RU2087431C1 - Способ изготовления стеклоформующего оборудования - Google Patents
Способ изготовления стеклоформующего оборудования Download PDFInfo
- Publication number
- RU2087431C1 RU2087431C1 RU95113520/03A RU95113520A RU2087431C1 RU 2087431 C1 RU2087431 C1 RU 2087431C1 RU 95113520/03 A RU95113520/03 A RU 95113520/03A RU 95113520 A RU95113520 A RU 95113520A RU 2087431 C1 RU2087431 C1 RU 2087431C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coolant
- cavity
- temperature
- capillary
- porous structure
- Prior art date
Links
Landscapes
- Manufacture Of Electron Tubes, Discharge Lamp Vessels, Lead-In Wires, And The Like (AREA)
Abstract
Использование: изобретение относится к технологии изготовления стекла и может быть использовано в машиностроении при изготовлении стеклоформующего оборудования, работающего методом давления. Сущность изобретения: в способе изготовления стеклоформующего оборудования в полость корпуса формующего элемента (пуансона, матрицы или прессового кольца) помещают капиллярно-пористую структуру, частично заполняют полость теплоносителем, вакуумируют и герметизируют. Отличительной особенностью предлагаемого способа является то, что вакуумирование производят до остаточного давления не более 0,02 Па, осуществляют дегазацию при указанном давлении и нагреве корпуса формующего элемента выше температуры формования стекла до получения натекания не более 1,8•10-8 м3 Па/с. Далее корпус формующего элемента охлаждают до температуры, превышающей температуру плавления теплоносителя и затем заполняют теплоносителем, проводят операцию смачивания капиллярно-пористой структуры и стенок полости теплоносителем, затем удаляют остаточные неконденсирующиеся газы и герметизируют. Положительный эффект заключается в увеличении производительности стеклоформующего оборудования, уменьшении перепада температуры по рабочей поверхности формующего элемента и повышении качества выпускаемых изделий из стекла. 1 с. и 13 з.п. ф-лы.
Description
Изобретение относится к технологии изготовления изделий из стекла и может быть использовано в машиностроении при изготовлении стеклоформующего оборудования, работающего методом прессования.
Известен способ, описанный в [1] и принятый за прототип. Способ заключается в изготовлении как минимум одного формующего элемента (матрицы, пуансона или прессового кольца) полым. В полость корпуса формообразующего элемента помещают капиллярно-пористую структуру (КПС), затем частично заполняют ее теплоносителем, вакуумируют и производят герметизацию.
Стеклоформующее оборудование, изготовленное вышеуказанным способом, имеет недостаточные теплофизические характеристики, необходимые для получения качественных изделий из стекла. Этот недостаток связан с тем, что при рабочих температурах (≈600oC) формирования стекла происходит выделение неконденсирующихся газов из теплоносителя и конструкционных материалов. Что в свою очередь приводит к блокированию зоны конденсации неконденсирующимся газом, вскипанию теплоносителя, окислению КПС, увеличению неизотермичности рабочей поверхности и снижению теплопереноса от стекла к корпусу формующего элемента.
Перед авторами стояла задача создания способа, лишенного указанных недостатков. Поставленная задача решается тем, что при изготовлении стеклоформующего оборудования КПС помещают в полость корпуса формующего элемента, частично заполняют теплоносителем, вакуумируют и герметизируют вышеуказанную полость. При этом отличительной особенностью заявленного способа является то, что вакуумирование производят до остаточного давления газов не более 0,02 Па. При указанном давлении и нагреве корпуса формующего элемента до температуры выше температуры формования стекла производят дегазацию до получения натекания не более 1,8•10-8м3 Па/с. Далее корпус формующего элемента охлаждают до температуры, превышающей температуру плавления теплоносителя, заполняют теплоносителем, проводят операцию смачивания КПС и стенок полости теплоносителем, после чего удаляют остаточные неконденсирующиеся газы.
Вакуумирование может быть осуществлено при помощи безмасляного вакуумного агрегата, например турбомолекулярного насоса.
В качестве теплоносителя возможно использование щелочных металлов или их сплавов, которые перед заполнением полости очищают от примесей, например, методом дистилляции. В теплоноситель вводят поверхностно-активные вещества. Для натрия в качестве поверхностно-активного вещества может быть использован кислород при температуре не выше 35 ppm в натрии.
Масса загружаемого теплоносителя может быть определена из выражения:
εPжVc≅ m ≅ PжVc
где m масса теплоносителя, ε объемная пористость КПС, Pж - плотность жидкой фазы теплоносителя при температуре формирования стекла, Vс геометрический объем, занимаемый КПС в полости инструмента.
εPжVc≅ m ≅ PжVc
где m масса теплоносителя, ε объемная пористость КПС, Pж - плотность жидкой фазы теплоносителя при температуре формирования стекла, Vс геометрический объем, занимаемый КПС в полости инструмента.
Теплоноситель загружают в полость в твердом, жидком или парообразном состоянии.
Операцию смачивания КПС и стенок полости корпуса формующего элемента производят путем нагрева корпуса формующего элемента до температуры, превышающей критическую температуру смачивания и выдержки при этой температуре не менее 1 ч.
Операцию смачивания полезно провести когда полость заполнена инертным газом под давлением от 0,05 до 0,15 МПа (абс.).
Осуществление дегазации при температуре выше рабочей, то есть выше температуры формования стекла, позволяет избавиться от неконденсирующихся газов, сужающих объем, занимаемый парами теплоносителя, и поверхность конденсации. Заполнение полости инертным газом и введение поверхностно-активных веществ в теплоноситель необходимы для того, чтобы существенно ускорить операцию смачивания. Вся совокупность отличительных признаков, позволяет достичь изотермичности поверхности формования, повысить производительность стеклоформующего оборудования и соответственно улучшить качество изделий из стекла. Таким образом, достигается указанный технический результат.
Материал корпуса формующего элемента должен удовлетворять следующим требованиям: стойкость к воздействию высоких (порядка 600oC), температур, коррозионная стойкость и вакуумная плотность. Таким условиям соответствуют хромо-никелевые аустенитные стали, например 1Х18Н10Т.
Пример.
Был изготовлен корпус пуансона в форме пустотелого цилиндра, в полость которого поместили стакан КПС, выполненный из двух слоев сетки N 450 по ТУ 14-4-432-73. Толщина КПС d 0,4 мм. Высота полости H 200 мм, внутренний диаметр полости d 20 мм. Подключили пуансон к газо-вакуумной системе, вакуумировали внутреннюю полость до остаточного давления газов 0,01 Па, нагрели, сохраняя данный вакуум до температуры 600oC и дегазировали в течение 4 ч при данной температуре до достижения величины натекания 5•10-9м3 Па/с. Далее корпус вместе с печью охлаждался до температуры 150oC, а потом полость частично заполнили калием, для которого плотность при температуре формования стекла 600oC равна p 697,8 кг/м3 [2] После заполнения полости калием провели операцию смачивания, заключающуюся в нагреве пуансона до 600oC и выдержки при этой температуре в течение 1 ч. В процессе этой операции происходит растворение пленок окислов на поверхности корпуса и КПС, контактирующих с теплоносителем, а также происходит удаление газовых пузырей, мешающих контакту теплоносителя с КПС и стенками корпуса. По окончании операции смачивания пуансон охлаждали вместе с печью до температуры 150oC и удаляли неконденсирующиеся газы, скопившиеся во внутренней полости, добившись остаточного давления газов 0,01 Па. Далее производилось отсоединение пуансона от газовакуумной системы и герметизация аргонно-дуговой сваркой. Объемная пористость КПС 0,8 (найдена экспериментальным путем по методике, описанной в [3]). Для расчета массы теплоносителя находим геометрический объем, занимаемый КПС в полости инструмента
Vс Vu + Vт,
где Vu объем цилиндрической части КПС,
Vт объем торцевой части КПС.
Vс Vu + Vт,
где Vu объем цилиндрической части КПС,
Vт объем торцевой части КПС.
Максимальная масса теплоносителя:
mmax P(Vu + Vт) 3,53•10-3 кг 3,53 г
Минимальная масса теплоносителя
mmin= pε(Vu+Vт) = 2,82 г.
Таким образом, для вышеуказанных условий, масса загружаемого в пуансон теплоносителя должна находиться в пределах
2,82≅m≅3,53 г
Во внутреннюю полость было заправлено 3 г калия.
Использование изобретения позволяет интенсифицировать теплосъем (повысить производительность прессового оборудования), снизить перепад температуры по рабочей поверхности формующего инструмента, уменьшить толщину и повысить качество изделий из стекла.
Claims (14)
1. Способ изготовления стеклоформирующего оборудования, включающий помещение капиллярно-пористой структуры в полость корпуса формующего элемента, частичное заполнение теплоносителем, вакуумирование и герметизацию вышеуказанной полости, отличающийся тем, что вакуумирование производят до остаточного давленния 0,02 Па, осуществляют дегазацию при указаном давлении и нагреве корпуса формующего элемента выше температуры формования стекла до получения натекания не более 1,8 10- 8 м3Па/с, далее корпус формующего элемента охлаждают до температуры, превышающей температуру плавления теплоносителя, а затем заполняют теплоносителем, проводят операцию смачивания капиллярно-пористой структуры и стенок полости теплоносителя и после этого удаляют остаточные неконденсирующиеся газы.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что вакуумирование осуществляют при помощи безмасляного вакуумного агрегата, например турбомолекулярного насоса.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве теплоносителя используют щелочные металлы.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве теплоносителя используют сплавы щелочных металлов.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что до заполнения полости теплоноситель очищают от примесей.
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что очистку теплоносителя осуществляют методом дистилляции.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что массу загружаемого теплоносителя определяют из выражения
εPжVc≅ m ≅ PжVc,
где m масса теплоносителя;
ε - объемная пористость капиллярно-пористой структуры;
Рж плотность жидкой фазы теплоносителя при температуре формования стекла,
Vc геометрический объем, занимаемый капиллярно-пористой структурой в полости инструмента.
εPжVc≅ m ≅ PжVc,
где m масса теплоносителя;
ε - объемная пористость капиллярно-пористой структуры;
Рж плотность жидкой фазы теплоносителя при температуре формования стекла,
Vc геометрический объем, занимаемый капиллярно-пористой структурой в полости инструмента.
8. Способ по п.1, отличающийся тем, что теплоноситель загружают в жидком состоянии.
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что теплоноситель загружают в твердом состоянии.
10. Способ по п.1, отличающийся тем, что теплоноситель загружают в парообразном состоянии.
11. Способ по п.1, отличающийся тем, что операцию смачивания капиллярно-пористой структуры и стенок полости корпуса формующего элемента теплоносителем производят путем нагрева корпуса формующего элемента до температуры, превышающей критическую температуру смачивания и выдержки при этой температуре не менее 1 ч.
12. Способ по п.11, отличающийся тем, что перед нагревом полость корпуса формующего элемента заполняют инертным газом под давлением 0,05 0,15 МПа (абс.).
13. Способ по п.11, отличающийся тем, что в теплоноситель вводят поверхностно-активные вещества.
14. Способ по п. 13, отличающийся тем, что в качестве теплоносителя применяют натрий, а в качестве поверхностно-активного вещества вводят кислород при концентрации не выше 33 млн- 1 в натрии.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95113520/03A RU2087431C1 (ru) | 1995-08-08 | 1995-08-08 | Способ изготовления стеклоформующего оборудования |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95113520/03A RU2087431C1 (ru) | 1995-08-08 | 1995-08-08 | Способ изготовления стеклоформующего оборудования |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU95113520A RU95113520A (ru) | 1997-07-27 |
RU2087431C1 true RU2087431C1 (ru) | 1997-08-20 |
Family
ID=20170748
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU95113520/03A RU2087431C1 (ru) | 1995-08-08 | 1995-08-08 | Способ изготовления стеклоформующего оборудования |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2087431C1 (ru) |
-
1995
- 1995-08-08 RU RU95113520/03A patent/RU2087431C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. РСТ, заявка WO 93/16007, кл. C 03 B 11/00, 1993. 2. Кириллов П.Л. и др. Справочник по теплогидравлическим расчетам. - М.:Энергоатомиздат, 1990, с. 256. 3. Ивановский М.Н. и др. Технологические основы тепловых труб. - М.: Атомиздат, 1980, с. 34. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
ES2313136T3 (es) | Proceso de produccion de metal en polvo refractario bajo en oxigeno para la metalurgia en polvo. | |
US3700435A (en) | Method for making powder metallurgy shapes | |
US2537068A (en) | Manufacture of zirconium | |
JP2634213B2 (ja) | アイソスタテイックプレスによる粉体成形物品の製造方法 | |
JPH06212394A (ja) | 封入酸素を用いた炭素鋼の不動化 | |
US4692288A (en) | Method of hot isostatic pressing of a porous silicon ceramic compact | |
KR100331510B1 (ko) | 인듐-주석-산화물 성형체의 제조방법 | |
RU2087431C1 (ru) | Способ изготовления стеклоформующего оборудования | |
US11117190B2 (en) | Using thin-walled containers in powder metallurgy | |
US5116589A (en) | High density hexagonal boron nitride prepared by hot isostatic pressing in refractory metal containers | |
US2818339A (en) | Method for producing malleable and ductile beryllium bodies | |
US3816586A (en) | Method of fabricating boron suboxide articles | |
US5294399A (en) | Preparation of cathode structures for impregnated cathodes | |
US2653869A (en) | Manufacture of ductile vanadium | |
US2508466A (en) | Method of manufacturing lined metal tubes | |
RU95113520A (ru) | Способ изготовления стеклоформующего оборудования | |
JP2646732B2 (ja) | ホットプレス装置 | |
US2776886A (en) | Process of preparing and treating refractory metals | |
US2446062A (en) | Manufacture of thorium | |
US3798740A (en) | Method of extruding a porous compacted mass of metal powder having a sealed outer surface | |
US3221365A (en) | Apparatus for forming optical elements | |
JPS6220152B2 (ru) | ||
JPH01116038A (ja) | 高純度希土類金属の製造方法 | |
JP3570640B2 (ja) | 高密度フッ化アルミニウム焼結体及びその製造方法 | |
JPH04272186A (ja) | 金属基複合材料膜を備えた金属管の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040809 |