FI91060B - A tool for making glass - Google Patents

A tool for making glass Download PDF

Info

Publication number
FI91060B
FI91060B FI922657A FI922657A FI91060B FI 91060 B FI91060 B FI 91060B FI 922657 A FI922657 A FI 922657A FI 922657 A FI922657 A FI 922657A FI 91060 B FI91060 B FI 91060B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
glass
mold
tool
surface layer
temperature
Prior art date
Application number
FI922657A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI922657A0 (en
FI91060C (en
FI922657A (en
Inventor
Tapio Maentylae
Pauli Reuhkala
Tuomo Tiainen
Original Assignee
Ahlstroem Riihimaeen Lasi Oy
Hackman Iittala Oy Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ahlstroem Riihimaeen Lasi Oy, Hackman Iittala Oy Ab filed Critical Ahlstroem Riihimaeen Lasi Oy
Priority to FI922657A priority Critical patent/FI91060C/en
Publication of FI922657A0 publication Critical patent/FI922657A0/en
Priority to AU40738/93A priority patent/AU4073893A/en
Priority to PCT/FI1993/000248 priority patent/WO1993025489A1/en
Publication of FI922657A publication Critical patent/FI922657A/en
Publication of FI91060B publication Critical patent/FI91060B/en
Application granted granted Critical
Publication of FI91060C publication Critical patent/FI91060C/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/04Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
    • C23C4/06Metallic material
    • C23C4/08Metallic material containing only metal elements
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B40/00Preventing adhesion between glass and glass or between glass and the means used to shape it, hold it or support it
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/04Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
    • C23C4/06Metallic material
    • C23C4/067Metallic material containing free particles of non-metal elements, e.g. carbon, silicon, boron, phosphorus or arsenic

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass (AREA)

Description

9106091060

Lasinvalraistuksessa käytettävä työkalu - Ett verktyg vid 5 framställning av glasGlass lighting tool - Ett Verktyg vid 5 framställning av glas

Keksinnön kohteena on lasinvalmistuksessa käytettävä työkalu, kuten esim. lasimuotti, -painin tai vastaava, 10 jossa ainakin osalla työkalun pinnoista on termisen ruiskutuksen, kuten esim. plasma-, detonaatioruiskutuksen tai hypersonisen liekkiruiskutuksen, tai sputteroinnin tai muun sopivan pinnoittamismenetelmän avulla aikaansaatu pintakerros tai jossa työkalun osa tai koko työkalu on 15 valmistettu jollakin sopivalla menetelmällä samasta materiaalista kuin pintakerroskin, ja työkalun pintakerros pääasiassa koostuu ainakin yhdestä metallien välisestä yhdisteestä.The invention relates to a tool for use in glass production, such as a glass mold, press or the like, in which at least some of the surfaces of the tool have a surface layer obtained by thermal spraying, such as plasma, detonation spraying or hypersonic flame spraying, or by sputtering or other suitable coating method part or all of the tool is made by any suitable method from the same material as the surface layer, and the surface layer of the tool consists essentially of at least one intermetallic compound.

20 Valmistettaessa sarjatyönä esim. lasisia pakkauksia, kuten pulloja, muotoillaan sula lasimassa tuotteeksi käyttäen tarkoitukseen sopivaa muottia, jossa massa muotoutuu joko tuurnan tai kaasunpaineen ja alipaineen yhteisvaikutuksesta ja jähmettyy saamaansa muotoon. Massan muotoiluprosessi 25 voi sisältää useampia työvaiheita. Ensimmäisten työvaiheiden aikana sulan lasimassan tulee liikkua muotin pinnalla, jolloin lasimassan ja muotin väliset kitkavoimat ratkaisevat tuotteen laadun. Suuret kitkavoimat merkitsevät jähmettymisen tapahtumista eriaikaisesti muotin eri osissa, 30 jolloin lasiin tulee aaltomaisuutta ja mikrohalkeamia.20 In series production, for example, glass packages, such as bottles, the molten glass mass is formed into a product using a suitable mold in which the mass is formed by the combined action of either a mandrel or gas pressure and vacuum and solidifies into the resulting shape. The pulp shaping process 25 may include several work steps. During the first stages of work, the molten glass mass must move on the surface of the mold, whereby the frictional forces between the glass mass and the mold determine the quality of the product. High frictional forces indicate solidification events at different times in different parts of the mold, resulting in corrugation and microcracks in the glass.

Ongelmaa voidaan periaatteessa vähentää nostamalla sulan lasimassan lämpötilaa, jolloin sen viskositeetti pienenee ja juoksevuus paranee. Muotin lämpötilan nostoon liittyy kuitenkin se ongelma, että korkeissa lämpötiloissa sula 35 lasimassa alkaa tarttua muotin pintaan. Nykyisin muotin lämpötila lasinvalmistuksen aikana on noin 500 °C, mikä 2 mahdollistaa valaurautaisten muottien käytön. Kitkan vähentämiseksi ja tuotteen laadun parantamiseksi käytetään nykyisin muotin maalausta grafiittipohjäisellä maalilla ja muotin voitelua grafiittirasvalla. Maalauksen kestoikä on 5 noin 2-8 tuntia ja voitelu on suoritettava noin 15 minuutin välein. Voitelun käyttöön liittyy runsaasti savu- ja käryhaittoja. Pyrittäessä suureen tuotantonopeuteen on myös lämmön siirtymisellä sulasta lasimassasta muottiin ja edelleen jäähdytysväliaineeseen tärkeä merkitys. Tavoitel-10 tavat suuret tuotantonopeudet edellyttävät, että lämmön siirtymiseen liittyvä "ylimenovastus" sulan massan ja muotin välisellä rajapinnalla saadaan mahdollisimman pieneksi.In principle, the problem can be reduced by raising the temperature of the molten glass mass, thereby reducing its viscosity and improving its flowability. However, there is a problem with raising the mold temperature that at high temperatures the molten glass mass begins to adhere to the mold surface. Today, the temperature of the mold during glassmaking is about 500 ° C, which 2 allows the use of cast iron molds. To reduce friction and improve product quality, mold painting with graphite-based paint and mold lubrication with graphite grease are currently used. The painting lasts 5 to about 2-8 hours and lubrication must be performed about every 15 minutes. The use of lubrication is associated with a lot of smoke and noise nuisance. In the pursuit of high production rates, the transfer of heat from the molten glass mass to the mold and further to the cooling medium is also important. The high production rates required require that the "transfer resistance" associated with heat transfer at the interface between the molten mass and the mold be minimized.

15 Lämmönsiirtoket jussa lasista jäähdytysilmaan "ahtain portti" on lämmön siirtyminen muotista ilmaan. Suhteellisesti suurempi vastus on lämmön johtumisella lasin sisällä, mutta muovausprosessissa lasin tuleekin pysyä muovausvis-kositeetissa loppupuhallukseen asti. Lasin jäähdytyksen 20 kannalta muottimateriaalin vaihtaminen ei ole kovin tehokas toimenpide. LämpÖvastus lasin ja muotin rajapinnassa on suurempi kuin itse muotissa. Se johtuu pinnankarheudesta ja lasin ja muotin väliin jäävästä ilmasta. Ajallisesti lämmönsiirto lasista muottiin vaihtelee hyvin voimakkaasti. 25 Kontaktin alussa lämmönsiirto on hyvin tehokasta, mutta hidastuu nopeasti kun lämpötilaero pienenee ja kun lämmön-johtaminen lasin sisällä rajoittaa lämpövirtaa. Muotin ulkopinnan lämpötila ei sen sijaan normaalisti vaihtele ajan funktiona. Tavallisilla pakkauslasituotteilla seinämän 30 paksuus on pakkauksen koosta riippumatta n. 2-3 mm ja pakkauksen painon suhde ulkopinta-alaan on myös samaa kertaluokkaa.15 Heat transfer in glass to cooling air The "narrowest gate" is the transfer of heat from the mold to the air. The resistance to heat inside the glass is relatively higher, but in the molding process the glass must remain in the molding viscosity until the final blowing. From the point of view of glass cooling 20, changing the mold material is not a very efficient operation. The thermal resistance at the interface between the glass and the mold is higher than in the mold itself. It is due to the surface roughness and the air trapped between the glass and the mold. Over time, heat transfer from glass to mold varies very strongly. 25 At the beginning of the contact, the heat transfer is very efficient, but slows down rapidly as the temperature difference decreases and when the heat conduction inside the glass limits the heat flow. The temperature of the outer surface of the mold, on the other hand, does not normally vary as a function of time. With ordinary packaging glass products, the thickness of the wall 30 is about 2-3 mm, regardless of the size of the package, and the ratio of the weight of the package to the outer surface area is also of the same order.

Muotin ulkopinnalla lämmönsiirto tapahtuu pääosin konvektion 35 välityksellä, eli mahdollisuudet lisätä jäähdytystä liittyvät jäähdytys ilman virtausnopeuden nostoon tai lämmönsiir-On the outer surface of the mold, the heat transfer takes place mainly through convection 35, i.e. the possibilities to increase the cooling associated with increasing the air flow rate or the heat transfer.

IIII

91060 3 topinta-alan kasvattamiseen rivoituksen avulla. Vieläkin tehokkaampi jäähdytys saadaan, jos ilman sijasta käytetään vesijäähdytystä tai vesisumujäähdytystä. Tällöin tulee kuitenkin eteen ongelmia, jotka liittyvät muottien ja 5 koneiden ruostumiseen. Valitsemalla sopivat materiaalit muotteihin tai pinnoittamalla olemassa olevia pintoja sopivilla pinnoitteilla voidaan näistäkin ongelmista selvitä, mutta kyseiset ratkaisut vaativat huomattavia investointeja.91060 3 for increasing the top area by ribbing. Even more efficient cooling is obtained if water cooling or water mist cooling is used instead of air. However, this causes problems related to the rusting of molds and machines. These problems can also be overcome by selecting suitable materials for molds or by coating existing surfaces with suitable coatings, but such solutions require considerable investment.

1010

Kun jäähdytysteho kasvaa muotin ulkopinnalla, aiheuttaa se suuremman lämpötilaeron muotin sisä- ja ulkopinnan välille.As the cooling capacity increases on the outer surface of the mold, it causes a greater temperature difference between the inner and outer surface of the mold.

Jos käytetään ilmajäähdytystä, ei muotin ulkopinnan lämpötila juuri laske ja se merkitsee, että sisäpinnan lämpötila 15 vastaavasti nousee. Tämä voidaan välttää jos muottimateri-aali vaihdetaan paremmin lämpöä johtavaksi. Tällöin kuitenkin törmätään jälleen kustannustekijöihin.If air cooling is used, the temperature of the outer surface of the mold does not decrease much and it means that the temperature of the inner surface 15 rises correspondingly. This can be avoided if the mold material is changed to be more thermally conductive. In this case, however, cost factors are again encountered.

Muotin ja lasin väliin jää ilmahuokosia, kuten jo aiemmin 20 on todettu. Kuinka paljon ilmahuokosia jää muotin ja lasin väliin riippuu pinnan karheudesta, kontaktilämpötilasta, muottimateriaalista ja lasin ominaisuuksista. Kontaktipisteissä lämpö siirtyy johtumalla ja huokosissa säteilemällä ja johtumalla ilmaa pitkin. Kaikki läramönsiirtomuodot ovat 25 suoraan verrannollisia lämmönsiirtopinta-alaan, joten lämmönsiirtopinta-alan muutos vaikuttaa lämmön siirtymiseen.Air pores remain between the mold and the glass, as has already been stated. How much air pores are left between the mold and the glass depends on the surface roughness, the contact temperature, the mold material and the properties of the glass. At the points of contact, heat is transferred by conduction and in the pores by radiation and conduction along the air. All forms of heat transfer are directly proportional to the heat transfer surface area, so a change in heat transfer surface area affects heat transfer.

Jos loppumuotissa otettaisiin käyttöön lämmönsiirron kannalta tehokkain pinnankarheus, n. 20 pm, eli varsin karheaksi työstetty pinta, aiheuttaisi se tuotteen pintaan 30 runsaasti mikrohalkeamia. Kannattaakin pyrkiä loppumuotissa mahdollisimman tasaiseen pintaan, jolloin saavutetaan hyvä lämmönsiirtymistiheys ja minimoidaan mikrohalkeamia. Kontaktilämpötilan nosto parantaa myös lämmönsiirtoa (lasi pehmeämpänä täyttää paremmin pinnan epätasaisuudet) ja 35 samalla myös mikrohalkeamat vähenevät pinnassa. Korkeammassa lämpötilassa lasi pyrkii tarttumaan muotin pintaan. Tart- 4 tumislämpötilaan vaikuttavat muottimateriaali, lasin viskositeetti, muottipinnan karheus ja lasia muottia vasten puristava paine.If the most effective surface roughness in terms of heat transfer, about 20 μm, were introduced in the final mold, i.e. a surface roughly rough, it would cause a large number of microcracks in the surface of the product. It is therefore advisable to strive for the smoothest possible surface in the final mold, in which case a good heat transfer density is achieved and microcracks are minimized. Raising the contact temperature also improves heat transfer (the softer the glass fills the surface irregularities better) and at the same time the microcracks in the surface are reduced. At higher temperatures, the glass tends to adhere to the surface of the mold. The adhesion temperature is affected by the mold material, the viscosity of the glass, the roughness of the mold surface and the pressure that presses the glass against the mold.

5 Eri muottimateriaalien taipumus tarttumiseen riippuu ko. materiaalin pintajännityksestä. Metallien pintajännitykset ovat luokkaa n. 1,7 - 1,0 X 10-^N/cm. Pinnan karheus vaikuttaa tarttumiseen lämmönsiirtymisen kautta eli sopivan karheaa pintaa vasten lasi jäähtyy pinnaltaan epätasaisesti 10 ja nämä kylmät pisteet estävät lasin tarttumisen muottiin. Samalla ne kuitenkin aiheuttavat lasin pintaan mikrohalkea-mia, kuten aiemmin jo mainittiin.5 The tendency of different mold materials to adhere depends on the surface tension of the material. The surface tensions of the metals are of the order of about 1.7 to 1.0 X 10- ^ N / cm. The surface roughness affects the adhesion through heat transfer, i.e. against a suitably rough surface the glass cools unevenly on its surface 10 and these cold spots prevent the glass from adhering to the mold. At the same time, however, they cause micro-cracks on the glass surface, as already mentioned earlier.

Keksinnön tarkoituksena on edellä mainittujen haittateki-15 joiden vaikutusten vähentäminen ja osittain jopa eliminoiminen ja valmius vaikuttaa nykyistä tehokkaammin myös itse valmistettavan kappaleen jäähtymistapahtumaan.The object of the invention is to reduce and in part even eliminate the effects of the above-mentioned disadvantages and to be able to affect the cooling event of the part to be manufactured more effectively than at present.

Keksinnön tarkoitus saavutetaan työkalulla, jolle on 20 tunnusomaista se, että tälle metallien väliselle yhdis teelle on ominaista lujuusarvojen kasvu lämpötilan funktiona huoneenlämpötilasta ainakin 450 °C:n lämpötilaan asti.The object of the invention is achieved by a tool characterized in that this intermetallic compound is characterized by an increase in strength values as a function of temperature from room temperature to at least 450 ° C.

Kun edellä mainittuja ongelmia lähdettiin kartoittamaan ja 25 samalla etsimään niihin ratkaisuja, päädyttiin yhtenä luonnollisena vaihtoehtona siihen, että työkalumateriaalit pinnoitetaan jollakin sopivalla pinnoitteella tai tietyissä erikoiskohteissa valmistetaan joko osittain tai kokonaan pinnoitemateriaalista. Kun tietyissä kriittisissä kohdissa 30 osa työkalusta tai koko työkalu valmistetaan samasta materiaalista kuin esim. muissa helpommissa osamuoteissa käytetty pinnoite, voidaan näissä hankalissa paikoissa välttyä esim. pinnoitemateriaalin kuoriutumiselta ja tarttumisongelmilta.As one started to map out the above-mentioned problems and at the same time find solutions to them, it was decided as a natural alternative that the tool materials be coated with a suitable coating or, in certain special applications, made either partially or completely from the coating material. When, at certain critical points 30, part or all of the tool is made of the same material as the coating used in, for example, other lighter parts, e.g., peeling and adhesion problems of the coating material can be avoided in these awkward places.

3535

IIII

91060 591060 5

Arvioitaessa eri pinnoitteita tulivat mieleen ennen muuta erilaiset keraamiset pinnoitteet sekä kaupallisestikin laajasti käytetyt superseospinnoitteet. Keraamisten pinnoitteiden heikkoutena on esim. huokoisuus ja huono lämmönjoh-5 tavuus. Myös huono lämpöshokin kestävyys vaivaa yleisesti näitä pinnoitteita. Työkaluilta vaadittavan helpon tai hyvän koneistettavuuden ja erityisesti muotin pinnan kiillotettavuuden puuttuminen on myös näiden pinnoitteiden varjopuolena.When evaluating different coatings, various ceramic coatings as well as superalloy coatings, which were widely used commercially, came to mind. Weaknesses of ceramic coatings are, for example, porosity and poor thermal conductivity. Poor thermal shock resistance also commonly plagues these coatings. The lack of easy or good machinability required of tools, and in particular the polishability of the mold surface, is also a downside to these coatings.

1010

Erilaisilla nikkeli- tai kobolttipohjäisillä superseoksilla tehdyillä pinnoitteilla on saatu hyviä tai ehkä oikeammin sanottuna odotettavissa olevia tuloksia. Lopputuotteiden ominaisuuksissa ei siten saatu sellaisia tuloksia, jotka 15 olisivat herättäneet toiveita jostakin aiempaa selvästi paremmasta työkalusta lasin valmistuksen yhteydessä. Pelkkä pinnoittaminen sinänsä ei siten tarjonnut mahdollisuutta ratkaista esillä olevia ongelmia.Coatings made with various nickel or cobalt-based superalloys have given good or perhaps more accurately expected results. Thus, the properties of the final products did not give results that would have raised expectations for some clearly better tool in the manufacture of glass. Thus, coating alone did not offer an opportunity to solve the present problems.

20 Pinnoitekokeissa kokeiltiin myös sinänsä tunnettuja, mutta konstruktiomateriaaleina kuitenkin melko uusia materiaaleja, nimittäin erilaisia metallien välisiä yhdisteitä, jotka tarjosivatkin odottamattomia etuja. Metallien välisten yhdisteiden käyttö konstruktiomateriaaleina ei ole aiemmin 25 ollut mielekästä vaivanneen haurauden takia. Vasta kun keksittiin tiettyjen seosaineiden, kuten boorin edullinen vaikutus sitkeyden lisääjänä, on metallien välisiä yhdisteitä voitu käyttää konstruktiomateriaaleina, siis sekä pinnoitteina että ns. bulk-kappaleina.20 Coating experiments also tested materials known per se, but relatively new as construction materials, namely various intermetallic compounds, which offered unexpected advantages. The use of intermetallic compounds as construction materials has not previously made sense due to the fragility that has plagued it. Only when the advantageous effect of certain alloying elements, such as boron, as a hardener was invented could intermetallic compounds be used as construction materials, i.e. both coatings and so-called bulk-pieces.

3030

Kokeiden yhteydessä havaittiin yllättäen, että tietyillä metallien välisillä yhdisteillä lasin tarttumislämpötila olikin varsin korkea. Joillekin metallien välisille yhdisteille on tyypillistä niiden lujuusarvojen kasvaminen 35 tiettyyn rajaan asti siirryttäessä huoneenlämpötilasta korkeampiin lämpötilohin. Esim. kovuus voi kasvaa jopa 6 kaksinkertaiseksi siirryttäessä huoneenlämpötilasta 500 °C:n lämpötilaan. Tietyillä metallien välisillä yhdisteillä, kun niitä on sopivasti seostettu, voivat lujuusarvot kasvaa aina n.800 °C:n lämpötiloihin saakka.In the experiments, it was surprisingly found that for certain intermetallic compounds, the adhesion temperature of the glass was quite high. Some intermetallic compounds are characterized by an increase in their strength values up to a certain limit when moving from room temperature to higher temperatures. For example, the hardness can increase up to 6-fold when moving from room temperature to 500 ° C. For certain intermetallic compounds, when suitably doped, strength values can increase up to temperatures of about 800 ° C.

55

Huoneenlämpötilassa nämä modifioidut yhdisteet ovat suhteellisen pehmeitä ja siten helposti koneistettavissa ja kiillotettavissa, mitkä seikat ovat oleellisen tärkeitä valittaessa lasinvalmistuksessa käytettävää muottimateriaa-10 lia. Koska kyseessä ovat metallien väliset yhdisteet, on selvää, että näille materiaaleille on tyypillistä myös hyvä lämmönjohtavuus. Kun muotin perusaine, tavallisimmin valurauta, pinnoitetaan metallien välisellä yhdisteellä ja saatu pinta kiillotetaan huolellisesti, voidaan merkit-15 tävästi vähentää mikrohalkeamien syntyä lasituotteessa. Tietyissä kriittisissä kohdissa on kuitenkin syytä varautua siihen, että osa työkalusta, kuten esim. muotin osa tai koko muotti valmistetaan samasta materiaalista kuin itse pinnoitekin, mutta bulk-tavarana. Tällöin voidaan työkalun 20 hankalissa osissa välttyä jo edellä mainitusta kuoriutumis-vaarasta tai tarttumisongelmista. Sopivan pintamateriaalin johdosta, siis olipa tämä pintakerros sitten aikaansaatu pinnoittamalla tai olipa se osa bulk-tavaran pintaa, voidaan lasituotteiden seinämänpaksuuksia pinentää ja siten saada 25 aikaan kevyempiä tuotteita, joilla kuitenkin on yhtä hyvä lujuus kuin aiemmilla paksumman seinämän vahvuuden omaavilla tuotteilla. Kun hyvään koneistettavuuteen liittyy myös em. lujuusarvojen ja siten myös kovuusarvojen, siis kulutuksen kestävyyden, nouseminen siirryttäessä huoneenlämpötilasta 30 työkalun käyttölämpötilaan, joka on esim. 500-650 °C, on selvää että tällainen materiaali sopii erinomaisen hyvin lasinvalmistuksen yhteydessä käytettävien työkalujen pintamateriaaliksi.At room temperature, these modified compounds are relatively soft and thus easy to machine and polish, which are essential in selecting the mold material to be used in the manufacture of glass. As these are intermetallic compounds, it is clear that these materials are also characterized by good thermal conductivity. When the base material, most commonly cast iron, is coated with an intermetallic compound and the resulting surface is carefully polished, the formation of microcracks in the glass product can be significantly reduced. However, at certain critical points, it is necessary to be prepared that part of the tool, such as part of the mold or the entire mold, is made of the same material as the coating itself, but in bulk. In this case, the already mentioned risk of peeling or adhesion problems in the awkward parts of the tool 20 can be avoided. Due to the suitable surface material, i.e. whether this surface layer is obtained by coating or as part of the surface of the bulk article, the wall thicknesses of the glass products can be thickened and thus lighter products can be obtained which have the same strength as previous thicker wall strength products. When good machinability is also associated with an increase in the above-mentioned strength values and thus also hardness values, i.e. wear resistance, when moving from room temperature 30 to the operating temperature of the tool, e.g. 500-650 ° C, it is clear that such a material is excellently suitable as a glass material.

35 Sopivia metallien välisiä yhdisteitä ovat sellaiset, joiden lujuus kasvaa huoneenlämpötilasta ainakin 450 °C:n lämpö- il 7 91060 tilaan saakka. Näiden yhdisteiden ominaisuuksia voidaan parantaa sopivalla seostuksella, jolloin niiden sitkeysarvot . huoneenlämpötilassa paranevat merkittävästi ja/tai lujuusar-vojen nouseminen voidaan saada jatkumaan aina n. 800 °C:n 5 lämpötilaan asti. Tällaisia seosaineita on esim. boori (parantaa huoneenlämpötilan sitkeysominaisuuksia) ja hafnium (jatkaa lujuusarvojen paranemista korkeampiin lämpötiloihin). Myös rautaa, titaania, mangaania, zirkonia, ceriumia ja niobia käytetään seosaineina parannettaessa näiden 10 metallien välisten yhdisteiden ominaisuuksia.Suitable intermetallic compounds are those whose strength increases from room temperature to at least 450 ° C to 7,91060. The properties of these compounds can be improved by suitable doping, giving their toughness values. at room temperature are significantly improved and / or the increase in strength values can be continued up to a temperature of about 800 ° C. Such alloys include, for example, boron (improves room temperature toughness properties) and hafnium (continues to improve strength values at higher temperatures). Iron, titanium, manganese, zirconium, cerium and niobium are also used as alloys to improve the properties of these intermetallic compounds.

Hyviä tuloksia on saatu esim. erilaisilla aluminideilla, kuten esim. titaani-, zirkoni-, rauta-, koboltti- tai nikkelialuminideilla. Varsinkin LI2 hilarakenteiset ΝΪ3Α1, 15 N13AI+B, Ni3(Al+Mn)+B ja C03T1 sekä niiden modifioidut muodot ja B2 tyyppiset metallien väliset yhdisteet, kuten NiAl ja sen modifioidut muodot ovat osoittautuneet hyviksi pinnoite- ja pintamateriaaleiksi. Näiden pintamateriaalien avulla lasin tarttumislämpötilaa voitiin korottaa optimaa-20 liselle valuraudalle tyypillisestä arvosta 500-540 °C aina arvoihin 600-630 °C saakka.Good results have been obtained, for example, with various aluminides, such as titanium, zirconium, iron, cobalt or nickel aluminides. In particular, LI2 lattice ΝΪ3Α1, N13AI + B, Ni3 (Al + Mn) + B and CO3T1 as well as their modified forms and B2 type metal-to-metal compounds such as NiAl and its modified forms have proven to be good coating and surface materials. With these surface materials, the adhesion temperature of the glass could be increased from the typical value of 500-540 ° C for optimal cast iron to 600-630 ° C.

Pinnoitteet voidaan valmistaa useilla eri menetelmillä, kuten plasma-, detonaatioruiskutuksen tai hypersonisen 25 liekkiruiskutuksen, tai sputteroinnin tai muun sopivan pinnoittamismenetelmän avulla. Myös bulk-tavaran valmistuksessa voidaan käyttää erilaisia tunnetuja menetelmiä.Coatings can be prepared by a variety of methods, such as plasma, detonation spraying, or hypersonic flame spraying, or by sputtering or other suitable coating methods. Various known methods can also be used in the manufacture of bulk goods.

Keksinnön mukaista ratkaisua voidaan soveltaa oheisten 30 patenttivaatimusten määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.The solution according to the invention can be applied within the scope of the inventive idea defined by the appended claims.

Claims (6)

1. Lasinvalmistuksessa käytettävä työkalu, kuten 5 esim. lasimuotti, -painin tai vastaava, jossa ainakin osalla työkalun pinnoista on termisen ruiskutuksen, kuten esim. plasma-, detonaatioruiskutuksen tai hypersonisen liekkiruis-kutuksen, tai sputteroinnin tai muun sopivan pinnoittamis-menetelmän avulla aikaansaatu pintakerros tai jossa työkalun 10 osa tai koko työkalu on valmistettu jollakin sopivalla menetelmällä samasta materiaalista kuin pintakerroskin, ja työkalun pintakerros pääasiassa koostuu ainakin yhdestä metallien välisestä yhdisteestä, tunnettu siitä, että tälle metallien väliselle yhdisteelle on ominaista lu-15 juusarvojen kasvu lämpötilan funktiona huoneenlämpötilasta ainakin 450 °C:n lämpötilaan asti.A tool for use in the manufacture of glass, such as a glass mold, press or the like, wherein at least some of the surfaces of the tool have a surface layer obtained by thermal spraying, such as plasma, detonation spraying or hypersonic flame spraying, or by sputtering or other suitable coating method. or wherein part or all of the tool 10 is made by a suitable method from the same material as the surface layer, and the tool surface layer consists essentially of at least one intermetallic compound, characterized in that this intermetallic compound is characterized by an increase in strength values as a function of temperature from at least 450 ° Up to C temperature. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen työkalu, tunnettu siitä, että pintakerros koostuu pääasiassa metallien 20 välisestä yhdisteestä, jolle on ominaista kovuusarvojen kasvu lämpötilan funktiona huoneenlämpötilasta ainakin 450 °C:n lämpötilaan asti.Tool according to Claim 1, characterized in that the surface layer consists essentially of an intermetallic compound 20, characterized by an increase in hardness values as a function of temperature from room temperature to a temperature of at least 450 ° C. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen työkalu, 25 tunnettu siitä, että pintakerros koostuu pääasiassa alumii- nipohjäisestä metallien välisestä yhdisteestä, kuten esim. titaani-, zirkoni-, rauta-, koboltti- tai nikkelialumini-dista.Tool according to Claim 1 or 2, characterized in that the surface layer consists essentially of an aluminum-based intermetallic compound, such as, for example, titanium, zirconium, iron, cobalt or nickel aluminide. 4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen työkalu, tunnettu siitä, että pintakerros koostuu pääasiallisesti metallien välisestä yhdisteestä, joka on tyyppiä N13(Al+Mn)+B. II 35 91060 tTool according to Claim 1 or 2, characterized in that the surface layer consists essentially of an intermetallic compound of the type N13 (Al + Mn) + B. II 35 91060 t 5. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen työkalu, tunnettu siitä, että pintakerros koostuu pääasiallisesti metallien välisestä yhdisteestä, joka on tyyppiä N13AI+B. 5Tool according to Claim 1 or 2, characterized in that the surface layer consists essentially of an intermetallic compound of the type N13AI + B. 5 6. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen työkalu, tunnettu siitä, että pintakerros koostuu pääasiallisesti metallien välisestä yhdisteestä, joka on tyyppiä Co3Ti.Tool according to Claim 1 or 2, characterized in that the surface layer consists essentially of an intermetallic compound of the Co3Ti type.
FI922657A 1992-06-09 1992-06-09 A tool for making glass FI91060C (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI922657A FI91060C (en) 1992-06-09 1992-06-09 A tool for making glass
AU40738/93A AU4073893A (en) 1992-06-09 1993-06-08 A tool for use in glass manufacture
PCT/FI1993/000248 WO1993025489A1 (en) 1992-06-09 1993-06-08 A tool for use in glass manufacture

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI922657 1992-06-09
FI922657A FI91060C (en) 1992-06-09 1992-06-09 A tool for making glass

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI922657A0 FI922657A0 (en) 1992-06-09
FI922657A FI922657A (en) 1993-12-10
FI91060B true FI91060B (en) 1994-01-31
FI91060C FI91060C (en) 1994-05-10

Family

ID=8535451

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI922657A FI91060C (en) 1992-06-09 1992-06-09 A tool for making glass

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU4073893A (en)
FI (1) FI91060C (en)
WO (1) WO1993025489A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995015926A1 (en) * 1993-12-08 1995-06-15 Ahlström Riihimäen Lasi Oy A tool for use in glass manufacture

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0120263D0 (en) * 2001-08-21 2001-10-10 Alphatex Hyperformance Coating Coating composition

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL7805366A (en) * 1978-05-18 1979-11-20 Philips Nv TOOLS FOR HANDLING AND SHAPING GLASS.
FR2472033A1 (en) * 1979-12-21 1981-06-26 Castolin Sa MANUFACTURE OF HOLLOW BODIES, BY THERMAL PROJECTION, FOR EXAMPLE BY PLASMA TORCH OR TORCH, OF METAL ALLOYS AND / OR CERAMIC MATERIALS
JPS56141922A (en) * 1980-04-04 1981-11-05 World Metal:Kk Metallic mold formed alloy layer for molding

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995015926A1 (en) * 1993-12-08 1995-06-15 Ahlström Riihimäen Lasi Oy A tool for use in glass manufacture

Also Published As

Publication number Publication date
WO1993025489A1 (en) 1993-12-23
FI922657A0 (en) 1992-06-09
FI91060C (en) 1994-05-10
AU4073893A (en) 1994-01-04
FI922657A (en) 1993-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Gavariev et al. To the question of casting alloys of non-ferrous metals in the metal mold
CN103451482B (en) A kind of High-weather-resistaaluminum aluminum alloy section and production technique
US20040261615A1 (en) Forged piston for internal combustion engine and manufacturing method thereof
US5799717A (en) Copper alloy mold for casting aluminum or aluminum alloy
FI91060B (en) A tool for making glass
KR890004616B1 (en) Moulding tool
CN105463271A (en) Aluminum alloy sliding valve
CN103484722B (en) Pressure casting and heat treatment process of zinc alloy
CN1271228C (en) Copper alloy capable of ageing hardening
EP0297906B1 (en) High-strength zinc base alloy
US5039477A (en) Powdered metal spray coating material
FI94334B (en) A tool for making glass
US3972712A (en) Copper base alloys
EP0395670A1 (en) Aluminium-silicon alloy article and method for its production.
US5912073A (en) Bearing made of abrasion-resistant aluminum alloy
JP2003154418A (en) Device for cold pressing magnesium alloy material
EP0902097A1 (en) Zinc-base alloy for mold, zinc-base alloy block for mold and method for preparing the same
GB1599814A (en) Process for the termal treatment and quenching of forged articles
JP3829177B2 (en) Aluminum-containing damping cast iron
JP2000001731A (en) Hypereutectic aluminum-silicon alloy diecast member and its production
RU2260493C2 (en) Method of making wide lateral walls of crystallizer for casting thin slabs
JPS61143547A (en) Cylinder for plastic molding apparatus
US5194339A (en) Discontinuous casting mold
CN206366644U (en) Precision aluminium-alloy mould based on laser melting and coating technique
RU53193U1 (en) CONTINUOUS CASTING MACHINE CRYSTALIZER

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Owner name: AHLSTR!M RIIHIMÄEN LASI OY

BB Publication of examined application
MM Patent lapsed