乳浊玻璃和透明玻璃套制而成的。它们以乳浊玻璃作为衬层。在乳白衬层上有由彩色玻璃构成的花纹图案。从远处看，有的象浓描淡抹的山水画，有的象大理石的花纹，故称“自然景”（手工方法制作）。School of Materials Science&Engineering 工艺过程：吹小泡套乳浊玻璃粘彩色玻璃块烘烤、勾抹套透明玻璃成型。套色刻磨：玻璃制品套色后进行刻磨。如玻璃花瓶、烟盒、笔筒、酒具、茶具、灯具等。由无色玻璃作里层，由彩色玻璃作外表层。在外表层刻磨各式各样的花纹图案，使人赏心悦目。工艺过程:吹小泡套无色玻璃粘彩色玻璃成型刻磨。School of Materials Science&Engineering 自然景套色与套色刻磨也可以结合起来，对玻璃制品进行装饰。与套色刻磨相比，在表面明暗色调与图形装饰的画面后，又增添了一层内景。与自然景套色相比，在美丽的抽象图案前，又加装了一层外色。给制品增加了许多美感。套色刻磨自然景玻璃制品由三层以上不同色泽的玻璃套制而成，乳浊玻璃为衬层。其制作工序为：吹小泡套乳浊玻璃粘彩色玻璃块烘烤、勾抹套无色玻璃粘彩色玻璃成型刻磨。School of Materials Science&Engineering 2.6玻璃彩条装饰 手工操作法和自动化机械法 在透明的玻璃明料中间加入薄层玻璃色料，色料形成带状彩条看起来美观悦目，装饰效果好，深受人们喜欢。School of Materials Science&Engineering 彩条玻璃杯School of Materials Science&Engineering 高3.2m，宽1.5m，用时80多天才。玻璃圣诞树有乳白色点缀着黄色彩条的，有橙黄色的，有淡黄色的，有绿色的。主要用于涉外酒店的大堂摆放。玻璃圣诞树价格不菲，有的售价可达15万元，最小的3800元4000元左右。“奥运圣火“玻璃圣诞树 School of Materials Science&Engineering 彩条玻璃拉门彩幻玻璃果盘School of Materials Science&Engineering 1.手工操作法 将铁吹管一端放入坩埚内，挑出明玻璃料，制成料泡。同时，另一人用铁棒从色料坩埚中挑出色玻璃料。然后两人配合，将色玻璃成螺旋条状缠绕于明料玻璃泡外表面。接着再将带有螺旋条状色带的玻璃泡再次放入明料坩埚内，将外层裹上一层明料，形成色料夹于中间的大玻璃泡。将大玻璃泡放入模具中，人工旋转吹制成型，色料在明料间延伸，形成螺旋彩条。经退火、割口、磨口、烘口后为成品。School of Materials Science&Engineering 2.自动化机械法 用自动化机械法生产彩条玻璃制品效率高、成本低、质量好、操作省时省力 生产方法类似于玻璃器皿生产中的供料机供料、剪切、再在成型机中成型的过程。不同处在于供料机的料盒中心有熔化色料的坩埚。坩埚内有加热装置和测温热电偶。加热装置采用硅钼加热电极。色料在坩埚中加热熔化并在下口流出。School of Materials Science&Engineering(1)色料的制备：把着色剂原料按配比熔化成色料玻璃棒，再粉碎成颗粒状。用人工或自动加料装置送入着色坩埚中进行二次熔化。色料可有红、黄、蓝、绿、白等多种颜色。色泽应鲜艳并与明料膨胀系数相同。School of Materials Science&Engineering(2)生产工艺过程：色料坩埚可有一个或多个色料腔，放入一种或多种颜色的色料。改变坩埚色料出口的位置或形状，可得到不同形状的色料带。剪切滴供工序：在池炉中熔化的玻璃明料经池炉料道，进入供料机的料盒，并与料盒中心坩埚熔化的色料一起从料盒下面料碗的孔流出。色料出口置于流动的玻璃明料中间，色料流出后即被明料包裹。这样就形成了中间带有色料的玻璃料柱。玻璃料柱不断向下流动。由供料机的剪刀剪切成一段段中心有色料带的滴料。School of Materials Science&Engineering 成型工序：剪切的滴料经滑道定向送入成型机中。滑道使料滴中色料带按同方向、位置进入成型机。成型机和供料机同步连续自动加工，将料滴成型为玻璃器皿。成型工序：压扁、下垂成泡、吹制成型、热爆口等。在成型过程中料滴中的色料带随明料一起变形、延展扭曲成为形状美丽的彩条。成型后再经退火炉退火即为成品。用这种方法可制出带有彩条的玻璃杯、罐、缸、瓶等玻璃制品。School of Materials Science&Engineering 2.7 镶嵌装饰镶嵌装饰 镶嵌装饰是在玻璃制品成型前，在料胎上粘上有色玻璃块，经过烘烤、勾抹、成型制成具有浮雕图案花纹的玻璃制品的装饰方法。套色制品的花纹和图案沉没在玻璃表层以下。堆釉制品的花纹和图案是粘在制成品表面上的。镶嵌玻璃装饰使花纹和图案一部分融合到制品的表层上，一部分浮露在制品表面上，是多层次的，千姿百态的。有的象现代抽象派的图画，有的象大理石的花纹，有的象浮雕，有的象贝雕。School of Materials Science&Engineering 装饰School of Materials Science&Engineering 彩色镶嵌玻璃灯School of Materials Science&Engineering 印尼华商为总统造玻璃 School of Materials Science&Engineering School of Materials Science&Engineering 镶嵌玻璃门 镶嵌玻璃挂件 School of Materials Science&Engineering 镶嵌装饰的工艺过程：以手工吹制成型方法为例：一次蘸料吹小泡二次蘸料粘有色玻璃块烘烤缓料胎成型School of Materials Science&Engineering 套色制品的镶嵌，则工序为：根据对制品的装饰要求，可以增加勾抹、滚料等工序。成型可视制品的装饰要求采用有模成型或自由成型。一次蘸料吹小泡二次蘸料套夹层粘有色玻璃块烘烤缓料胎成型School of Materials Science&Engineering 在所有工序中粘有色玻璃块和烘烤两道工序是镶嵌装饰的关键。有色玻璃块的色彩、形状和花纹以及它们在料泡上的粘着部位都很重要。根据装饰要求，可以只粘着一种颜色的玻璃块，可以同时粘着几种颜色的玻璃块，也可以粘着多种颜色交错重叠的多色玻璃块。School of Materials Science&Engineering 多色玻璃块的制作：将几种颜色的玻璃液分层套合在一起，不断拉伸并折叠，由此制成多色料块。待料块冷却后，破碎成适当大小尺寸的玻璃块即可。在烘烤工序中，要将有色玻璃烘烤至半流动状态。该状态下玻璃块的粘度范围为：1031010(Pas)。视装饰要求的不同，对玻璃块的粘度要求可在该范围内变化。谢谢