Тема Формообразование изделий из стекла Специализация Стекло и

Тема «Формообразование изделий из стекла» Специализация «Стекло и керамические материалы»

Распространенные способы формования стеклоизделий • Прессование • Выдувание • Прессовыдувание • Центробежное формование • Вытягивание • Прокатка • Формование на подложке из расплавленного металла • Моллирование • Отливка • Экструдирование Л 5– 2

Теоретические основы формования стеклоизделий V 1>V 2 Л 5– 3 T 1<T 2 V 1 , Т 1 – скорость и время формообразования V 2, Т 2 – скорость и время фиксации формы ΔТ=Т 2 -Т 1 – время охлаждения Основные характеристики процесса формования • рабочий интервал вязкости стекломассы • температурный интервал формования • скорость прохождения рабочего интервала вязкости

Л 1– 4 Вязкость стекломассы (lgη) на различных операциях Способ формования Выдувание с вакуумным питанием Выдувание с капельным питанием Прессование Прессовыдувание Ручная выработка Формуемые изделия Разного назначения Широкогорлая тара Разного назначения *Оформление изделий. 2, 2 2, 3 Бутылки Операция Передача пульки в чистовую форму 2, 9 2, 8 4, 3 2, 6 -3, 7 - 4, 3 -6, 5 2, 8 4, 4 7, 1 1, 7 -2, 7 — 3 -4, 7* Набор, подача капли Выдача изделий 4, 8

Технологическая шкала вязкости Л 1– 5

Л 1– 6 Требования к подготовке стекломассы q При механизированном формовании при образовании капли вязкость не должна слишком быстро увеличиваться с падением температуры q При попадании в черновую форму и за время пребывания в ней вязкость стекломассы должна так же изменяться довольно медленно, с тем чтобы произошло оформление основных элементов изделия q В чистовой же форме после окончательного выдувания и выдачи изделия с машины вязкость и скорость твердения должны быстро увеличиваться, чтобы удержать внешнюю форму изделий от деформирования под действием сил тяжести и поверхностного натяжения

1. Подготовка стекломассы к формованию Л 1– 7 Схемы ручного набора (а), вакуумного (б), капельного (в) и струйно-порционного (г) питания стеклоформующих машин

1. Подготовка стекломассы к формованию Схема автоматизированного процесса формирования капли в питателе при движении плунжера: вверх (а), останове (б), авномерном вниз (в), ускоренном вниз (г), ускоренном вверх (д) Л 1– 8

2. Ручное (а) и механизированное (б) прессование Л 1– 9 I — загрузка порции стекломассы; II — начало прессования; III — заполнение объема формы; IV — выталкивание

Л 1– 10 2. Прессование 1 2 Фотографии процесса прессования: 1 – загрузка стекломассы 2 – готовое изделие перед выталкиванием

2. Прессование Моделирование процесса прессования в программе Fluent Л 1– 11

2. Прессование Л 1– 12 Моделирование процесса заполнения формы при прессовании (Fluent)

3. Прессование в сочетании с моллированием Схема прессования изделия в сочетании с моллированием: о — подача стекломассы; 6, в — прессование плоской заготовки; г, д — моллирование плоской заготовки в форме Л 1– 13

3. Выдувание Л 1– 14 Схема механизированного выдувания стеклянной тары Этап I : формования горла изделия в черновой форме Этап II: раздувание пульки Этап III и IV: окончательное выдувание готового изделия в чистовой форме

3. Выдувание 1 2 Фотографии процесса выдувания: 1 – падение капли стекломассы 2 – изделие после чернового формования Л 1– 15

3. Выдувание Моделирование процесса выдувания в программе Fluent Л 1– 16

4. Прессовыдувание Схема прессовыдувного способа формования Л 1– 17 Этап I : поступление капли в черновую форму Этап II: формирование горловины прессованием в черновой форме Этап III: передача пульки в чистовую форму Этап IV: выдувание готового изделия в чистовой форме

4. Прессовыдувание Прессовыдувная машина Л 1– 18

5. Центробежное формование Л 1– 19 Скорость вращение 800 -2100 мин-1 Схема прессовыдувного способа формования Этап I : поступление капли в черновую форму Этап II: формирование горловины прессованием в черновой форме Этап III: передача пульки в чистовую форму Этап IV: выдувание готового изделия в чистовой форме

Л 1– 20 6. Производство стекловолокна Подготовка шихты, варка и выдавливание стекломассы через фильеры

Л 1– 21 6. Производство стекловолокна Производство непрерывного (а) и рубленного (б) стекловолокна

Л 1– 22 6. Производство стекловолокна Схема процесса производства стекловолокна

Л 1– 23 6. Производство стекловолокна Фотография процесса выхода стекловолокна из фильер

Л 1– 24 7. Производство листового стекла флоат-способом Схема формования ленты стекла флоат-способом 1 — канал выработки; 2 — термопара; 3 —отсечный шибер; 4 — регулирующий шибер; 5 — стекломасса; 6 — сливной лоток; 7 — бассейн ванны с расплавом олова; 8— нагреватели; 9 — олово; 10 — свод ванны; 11 — растекающаяся стекломасса; 12 — холодильник; 13 — бортоудерживающие ролики; 14—ограничители из графита; 15 — лента стекла; 16 — переход в печь отжига; 17 — печь отжига

Л 1– 25 7. Производство листового стекла флоат-способом Патент на флоат-способ принадлежит Холу и Хичкоку (США, 1902 г. ) В практику он был внедрен в 1959 г. в патентном варианте фирмы «Пилкингтон» (Англия). В настоящее время по флоат-способу в мире работает более 150 установок. Производительность одной установки составляет (оптимально): • 42 млн. м 2 стекла в год в условном 2 -мм исчислении. • Средний суточный съем стекломассы более 600 т • Удельный съем до 2300 кг/ч с 1 м 2 отапливаемой площади при коэффициенте использования стекломассы 0, 9 • Толщина вырабатываемого стекла 2, 5— 19 мм. При этом способе нижняя сторона ленты получается полированной в результате контакта с идеально ровной поверхностью олова, а верхняя — за счет огневой полировки горячими газами.

Л 1– 26 7. Производство листового стекла флоат-способом

Л 1– 27 8. Производство листового стекла способом вертикального вытягивания Производительность установок лодочного вертикального вытягивания определяется количеством установленных машин и суммарной шириной вытягиваемых лент стекла и достигает: • по сваренной, стекломассе — до 250 т/сут • по суточной выработке стекла в 2 -миллиметровом исчислении — до 40— 42 тыс. м 2 Схема формования ленты стекла способом лодочного вертикального вытягивания а — схема образования ленты стекла; б —схема подмашинной камеры; 1 — стекломасса; 2 — лодочка; 3 — холодильники; 4 — валики машины ВВС; 5 — бортодержатель; 6 —мост

Л 1– 28 8. Производство листового стекла способом вертикального вытягивания Схема устройства подмашинной камеры и машины ВВС (поперечный разрез) 1 — лодочка; 2— мост; 3 — холодильник; 4 — угольники; 5 — шахта машины; 6 — валики; 7 — скаты; 8 — люк шахты; 9 — подмашинная камера; 10 — нажимная штанга; 11—каналы системы отопления; 12 — соединительное звено; 13 — вал нажимного механизма; 14 — регулятор погружения лодочки; 15 — нажимная лапа

Л 1– 29 8. Производство листового стекла способом вертикального вытягивания Схематический план системы ВВС на девять машин Выработочные каналы системы ВВС на три машины (а) и на шесть машии (б)