JP2021100894A - Method and device for producing glass body - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ガラス体の製造方法及びガラス体の製造装置に関する。 The present invention relates to a method for producing a glass body and an apparatus for producing a glass body.
従来、特許文献1に開示されるように、ガラスインゴット等のガラス体を成形する成形法として鋳込み成形法が知られている。ガラス体の鋳込み成形法は、上方に開口するキャビティを有する鋳込型の開口部から鋳込型のキャビティ内に溶融したガラスを流し込む工程を備えている。 Conventionally, as disclosed in Patent Document 1, a casting molding method is known as a molding method for molding a glass body such as a glass ingot. The cast molding method of a glass body includes a step of pouring molten glass into a cast mold cavity through a cast mold opening having a cavity that opens upward.
ガラス体を鋳込み成形法で成形する場合、ガラス組成によっては鋳込型のキャビティ内に流し込まれた溶融ガラスの一部がキャビティの内面に焼き付き易くなる場合がある。鋳込型のキャビティの内面に焼き付いたガラスは、キャビティの内面に沿って流動するガラスの流動抵抗になったり、キャビティ内で成形されてなるガラス体の取り出しに手間を要したりするおそれがある。このようにガラス体の鋳込み成形法について未だ改善の余地がある。 When the glass body is molded by the casting molding method, a part of the molten glass poured into the cavity of the casting mold may be easily seized on the inner surface of the cavity depending on the glass composition. The glass baked on the inner surface of the cast-type cavity may become a flow resistance of the glass flowing along the inner surface of the cavity, or it may take time and effort to take out the glass body formed in the cavity. .. As described above, there is still room for improvement in the casting molding method of the glass body.
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ガラス体を鋳込み成形法を用いて好適に製造することのできるガラス体の製造方法及びガラス体の製造装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a method for producing a glass body and an apparatus for producing a glass body capable of suitably producing the glass body by using a casting molding method. It is in.
上記課題を解決するガラス体の製造方法は、上方に開口するキャビティを有する鋳込型の前記開口から前記鋳込型のキャビティ内に溶融したガラスを流し込む工程と、前記鋳込型のキャビティ内で成形されてなるガラス体を取り出す工程と、を備える鋳込み成形法によりガラス体を製造するガラス体の製造方法であって、前記ガラスを流し込む工程では、加振装置により前記鋳込型を上下方向及び水平方向を含む方向に沿って振動させる。 A method for manufacturing a glass body that solves the above problems includes a step of pouring molten glass into the cast-type cavity from the opening of the cast-type having a cavity that opens upward, and a step of pouring molten glass into the cast-type cavity. It is a manufacturing method of a glass body for manufacturing a glass body by a casting molding method including a step of taking out a molded glass body, and in the step of pouring the glass, the casting mold is moved up and down by a vibration device. Vibrate along the direction including the horizontal direction.
この方法によれば、鋳込型のキャビティの内面とガラスとの密着性を低下させることができる。このため、鋳込型のキャビティの内面にガラスが焼き付くことを抑えることができる。これにより、例えば、鋳込型のキャビティの内面に沿ったガラスの流動が促進されることで、鋳込型のキャビティ内のガラスの充填性を高めることが可能となる。また、例えば、鋳込型のキャビティ内で成形されてなるガラス体を容易に取り出すことが可能となる。 According to this method, the adhesion between the inner surface of the cast-type cavity and the glass can be reduced. Therefore, it is possible to prevent the glass from being seized on the inner surface of the cast-type cavity. As a result, for example, the flow of glass along the inner surface of the cast-type cavity is promoted, so that the filling property of the glass in the cast-type cavity can be improved. Further, for example, it is possible to easily take out a glass body formed in a casting mold cavity.
上記ガラス体の製造方法において、前記加振装置は、振動モーターを備えることが好ましい。
この方法によれば、鋳込型に所定の振動力を安定して伝達させることができる。
In the method for manufacturing a glass body, the vibration device preferably includes a vibration motor.
According to this method, a predetermined vibration force can be stably transmitted to the casting mold.
上記ガラス体の製造方法において、前記加振装置は、鋳込型を載置する載置部と、前記載置部の下方に設けられる加振部と、前記載置部と前記加振部とを連結する柱状部材と、を備えることが好ましい。 In the method for manufacturing a glass body, the vibration device includes a mounting portion on which a casting mold is placed, a vibration portion provided below the previously described mounting portion, the previously described mounting portion, and the vibration portion. It is preferable to include a columnar member for connecting the above.
この方法によれば、加振部で発生した振動を安定的に載置部へ伝達させることができる。ここで、載置部は鋳込型が載置されることにより極めて高温となるが、上述した柱状部材を介して振動を伝達させることにより加振部を熱から保護し、安定したガラス体の製造が可能となる。また、柱状部材の材質を適切に選定することにより、加振部で発生した振動の振幅を柱状部材によって増幅することができる。この場合、載置部に載置された鋳込型には、加振部で発生した振動よりも増幅された振動が伝達されることで、鋳込型のキャビティの内面とガラスとの密着性をより低下させることができる。 According to this method, the vibration generated in the vibrating portion can be stably transmitted to the mounting portion. Here, the mounting portion becomes extremely hot due to the casting mold being mounted, but the vibration portion is protected from heat by transmitting vibration through the columnar member described above, and a stable glass body is provided. Manufacture becomes possible. Further, by appropriately selecting the material of the columnar member, the amplitude of the vibration generated in the vibrating portion can be amplified by the columnar member. In this case, the cast mold mounted on the mounting portion is transmitted with the vibration amplified rather than the vibration generated in the vibration portion, so that the inner surface of the cast mold cavity and the glass adhere to each other. Can be further reduced.
上記ガラス体の製造方法において、前記鋳込型のキャビティの形状は、上下方向に延びる柱状であってもよい。
上記ガラス体の製造方法において、前記鋳込型のキャビティの形状は、縦長直方体形状であってもよい。
In the method for manufacturing a glass body, the shape of the cast-type cavity may be a columnar shape extending in the vertical direction.
In the method for manufacturing a glass body, the shape of the cast-type cavity may be a vertically long rectangular parallelepiped shape.
上記ガラス体の製造方法において、前記鋳込型は、前記キャビティの内面を有する鋳込型本体と、前記鋳込型本体を保温する保温材とを備え、前記保温材は、前記鋳込型本体の外周面のうち、上面視で前記キャビティの短辺側となる外周面のみに設けられることが好ましい。 In the method for manufacturing a glass body, the cast mold includes a cast mold main body having an inner surface of the cavity and a heat insulating material for keeping the cast mold main body warm, and the heat insulating material is the cast mold main body. Of the outer peripheral surfaces of the above, it is preferable that the outer peripheral surface is provided only on the outer peripheral surface on the short side side of the cavity when viewed from above.
この方法によれば、キャビティにおいて鋳込型本体の上面視で短辺側となる部分の温度低下を抑えることができる。これにより、鋳込型のキャビティの上記短辺側となる部分において、ガラスが流動し易くなるため、キャビティ内のガラスの充填性を高めることができる。 According to this method, it is possible to suppress a temperature drop in the portion of the cavity that is on the short side side when viewed from above. As a result, the glass easily flows in the portion of the cast-type cavity on the short side side, so that the filling property of the glass in the cavity can be improved.
上記ガラス体の製造方法において、前記ガラスを流し込む工程では、前記キャビティの内面を有する鋳込型本体の外周面のうち、上面視で前記キャビティの長辺側の外周面に冷風又は冷却液を接触させることが好ましい。 In the method of manufacturing the glass body, in the step of pouring the glass, cold air or a cooling liquid is brought into contact with the outer peripheral surface of the long side side of the cavity in the upper view of the outer peripheral surface of the cast-type main body having the inner surface of the cavity. It is preferable to let it.
この方法によれば、鋳込型本体の周壁のうち、上面視でキャビティの長辺側となる壁部の温度上昇を抑えることで、鋳込型本体の劣化を抑えることができる。
上記ガラス体の製造方法において、前記鋳込型は、前記キャビティの内底面を有する底面部材を備え、前記底面部材は、前記キャビティの前記開口まで移動可能に構成されていることが好ましい。
According to this method, deterioration of the cast-type main body can be suppressed by suppressing the temperature rise of the wall portion on the long side side of the cavity in the top view of the peripheral wall of the cast-type main body.
In the method for manufacturing a glass body, it is preferable that the casting mold includes a bottom surface member having an inner bottom surface of the cavity, and the bottom surface member is configured to be movable to the opening of the cavity.
この方法によれば、供給ノズルから流下するガラスの落差を小さくできるので、キャビティの底面部材上に流下したガラスが折り畳まれて発生する気泡や脈理を回避することが可能となる。 According to this method, since the head of the glass flowing down from the supply nozzle can be reduced, it is possible to avoid bubbles and veins generated by folding the glass flowing down on the bottom member of the cavity.
上記ガラス体の製造方法において、前記ガラスを流し込む工程では、前記鋳込型のキャビティ内に流入した前記ガラスの流入量の増加に応じて前記底面部材を下降させることで、前記キャビティの容量を増大させることが好ましい。 In the method of manufacturing the glass body, in the step of pouring the glass, the capacity of the cavity is increased by lowering the bottom surface member in response to an increase in the amount of the glass flowing into the casting mold cavity. It is preferable to let it.
この方法によれば、供給ノズルから流出したガラスがキャビティの内底面やキャビティ内のガラスに到達するまでの時間を所定の範囲に維持することができる。すなわち、キャビティの内底面やキャビティ内のガラスに到達するガラスの温度を所定の範囲に維持することができる。 According to this method, the time until the glass flowing out from the supply nozzle reaches the inner bottom surface of the cavity or the glass in the cavity can be maintained within a predetermined range. That is, the temperature of the glass reaching the inner bottom surface of the cavity and the glass in the cavity can be maintained within a predetermined range.
上記ガラス体の製造方法において、前記ガラスを取り出す工程では、前記底面部材を前記キャビティの前記開口に向けて移動させることで前記キャビティ内のガラスを押し出すことが好ましい。 In the method for manufacturing a glass body, in the step of taking out the glass, it is preferable to push out the glass in the cavity by moving the bottom member toward the opening of the cavity.
この方法によれば、底面部材を利用して鋳込型のキャビティ内からガラスを容易に取り出すことができる。
上記ガラス体の製造方法において、前記鋳込型のキャビティは、カーボンから構成された内面を有することが好ましい。
According to this method, the glass can be easily taken out from the inside of the cast-type cavity by using the bottom member.
In the method for producing a glass body, it is preferable that the cast-type cavity has an inner surface made of carbon.
上記ガラス体の製造方法において、前記ガラスの組成は、質量%で、SiO2:50〜72%、Al2O3:0〜22%、B2O3:15〜38%、Li2O+Na2O+K2O:0〜3%、及びMgO+CaO+SrO+BaO:0〜12%を含有することが好ましい。 In the method for producing a glass body, the composition of the glass is SiO 2 : 50 to 72%, Al 2 O 3 : 0 to 22%, B 2 O 3 : 15 to 38%, Li 2 O + Na 2 in mass%. It is preferable to contain O + K 2 O: 0 to 3% and MgO + CaO + SrO + BaO: 0 to 12%.
ガラス体の製造装置は、インゴット状のガラス体を製造するためのガラス体の製造装置であって、上方に開口するキャビティを有し、前記開口から前記キャビティ内に供給される溶融ガラスを受け入れる鋳込型と、前記鋳込型を上下方向及び水平方向を含む方向に沿って振動させる加振装置と、を備える。 The glass body manufacturing device is a glass body manufacturing device for manufacturing an ingot-shaped glass body, has a cavity that opens upward, and is a casting that receives molten glass supplied into the cavity from the opening. The cast-in mold is provided with a vibration device for vibrating the cast mold along a direction including a vertical direction and a horizontal direction.
本発明によれば、ガラス体を鋳込み成形法を用いて好適に製造することができる。 According to the present invention, a glass body can be suitably manufactured by using a casting molding method.
以下、ガラス体の製造方法及びガラス体の製造装置の一実施形態について図面を参照して説明する。なお、図面では、説明の便宜上、構成の一部を誇張又は簡略化して示す場合がある。また、各部分の寸法比率についても、実際と異なる場合がある。 Hereinafter, a method for manufacturing a glass body and an embodiment of a glass body manufacturing apparatus will be described with reference to the drawings. In the drawings, for convenience of explanation, a part of the configuration may be exaggerated or simplified. In addition, the dimensional ratio of each part may differ from the actual one.
図1〜図3に示すように、ガラス体の製造装置11は、鋳込み成形法によりガラス体を製造する装置であり、鋳込型12と、鋳込型12を上下方向及び水平方向を含む方向に沿って振動させる加振装置13とを備えている。以下、図面において、Z軸に沿った方向が上下方向であり、XY平面に沿った方向が水平方向である。
As shown in FIGS. 1 to 3, the glass
ガラス体の製造装置11における鋳込型12は、上方に開口するキャビティ14を有している。鋳込型12は、キャビティ14の開口から供給される溶融ガラスを受け入れる。キャビティ14の形状は、上下方向に延びる柱状である。すなわち、キャビティ14は、上下が長手方向となる形状を有する。本実施形態のキャビティ14の形状は、縦長直方体形状である。なお、キャビティ14の形状は、円柱状、立方体形状、多角柱状等であってもよい。また、キャビティ14の形状は、水平方向に延びる形状であってもよい。
The
本実施形態の鋳込型12は、キャビティ14の内面を有する鋳込型本体15と、鋳込型本体15の外周面に設けられる保温材16とを備えている。
鋳込型本体15は、キャビティ14の内周面14aを有する周面部材17と、キャビティ14の内底面14bを有する底面部材18とを備えている。鋳込型本体15の底面部材18は、キャビティ14の開口まで移動可能に構成されている。詳述すると、周面部材17は、底面部材18が挿入される筒状部17aと、筒状部17a内に配置された底面部材18を支持する支持部17bとを有している。底面部材18は、筒状部17aの内周面14aに案内されながら、筒状部17a内を上下に移動可能である。このように筒状部17a内に配置された底面部材18を下降させることで、キャビティ14の容量を増大させることができる。底面部材18は、周面部材17の支持部17bで支持されることで底面部材18の下端位置が規制される。周面部材17の支持部17bの形状は、第1貫通孔H1を有する板状であるが、例えば、筒状部17aの下端部から筒状部17a内に向かって突出する突出形状であってもよい。鋳込型本体15のキャビティ14は、カーボンから構成された内面、すなわち内周面14a及び内底面14bを有することが好ましい。なお、本実施形態では、鋳込型本体15全体がカーボンにより構成されている場合を例示する。
The
The cast-type
鋳込型12の保温材16は、鋳込型本体15における周面部材17の外周面のうち、上面視でキャビティ14の短辺側となる外周面のみに設けられている。詳述すると、キャビティ14の短辺側となる周面部材17の外周面は、第1外周面15aと、第1外周面15aとは反対側となる第2外周面15bとから構成されている。保温材16は、第1外周面15aに設けられる第1保温材16aと、第2外周面15bに設けられる第2保温材16bとを備えている。保温材16としては、例えば、耐火材料を好適に用いることができる。耐火無機材料としては、耐火煉瓦、耐火繊維マット等が挙げられる。耐火繊維としては、例えば、グラスウール、ロックウール、セラミックウール、石膏繊維、炭素繊維、ステンレス繊維、スラグ繊維、シリカアルミナ繊維、アルミナ繊維、シリカ繊維、及びジルコニア繊維が挙げられる。
The
図1及び図3に示すように、上面視でキャビティ14の長辺側となる周面部材17の外周面は、第3外周面15cと、第3外周面15cとは反対側となる第4外周面15dとから構成されている。周面部材17の第3外周面15c及び第4外周面15dは、いずれも露出している。
As shown in FIGS. 1 and 3, the outer peripheral surface of the
図1〜図3に示すように、加振装置13は、鋳込型12を載置する載置部19と、載置部19の下方に設けられる加振部20と、載置部19と加振部20とを連結する柱状部材21とを備えている。載置部19の形状は、第2貫通孔H2を有する板状であり、載置部19の上面に鋳込型12が載置される。
As shown in FIGS. 1 to 3, the vibrating
加振装置13の加振部20は、振動発生部20aと、振動発生部20aが取り付けられる取付部20bとを備えている。振動発生部20aは、上下方向及び水平方向を含む方向に沿った振動を発生する。振動発生部20aは、所定の振動力を安定して発生させることができることから、振動モーターを備えることが好ましい。振動モーターとしては、回転軸に連結され、回転軸周りに回転されるウエイトを備えている。振動モーターは、円振動を発生するものが好ましい。なお、直線振動を発生する振動モーターを複数用いてもよい。また、振動発生部20aとしては、流体圧で振動する振動発生装置を用いてもよい。
The
振動発生部20aで発生する振動の振動数は、例えば、20Hz以上、700Hz以下の範囲内であることが好ましい。振動発生部20aで発生する振動の振幅は、例えば、0.1mm以上、0.3mm以下の範囲内であることが好ましい。
The frequency of the vibration generated by the
加振装置13の加振部20における取付部20bの形状は、第3貫通孔H3を有する板状であり、取付部20bの上面に振動発生部20aが固定されている。加振装置13の柱状部材21は、四角形の四隅を形成するように配置される4本の柱状部材21から構成されている。各柱状部材21は、上述した載置部19及び取付部20bに固定されている。なお、柱状部材21の本数は、4本に限定されず、単数であってもよいし、4本以外の複数本であってもよい。
The shape of the mounting
加振装置13は、加振部20の取付部20bを支持する脚部材22をさらに備えている。脚部材22は、4本の柱状部材21にそれぞれ連続する4本の脚部材22から構成されている。なお、脚部材22の本数は、3本であってもよいし、5本以上であってもよい。
The vibrating
本実施形態のガラス体の製造装置11は、鋳込型本体15の底面部材18を昇降させる昇降装置23をさらに備えている。昇降装置23は、上下方向に延びる軸状部材24と、軸状部材24を上下方向に沿って往復動させる駆動部25とを備えている。軸状部材24は、周面部材17の第1貫通孔H1、載置部19の第2貫通孔H2、取付部20bの第3貫通孔H3に挿通することができる。軸状部材24の上端部は、鋳込型本体15の底面部材18の下面に当接される。軸状部材24の下端側は駆動部25と連結されている。
The glass
次に、本実施形態のガラス体の製造方法について作用とともに説明する。
図2及び図3に示すように、ガラス体を製造するには、まず、溶融したガラスG1を供給する供給ノズルNの下方にガラス体の製造装置11を配置する。詳述すると、供給ノズルNから流下するガラスG1が、鋳込型12のキャビティ14の上面視でキャビティ14の中央側となる位置に供給されるようにガラス体の製造装置11を配置する。また、鋳込型本体15の底面部材18をキャビティ14の開口側、すなわち周面部材17の上端側となる位置に配置するように、昇降装置23の軸状部材24の上端位置を設定する。
Next, the method for producing the glass body of the present embodiment will be described together with the operation.
As shown in FIGS. 2 and 3, in order to manufacture a glass body, first, a glass
ガラス体の製造方法は、鋳込型12の開口から鋳込型12のキャビティ14内に溶融したガラスG1を流し込む工程と、鋳込型12のキャビティ14内で成形されてなるガラス体を取り出す工程とを備えている。ガラスG1を流し込む工程では、加振装置13により鋳込型12を上下方向及び水平方向を含む方向に沿って振動させる。換言すると、鋳込型12は、上下方向に振動し、かつ水平方向にも振動される。
The method for manufacturing the glass body is a step of pouring the molten glass G1 into the
この方法によれば、鋳込型12のキャビティ14の内面とガラスG1との密着性を低下させることができる。これにより、キャビティ14の内面にガラスG1が焼き付くことを抑えることができる。従って、例えば、キャビティ14の内底面14bに沿って広がるようにガラスG1が流動し易くなる。
According to this method, the adhesion between the inner surface of the
本実施形態の加振装置13では、加振部20の振動を、柱状部材21を介して載置部19に伝達させることができる。このように柱状部材21を介して離間した位置から載置部19へ振動を伝達させることにより加振装置13を熱から保護し、安定したガラス体の製造が可能である。また、柱状部材21を例えば耐熱樹脂等の弾性体により構成すれば加振部20の振動における振幅を柱状部材21に増幅することができる。この場合、載置部19に載置された鋳込型12には、加振部20で発生した振動よりも増幅された振動が伝達されることで、鋳込型12のキャビティ14の内面とガラスG1との密着性をより低下させることができる。
In the
また、鋳込型本体15の底面部材18は、上述したように周面部材17の上端側となる位置に配置されている。すなわち、ガラスG1を流し込む工程を開始する際には、キャビティ14の内底面14bを供給ノズルNの先端(下端)により近づけて位置に配置することで、供給ノズルNからキャビティ14の内底面14bに流下するガラスG1の温度低下を抑えることができる。このため、鋳込型12のキャビティ14の内底面14bに沿って広がるようにガラスG1がより流動し易くなる。
Further, the
キャビティ14において鋳込型本体15の上面視で短辺側となる部分は、キャビティ14の中央側に流入したガラスG1が到達するまでにガラスG1の温度が低下し易く、ガラスG1の充填不足が発生し易い。本実施形態の鋳込型12は、上述した保温材16を備えているため、キャビティ14において鋳込型本体15の上面視で短辺側となる部分の温度低下を抑えることができる。これにより、キャビティ14の上記短辺側となる部分において、ガラスG1が流動し易くなるため、キャビティ14内のガラスG1の充填性を高めることができる。
In the
ガラスG1を流し込む工程では、鋳込型本体15は、キャビティ14内に流入したガラスG1によって温度上昇する。このとき、キャビティ14の内周面14aのうち、鋳込型本体15の上面視で長辺側となる面は、比較的高い温度のガラスG1が接触する。すなわち、鋳込型本体15の周壁のうち、上面視でキャビティ14の長辺側となる壁部は、温度上昇し易く、劣化し易い傾向にある。このため、ガラスG1を流し込む工程では、図3に示すように、鋳込型本体15の外周面のうち、上面視でキャビティ14の長辺側となる外周面、すなわち周面部材17の第3外周面15cと第4外周面15dに冷風W又は冷却液を接触させることが好ましい。これにより、鋳込型本体15の周壁のうち、上面視でキャビティ14の長辺側となる壁部の温度上昇を抑えることで、鋳込型本体15の劣化を抑えることができる。冷風Wを接触させる方法としては、供給ノズルNから流入するガラスG1の温度よりも低い温度の空気を、ファンを用いて鋳込型本体15の第3外周面15cと第4外周面15dとに向けて吹き付ける方法が挙げられる。また、冷却液を接触させる方法としては、例えば、鋳込型本体15の第3外周面15cと第4外周面15dとに冷却液を噴霧する方法、冷却液を含浸させた耐火物を鋳込型本体15の第3外周面15cと第4外周面15dとに接触させる方法等が挙げられる。冷却液としては、例えば、水、有機溶媒等が挙げられる。
In the step of pouring the glass G1, the temperature of the cast-type
図4及び図5に示すように、ガラスG1を流し込む工程では、キャビティ14内に流入したガラスG1の流入量の増加に応じて底面部材18を下降させることで、キャビティ14の容量を増大させる。詳述すると、ガラスG1を流し込む工程では、供給ノズルNの先端と、キャビティ14内のガラスG1の上面との距離が所定の範囲内となるように底面部材18を下降させる。このとき、鋳込型12は、加振装置13により上下方向及び水平方向を含む方向に沿って振動している。これにより、キャビティ14内のガラスG1の底面部材18に追従した下降を促進することができる。なお、底面部材18の下降は、連続的に行ってもよいし、断続的に行ってもよい。
As shown in FIGS. 4 and 5, in the step of pouring the glass G1, the capacity of the
図6に示すように、底面部材18を下端位置まで下降した状態で、キャビティ14内に所定量のガラスG1を充填するまで、ガラスG1を流し込む工程を行う。ガラスG1を流し込む工程の後、鋳込型12を加振装置13の載置部19上から搬出する。
As shown in FIG. 6, in a state where the
図7及び図8に示すように、キャビティ14内で成形されてなるガラス体G2を取り出す工程では、底面部材18をキャビティ14の開口に向けて移動させることでキャビティ14内のガラス体G2を押し出す。詳述すると、鋳込型本体15の第1貫通孔H1に挿入した押圧部材26により底面部材18を押圧することで、底面部材18を移動させる。このような底面部材18の移動に伴ってガラス体G2はキャビティ14の開口から押し出される。
As shown in FIGS. 7 and 8, in the step of taking out the glass body G2 formed in the
キャビティ14から取り出されたガラス体G2を徐冷炉中で徐冷することで、図9に示すインゴット状のガラス体G3が得られる。ガラス体G3は、例えば、板状等の所望の形状に切断して用いられる。ガラス体G3の用途としては、例えば、高周波デバイス用途、光学部品、内外装材等が挙げられる。
By slowly cooling the glass body G2 taken out from the
ガラス体G3のガラスとしては、例えば、ソーダガラス、ソーダライムガラス、ホウケイ酸ガラス、アルミノシリケートガラス、アルカリ含有ガラス、無アルカリガラス、結晶性ガラス等が挙げられる。ガラス体G3が結晶性ガラスである場合、ガラス体の製造方法は、さらに加熱焼成により結晶化させ、結晶化ガラスからなるガラス体を得る工程を備えてもよい。 Examples of the glass of the glass body G3 include soda glass, soda lime glass, borosilicate glass, aluminosilicate glass, alkali-containing glass, non-alkali glass, and crystalline glass. When the glass body G3 is crystalline glass, the method for producing the glass body may further include a step of crystallizing by heating and firing to obtain a glass body made of crystallized glass.
例えば、高周波デバイス用途に好適に用いられるガラスの一例としては、ガラス組成として、質量%で、SiO2:50〜72%、Al2O3:0〜22%、B2O3:15〜38%、Li2O+Na2O+K2O:0〜3%、MgO+CaO+SrO+BaO:0〜12%を含有するガラスが挙げられる。このガラスは、低誘電特性を有するガラスであり、例えば、25℃、周波数10GHzにおける比誘電率が5以下である。なお、「Li2O+Na2O+K2O」は、Li2O、Na2O及びK2Oの合量を指す。「MgO+CaO+SrO+BaO」は、MgO、CaO、SrO及びBaOの合量を指す。「25℃、周波数10GHzにおける比誘電率」は、例えば、周知の空洞共振器法で測定可能である。 For example, as an example of glass preferably used for high frequency device applications, the glass composition is SiO 2 : 50 to 72%, Al 2 O 3 : 0 to 22%, B 2 O 3 : 15 to 38 in mass%. %, Li 2 O + Na 2 O + K 2 O: 0 to 3%, MgO + CaO + SrO + BaO: 0 to 12%. This glass has a low dielectric property, and has, for example, a relative permittivity of 5 or less at 25 ° C. and a frequency of 10 GHz. In addition, "Li 2 O + Na 2 O + K 2 O" refers to the total amount of Li 2 O, Na 2 O and K 2 O. "MgO + CaO + SrO + BaO" refers to the total amount of MgO, CaO, SrO and BaO. The "relative permittivity at 25 ° C. and a frequency of 10 GHz" can be measured by, for example, a well-known cavity resonator method.
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
(1)ガラス体G3の製造方法は、鋳込み成形法によりガラス体G3を製造する方法であり、上方に開口するキャビティ14の開口から鋳込型12のキャビティ14内に溶融したガラスG1を流し込む工程と、鋳込型12のキャビティ14内で成形されてなるガラス体G2を取り出す工程とを備えている。ガラスG1を流し込む工程では、加振装置13により鋳込型12を上下方向及び水平方向を含む方向に沿って振動させる。
Next, the operation and effect of this embodiment will be described.
(1) The method for manufacturing the glass body G3 is a method for manufacturing the glass body G3 by a casting molding method, in which the molten glass G1 is poured into the
この方法によれば、鋳込型12のキャビティ14の内面とガラスG1との密着性を低下させることができる。このため、鋳込型12のキャビティ14の内面にガラスG1が焼き付くことを抑えることができる。これにより、例えば、鋳込型12のキャビティ14の内面に沿ったガラスG1の流動が促進されることで、鋳込型12のキャビティ14内のガラスG1の充填性を高めることが可能となる。また、例えば、鋳込型12のキャビティ14内で成形されてなるガラス体G2を容易に取り出すことが可能となる。従って、ガラス体G3を鋳込み成形法を用いて好適に製造することができる。
According to this method, the adhesion between the inner surface of the
(2)加振装置13は、振動モーターを備えることが好ましい。この場合、鋳込型12に所定の振動力を安定して伝達させることができる。
(3)加振装置13は、鋳込型12を載置する載置部19と、載置部19の下方に設けられる加振部20と、載置部19と加振部20とを連結する柱状部材21とを備えている。
(2) The vibrating
(3) The vibrating
この場合、加振部20で発生した振動を安定的に載置部19へ伝達させることができる。ここで、載置部19は鋳込型12が載置されることにより極めて高温となるが、上述した柱状部材21を介して振動を伝達させることにより加振部20を熱から保護し、安定したガラス体G3の製造が可能となる。また、柱状部材21の材質を適切に選定することにより、加振部20で発生した振動の振幅を柱状部材21によって増幅することができる。このため、載置部19に載置された鋳込型12には、加振部20で発生した振動よりも増幅された振動が伝達されることで、鋳込型12のキャビティ14の内面とガラスG1との密着性をより低下させることができる。従って、鋳込型12のキャビティ14の内面にガラスG1が焼き付くことをより抑えることができる。
In this case, the vibration generated by the vibrating
(4)鋳込型12のキャビティ14の形状は、縦長直方体形状である。鋳込型12は、キャビティ14の内面を有する鋳込型本体15と、鋳込型本体15を保温する保温材16とを備えている。保温材16は、鋳込型本体15の外周面のうち、上面視でキャビティ14の短辺側となる外周面のみに設けられている。この場合、キャビティ14において鋳込型本体15の上面視で短辺側となる部分の温度低下を抑えることができる。これにより、鋳込型12のキャビティ14の上記短辺側となる部分において、ガラスG1が流動し易くなるため、キャビティ14内のガラスG1の充填性を高めることができる。
(4) The shape of the
(5)ガラスG1を流し込む工程では、鋳込型本体15の外周面のうち、上面視でキャビティ14の長辺側の外周面に冷風W又は冷却液を接触させることが好ましい。この場合、鋳込型本体15の周壁のうち、上面視でキャビティ14の長辺側となる壁部の温度上昇を抑えることで、鋳込型本体15の劣化を抑えることができる。従って、鋳込型本体15を繰り返して使用することの可能な回数を増やすことができる。
(5) In the step of pouring the glass G1, it is preferable that the cold air W or the cooling liquid is brought into contact with the outer peripheral surface of the cast-type
(6)鋳込型12は、鋳込型12のキャビティ14の内底面14bを有する底面部材18を備え、底面部材18は、キャビティ14の開口まで移動可能に構成されている。この場合、供給ノズルNから流下するガラスG1の落差を小さくできるので、キャビティ14の底面部材18上に流下したガラスG1が折り畳まれて発生する気泡や脈理を回避することが可能となる。これにより、得られるガラス体G3の品位を容易に高めることができる。
(6) The casting
また、例えば、内底面14bが損傷した場合、底面部材18を交換することで、鋳込型12において底面部材18以外の部分を再利用することができる。また、例えば、厚さの異なる底面部材18を用いることで、異なる寸法のガラス体G3を成形することもできる。また、例えば、底面部材18をキャビティ14内の所定の高さで支持することで、異なる寸法のガラス体G3を成形することも可能である。
Further, for example, when the
(7)ガラスG1を流し込む工程では、鋳込型12のキャビティ14内に流入したガラスG1の流入量の増加に応じて底面部材18を下降させることで、キャビティ14の容量を増大させている。この場合、供給ノズルNから流出したガラスG1がキャビティ14の内底面14bやキャビティ14内のガラスG1に到達するまでの時間を所定の範囲に維持することができる。すなわち、キャビティ14の内底面14bやキャビティ14内のガラスG1に到達するガラスG1の温度を所定の範囲に維持することができる。例えば、ガラスG1を流し込む工程の開始時には、底面部材18を鋳込型12のキャビティ14の開口側に配置することで、底面部材18に到達するまでのガラスG1の温度低下を抑えることができる。従って、鋳込型12のキャビティ14内のガラスG1の充填性をより高めることができる。
(7) In the step of pouring the glass G1, the capacity of the
(8)鋳込型12のキャビティ14内のガラス体G2を取り出す工程では、底面部材18をキャビティ14の開口に向けて移動させることでキャビティ14内のガラス体G2を押し出している。この場合、底面部材18を利用して鋳込型12のキャビティ14内からガラス体G2を容易に取り出すことができる。
(8) In the step of taking out the glass body G2 in the
(変更例)
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
(Change example)
This embodiment can be modified and implemented as follows. The present embodiment and the following modified examples can be implemented in combination with each other within a technically consistent range.
・ガラス体G2を取り出す工程において、底面部材18を用いずに、例えば、ガラス体G2の自重を利用してキャビティ14からガラス体G2を取り出してもよい。
・ガラス体G2を取り出す工程において、押圧部材26の代わりに昇降装置23の軸状部材24を用いてもよい。
-In the step of taking out the glass body G2, for example, the glass body G2 may be taken out from the
-In the step of taking out the glass body G2, the shaft-shaped
・ガラスG1を流し込む工程の開始時に、底面部材18を鋳込型12の下端となる位置に配置し、底面部材18を移動させずにガラスG1を流し込む工程を行ってもよい。この場合、底面部材18は、鋳込型本体15の底壁として固定されていてもよい。
-At the start of the step of pouring the glass G1, the
・鋳込型12の第1保温材16a及び第2保温材16bの少なくとも一方を省略してもよい。
・加振装置13の載置部19及び柱状部材21を省略し、加振部20の取付部20b上に鋳込型12を載置してもよい。
-At least one of the first
-The mounting
・加振装置13による鋳込型12の振動は、ガラスG1を流し込む工程の開始から終了まで連続して行ってもよいし、断続的に行ってもよい。但し、加振装置13による鋳込型12の振動を、ガラスG1を流し込む工程の開始から終了まで連続して行うことが好ましい。この場合、鋳込型12のキャビティ14の内面にガラスG1が焼き付くことをより抑えることができる。
The vibration of the casting
・供給ノズルNの数は、1つであっても、複数であってもよい。但し、ガラスG1の均一性の観点から、供給ノズルNの数は一つであることが好ましい。
・ガラス体G2及びガラス体G3の形状は、鋳込型12から取り出すことのできる形状であればよく、例えば、凹凸部を有する形状であってもよい。
-The number of supply nozzles N may be one or a plurality. However, from the viewpoint of the uniformity of the glass G1, the number of supply nozzles N is preferably one.
The shapes of the glass body G2 and the glass body G3 may be any shape as long as they can be taken out from the casting
11…ガラス体の製造装置、12…鋳込型、13…加振装置、14…キャビティ、14b…内底面、15…鋳込型本体、16…保温材、18…底面部材、19…載置部、20…加振部、21…柱状部材、G1…ガラス、G2,G3…ガラス体、W…冷風。 11 ... Glass body manufacturing equipment, 12 ... Cast type, 13 ... Vibration device, 14 ... Cavity, 14b ... Inner bottom surface, 15 ... Cast type main body, 16 ... Heat insulating material, 18 ... Bottom member, 19 ... Placement Part, 20 ... Vibration part, 21 ... Columnar member, G1 ... Glass, G2, G3 ... Glass body, W ... Cold air.
Claims (13)
前記鋳込型のキャビティ内で成形されてなるガラス体を取り出す工程と、を備える鋳込み成形法によりガラス体を製造するガラス体の製造方法であって、
前記ガラスを流し込む工程では、加振装置により前記鋳込型を上下方向及び水平方向を含む方向に沿って振動させる、ガラス体の製造方法。 A step of pouring molten glass into the cast-type cavity through the cast-type opening having a cavity that opens upward.
A method for manufacturing a glass body, which comprises a step of taking out a glass body formed in the cavity of the casting mold and a step of taking out the glass body, wherein the glass body is manufactured by a casting molding method.
A method for manufacturing a glass body, in which the casting mold is vibrated in a direction including a vertical direction and a horizontal direction by a vibration exciter in the step of pouring the glass.
上方に開口するキャビティを有し、前記開口から前記キャビティ内に供給される溶融ガラスを受け入れる鋳込型と、
前記鋳込型を上下方向及び水平方向を含む方向に沿って振動させる加振装置と、を備える、ガラス体の製造装置。 A glass body manufacturing device for manufacturing ingot-shaped glass bodies.
A cast mold having a cavity that opens upward and accepting molten glass that is supplied into the cavity through the opening.
A glass body manufacturing apparatus including a vibrating apparatus that vibrates the casting mold along a direction including a vertical direction and a horizontal direction.
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