NL8004089A - Werkwijze voor het afwerken van glas-oppervlakken. - Google Patents

Description

i *

Werkwijze voor het af werken van glas-oppervlakken·

Deze uitvinding betreft een werkwijze voor het afwerken van glas-oppervlakken, en meer in het bijzonder een werkwijze voor het afwerken van glazen voorwerpen zodat hun afmetingen heel nauwkeurig zullen kloppen en hun oppervlakken schitterend 5 smetteloos zullen zijn.

Het vormen en afwerken van glazen voorwerpen zodat ze precies zullen passen wordt gewoonlijk uitgevoerd door schuren en polijsten. Met "schuren" wordt gewoonlijk het bijwerken van glazen oppervlakken met schuurmiddelen tot de gewenste afme-10 Pingen bedoeld, en "polijsten" slaat op de zorg voor het oppervlak. Polijsten gebeurt gewoonlijk mechanisch, met een werktuig van bepaalde vorm dat men een "polijstlap" noemt dat gewoonlijk draait en op het glas-oppervlak inwerkt door middel van een fijn inert poeder dat gesuspendeerd is in een vloeistof die op de lap of op 15 het glas-oppervlak gebracht wordt om contact tussen die twee te vermijden.

Schuren en polijsten zijn bewerkingen die gewoonlijk toegepast worden bij het omzetten van glazen voorwerpen in lenzen voor optische en oogheelkundige doeleinden, waarbij de voor-20 werpen heel precies een bepaalde vorm en een glad oppervlak moeten hebben.

De toepassing van chemische aantasting voor het polijsten en reinigen van oppervlakken van glazen voorwerpen is wel bekend en wordt bijvoorbeeld gebruikt voor het afwerken van 25 lood-houdend "kristalglas" dat voor de sier gesneden is. De mogelijkheid van een chemische aantasting voor het afwerken van een glazen lint of van glazen vellen is beschreven in de Britse octrooi-schriften 7^7.738, 7^7.759 en 892.607. Hierin vindt men de toepassing van oplossingen bestaande uit een oplosmiddel, een zuur dat 800 4 0 89 2 waterstof-ionen verschaft, een oplosbaar fluoride dat een kation heeft dat een zeer onoplosbaar fluoride of silicofluoride kan vormen, en een "onderdrukker'' die de oplosbaarheid van het fluoride of het silicofluoride nog verder vermindert, zodat de afmetingen der op 5 het oppervlak gevormde deeltjes klein gehouden wordt. Deze oplossingen reageren met het glas-oppervlak en er ontstaat een maskerende film die verder aantasting voorkomt totdat de film verwijderd is.

De reactienrodukten worden voortdurend mechanisch verwijderd door het noetsen met de polijstlap zodat de hoge delen van het glas-op-10 pervlak opnieuw aan aantasting blootstaan totdat de gewenste vorm verwijderd is. Dan wordt het onnervlak goed uitgespoeld met water.

De in bovengenoemde Britse octrooischriften beschreven werkwijzen betreffen echter het uniform polijsten van vlakke oppervlakken waarbij een minimale hoeveelheid glas verwijderd wordt.

15 Het is 20 jaar geleden sinds de Britse octrooi schriften 71*7.738 en 71*7.759 genubliceerd werden en toepassing van de daarin beschreven werkwijze op enige schaal schijnt er nooit geweest te zijn, noch voor het afwerken van vlak glas noch voor het afwerken van anders gevormde voorwerpen.

20 Nu werd gevonden dat bepaalde oplossingen die beschreven zijn in de tabel van voorbeeld 2 van de Britse octrooischriften 71*7.738 en 7U7.759 vaardevol kunnen zijn bij het afverken van glazen voorwerpen zoals ruwe lenzen tot de preciese eind-vorm. Zoals reeds gezegd worden glazen lenzen van optische kwali-25 teit voor brillen of optische instrumenten gemaakt door het schuren van het opnervlak tot de gewenste vorm en het vervolgens polijsten van het onnervlak. Het is voor het uiteindelijke afwerken van reeds geschuurde oppervlakken dat bepaalde, reeds in Britse octrooischriften 7l;7.738 en 7l*7.759 beschreven oplossingen waardevol gebleken 30 zijn. Opnieuw werd gevonden dat het verwijderen van het glas bevredigend kan gebeuren door het glas-oppervlak in contact te brengen met oplossingen van de eerder beschreven soort, en het daarbij ontstaande materiaal mechanisch van het glas-oppervlak te verwijderen.

De werkwijze van de Britse octrooischriften 71*7.738 en ?1*7.759 is 35 echter niet geschikt gebleken voor het afwerken van glazen oppervlak 8004089 « -4 3 tot een onberispelijke toestand. Gevonden werd dat aldus afgewerkte oppervlakken kleine defecten vertonen die een verder polijsten nodig maken om ze kwijt te raken. Gebleken is dat die kleine defecten op het glas-opnervlak ontstaan aan het einde van het vormen en afwerken, 5 wanneer de aanvoer van etsvloeistof vervangen wordt door de aanvoer van water om die etsvloeistof van het glas-oppervlak weg te spoelen. Geloofd wordt dat deze effecten te wijten zijn aan het ontstaan van fluorwaterstofzuur wanneer de oplossing op het glas-oppervlak met water verdund wordt. Gevonden werd, dat het ontstaan van deze defec-10 ten verwijderd kan worden indien het oppervlak afgesnoeid wordt met een alkalische oplossing zodat de neutralisatie zeer snel plaatsvindt.

Deze uitvinding verschaft dus een werkwijze voor het afwerken van het oppervlak van een glazen voorwerp zodat het precies een bepaalde vorm en een smetteloos oppervlak zal hebben, 15 waarbij men een rolijstlan ten opzichte van het oppervlak laat bewegen onder vermijding van direkt contact van polijstlap en glasoppervlak, terwijl continu een etsvloeistof aangevoerd wordt en direkt contact van rolijstlan en glasoppervlak vermeden wordt, waarbij nu de etsvloeistof bestaat uit water, inerte deeltjes met een 20 slijpende werking, een bifluoride waaruit door reactie met het glasoppervlak een tenminste gedeeltelijk onoplosbaar fluoride of silico-fluoride ontstaat, een zuur dat in het water waterstofionen verschaft, en een oplosbaarheids-onderdrukker die de etsvloeistof in een zodanig toestand houdt dat het fluoride of silicofluoride zich op het 25 glas-oppervlak afscheidt en blijft afscheiden, waarbij de polijst- lar en de inerte deeltjes het onoplosbare fluoride of silicofluoride van de hoge delen van het glas-oppervlak verwijderen en aldus in die gebieden verdere reactie en verwijdering van glas mogelijk maken, waarbij de beweging van de polijstlap ten opzichte van het glas-30 oppervlak en de aanvoer van de etsvloeistof voortgezet worden totdat een bepaalde gewenste vorm bereikt is, waarbij de beweging van de polijstlap ten opzichte van het oppervlak voortgezet wordt terwijl de aanvoer van de etsvloeistof onderbroken wordt en deze direkt vervangen wordt door een alkalische oplossing die alle restanten ets-35 vloeistof op het glas-oppervlak en op de polijstlap neutraliseert, 8004089 1» en waarbij tenslotte het oppervlak uitgesnoeid wordt om de alkalische vloeistof en eventuele resten geneutraliseerde etsvloeistof verwijderd worden.

Dankzij de uitvinding wordt het mogelijk glazen 5 voorwerpen zoals brillenlenzen, optische elementen (vlakken en prisma’s, en dergelijke) snel uit een geschuurde en gedeeltelijk voltooide toestand om te zetten in voorwerpen met een preciese vorm en een briljant smetteloos opnervlak.

De werkwijze volgens de uitvinding is toepasbaar 10 on voorwernen gemaakt uit glazen waarvan de samenstelling zodanig is dat er bij inwerking van een bifluoride op het oppervlak een ononlos-baar fluoride of silicofluoride ontstaat. Een serie glassoorten is onderzocht en gedetailleerde voorbeelden worden hierna nog gegeven.

Ontische voorwerpen en brillenglazen worden ge-15 klassificeerd en benoemd volgens hun samenstelling, hun soortelijk gewicht en hun brekingsindex, en een of andere naam zoals "zwaar flint" heeft niet alleen betrekking on een samenstelling maar geeft een reeks samenstellingen met benaalde eigenschappen weer, in dit geval van glas met een hogere brekingsindex en een groter verstrooi-20 end vermogen dan kroonglas. Deze klassificatie werd voorgesteld door G.W. Morey en is beschreven in "The Properties of Glass" door G.W, Morey, ACS Monograaf Ï2k (Reinhold Publishin Company, 195^) blz. ^22. Elke fabirkant zal zijn eigen specifieke samenstelling met kleine variaties in brekingsindex en verstrooiing (en misschien ook in het 25 soortelijk gewicht) hebben. De volgende soorten glas werden in de nog komende voorbeelden gebruikt: zwaar flint, extra zwaar flint, dubbel extra zwaar flint, hard kroon, middel-bariumkroon, zwaar bariumkroon, wit brillenglas, fotochroom aluminofosfaat, en zwaar loodglas voor bescherming tegen straling. Dit is echter geen uitput-30 tende opsomming.

De polijstlap moet zodanig zijn dat hij een in hoofdzaak uniforme verdeling van de vloeistof over het oppervlak van het glazen voorwerp geeft. Dit kan bereikt worden door in het oppervlak van de lap groeven of doorgangen te hebben. Het materiaal 35 waarvan de lap gemaakt is is bij voorkeur stijf maar een beetje 8004089 5 vervorming mag wel behalve indien met hoge snelheid verwerkt wordt, dat wil zeggen als een polijstlan met meer dan 1000 rpm draait, dan moet men een volstrekt stijve polijstlap nemen. De keuze van de nolijstlao is niet zo belangrijk, maar men moet een materiaal kiezen 5 dat stijf genoeg is en dat door de hierbij te gebruiken vloeistoffen niet beschadigd of stuk raakt. Geschikt gebleken materialen zijn nek (hard en matig hard, in sommige gevallen met bariumsulfaat en zaagsel als vulstof), een geschuimd nolyurethaan dat onder de naam "Colossus" door de firma James Rhodes & Comoany (1026 West Jackson 10 Boulevard, Chicago, Illinois 6θ6θ7) geleverd wordt en een fijnge- groefd nolyurethaan van de firma Carl Zeiss, Oberkochen, West Duitsland dat onder de naam "Polytron" door CMV Parijs, 115 Rue de la Republiaue, 92800 Puteaux Frankrijk geleverd wordt. Dezerzijds gaat de grootste voorkeur uit naar het onder "Colossus" verkochte mate-15 riaal (aanduiding LP26) met een shore-hardheid van 30-k0; "Polytron heeft een shore-hardheid van ongeveer 80.

De aanvoer van de etsvloeistof en daarna van de alkalische onlossing naar de polijstlap kan bij het afwerken van ontische lenzen door het midden van de lar> gebeuren, maar bij een 20 hoge verwerkingssnelheid gebeurt dit bij voorkeur tangentiaal vanuit een vaste aanvoerlijn. Zorg is ook nodig bij de keuze van de lars voor langzaam verwerken daar er dan soms op sommige materialen een onverklaarbaar oranje waas ontstaat, maar gevonden werd dat dit niet gebeurt met harde pek of Polytron.

25 De aanvoersnelheid van de etsvloeistof moet vol doende zijn om oververhitting van het glazen voorwerp te voorkomen, dat anders tot breuk van het voorwerp zou kunnen leiden. Bij zeer snel verwerken is het ook nodig de vloeistof in een zodanig tempo aan te voeren dat er nergens temperaturen bereikt worden waarbij de 30 organische bestanddelen zoals suiker (indien aanwezig) zullen afbreken.

In het eerder genoemde Britse octrooisehrift 7^-7.759 is er een bespreking van de reeks materialen die men in de erts-vloeistof kan toepassen voor het afwerken van continu glaslint 35 en voorbeelden van geschikte formuleringen worden daar gegeven.

800 4 0 89 6

Gevonden werd dat de alpenene richtlijnen betreffende de keuze van het bifluoride, het zuur en het onderdrukkingsmiddel, ook bij de werkwijze volgens de uitvinding toepasbaar zijn, dat voornamelijk verschilt door de eerder genoemde neutralisatie in plaats van een 5 simpel uitspoelen.

Betreffende de keuze van het bifluoride gaat de voorkeur uit naar kaliumbifluoride (KFHF). Andere bifluoriden zijn NHj^FHF en een mengsel van kalium- en ammonium-bifluoriden, De concentratie aan bifluoride in de etsvloeistof hangt samen met de 10 vereiste reactiesnelheid met het glas-oppervlak, zodat men in minder tijd dan pebruikelijk een goede afwerking krijgt. Het is belangrijk het advies van het Britse octrooischrift 7^7.759» dat de uitvloei-stof een betrekkelijk hoge bifluoride-concentratie en het ontstaande fluoride of silicofluoride een betrekkelijk lage oplosbaarheid moe-15 ten hebben, te volpen. Daarom gebruikt men het beste praktisch verzadigde bifluoride-onlossingen.

De keuze van het zuur, dat de waterstofionen moet leveren, wordt voornamelijk benerkt doordat men een zuur moet nemen waarin het ontstaande fluoride of silicofluoride niet te goed 20 onlosbaar is. Goed bruikbaar zijn onder de organische zuren azijnzuur en onder de anorpanische zuren zoutzuur en fosforzuur.

Met sommige mlazen werd een merkwaardig, onvolledig gersolijst voorkomen gevonden dat "grijsheid" genoemd werd. Onder die omstandigheden was het mogelijk toch een behoorlijke afwerking 25 te verkrijgen door een oxydatiemiddel toe te voegen, namelijk salpeterzuur, chroomzuur en/of waterstofperoxide. In het Britse octrooischrift 7U7.759 is hiervoor een soort verklaring gegeven die dezerzijds echter niet begrenen wordt; het is echter mogelijk dat dit aanvullende oxydatiemiddel ervoor zorgt dat het behandelde oppervlak 30 overal even diep aangetast wordt, In sommige gevallen, als het glas reageert met de vorming van een zekere grijsheid,zijn er dus enige proefjes nodig om de optimale hoeveelheid oxydatiemiddel (bijvoorbeeld salpeterzuur) te vinden voor een goede afwerking. Het was niet mogelijk het optreden van dit probleem te correleren met een of ander 35 bestanddeel van het glas waarin die grijsheid optreedt, maar het 8004089 7 bleek opmerkelijk te zijn met de glazen van voorbeelden IV en V.

Ook werd gevonden, dat hoewel de werkwijze toepasbaar is op alle glazen met zodanige samenstelling dat er in aanwezigheid van een bifluoride een onoplosbaar fluoride of silico-5 fluoride ontstaat, er sommige glazen zijn waarop de aantastingssnel-heid en het ontstaan van een maskerende film zodanig is dat de werkwijze geen echt voordeel boven de bekende werkwijze vertoont. Het ' is mogelijk maar niet aanbevolen dan een straf oxydatiemiddel zoals chroomzuur te gebruiken; het afwerken kan dan toch in een redelijke 10 tijd gebeuren. Toepassing van chroomzuur moet alleen onder goede controle en strenge supervisie gebeuren. Het als "ESC 5176^2 door Chance-Pilkington Ltd. verkochte glas valt in deze categorie.

Op blz. 5, regels 56-110 van het Britse octrooi-schrift 7^7.759 vindt men een lijst van geschikte oplosbaarheids-15 onderdrukkers. Deze dienen tot het verlagen van de oplosbaarheid van het fluoride of silicofluoride dat ontstaat door reactie van de fluoride-ionen met het behandelde plas-oprervlak, en dus voor een goede afzetting van deze zouten. Indien de etsvloeistof KHFg bevat kan enig water vervangen worden door een oplosmiddel net minder 20 oplossend vermogen voor het K^SiF^, Dergelijke oplosmiddelen, die dus ook als onderdrukkers werken, zijn onder meer azijnzuur, mierenzuur en fcsforzuur. Gevonden werd dat vooral fosforzuur hiervoor heel geschikt is. Zoals in het Britse oetrooischrift 7^7.759 gezegd is het bij de kruidenier verkrijgbare suiker (saccharose) ook een 25 heel goede onlosbaarheidsonderdrukker. Deze stof is gemakkelijk verkrijgbaar en goed te gebruiken. De hoeveelheid nodig voor het beheersen van de oplosbaarheid van het silicofluoride en voor een vlotte afscheiding van het onoplosbare materiaal kan men met enkele proefjes vinden en is enigszins afhankelijk van de verwerkingsomstandigheden 30 en de toegepaste materialen. Bij de hoge temperaturen die bij het zeer snel afwerken van brillenglazen ontstaan is de benodigde hoeveelheid bijvoorbeeld groter dan bij het polijsten van optische onderdelen bij betrekkelijk lage snelheden.

Ook werd gevonden dat het voor het polijsten 35 nodig is dat de etsvloeistof inerte deeltjes bevat, bijvoorbeeld 8004089 8 bariumsulfaat, om direct contact van de poli jstlap met het glas-op-nervlak te voorkomen. Andere inerte materialen, dat zijn stoffen die voor de andere aanwezige bestanddelen in hoofdzaak inert zijn, en die toepasbaar zijn, zijn ceriumoxvde, zirkoonoxyde, chroomoxjrde en 5 tinoxyde. Dergelijke inerte deeltjes moeten ook toegevoegd worden aan de alkalische oplossing waarmee men aan het eind van de bewerking de etsvloeistof neutraliseert. Maar ook kan men voor het neutraliseren een suspensie van geprecipiteerd calciumcarbonaat gebruiken, in wel geval er geen inerte deeltjes toegevoegd hoeven te wor-10 den daar het calciumcarbonaat al als zodanig dient. De deeltjesgrootte moet dezelfde zijn als bij het gebruikelijke glaspolijsten, dat wil zeggen van de grootte orde van 10 μ-m of minder. Met te grove deeltjes krijgt men schade aan het glas-oppervlak, namelijk met heel fijne krasjes.

15 De hoeveelheid inert materiaal in de etsvloeistof is afhankelijk van de gewenste kwaliteit van het glas-oppervlak. Gevonden werd dat voor het afwerken van brillenglazen met hoge snelheid wel 30 g inert per 100 ml vloeistof gebruikt kan worden, en bij het afwerken van optische voorwerpen vermindert men dat tot onge-20 veer 10 g/100 ml. In het algemeen voldoet het niet met minder dan 10 1' inert materiaal in de etsvloeistof te werken. De neutralisatie-vloeistof moet tenminste 2 % inert bevatten om contact tussen glasoppervlak en polijstlap te voorkomen.

Voor het neutraliseren van de etsvloeistof aan 25 het eind van de bewerking is er een zekere keuze aan alkalische oplossingen, maar men moet er voor zorgen dat de aard van het alkali en concentratie daaraan zodanig zijn dat glas of polijstlap niet beschadigd worden. Bijvoorbeeld tasten sterkte NaOH-oplossingen een polijstlap van pek en vele soorten glas aan. Het omschakelen van de 30 ene vloeistof op de andere moet direct gebeuren, zodat er een voortgaande stroom vloeistof is; een geleidelijke overgang is niet mogelijk. Na^CO^-oplossingen met concentraties van wel 150 g/1 zijn toegepast, maar men kan ook met maar 10 g/1 werken. Probeert men het neutraliseren na te laten dan krijgt men steeds een onbehoorlijk 35 glas-oppervlak, en bij het snelle verwerken, zoals in voorbeelden VI

9004089 9 en VII, kan men dan zelfs een sterke aantasting waarnemen,

Een indicator die met de verandering in pH van kleur verandert kan in ets- en/of neutralisatie-vloeistof opgenomen worden zodat een voltooide neutralisatie uit een kleurverandering 5 blijkt. Een geschikte indicator is methyl-rood.

De uitvinding wordt nu nader toegelicht door de volgende, niet beperkende voorbeelden.

Voorbeeld I

Een concaaf convexe lens van zwaar flint glas met 10 86 mm doorsnede werd eerst geschuurd. Het polijsten gebeurde met de werkwijze volgens de uitvinding, De polijstlap bestond uit pek met een indrukhardheid volgens Twyman van 1,6 mm met daarin 10 gew,% houtzaagsel en 30 % bariumsulfaat als vulstoffen. De etsvloeistof was samengesteld uit 1+00 ml water, 120 ml 37 5 zoutzuur, 270 g KHF2 15 en 1+50 g suiker, Per liter was hier 100 g bariumsulfaat (alle deeltjes fijner dan 10 >m) aan toegevoegd. Bij polijsten van zo'n lens met een susnensie van ceriumoxyde in water zal men per oppervlak minstens 60 min, nodig gehad hebben, maar met deze polijstlap en deze etsvloeistof kreeg men een oppervlak van de lens in 9 min.

20 klaar tot ontische kwaliteit. De kwaliteit van het eindprodukt werd (zoals gebruikelijk) gemeten door het aantal interferentieringen te tellen dat men ziet als men de lens in monochromatisch licht (natrium-D-lijn) tegen een precies model ziet, 12 ringen of minder betekent aanvaardbaar. In dit geval had de lens slechts 7 ringen.

25 Het polijsten werd afgebroken door de aanvoer van de etsvloeistof te onderbreken met een een 10 % Na^jCO^-oplossing met per liter 100 g ceriumoxyde (alle deeltjes fijner dan 10 wn) aan te voeren. Deze neutraliseerde de achtergebleven rest etsvloeistof en leidde tot een smetteloos lens-oppervlak.

30 De samenstelling van het behandelde glas in gew.# was: hk,96 % Si02, 2,52 % Na20, 6,29 l K20, 1*5,86 % PbO, 0,20 % ASgO^ en 0,20 % SbgO^. we®^nSen Dl eek dat bij het polijsten per min. ongeveer 1 pm glas verwijderd werd.

Dit voorbeeld werd herhaald om het effect van 35 minder Na„C0„ en minder ceriumoxyde in de neutralisatievloeistof na 2 3 800 4089 10 te gaan. Dus werd dit polijsten orecies herhaald, behalve dat de neutralisatievloeistof 10 g/1 Na2C0^ en 20 g/l Ce02 bevatte. Er was geen schadelijk effect te zien.

Voorbeeld II

5 Een vlakconcave lens van extra zwaar flint glas met 70 mm doorsnede werd eerst goed geschuurd. Daarna werd het overeenkomstig voorbeeld I gepolijst, behalve dat nu 20 % bariumsulfaat aan de etsvloeistof toegevoegd werd, en dat de polijstlan uit fijn gegroefd rolyurethaan "Polytron" van de firma CMV te Parijs was. Om 10 een aanvaardbare kwaliteit te bereiken was nu slechts 5 min. per onnervlak nodig, vergeleken met 1*0 min. per oppervlak indien dit op gebruikelijke wijze met dezelfde polijstlan en een CeOg-suspensie gebeurde. Het uiteindelijke neutraliseren gebeurde net als in voorbeeld I, maar met een vloeistof die ner liter 20 g NagCO^ en 100 g 15 Ce02 bevatte.

De samenstelling van het behandelde glas was: 37,19 % Si02, 1,71 % Ha20, k,f.2 % K20, 0,1 % CaO, 51,96 % PbO, 0,2 % A120 , 3,71 % TiO^ en 0,1*0 % ASgO^.

Voorbeeld III

20 Een vlakconcave lens van extra zwaar flint glas met 70 mm doorsnede werd eerst goed geschuurd. Het uiteindelijke nolijsten gebeurde met een lap van hard pek (indrukhardheid volgens Twyman van 1,1* mm) en een vloeistof samengesteld uit 200 mm water, 200 g KHF2, 100 g suiker, 160 ml ijsazijn en 100 ml 50 % fosforzuur.

25 Aan deze vloeistof werd nog per liter 200 g BaSO^ toegevoegd. Om een aanvaardbare kwaliteit te verkrijgen was 10 min. polijsten en 1 min. wassen met neutralisatievloeistof (100 g Na^O^ en 100 g Ce02 per liter) voldoende; een gebruikelijk nolijsten zal per opnervlak minstens 3 uur gevergd hebben.

30 De samenstelling van het behandelde glas was: 30,70 % Si02, 3,56 % K20, 65,5*1 % PbO, 0,2 % Sb^.

Voorbeeld IV

Een vlakke schijf van middel bariumkroonglas, die reeds geschuurd was, werd gepolijst met een lap van hetzelfde mate- 35 riaal als in voorbeeld II. De etsvloeistof was dezelfde als in 800 4 0 89 11 voorbeeld III, behalve dat het, wegens het optreden van "grijsheid" nodig was hieraan ook nog salpeterzuur toe te voegen; de uiteindelijke vloeistof bestond voor 8,5 % uit salpeterzuur en voor 91,5 vol.$ uit de in voorbeeld III gebruikte vloeistof. Hieraan werd 5 per liter 200 g BaSO^. Het neutraliseren gebeurde gedurende 1 min. met de in voorbeeld III genoemde vloeistof. Om een behoorlijke afwerking van optische kwaliteit te verkrijgen was in totaal per oppervlak 15 min. nodig, vergeleken met hO min. bij gebruikelijk polijsten.

Het behandelde glas had de volgende samenstelling: 10 1*6,17 % Si02, 10,01 % B203, 3,26 % Na20, U,10 ? K^0, 23,^8 % BaO,

1,5 % PbO, 9,99 % ZnO, 0,fc6 % Al^, 0,55 % As2Ö en 0,5 % SbgO . Voorbeeld V

Een vlakconvexe lens van zwaar bariumkroonglas met 80 mm doorsnede werd eerst goed geschuurd. Het polijsten gebeurde 15 met een lap van harde pek (indrukhardheid volgens 'Twyraan van 2,0 mm) met 30 gew,t BaSO, als vulstof. De etsvloeistof had aanvankelijk 4 dezelfde samenstelling als in voorbeeld I, maar het bleek nodig salpeterzuur toe te voegen, en wel 12 vol./> (88 vol.$ vloeistof volgens voorbeeld I). Hieraan werd per liter 300 g BaSO^ toegevoegd.

20 Elk oppervlak werd in 15 min. tot een goede eind- kwaliteit gepolijst, vergeleken met 120 min. per oppervlak bij gebruikelijk polijsten. Het neutraliseren gebeurde op dezelfde wijze als in voorbeelden III en IV.

De samenstelling van het behandelde glas was: 25 29,5** % Si02, 18,07 % B203, 2,57 % CaO, U1.UU % BaO, 3,18 % Al^, 5,0 % Zr02 en 0,2 % As^.

Voorbeeld VI

Een blanco voor een brillenglas met 65 mm doorsnede en een sterkte +6 werd gepolijst op een snel lopende polijst-30 machine met een lap van polyurethaan, bij een druk van 2 atmosfeer en een toerental van 2800 rpm. De etsvloeistof was dezelfde als in voorbeeld I met 300 g/1 BaSO^ en bovendien 150 g/1 suiker erbij. Dit meerdere suiker was om de oplosbaarheid der ontstaande fluoriden en/ of silicofluoriden tegen te gaan daar de temperatuur door het zeer 35 snelle polijsten opliep. De etsvloeistof werd aangevoerd met een 800 4 0 89 12 tempo van 70 ml/min., en in dit tempo was het polijsten tot normale brillen-kwaliteit in 20 sec, gebeurd. Daarna werd gedurende 5 sec. geneutraliseerd met de ook in voorbeelden III, IV en V gebruikte vloeistof, die in een tempo van 500 ml/min. aangevoerd werd. De 5 totale afwerktijd van 25 sec. steekt gunstig af tegen een gebruikelijke polijsttijd van 120 sec.

Het behandelde "witte" glas had de volgende samenstelling: 6ΐ,6θ % SiO^, 3,88 % BgO^ Ί3»1^ % K^O, 6,69 % CaO, 3,30 % ZnO, 6,55 % Al2°3, 3,80 % Zr02, 0,50 % Ti02 en 0,^0 % As^.

10 Voorbeeld VII

Een brillenglas blanco overeenkomstig die van voorbeeld VI werd op dezelfde machine met 2800 rpm gepolijst, alleen had het glas nu een andere samenstelling en was de werkdruk 1j atmosfeer, De behandelingsvloeistof was dezelfde als die in voorbeeld 15 VI, maar werd nu aangevoerd met 120 ml/min.. Voor het neutraliseren werd dezelfde vloeistof gebruikt, aangevoerd in dezelfde tijd en met hetzelfde temno. Elk oppervlak werd in 20 sec. klaargemaakt, vergeleken met 120 sec. bij gebruikelijk nolijsten.

Het behandelde fotochrome glas had de volgende 20 samenstelling: 17,1 % Si02, 1U,0 % B2°3* ^ K20, ^»3 ^ Ca°’

8,8 % BaO, 28,0 % AlgO , 0,9 % Zr02, 1U,8 % en 1 ,U 5 LigO. Voorbeeld VIII

Een vlakke schijf van hard kroonglas, doorsnede 110 mm, werd goed geschuurd. Daarna werd het gepolijst met een lap 25 van matig hard pek (indrukhardheid volgens Twyman 3 mm), met de etsvloeistof van voorbeeld III, behalve dat nu per liter 300 g BaSO^ toegevoegd werd. Bij het einde van het polijsten werd de vloeistof on de lap direct vervangen door een neutraliserende vloeistof die per liter 100 g NagCO^ en 100 g Ce02 bevatte (1 min.). Elk oppervlak 30 kreeg in 10 min. een aanvaardbare afwerking en vlakheid, vergeleken met h uur bij gebruikelijk polijsten.

De samenstelling van het behandelde glas was: 69,7 % Si02, 0,6 % B203, 0,76 % A1203, 10,9 % Na20, 5,1 % 1^0, 9,5 % CaO, 1,0 % MgO, 2,0 % BaO en 0,02 % TiOg.

35 8004089 13

Voorbeeld IX

Een serie van 8 schijven, elk 50 mm in doorsnede, van hetzelfde harde kroonglas dat in voorbeeld VIII bewerkt werd, werd op een metalen plaat gemonteerd en goed glad geschuurd. Deze 5 serie schijven werd overeenkomstig voorbeeld III gepolijst, behalve dat aan de etsvloeistof nu 200 g/1 BaSO^ toegevoegd was. Aan het einde van het polijsten werd de etsvloeistof direct gedurende 1 min. vervangen door een neutraliserende vloeistof die per liter Na2C0^ (100 g) en 100 g CeO^ bevatte.

10 De oppervlakken van êén kant van alle 8 schijven werden in 15 min. goed glad gepolijst tot een behoorlijke afwerking, vergeleken met U uur bij gebruikelijk polijsten.

Voorbeeld X

Een vlakke schijf van lood-bevattend, tegen 15 röntgenstraling beschermend glas, 86 mm doorsnede, werd direkt na het snijden (dus zonder schuren) gepolijst. Dit gebeurde op een lap van Polytron, met de in voorbeeld I genoemde etsvloeistof, }fa het polijsten werd de etsvloeistof direkt vervangen door een neutraliserende vloeistof die per liter water 100 g NagCO^ en 100 g Ce02 20 bevatte. Dit alles kostte bij elkaar 20 min. tijd.

Uit wegingen bleek dat hierbij glas tot een dikte van 100 m verwijderd was. De samenstelling van het behandelde glas was: 25,9 % Si02, 1,0 % CaO, 15,9 % BaO, 3,6 % Al^, 53,2 % PbO, 0,2 % As203 en 0,2 % Sb^.

25 In alle voorafgaande voorbeelden werd het neutra liseren gevolgd door een naspoelen zodat alle resten vloeistof verwijderd werden; de voorwerpen bleken smetteloze oppervlakken te hebben.

30 800 4 0 89

Claims (10)

1U

1. Werkwijze voor het afwerken van het oppervlak van een glazen voorwerp tot een precieze vorm en een smetteloze toestand, waarbij men een polijstlap ten opzichte van het glas-opper-5 vlak laat bewegen terwijl een etsvloeistof met daarin inerte deeltjes met slijpende werking aangevoerd wordt, waarbij men direkt contact tussen polijstlap en glas-oppervlak voorkomt, waarbij de etsvloeistof bestaat uit water, inerte deeltjes met een slijpende werking, een bifluoride waaruit bij reactie met het glas-oppervlak een tenminste 10 gedeeltelijk onoplosbaar fluoride of silicofluoride ontstaat, een zuur dat in het water waterstof-ionen verschaft en een oplosbaarheids-onderdrukker die de etsvloeistof op het glasoppervlak in zodanige toestand houdt dat het fluoride en/of silicofluoride zich afscheidt en blijft afscheiden, waarbij de polijstlap en de inerte deeltjes 15 het fluoride en/of silicofluoride van de hoge delen van het glasoppervlak verwijderen en daardoor verdere reactie en verwijdering van glas in die delen mogelijk maken, welke beweging van de polijstlap ten opzichte van het glas-oppervlak en de aanvoer van de etsvloeistof voortgezet worden totdat een gewenste eindvorm bereikt is, 20 met het kenmerk, dat de beweging van de polijstlap ten opzichte van het glas-oppervlak voortgezet wordt terwijl de aanvoer van de etsvloeistof direkt vervangen wordt door de aanvoer van een alkalische oplossing die alle resten etsvloeistof op het glas-oppervlak en/of de polijstlap neutraliseert en die inerte deeltjes bevat welke hierna 25 direkt contact van polijstlap met glas-oppervlak voorkomen, en dat het glas-oppervlak tenslotte uitgesnoeld wordt om alkalische oplossing en resten geneutraliseerde etsvloeistof te verwijderen,

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de etsvloeistof en daarna de neutraliserende oplossing door het 30 midden van de polijstlap aangevoerd worden.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, voor het polijsten van brillenglazen op een polijstlap die harder dan 1000 rpm draait, met het kenmerk, dat de behandelingsvloeistof en daarna de alkalische oplossing tangentiaal vanuit een vaste aanvoerlijn 35 aangevoerd worden. 8004089 U, Werkwijze volgens een der voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat de inerte deeltjes in de etsvloeistof en in de neutraliserende oplossing bariumsulfaat, ceriumoxyde, zirkoonoxyde, chroomoxyde en/of tinoxyde zijn.

5. Werkwijze volgens één der conclusies 1 t/m 3) met het kenmerk, dat de inerte deeltjes in de neutraliserende vloeistof geprecipiteerd calciumcarbonaat zijn.

6. Werkwijze volgens een der voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat de neutraliserende vloeistof ten- 10 minste 2 % inert materiaal bevat.

7. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de neutraliserende oplossing een oplossing is die per liter 10-150 g ïïagCO^ bevat.

8. Werkwijze volgens één der voorafgaande con- 15 clusies, met het kenmerk, dat men in de etsvloeistof en/of de neutraliserende oplossing een indicator opneemt die de verandering van de υΗ aangeeft.

9. Werkwijze volgens conclusie 8, net het kenmerk, dat de indicator methyl-rood is.

10. Werkwijze in hoofdzaak volgens beschrijving en/of voorbeelden. 25 800 40 89