玻璃工艺第18章玻璃制品加工课件.ppt

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1、第十八章玻璃制品的加工成形后的玻璃制品，除了极少（如瓶罐）能直接符合使用要求外，大多数还需加工，以得到符合使用要求的制品。玻璃制品加工分类：冷加工热加工表面处理18.1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18.1.1研磨和抛光研磨、抛光的目的：将不平整的玻璃表面或玻璃毛坯的尺寸和形状进行加工，使其达到要求研磨、抛光的关系：一、研磨抛光的原理（三个假设）磨削理论：研磨以磨削开始，抛光是研磨的延伸，是纯机械作用流动层理论：玻璃抛光时，表面具有一定的流动性

2、化学理论：玻璃在磨光过程中，既是机械作用，也有物理化学作用1、玻璃的研磨机理玻璃的研磨过程，首先是磨盘与玻璃做相对运动，自由磨料在磨盘负载下对玻璃表面进行划痕与剥离的机械作用，同时在玻璃表面上产生微裂纹，磨料所用的水既起着冷却的作用，也与玻璃的新生表面产生水解作用形成硅胶，有利于剥离，具有一定的化学作用。如此重复进行，玻璃表面就形成了一层凹陷的毛面并带有一定深度的裂纹层。前苏联学者卡恰洛夫：凹陷层的平均深度hh=K1DD－－磨料平均直径裂纹层的平均深度ff=2.3h最大裂纹深度FF=3.7～4.0h磨料种类石英砂石榴石刚玉碳化硅碳化硼K10.170.

3、220.270.280.33表18-1各种磨料的研磨系数2、玻璃的抛光机理玻璃抛光机理的认识，存在着不同的见解，有些见解还带有假说性质，有待于进一步证实。目前用化学、物理化学作用的概念来解释对抛光的生产效率及抛光表面质量的影响还是比较确切的。二、研磨、抛光材料1、研磨材料要求：磨料的硬度大于玻璃的硬度，莫氏硬度6～10分类：天然磨料（石英砂、刚玉、金刚石、石榴石等）人造磨料（电熔刚玉、碳化硅、碳化硼、金刚石、红粉等）2、抛光材料要求：较高的抛光能力磨料的硬度小于玻璃的硬度，莫氏硬度1～5、6～7分类：红粉（Fe2O3）、氧化铈（CeO2）、氧化锆（Z

4、rO2）、氧化钍（ThO2）还有长石粉三、影响玻璃研磨过程的主要工艺因素1、磨料的性质和粒度：粒度大，磨除量大2、磨料悬浮液的浓度和给料量：3、磨盘转速和压力：与磨除量成正比4、磨盘的材料：铸铁研磨效率为１，有色金属为0.6,塑料为0.25、玻璃的组成：质越硬越难研磨四、影响玻璃抛光过程的主要工艺因素1、抛光材料的性质、浓度和给料量稀土抛光粉与传统抛光粉—红粉相比，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的优点，一般稀土玻璃抛光粉主要用富铈氧化物。用氧化铈抛光粉抛光透镜，效率是用氧化铁抛光粉的30～60倍。氧化铈之

5、所以是极有效的抛光用化合物，是因为它能用化学分解和机械摩擦二种形式同时抛光玻璃。稀土铈抛光粉由于价贵，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．水在抛光过程中比在研磨过程中所起的物化作用更明显，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易维持25℃4、抛光悬浮液的性质以红粉为抛光介质时，悬浮液的ＰＨ值在３～８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五　新型抛光技术１．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

6、抛光盘浸入抛光液中作业２．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0.01µm，精确度达0.6nm３．等离子体辅助抛光抛光介质激励为等离子体后须能与玻璃工件表面起反应生成易挥发的气体，如SiO2+CF4=SiF4+CO218.1.2切割、喷砂、钻孔和切削一、切割利用玻璃的脆性和残余应力，在玻璃上划痕时应力集中．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１．机械法－研磨　钻床２．冲击法－电磁振荡器控制钻头３．超声波－超声波发生器控制钻头三、喷砂用

7、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18.2玻璃制品的热加工18.2.1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。18.2.2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2/10000四、热弯

8、：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．重力沉降法（槽沉）：热塑玻