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在玻璃生产工艺中什么叫剪刀痕 简述玻璃生产工艺流程

简述玻璃生产工艺流程

玻璃的生产工艺包括:配料、熔制、成形、退火等工序。分别介绍如下:

  1. 配料,按照设计好的料方单,将各种原料称量后在一混料机内混合均匀。玻璃的主要原料有:石英砂、石灰石、长石、纯碱、硼酸等。

  2. 熔制,将配好的原料经过高温加热,形成均匀的无气泡的玻璃液。这是一个很复杂的物理、化学反应过程。玻璃的熔制在熔窑内进行。熔窑主要有两种类型:一种是坩埚窑,玻璃料盛在坩埚内,在坩埚外面加热。小的坩埚窑只放一个坩埚,大的可多到20个坩埚。坩埚窑是间隙式生产的,现在仅有光学玻璃和颜色玻璃采用坩埚窑生产。另一种是池窑,玻璃料在窑池内熔制,明火在玻璃液面上部加热。玻璃的熔制温度大多在~゜C。大多数用火焰加热,也有少量用电流加热的,称为电熔窑。现在,池窑都是连续生产的,小的池窑可以是几个米,大的可以大到400多米。

  3. 成形,是将熔制好的玻璃液转变成具有固定形状的固体制品。成形必须在一定温度范围内才能进行,这是一个冷却过程,玻璃首先由粘性液态转变为可塑态,再转变成脆性固态。成形方法可分为人工成形和机械成形两大类。
  A. 人工成形。又有(1)吹制,用一根镍铬合金吹管,挑一团玻璃在模具中边转边吹。主要用来成形玻璃泡、瓶、球(划眼镜片用)等。(2)拉制,在吹成小泡后,另一工人用顶盘粘住,二人边吹边拉主要用来制造玻璃管或棒。(3)压制,挑一团玻璃,用剪刀剪下使它掉入凹模中,再用凸模一压。主要用来成形杯、盘等。(4)自由成形,挑料后用钳子、剪刀、镊子等工具直接制成工艺品。
  B. 机械成形。因为人工成形劳动强度大,温度高,条件差,所以,除自由成形外,大部分已被机械成形所取代。机械成形除了压制、吹制、拉制外,还有(1)压延法,用来生产厚的平板玻璃、刻花玻璃、夹金属丝玻璃等。(2)浇铸法,生产光学玻璃。(3)离心浇铸法,用于制造大直径的玻璃管、器皿和大容量的反应锅。这是将玻璃熔体注入高速旋转的模子中,由于离心力使玻璃紧贴到模子壁上,旋转继续进行直到玻璃硬化为止。(4)烧结法,用于生产泡沫玻璃。它是在玻璃粉末中加入发泡剂,在有盖的金属模具中加热,玻璃在加热过程中形成很多闭口气泡这是一种很好的绝热、隔音材料。此外,平板玻璃的成形有垂直引上法、平拉法和浮法。浮法是让玻璃液流漂浮在熔融金属(锡)表面上形成平板玻璃的方法,其主要优点是玻璃质量高(平整、光洁),拉引速度快,产量大。

求教玻璃生产线切割工艺

激光用于切割玻璃的工艺
  作者:未知 来源:中国特种玻璃网 时间:-9-29

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  激光应用于切割和焊接薄金属板已有30年了,通过聚焦光束局部地加热材料。这种方法灵活性好,经济效益高,在很多工业应用领域大放异彩。其实玻璃有比金属更低的热传导,所以激光应该可以顺理成章地应用于玻璃的切割。事实上,一些公司早在70年代即开始发展成套系统,当时使用的是千瓦输出功率水平的CO2 激光器。但是,因为功率水平高,对玻璃造成不容忽视的热影响,以致融化局部材料,所以当时的激光切割技术难以保证整齐、平滑的切割边缘,在许多应用场合中,仍然需要打磨切割边缘。同时,当时CO2 激光器的价格非常昂贵,令人生畏。

  激光引致分离
  近来,一些工程人员和学者发现了应用较低功率的激光器使玻璃分离,同时不对玻璃造成融化等热影响的玻璃切割方法。这种方法说来复杂,涉及细节技术很多,其基本原理是利用激光引致的应力使玻璃"分离"。期间,得益于封离型CO2激光器技术的发展和成熟,激光切割玻璃技术更显得经济、实用。
  在我们的研究中,使用平均输出功率为150W的CO2 激光器(Coherent 公司的K-150型),通过聚焦光路在玻璃表面形成椭圆型的聚焦点,椭圆的聚焦焦点保证了激光能量在切割线两侧的均匀的和最优化的分布。玻璃强烈地吸收10.6微米的激光,所以几乎所有的激光能量都被玻璃表面15微米吸收层所吸收,相对玻璃表面移动激光光点形成所需的切割线。选择合适的移动速度,保证既有足够的激光热量在玻璃上形成局部的应力纹样分布(设定的切割线),同时又不会将玻璃融化。

  激光切割中另一个关键部件是淬火气(水)嘴,随着激光光点的移动,淬火气(水)嘴将冷空气(水)吹到玻璃表面,对受热区域进行快速淬火,玻璃将沿着应力最大的方向产生断裂,从而将玻璃沿着设定的方向分离。

  需要说明的是,为了引发玻璃产生断裂,需要首先用机械法在切割线的起点划出微小的起始裂痕。

  选择不同的激光功率、光点扫描速度等加工参数,应力引致的断裂深度可达100微米到数毫米,意味着使用激光法可一步切割深度为100微米到数毫米的玻璃。

  因为这个过程依赖于热致机械应力,断裂深度和切割速度与材料本身的膨胀系数很有关系。一般说来,适用于激光法进行切割的玻璃的膨胀系数最小应为3.2x10-6K-1,所幸的是,多数普通玻璃都满足这个要求。

  结果和应用
  与传统的机械切割法相比,这种新的方法有几个重要的优点。首先,这是一步即可完成的、干燥的加工过程。边缘光滑整齐,不需要后续的清洁和打磨。并且,激光引致的分离过程产生高强度、自然回火的边缘,没有微小裂痕。使用这种方法,避免了不可预料的裂痕和残破,降低了次品率,提高了产量。

  边缘质量
  定性地描述在一张1.5毫米厚的玻璃片上三个不同的切痕之间的动态差异。玻璃切割的边缘干净没有裂片和裂痕,不需要后续处理工序。因为激光是非接触工具,没有工具的磨损问题,从而可保证持续、均匀的切割厚度和边缘质量。作为比较,3(b)显示了使用金属轮进行切割的边缘,可以看到沿着切割线存在各种残余张力成份。3(c)是金刚石砂轮切割的结果,可看到很多微小的裂痕,对于许多应用来说,需要打磨切割边缘。

  为了定量地评价边缘质量,根据ISO,应使用Stylus 轮廓测量仪对激光切割的边缘进行测量。权威测量显示,平均粗糙度(Ra)小于0.5微米。

  边缘强度
  因为边缘质量优秀,以及加热/淬火过程中的自然回火效应,激光切割的边缘强度非常高。Jena 的Otto-Schott-Insititut 研究所根据DIN011参数做了独立的测试,相关数据已公开发布。采用这种新方法,与机械法加工后又打磨的样品相比,边缘强度提高了30%左右。

  厚度和切割速度
  限制切割速度的有3个因素:玻璃的厚度、材料的热膨胀系数(见图2)、以及激光器的输出功率。在这个测试中,我们使用150W 输出功率的CO2 激光器切割a=7.2 x 10-6 、厚度为1.1mm的玻璃,直线切割,速度为500mm/秒。作为比较,硬质金属轮切割同样厚度同种玻璃的速度可达mm/秒。但是,即使是在注重速度的应用中,这种差异也将被激光切割所带来的经济性和质量优势所弥补。同时,我们都相信,进一步的加工过程优化以及采用更高输出功率的激光器进行切割都会容易地将加工速度提高2至3倍。

  曲线切割
  因为裂痕是精确地沿着激光光束所划出的痕迹, 激光引致的分离可以切划出非常精确的曲线图案。事实上,我们所做的实验也证明了无论直线或是曲线,激光切割都能连续地、精确地完成设定图案,重复性可达+50μm。所以激光可以进行曲线和三维图形的精确切割。

  应用
  长远来说,激光引致的分离技术将在许多玻璃的切割应用中取代机械法。近期,激光切割已在下述的三个应用领域中显示强大的技术优势,它们是:CRTS,平板显示,以及汽车的风挡玻璃等的切割等。

  有些应用需要对玻璃进行特殊的后续处理,比如,某些安全玻璃元件须经温度硬化处理,以及多数带硅镀层的平板显示器元件必须经过温度退火等。激光引致分离法也配合这些特殊的后处理,我们用激光法切割了100个4mm 厚的玻璃片,在特殊热处理过程中,没有一片被破坏。

玻璃的生产原理及工艺是什么

原理:
普通的浮法玻璃的主要成分是硅酸钙和硅酸钠,主要反应如下:
Na2CO3+SiO2 =(高温)Na2SiO3+CO2
CaCO3+SiO2=(高温)CaSiO3+CO2

工艺:
主要包括:①原料预加工。将块状原料(石英砂、纯碱、石灰石、长石等)粉碎,使潮湿原料干燥,将含铁原料进行除铁处理,以保证玻璃质量。②配合料制备。③熔制。玻璃配合料在池窑或坩埚窑内进行高温(~度)加热,使之形成均匀、无气泡,并符合成型要求的液态玻璃。④成型。将液态玻璃加工成所要求形状的制品,如平板、各种器皿等。⑤热处理。通过退火、淬火等工艺,消除或产生玻璃内部的应力、分相或晶化,以及改变玻璃的结构状态。
磨砂玻璃加工方法:先将需要加工的平板玻璃平放在垫有粗呢或棉毯的工作台上,再在玻璃面上堆放适量的细金刚砂,用粗瓷碗反扣住金刚砂,用双手轻压碗底转圈推动。也可使用较高号水磨石地面用的磨石研磨。研磨操作应从四周边角开始逐步移向中间,直至把玻璃面研磨呈均匀的乳白色,达到透光不透视即可。
银光刻花玻璃加工方法:先把平板玻璃用清水洗净晾干后满涂石蜡,然后在石蜡上刻掉成各种花纹,用1:5浓度的氢氟酸溶液腐蚀玻璃面。最后倒去氢氟酸清除石蜡,用水把玻璃清洗干净为止。
其他如彩色玻璃可采用裱贴或喷涂方法加工,具体方法从略。在地面和立墙上弹线,令做好下部墙体结构、骨架立柱横梁的固定,玻璃加工裁割安装上部及全部木(金属)骨架,玻璃安装,镶边油漆及清理。

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