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机械设计中的工艺与材料(7)——玻璃的制作工艺

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发表于 2024-8-25 06:20:26 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 面壁深功 于 2024-8-25 06:23 编辑

机械设计中的工艺与材料(七)玻璃的制作工艺
玻璃的制作工艺是一个复杂而精细的过程,每个步骤都需严格控制工艺参数以确保最终产品的质量和性能。玻璃的制作工艺通过精确控制原料配比、熔融温度与时间、成型方式、冷却速度以及后续处理等多个关键步骤,生产出来的。以下是详细阐述,并加入了完整的原料配比及具体的工艺参数:
一、原料准备
原料种类与配比:玻璃制作的原材料主要包括二氧化硅(SiO₂,占比约70%)、碳酸钠(Na₂CO₃,占比约15%)、石灰石(CaCO₃,占比约10%)、铝矾土(或其他铝源,占比约3%),以及剩余的5%可能包括其他辅料,如氧化镁(MgO)、氧化铝(Al₂O₃)等,用于调整玻璃的化学成分和性能。
筛选与配比:原料需经过精细筛分,去除杂质,并按既定配方精确配比,确保化学成分的稳定性和均匀性。
二、熔融
温度:熔融过程在1500-1600℃的高温下进行,具体温度根据原料种类和玻璃特性调整。时:熔融时间通常为6-8小时,确保原料完全熔化并达到均质状态。
增稠剂:如芒硝、硼砂等,按一定比例(通常为总原料量的1-3%)加入,以改善熔融液的粘度和流动性。
三、成型
方法:成型方法多样,以浮法为例,适用于平板玻璃生产。
浮法工艺:玻璃液均匀倒在温度约为590-600℃的熔融锡液面上,形成一层约6mm厚的玻璃带。玻璃带在锡液上缓慢移动,同时受到来自上方和下方的均匀冷却,逐渐硬化成型。
速度:玻璃带在锡槽中的前进速度通常为每分钟几米到十几米不等,根据玻璃厚度和生产线速度调整。
四、冷却
方式:平板玻璃多采用自然冷却,小型或特殊形状制品可能采用风冷或水冷加速冷却。
温度控制:冷却过程中需严格控制温度梯度,避免过快或过慢导致内应力增大,影响玻璃质量。
五、处理(视情况需要而定)
钢化处理:加热至约650℃后迅速冷却(如用风冷),使表面形成压应力层,增强抗冲击性能。
夹层玻璃:中间加入PVB等胶片,经高温高压处理,使玻璃与胶片紧密结合,提高安全性。
六、检验
外观检查:利用肉眼或光学仪器检测裂纹、气泡、划痕等缺陷。
物理性能测试:包括强度、硬度、耐热性等,通过标准试验机进行测试。
光学性能测试:如透光率、折射率等,使用专业仪器进行测量。
七、包装
包装材料:根据制品形状、尺寸和重量选用纸箱、木箱、托盘等包装材料。
防护措施:内部通常使用软质材料(如泡沫、气泡膜)进行缓冲,外部则标注清晰的产品信息和警示标志,确保安全运输和储存。
通过以上全部工艺后,才生产出满足各种需求的高质量玻璃制品。

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发表于 2024-8-25 11:01:14 | 只看该作者
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发表于 2024-8-25 11:45:16 | 只看该作者
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发表于 2024-8-25 14:47:04 | 只看该作者
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