RU2097342C1

RU2097342C1 - Method and apparatus for manufacturing glassware

Info

Publication number: RU2097342C1
Application number: RU9393058529A
Authority: RU
Inventors: И.А. Горбань; В.И. Самсонов
Original assignee: Обнинское научно-производственное предприятие "Технология"
Priority date: 1992-02-10
Filing date: 1992-02-10
Publication date: 1997-11-27

Abstract

FIELD: glassware production. SUBSTANCE: method includes feeding portions of molten glass and molding them on molding equipment containing at least one hollow molding member 1 with its inner surface covered with layer 5 of corrosion-resistant and refractory porous material. In the cavity 4 of molding member 1, before molten glass is fed, material capable of intensively evolving vapor at molding temperature is placed in amount slightly exceeding amount of this material's saturated vapor needed to fill cavity 4 of molding member 1, and layer 5 of corrosion-resistant and refractory material is impregnated with material placed in cavity 4. Further, molding member 1 is heated to molding temperature, its cavity 4 is evacuated to residual pressure 0.02 to 0.1 Pa, and material contained therein is thermostatically controlled within molding temperature range. Proposed apparatus contains molding equipment including at least one molding member 1 with sealed cavity 4 communicating with evacuation device. EFFECT: facilitated process control. 13 cl, 2 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к формующему оборудованию, в частности, к способу изготовления стеклоизделий посредством формующего оборудования, включающего формующие элементы, такие как матрица, пуансон и формовое кольцо, используемые при формовании изделий из порций расплавов или полурасплавов, например стекла, а более конкретно к способу изготовления стеклоизделий и устройству для его осуществления. The invention relates to forming equipment, in particular, to a method for manufacturing glass products by means of forming equipment, including forming elements, such as a matrix, a punch and a shaped ring, used in molding products from batches of melts or half-melts, for example glass, and more particularly, to a method for manufacturing glass products and a device for its implementation.

При формовании стеклоизделий из расплавов или полурасплавов стекла особое значение имеет интенсивный теплообмен между порцией формуемого материала и формующим оборудованием. Формование стеклоизделий ведется при высоких температурах, обычно в интервале 400-650^oC, и здесь возникает ряд проблем, от которых зависит рабочий ритм, то есть скорость формования, ресурс формующего оборудования и качество стеклоизделий, поэтому решение задачи равномерного и быстрого терморегулирования стеклоформующего оборудования чрезвычайно актуально.When molding glass products from melts or half-melts of glass, intensive heat transfer between a portion of the material being molded and molding equipment is of particular importance. Glass products are molded at high temperatures, usually in the range of 400-650 ^o C, and here a number of problems arise, on which the working rhythm depends, that is, the speed of molding, the life of the molding equipment and the quality of glass products, so the solution to the problem of uniform and quick thermal control of glass forming equipment is extremely relevant.

Первая проблема связана с необходимостью удержания температуры формующего оборудования в ограниченном температурном интервале, при котором формование оптимально. Формование ниже нижнего предела температур опасно тем, что внезапное, даже незначительное снижение температуры формующего оборудования приводит к потере качества формуемых стеклоизделий, ухудшаются оптические и механические его свойства из-за возникновения таких дефектов, как кованность, волнистость, посечки и тому подобное. The first problem is the need to maintain the temperature of the molding equipment in a limited temperature range at which molding is optimal. Molding below the lower temperature limit is dangerous because a sudden, even insignificant decrease in the temperature of the molding equipment leads to a loss in the quality of the molded glass products, and its optical and mechanical properties deteriorate due to defects such as forging, waviness, cutting, and the like.

При превышении верхнего предела формования формующие поверхности перегреваются, что приводит к залипанию стекла к формующим поверхностям, причем залипание может быть диффузным и являться катастрофичным, так как в этом случае требуется остановка всей линии формования, очистка оборудования или полная его замена. When the upper limit of molding is exceeded, the forming surfaces overheat, which leads to sticking of the glass to the forming surfaces, and sticking can be diffuse and catastrophic, since in this case the entire molding line must be stopped, equipment should be cleaned, or it should be completely replaced.

Вторая проблема связана с тем, что поддержание формующего оборудования в ограниченном интервале температур осложняется различной интенсивностью отвода тепла от формующего оборудования в зависимости от геометрических параметров формуемого изделия и марки стекла. Скорость отвода тепла зависит от скорости твердения стекла, от толщины изделия и геометрии его отдельных участков. Если стеклоизделие имеет как широкие плоские, так и изогнутые участки, а также остроугольные, что характерно для различного рода рассеивателей, или широкий бортик на торце, скорость теплообмена между различными его участками значительно отличается друг от друга, что приводит к возникновению различных дефектов или растрескиванию стекла. The second problem is that maintaining the molding equipment in a limited temperature range is complicated by the different intensities of heat removal from the molding equipment, depending on the geometric parameters of the molded product and the glass grade. The rate of heat removal depends on the speed of hardening of the glass, on the thickness of the product and the geometry of its individual sections. If the glass product has both wide flat and curved sections, as well as acute-angled ones, which is typical for various types of diffusers, or a wide edge at the end, the heat transfer rate between its different sections is significantly different from each other, which leads to various defects or cracking of the glass .

Большое значение при формовании имеет тот факт, что элементы формовочного оборудования имеют различную толщину из-за того, что выполняются массивными и, соответственно, имеют различную теплоемкость и различную интенсивность теплообмена. Of great importance during molding is the fact that the elements of the molding equipment have different thicknesses due to the fact that they are massive and, accordingly, have different heat capacities and different heat transfer intensities.

Известные способы терморегуляции формовочного оборудования и конструкция его элементов разрабатывалась отдельно не только для различных марок стекол ("коротких" и "длинных", то есть быстро и медленно текущих), но и для определенных скоростей формования, а также для отдельных участков оборудования, то есть тепловые и механические аспекты формующего оборудования и изделия неразрывно связаны, что существенно ограничивает применение на таком оборудовании различных марок стекол, а также увеличение рабочих скоростей формования и, следовательно, производительности оборудования. Known methods of thermoregulation of molding equipment and the design of its elements were developed separately not only for various types of glasses ("short" and "long", that is, fast and slow flowing), but also for certain molding speeds, as well as for individual sections of equipment, i.e. thermal and mechanical aspects of the molding equipment and products are inextricably linked, which significantly limits the use of various types of glasses on such equipment, as well as an increase in the working speeds of molding and, therefore, But, equipment performance.

Известен способ и устройство для формования стеклоизделий (US, A, 4790867), имеющие усовершенствованную систему охлаждения для отвода тепла с различными скоростями в зависимости от изменения рабочих скоростей формования. A known method and device for forming glass products (US, A, 4790867) having an improved cooling system for heat dissipation at different speeds depending on changes in the working speeds of the molding.

Этот способ и устройство позволяют создать систему охлаждения формующих элементов, согласованную с широким интервалом рабочих скоростей, используя одно и то же формующее оборудование. This method and device allows you to create a cooling system for the forming elements, consistent with a wide range of operating speeds, using the same molding equipment.

Однако указанный способ и устройство не обеспечивают эффективный теплоотвод от формующих поверхностей, контактирующих со стекломассой. Это обусловлено большой тепловой инерционностью системы охлаждения. В данном случае формующий элемент (например пуансон) можно рассматривать как конструкцию, состоящую из трех слоев металла, непосредственно контактирующих между собой и имеющих различную теплопроводность, а именно: корпус пуансона, материал с низкой температурой плавления (припой) и элемент терморегуляции (блок охлаждения). Понятно, что перенос тепла от поверхностей, контактирующих со стекломассой, к хладагенту, поступающему в каналы терморегуляции, может осуществляться только за счет теплопроводности. Известно, что данный процесс переноса тепла зависит от целого ряда факторов (теплопроводности материала, толщины слоя и т.п.) и обладает большой инерционностью. However, the specified method and device do not provide effective heat dissipation from the forming surfaces in contact with the molten glass. This is due to the large thermal inertia of the cooling system. In this case, the forming element (for example, a punch) can be considered as a structure consisting of three layers of metal directly in contact with each other and having different thermal conductivity, namely: the punch body, a material with a low melting point (solder) and a thermoregulation element (cooling unit) . It is clear that heat transfer from surfaces in contact with the molten glass to the refrigerant entering the thermoregulation channels can be carried out only due to thermal conductivity. It is known that this process of heat transfer depends on a number of factors (thermal conductivity of the material, layer thickness, etc.) and has a large inertia.

В этой связи указанная система охлаждения не имеет возможности оперативно реагировать (отводить тепло) при резких изменениях температур на формующих поверхностях, которые имеют место в процессе каждого цикла формования стеклоизделий. Так, при увеличении скорости формования в силу инерционности системы охлаждения может произойти перегрев формующих поверхностей, контактирующих со стекломассой и, как следствие, залипание к ним стекла. In this regard, the specified cooling system does not have the ability to quickly respond (to remove heat) with sharp changes in temperature on the forming surfaces that occur during each cycle of glassware forming. So, with an increase in the molding speed due to the inertia of the cooling system, overheating of the forming surfaces in contact with the glass mass and, as a result, sticking of glass to them can occur.

Частично данная проблема решается тем, что в указанном способе и устройстве элемент терморегуляции выполняют из различных материалов с различной толщиной стенки и заменяют их один на другой в процессе изменения режима формования. Так, при более высоких рабочих скоростях используют более тонкий элемент терморегуляции, выполненный из металла с умеренной теплопроводностью, например из нержавеющей стали, а в случае низких рабочих скоростей делают толстостенный элемент из высокотемпературного материала, например алюминия. Partially, this problem is solved by the fact that in the indicated method and device, the thermoregulation element is made of various materials with different wall thicknesses and is replaced one by another in the process of changing the molding mode. So, at higher operating speeds, a thinner thermoregulation element made of metal with moderate thermal conductivity, for example, stainless steel, is used, and in the case of low operating speeds, a thick-walled element is made of high-temperature material, for example aluminum.

Однако это не решает проблемы инерционности системы охлаждения в целом, а лишь частично, так как сам процесс отвода тепла от формующих поверхностей к хладагенту остается прежним (теплопроводность через многослойную стенку) и лишь незначительно меняется количественно. However, this does not solve the problem of the inertia of the cooling system as a whole, but only in part, since the process of heat removal from the forming surfaces to the refrigerant remains the same (thermal conductivity through the multilayer wall) and only slightly changes quantitatively.

Таким образом, данный способ и устройство из-за недостаточно высокой эффективности системы охлаждения можно использовать лишь для ограниченного температурного интервала формования. Thus, this method and device due to the insufficiently high efficiency of the cooling system can be used only for a limited temperature range of the molding.

В то же время изготовление и смена элементов терморегуляции в процессе формования делают этот процесс менее динамичным и представляют неудобства в эксплуатации. At the same time, the manufacture and change of thermoregulation elements during the molding process make this process less dynamic and present inconvenience in operation.

Известен также способ изготовления стеклоизделий (US, A, 3285728) путем подачи порции расплавленного стекла и формования их посредством формующего оборудования, содержащего по меньшей мере один полный формующий элемент, в полости которого размещают материал, способный к интенсивному преобразованию при температурах формования, в качестве которого используют ртуть, нагревают формующий элемент до температуры формования, а затем осуществляют терморегуляцию указанного материала в интервале температур формования. Указанный способ осуществляют посредством устройства, содержащего формующее оборудование, в котором по меньшей мере один формующий элемент имеет герметичную полость, в которой размещен материал, способный к интенсивному парообразованию при температуре формования, и имеющее элемент терморегуляции этого материала в интервале температур формования. There is also a known method of manufacturing glass products (US, A, 3285728) by feeding a portion of molten glass and molding them by means of molding equipment containing at least one complete molding element, in the cavity of which a material capable of intensive transformation at molding temperatures, which use mercury, heat the forming element to a molding temperature, and then thermally regulate the specified material in the molding temperature range. The specified method is carried out by means of a device containing forming equipment in which at least one forming element has a sealed cavity in which a material capable of intensive vaporization at a molding temperature is placed and having a thermoregulation element of this material in the molding temperature range.

Этот способ и устройство позволяют регулировать температуру формующих поверхностей элемента при формовании порции расплавленного материала в процессе изменения рабочих скоростей формования. This method and device allows you to adjust the temperature of the forming surfaces of the element when forming a portion of molten material in the process of changing the operating speeds of the molding.

Однако данный способ и устройство не обеспечивают эффективный отвод тепла от формующих поверхностей формового элемента вследствие большой инерционности системы охлаждения. Инерционность этой системы обусловлена тем, что полость формующего элемента (например пуансона) полностью заполнена ртутью, а именно до уровня, превышающего верхние кромки формующего изделия при вхождении пуансона в матрицу. В данном случае пуансон можно рассматривать как массивную цельнометаллическую конструкцию с внутренним вкладышем, выполненным из жидкой ртути, соответственно и теплоотвод от формующих поверхностей будет определяться в основном теплопроводностью материала пуансона и ртути. А так как скорость распространения тепла в металлах за счет теплопроводности недостаточно высока, то следовательно данная система охлаждения не позволит быстро реагировать на резкие изменения температуры формующих поверхностей элементов формующего оборудования, которые имеют место при формовании стеклоизделий. However, this method and device do not provide effective heat removal from the forming surfaces of the mold element due to the large inertia of the cooling system. The inertia of this system is due to the fact that the cavity of the forming element (for example, the punch) is completely filled with mercury, namely, to a level exceeding the upper edges of the molding product when the punch enters the matrix. In this case, the punch can be considered as a massive all-metal structure with an inner liner made of liquid mercury, respectively, and the heat removal from the forming surfaces will be determined mainly by the thermal conductivity of the punch and mercury material. And since the rate of heat propagation in metals due to thermal conductivity is not high enough, therefore, this cooling system will not allow you to quickly respond to sudden changes in temperature of the forming surfaces of the elements of the forming equipment that occur during the molding of glass products.

Кроме того, указанный способ и устройство не обеспечивают равномерное распределение температур на формующих поверхностях вне зависимости от геометрии и толщины стеклоизделий. In addition, the specified method and device do not provide a uniform temperature distribution on the forming surfaces, regardless of the geometry and thickness of the glass.

В процессе формования температурный профиль на формующих поверхностях, контактирующих со стекломассой, неравномерен. Как правило, область высоких температур приходится на середину формующего элемента, в то же время его верхние части более холодные. Это влечет за собой образование локальных напряжений на верхней кромке изделия, зачастую релаксирующих в микротрещины. На неравномерное распределение температур на формующих поверхностях влияют также геометрия и толщина изделий. Так, если изделие имеет остроугольные и толстостенные части, а также плоские и широкие части, то скорость теплообмена и, соответственно, температура на формующих поверхностях могут значительно отличаться на этих участках. Поэтому одним из наиболее важных факторов, определяющих качество и ассортимент формуемых изделий, является изотермия формующих поверхностей, контактирующих со стекломассой. In the molding process, the temperature profile on the forming surfaces in contact with the molten glass is uneven. As a rule, the region of high temperatures falls in the middle of the forming element, at the same time its upper parts are colder. This entails the formation of local stresses on the upper edge of the product, often relaxing in microcracks. The uneven temperature distribution on the forming surfaces is also affected by the geometry and thickness of the products. So, if the product has acute-angled and thick-walled parts, as well as flat and wide parts, then the heat transfer rate and, accordingly, the temperature on the forming surfaces can differ significantly in these areas. Therefore, one of the most important factors determining the quality and assortment of molded products is the isotherm of forming surfaces in contact with the molten glass.

Для выравнивания температур на формующих поверхностях, контактирующих со стекломассой, обязательным условием является организация быстрого отбора и перераспределения тепла по всей формующей поверхности. To equalize the temperatures on the forming surfaces in contact with the glass melt, a prerequisite is the organization of rapid selection and redistribution of heat throughout the forming surface.

В данной системе охлаждения в силу ее большой инерционности отбор тепла от формующих поверхностей осуществляется медленно, а его перераспределение от более нагретых частей к менее нагретым практически отсутствует. In this cooling system, due to its large inertia, heat is removed from the forming surfaces slowly, and its redistribution from more heated parts to less heated parts is practically absent.

В этой связи формование изделий из стекла со сложной геометрией и переменной толщиной по указанному способу и устройству является проблематичным. In this regard, the formation of glass products with complex geometry and variable thickness by the specified method and device is problematic.

Кроме того, на температурах формования, например, 600^oC, давление насыщенных паров ртути в герметичной полости пуансона будет составлять 0,87•10⁴ Па•с, что при незначительной толщине его стенок представляет явную опасность при эксплуатации пуансона вследствие возможности его разрушения.In addition, at molding temperatures, for example, 600 ^o C, the pressure of saturated mercury vapor in the sealed cavity of the punch will be 0.87 • 10 ⁴ Pa • s, which with a small thickness of its walls poses a clear danger during the operation of the punch due to the possibility of its destruction.

Кроме того, использование ртути, которая является высокотоксичным материалом, с экологической точки зрения является нецелесообразным. Ртуть является чрезвычайно химически агрессивной по отношению к материалу пуансона, что снижает его ресурс. In addition, the use of mercury, which is a highly toxic material, from an environmental point of view is impractical. Mercury is extremely chemically aggressive in relation to the material of the punch, which reduces its resource.

В основу изобретения поставлена задача создания способа с такой терморегуляцией формующих элементов и устройства с такой системой термической регуляции, которые позволяют повысить эффективность отвода тепла от поверхностей формующих элементов, контактирующих со стекломассой, и достичь равномерного распределения температур на этих поверхностях вне зависимости от скорости формования, геометрии и толщины формуемых стеклоизделий. The basis of the invention is the task of creating a method with such thermoregulation of the forming elements and devices with such a thermal regulation system that can improve the efficiency of heat removal from the surfaces of the forming elements in contact with the glass melt and achieve a uniform temperature distribution on these surfaces, regardless of the molding speed, geometry and the thickness of the molded glassware.

Эта задача решена созданием способа изготовления стеклоизделий, включающего подачу порций расплавленного стекла и формование их посредством формующего оборудования, содержащего по меньшей мере один полый формующий элемент, в полости которого перед подачей расплавленного стекла размещают материал, способный к интенсивному преобразованию при температуре формования, нагревают формующий элемент до температуры формования, а затем осуществляют терморегуляцию указанного материала в интервале температур формования, при этом, согласно изобретению, внутреннюю поверхность полого формующего элемента покрывают слоем коррозионно-жаростойкого пористого материала и после нагрева формующего элемента его полость вакуумируют до Pо (0,02 0,1) Па, а материал, способный к интенсивному парообразованию при температуре формования, подают в количестве, несколько превышающем необходимое для заполнения полости формующего элемента насыщенными парами этого материала и пропитывания им слоя коррозионно-жаростойкого материала. This problem has been solved by creating a method for manufacturing glassware, including feeding portions of molten glass and molding them by means of molding equipment containing at least one hollow molding element, in the cavity of which material capable of intensive transformation at the molding temperature is placed before the molten glass is fed, the molding element is heated to the molding temperature, and then carry out thermoregulation of the specified material in the range of molding temperatures, while, according to to friction, the inner surface of the hollow molding element is covered with a layer of corrosion-heat-resistant porous material and after heating the molding element, its cavity is evacuated to Po (0.02 0.1) Pa, and a material capable of intensive vaporization at the molding temperature is supplied in an amount of several exceeding the required for filling the cavity of the forming element with saturated vapors of this material and impregnating with it a layer of corrosion-heat-resistant material.

В предлагаемом способе в качестве основного механизма переноса тепла по формующим поверхностям положен механизм переноса тепла насыщенными парами от наиболее теплонапряженных участков формующих поверхностей к менее теплонапряженным участкам за счет изменения агрегатного состояния материала, размещенного внутри полости и способного к интенсивному парообразованию при температуре формования. In the proposed method, the mechanism of heat transfer by saturated vapors from the most heat-stressed sections of the forming surfaces to less heat-stressed sections due to a change in the state of aggregation of the material placed inside the cavity and capable of intense vaporization at the molding temperature is used as the main mechanism of heat transfer along the forming surfaces.

Насыщенный пар, образующийся на наиболее теплонапряженных участках формующих поверхностей, отбирает от них некоторое количество тепла, пропорциональное количеству образовавшегося пара и величине скрытой теплоты парообразования, переносится паром к менее теплонапряженным участкам поверхности, и, конденсируясь на них, отдает отобранное тепло этим участкам. Высокие значения скрытой теплоты парообразования материалов, способных к интенсивному парообразованию, приводят к значительному переносу тепла вдоль формующих поверхностей, даже в тех случаях, когда разность температур между различными участками формующих поверхностей незначительна. Saturated steam generated in the most heat-stressed areas of the forming surfaces takes some heat from them, proportional to the amount of steam generated and the latent heat of vaporization, is transferred by steam to less heat-stressed areas of the surface, and, when condensed, gives off the selected heat to these areas. The high latent heat of vaporization of materials capable of intense vaporization leads to significant heat transfer along the forming surfaces, even in cases where the temperature difference between the various sections of the forming surfaces is negligible.

Для реализации условий предлагаемого способа на внутренней поверхности полого формующего элемента необходимо иметь тонкую пленку жидкого материала, способного к интенсивному парообразованию при температуре формования. Кроме того, необходимо организовать циркуляцию этого материала от участков конденсации насыщенных паров к участкам, где происходит их интенсивное испарение. To implement the conditions of the proposed method on the inner surface of the hollow forming element, it is necessary to have a thin film of a liquid material capable of intensive vaporization at the molding temperature. In addition, it is necessary to organize the circulation of this material from the areas of condensation of saturated vapors to the areas where their intense evaporation occurs.

С этой целью внутреннюю поверхность формующего элемента покрывают слоем коррозионно-жаростойкого пористого материала. To this end, the inner surface of the forming element is covered with a layer of corrosion-heat-resistant porous material.

Пористый материал, после его нагревания, впитывает подаваемый в полость материал, способный к интенсивному парообразованию, и создает капиллярный напор, перемещающий жидкость от участков, где она конденсируется, к участкам, где она испаряется. Таким образом происходит перераспределение жидкости по формующим поверхностям и поддерживается постоянная толщина пленки теплоносителя на формующей поверхности. Porous material, after its heating, absorbs the material supplied to the cavity, capable of intense vaporization, and creates a capillary pressure that moves the liquid from the areas where it condenses to the areas where it evaporates. Thus, the fluid is redistributed over the forming surfaces and a constant thickness of the coolant film on the forming surface is maintained.

Вакуумирование герметичной полости до Pо (0,02 0,1) Па, необходимо для того, чтобы в процессе прессформования стеклоизделий иметь в полости чистые пары подаваемого материала. Это позволяет создать заданную величину давления насыщенных паров жидкого теплоносителя в герметичной полости в зависимости от величин вакуума и температуры, то есть иметь в процессе прессформования в полости пары жидкого металла, находящиеся в каждый момент времени в насыщенном состоянии. Evacuation of a sealed cavity to Po (0.02 0.1) Pa is necessary so that in the process of molding glass products to have clean pairs of supplied material in the cavity. This allows you to create a given pressure value of the saturated vapor of the liquid coolant in the sealed cavity, depending on the magnitude of the vacuum and temperature, that is, to have during the molding process in the cavity of the vapor of the liquid metal, which are at each moment in time in a saturated state.

Материал, способный к интенсивному парообразованию при температуре формования, подают в полость в количестве, несколько превышающем необходимое для заполнения полости формующего элемента насыщенными парами этого материала и пропитывания им слоя коррозионно-жаростойкого материала. Указанное количество материала, способного к интенсивному парообразованию при температуре формования, обусловлено тем, что на внутренних поверхностях формующего элемента постоянно должна присутствовать пленка жидкого металла, которая не должна пересыхать в процессе прессформования. При дефиците теплоносителя на формующей поверхности может возникнуть критическая ситуация, так называемый кризис теплообмена, когда в месте интенсивного подвода тепла отсутствует пленка теплоносителя, что приводит к локальному перегреву поверхности. При избыточном же заполнении полости теплоносителем возрастает инерционность формующего элемента в процессе прессформования. A material capable of intensive vaporization at the molding temperature is fed into the cavity in an amount slightly exceeding that required to fill the cavity of the forming element with saturated vapors of this material and soak it with a layer of corrosion-resistant material. The indicated amount of material capable of intensive vaporization at the molding temperature is due to the fact that a liquid metal film must constantly be present on the inner surfaces of the molding element, which should not dry out during molding. If there is a shortage of coolant on the forming surface, a critical situation may arise, the so-called heat transfer crisis, when there is no coolant film at the site of intense heat supply, which leads to local surface overheating. If the cavity is excessively filled with coolant, the inertia of the forming element in the molding process increases.

Описанные действия и сопровождающие их физические процессы обеспечивают интенсивную, практически безинерционную циркуляцию теплоносителя в цепи последовательных превращений "жидкость-пар-жидкость" и, тем самым, позволяют осуществить перенос значительного количества тепла от наиболее теплонапряженных участков к менее теплонапряженным. Указанная интенсификация теплосъема с "горячих" участков позволяет, в свою очередь, вести формование стеклоизделий с большой скоростью вне зависимости от геометрии и толщины формуемый стеклоизделий при сохранении их высокого качества. В дополнение к этому следует отметить, что, поскольку пар беспрепятственно проникает от "горячих" участков к "холодным" вне зависимости от конфигурации внутренней полости формующего инструмента, то это позволяет использовать предложенный способ для формования изделий из стекла со сложной геометрией, и, тем самым, расширить ассортимент формуемых изделий. The described actions and the physical processes accompanying them provide intensive, almost inertia-free circulation of the coolant in the chain of successive liquid-vapor-liquid transformations and, thus, allow the transfer of a significant amount of heat from the most heat-stressed sections to less heat-stressed ones. The specified intensification of heat removal from the "hot" sections allows, in turn, to conduct the formation of glass products with high speed, regardless of the geometry and thickness of the molded glass products while maintaining their high quality. In addition to this, it should be noted that, since the vapor freely penetrates from the “hot” to the “cold” sections, regardless of the configuration of the internal cavity of the forming tool, this allows the use of the proposed method for molding glass products with complex geometry, and, thereby , expand the range of molded products.

Целесообразно, чтобы материал, способный к интенсивному парообразованию при температуре формования, подавали внутрь полости формующего элемента в количестве, на 3-7% превышающем необходимое для полного заполнения полости формующего элемента насыщенными парами этого материала и пропитывания им слоя коррозионно-жаростойкого пористого материала. It is advisable that a material capable of intensive vaporization at the molding temperature be fed into the cavity of the forming element in an amount 3-7% higher than that necessary to completely fill the cavity of the forming element with saturated vapors of this material and soak it with a layer of corrosion-resistant porous material.

При нанесении на внутреннюю поверхность полого формующего элемента слоя коррозионно-жаростойкого материала может возникнуть незначительный зазор между внутренней поверхностью полого формующего элемента слоя коррозионно-жаростойкого материала может возникнуть незначительный зазор между внутренней поверхностью полого формующего элемента и указанным слоем. Для обеспечения полного теплового контакта между пористым слоем и стенкой формующего элемента зазор необходимо заполнить жидким материалом, поданным в полость формующего элемента. Указанное количество подаваемого материала, способного к интенсивному парообразованию при температуре формования, гарантирует полное пропитывание им слоя коррозионно-жаростойкого материала и его постоянное присутствие в зазоре между указанным слоем и внутренней стенкой формующего элемента. When a layer of corrosion-resistant material is applied to the inner surface of the hollow molding element, a slight gap may occur between the inner surface of the hollow molding element of the layer of corrosion-resistant material and a slight gap may occur between the inner surface of the hollow molding element and the specified layer. To ensure complete thermal contact between the porous layer and the wall of the forming element, the gap must be filled with liquid material fed into the cavity of the forming element. The specified amount of supplied material, capable of intense vaporization at the molding temperature, ensures that it completely saturates the layer of corrosion-resistant material and its constant presence in the gap between the specified layer and the inner wall of the forming element.

Желательно, чтобы количество материала, способного к интенсивному парообразованию при температуре формования, было прямо пропорционально его плотности, площади внутренней поверхности полости и толщине слоя коррозионно-жаростойкого материала. It is desirable that the amount of material capable of intensive vaporization at the molding temperature be directly proportional to its density, the area of the internal surface of the cavity and the thickness of the layer of corrosion-resistant material.

Оптимальное количество теплоносителя (m) в герметичной вакуумированной полости, обеспечивающее пропитывание слоя коррозионно-жаростойкого материала, определяется соотношением:
m = (1,03-1,07)ρδS (1)
где ρ плотность материала теплоносителя,
d толщина слоя коррозионно-жаростойкого пористого материала,
S площадь внутренней поверхности полого формующего элемента.The optimal amount of coolant (m) in a sealed evacuated cavity, providing impregnation of a layer of corrosion-resistant material, is determined by the ratio:
m = (1.03-1.07) ρδS (1)
where ρ is the density of the coolant material,
d the thickness of the layer of corrosion-resistant porous material,
S is the surface area of the hollow forming member.

Этого количества теплоносителя в полости достаточно для организации непрерывного переноса тепла по формующим поверхностям в процессе прессформования путем последовательного перехода жидкого теплоносителя в насыщенный пар и его обратного превращения в жидкость посредством конденсации. This amount of coolant in the cavity is sufficient for organizing continuous heat transfer along the forming surfaces during the molding process by sequentially transferring the coolant to saturated steam and converting it back to liquid through condensation.

Желательно, чтобы в качестве материала, способного к интенсивному парообразованию при температуре формования, использовали металлы из группы щелочных, взятых порознь или в сочетании. It is desirable that as a material capable of intense vaporization at the molding temperature, metals from the group of alkali, taken separately or in combination, be used.

Такие материалы как цезий, калий, натрий, литий, а также эвтектический сплав калия с натрием обладают комплексом физических свойств в диапазоне температур формования стеклоизделий (400-650^oC), обеспечивающим эффективный теплоперенос в герметичной вакуумной полости формующего элемента. К числу таких свойств относятся смачиваемость теплоносителем капиллярно-жаростойкого пористого слоя и материала стенки формующего элемента, большая скрытая теплота парообразования, высокая теплопроводность теплоносителя, низкое значение его вязкости в жидком и парообразном состоянии, высокие значения поверхностного натяжения, высокая термическая стойкость этих материалов.Materials such as cesium, potassium, sodium, lithium, as well as a eutectic potassium alloy with sodium have a set of physical properties in the temperature range of glassware molding (400-650 ^o C), which provides effective heat transfer in a sealed vacuum cavity of the forming element. These properties include the wettability of the capillary-heat-resistant porous layer and the wall material of the forming element, the large latent heat of vaporization, the high thermal conductivity of the coolant, the low value of its viscosity in the liquid and vapor state, high surface tension, and high thermal resistance of these materials.

Желательно, чтобы в качестве щелочного металла использовался натрий. Sodium is preferred as the alkali metal.

Комплекс перечисленных свойств, характеризующих эффективность теплоносителя, можно объединить в некоторый критерий качества (N)
N = ρσr/μ (2)
где ρ плотность,
s поверхностное натяжение,
r скрытая теплота парообразования,
m вязкость теплоносителя.The complex of the listed properties characterizing the efficiency of the coolant can be combined into some quality criterion (N)
N = ρσr / μ (2)
where ρ is the density
s surface tension
r latent heat of vaporization,
m is the viscosity of the coolant.

Изменение критерия качества для перечисленных материалов в диапазоне температур формования (400-650^oC) показывает, что натрий является наиболее подходящим рабочим материалом. Если к этому добавить, что натрий имеет низкую стоимость, то становится понятным, что в качестве рабочего материала для формующих элементов следует использовать натрий.A change in the quality criterion for the listed materials in the molding temperature range (400-650 ^o C) shows that sodium is the most suitable working material. If we add to this that sodium has a low cost, it becomes clear that sodium should be used as a working material for forming elements.

Целесообразно в полости формующего элемента создавать давление насыщенных паров натрия 0,08-12 кПа. It is advisable to create a saturated vapor pressure of 0.08-12 kPa in the cavity of the forming element.

Указанное давление насыщенных паров натрия является оптимальным для обеспечения необходимой температуры формующей поверхности полого формующего элемента и перераспределения указанной температуры по поверхности формующего элемента от более "горячих" к более "холодным" участкам вне зависимости от скорости формования, а также от геометрии и толщины формуемых изделий. The specified pressure of saturated sodium vapor is optimal to ensure the necessary temperature of the forming surface of the hollow forming element and redistributing the indicated temperature over the surface of the forming element from the “hot” to the “colder” areas regardless of the molding speed, as well as the geometry and thickness of the molded products.

Благоприятно в качестве коррозионно-жаростойкого пористого материала использовать материал, исключающий химическое взаимодействие с натрием, который целесообразно формировать в виде металлической сетки. It is favorable to use a material that excludes chemical interaction with sodium, which is advisable to form in the form of a metal mesh, as a corrosion-heat-resistant porous material.

Использование указанного материала исключает образование отложений на пористой структуре и закупоривание ее пор, что, в свою очередь, способствует равномерному пропитыванию жидким натрием всей пористой структуры и его свободной циркуляции по указанному слою. Формование этого слоя в виде металлической сетки позволяет создать капиллярный напор для обеспечения указанной циркуляции. The use of this material eliminates the formation of deposits on the porous structure and clogging of its pores, which, in turn, contributes to uniform impregnation of the entire porous structure with liquid sodium and its free circulation through the specified layer. The formation of this layer in the form of a metal mesh allows you to create a capillary pressure to ensure the specified circulation.

Таким образом, предлагаемый способ формования стеклоизделий позволяет:
обеспечить изотермическое распределение температур на формующих поверхностях;
повысить эффективность отбора тепла от формующих поверхностей (плотности переносимых тепловых потоков в этом случае могут быть порядка нескольких сотен Вт/см²);
повысить производительность процесса прессформования на 30-40%
уменьшить толщину стенки формуемого изделия на 20-30%
формовать разнотолщинные изделия вне зависимости от их геометрии;
повысить качество и уменьшить брак выпускаемой продукции за счет обеспечения полных пластических деформаций стекла на формующих поверхностях.Thus, the proposed method of forming glass products allows you to:
provide isothermal temperature distribution on the forming surfaces;
to increase the efficiency of heat removal from the forming surfaces (the density of the transferred heat fluxes in this case may be of the order of several hundred W / cm ² );
increase the productivity of the molding process by 30-40%
reduce the wall thickness of the molded product by 20-30%
to form different-thickness products regardless of their geometry;
to improve the quality and reduce the rejection of products by providing complete plastic deformation of the glass on the forming surfaces.

Поставленная задача решена также созданием устройства для изготовления стеклоизделий, содержащего формующее оборудование, по меньшей мере один формующий элемент с герметичной полостью, в которой размещен материал, способный к интенсивному парообразованию при температуре формования, при этом устройство имеет приспособление для терморегуляции указанного материала в интервале температур формования, причем согласно изобретению устройство снабжено приспособлением для вакуумирования полости формующего элемента, на внутренней поверхности которого размещен слой коррозионно-жаростойкого пористого материала, а в стенке этого формующего элемента установлен штуцер для подачи материала, способного к интенсивному парообразованию при температуре формования, сообщенный с приспособлением для вакуумирования полости формующего элемента, при этом материал, способный к интенсивному парообразованию при температуре формования, размещен в полости формующего элемента в количестве, несколько превышающем необходимое для заполнения полости формующего элемента насыщенными парами этого материала и пропитывания им слоя коррозионно-жаростойкого пористого материала. The problem is also solved by creating a device for the manufacture of glassware containing molding equipment, at least one forming element with a sealed cavity, in which a material capable of intensive vaporization at a molding temperature is placed, the device having a device for thermoregulating said material in the range of molding temperatures moreover, according to the invention, the device is equipped with a device for evacuating the cavity of the forming element, on the inner surface the layer of which is a corrosion-resistant heat-resistant porous material, and a fitting is installed in the wall of this forming element for supplying material capable of intensive vaporization at the molding temperature, in communication with a device for evacuating the cavity of the forming element, while the material is capable of intensive vaporization at molding temperature placed in the cavity of the forming element in an amount slightly higher than necessary to fill the cavity of the forming element with saturated vapors this material and soaking it with a layer of corrosion-resistant porous material.

Размещение слоя коррозионно-жаростойкого пористого материала на внутренней полости формующего элемента позволяет при температуре формования создать постоянную жидкую пленку материала, способного к интенсивному парообразованию при температуре формования, смачивающего внутреннюю поверхность формующего элемента и циркулирующего в порах слоя. То есть коррозионно-жаростойкий пористый слой выполняет роль своеобразного "фитиля", по которому с высокой скоростью циркулирует материал, способный к интенсивному парообразованию при температуре формования. Тем самым данный слой обеспечивает быстрый перенос тепла от более нагретых частей поверхности формирующего элемента к менее нагретым и, следовательно, обеспечивает создание условий на формующих поверхностях близких к изотермическим. Placing a layer of corrosion-resistant heat-resistant porous material on the inner cavity of the forming element allows the formation of a constant liquid film at the molding temperature, capable of intensive vaporization at the molding temperature, wetting the inner surface of the forming element and circulating in the pores of the layer. That is, the corrosion-heat-resistant porous layer acts as a kind of “wick”, through which a material capable of intensive vaporization at a molding temperature circulates at a high speed. Thus, this layer provides rapid heat transfer from more heated parts of the surface of the forming element to less heated and, therefore, provides the creation of conditions on forming surfaces close to isothermal.

Штуцер, размещенный в стенке формующего элемента, выполняет две функции. Во-первых, через него подают в полость формующего элемента материал, способный к интенсивному парообразованию. Во-вторых, через него производится вакуумирование полости формующего элемента. В этой связи он соединен с приспособлением для вакуумирования, в качестве которого может быть использовано любое известное приспособление, предназначенное для аналогичных целей. The fitting, located in the wall of the forming element, performs two functions. Firstly, through it is fed into the cavity of the forming element a material capable of intense vaporization. Secondly, the cavity of the molding element is evacuated through it. In this regard, it is connected to a device for evacuation, which can be used as any known device designed for similar purposes.

Благоприятно в полости формующего элемента в качестве материала, способного к интенсивному парообразованию при температуре формования, размещать по меньшей мере один металл из группы щелочных, в качестве которого целесообразно выбрать натрий. It is favorable in the cavity of the forming element as a material capable of intensive vaporization at the molding temperature to place at least one metal from the group of alkali, for which it is advisable to choose sodium.

Как было описано выше, такие материалы как цезий, калий, натрий, литий, а также эвтектический сплав калия с натрием обладает комплексом физических свойств в диапазоне температур формования стеклоизделий (400-650^oC), обеспечивающим эффективный перенос тепла в герметичной вакуумной полости формующего элемента. При этом натрий является наиболее дешевым материалом.As described above, materials such as cesium, potassium, sodium, lithium, as well as a eutectic alloy of potassium with sodium have a set of physical properties in the temperature range of glassware molding (400-650 ^o C), which provides effective heat transfer in a sealed vacuum cavity of the forming element . At the same time, sodium is the cheapest material.

Желательно на внутренней поверхности формующего элемента в качестве слоя коррозионно-жаростойкого материала размещать слой материала, исключающего химическое взаимодействие с натрием, который может представлять собой металлическую сетку, жестко закрепленную на внутренней поверхности формующего элемента. It is desirable to place on the inner surface of the forming element as a layer of corrosion-heat-resistant material a layer of material that excludes chemical interaction with sodium, which can be a metal mesh rigidly fixed to the inner surface of the forming element.

Использование указанного материала исключает образование отложений на пористой структуре и закупоривание ее пор, что, в свою очередь, способствует равномерному пропитыванию жидким натрием всей пористой структуры, проникновению жидкого натрия в возможный зазор между внутренней поверхностью стенки формующего элемента и слоя коррозионно-жаростойкого пористого материала и свободной циркуляции жидкого натрия по указанному слою. The use of this material eliminates the formation of deposits on the porous structure and clogging of its pores, which, in turn, promotes uniform impregnation of the entire porous structure with liquid sodium, penetration of liquid sodium into the possible gap between the inner surface of the wall of the forming element and the layer of corrosion-resistant porous material and free circulation of liquid sodium in the specified layer.

Выполнение указанного слоя в виде металлической сетки позволяет создать капиллярный напор, который обеспечивает циркуляцию жидкого металла по всей внутренней поверхности в полости формующего элемента. The execution of the specified layer in the form of a metal mesh allows you to create a capillary pressure, which ensures the circulation of liquid metal over the entire inner surface in the cavity of the forming element.

Таким образом, использование предлагаемого изобретения позволяет повысить эффективность отвода тепла от поверхностей формующих элементов, контактирующих со стекломассой, и достичь равномерного распределения температур на этих поверхностях вне зависимости от скорости формования, геометрии и толщины формуемых стеклоизделий. Thus, the use of the invention allows to increase the efficiency of heat removal from the surfaces of the forming elements in contact with the molten glass, and to achieve a uniform temperature distribution on these surfaces, regardless of the molding speed, geometry and thickness of the molded glass products.

Предлагаемый способ прессформования стеклоизделий осуществляется путем подачи порций стекломассы и формования ее посредством формующего оборудования, содержащего по меньшей мере один полый формующий элемент, в качестве которого может быть матрица, пуансон или прессовое кольцо. The proposed method of molding glass products is carried out by feeding portions of glass melt and molding it by means of forming equipment containing at least one hollow forming element, which can be a matrix, punch or press ring.

Для обеспечения понятия сущности изобретения здесь будет рассмотрен пример, когда полым выполнен пуансон. To provide a concept of the invention, an example will be considered here when a punch is made hollow.

Согласно предлагаемому способу на внутреннюю поверхность полости пуансона наносят эквидистантно ее поверхности слой капиллярно-пористого жаростойкого материала. Капиллярно-пористая структура представляет собой мелкопористую сетку саржевого плетения из тонкой проволоки, выполненной из нержавеющей стали, исключающей химическое взаимодействие с материалом, способным к интенсивному парообразованию при температуре формования, например, из нержавеющей проволоки с толщиной проволочек основы 0,09 нм и утка 0,055 нм. Сетке придается форма, повторяющая обводы полости и ее приваривают к внутренней стенке пуансона контактной электросваркой, например точечной электродуговой аргонной сваркой. According to the proposed method, a layer of capillary-porous heat-resistant material is applied to the inner surface of the punch cavity equidistantly to its surface. The capillary-porous structure is a finely porous thin-wire twill weave mesh made of stainless steel, which excludes chemical interaction with a material capable of intensive vaporization at the molding temperature, for example, stainless steel with a base wire thickness of 0.09 nm and a weft of 0.055 nm . The mesh is given a shape that repeats the contours of the cavity and is welded to the inner wall of the punch by contact electric welding, for example, spot electric arc argon welding.

После этого формующее оборудование, включающее матрицу, прессовое кольцо и пуансон, нагревают одним из известных способов, например, на газовой горелке до нижней границы температурного интервала формования конкретного стекла. Известно, что эта граница составляет 400-450^oC, например, для алюмосиликатных стекол 450^oC.After that, the forming equipment, including the die, the press ring and the punch, is heated by one of the known methods, for example, on a gas burner to the lower limit of the temperature range of the molding of a particular glass. It is known that this boundary is 400-450 ^o C, for example, for aluminosilicate glasses 450 ^o C.

Следующий этап состоит из вакуумирования полости пуансона до Pо (0,02-0,1) Па, что позволяет в дальнейшем в процессе прессформования изделий из стекла создать заданную величину давления насыщенных паров материала, способного к интенсивному парообразованию при температуре формования (теплоносителя), в герметичной полости пуансона в зависимости от величины вакуума и температуры, то есть иметь дело в дальнейшем с парами жидкого теплоносителя, находящимися в насыщенном состоянии и подчиняющимися уравнению состояния идеального газа:

где P- давление насыщенных паров теплоносителя,
V объем полости пуансона,
m масса насыщенных паров теплоносителя и полости,
R универсальная газовая постоянная,
T температура в градусах Кельвина,
m молекулярный вес теплоносителя.The next stage consists of evacuating the punch cavity to Po (0.02-0.1) Pa, which allows us to create a predetermined value of the saturated vapor pressure of the material, capable of intensive vaporization at the molding temperature (coolant), in the process of molding glass products sealed cavity of the punch, depending on the magnitude of the vacuum and temperature, that is, to deal in the future with vapors of the heat transfer fluid in a saturated state and obeying the equation of state of an ideal gas:

where P is the pressure of saturated vapor of the coolant,
V is the volume of the cavity of the punch,
m is the mass of saturated vapor of the coolant and cavity,
R universal gas constant,
T is the temperature in degrees Kelvin,
m molecular weight of the coolant.

Наряду с этим при вакуумировании из полости пуансона удаляются газы, содержащиеся в воздухе, которые могут существенно влиять на работу пуансона, блокируя часть рабочей поверхности приспособления для терморегуляции материала, способного к интенсивному парообразованию при температуре формования (конденсатора). Наряду с этим удаление кислорода воздуха из полости пуансона необходимо с целью исключения или по крайней мере уменьшения образования оксидов, которые могут скапливаться в областях интенсивного испарения теплоносителя и закупоривать капиллярные отверстия капиллярно-пористой структуры. Along with this, when evacuating, gases contained in the air are removed from the punch cavity, which can significantly affect the work of the punch, blocking part of the working surface of the device for thermoregulation of the material, which is capable of intensive vaporization at the molding temperature (condenser). Along with this, the removal of air oxygen from the punch cavity is necessary in order to eliminate or at least reduce the formation of oxides, which can accumulate in areas of intense evaporation of the coolant and clog the capillary openings of the capillary-porous structure.

Проведенные эксперименты показывают, что удовлетворение указанных требований достигается при вакуумировании полости пуансона в диапазоне давления Pо (0,02-0,1) Па. При этом верхняя граница Pо 0,1 Па, установленная экспериментально, выбрана из условий допустимого накопления оксидов на пористой структуре в процессе работы пуансона, заметно не сказывающегося на капиллярных свойствах пористого материала в зоне интенсивного испарения теплоносителя (полюс пуансона). The experiments show that the satisfaction of these requirements is achieved by evacuating the punch cavity in the pressure range Po (0.02-0.1) Pa. In this case, the upper limit of Po 0.1 Pa, established experimentally, is selected from the conditions of permissible accumulation of oxides on the porous structure during the operation of the punch, which does not noticeably affect the capillary properties of the porous material in the zone of intense evaporation of the coolant (punch pole).

Нижняя граница Pо 0,0 2 Па, в принципе, может быть равной нулю. Однако достижение глубокого вакуума требует дорогостоящего оборудования и значительных затрат времени. Использование лабораторного вакуумного оборудования позволяет без заметных затрат достигать Pо (0,02-0,1) Па. Дальнейшее понижение этого давления практически не сказывалось в процессе прессформования на работе пуансона. The lower limit of P o 0.0 2 Pa, in principle, can be equal to zero. However, achieving a deep vacuum requires expensive equipment and a significant investment of time. The use of laboratory vacuum equipment makes it possible to reach Po (0.02-0.1) Pa without noticeable costs. A further decrease in this pressure had practically no effect on the work of the punch during the molding process.

Таким образом, целесообразно вакуумировать полость пуансона до Pо (0,02-0,1) Па. Thus, it is advisable to evacuate the punch cavity to Po (0.02-0.1) Pa.

После достижения необходимого вакуума в полости пуансона подают материал, способный к интенсивному парообразованию при температуре формования, разогретый до нижней температуры формования в количестве m, где
m = (1,03-1,07)ρSδ, (1)
то есть в количестве, несколько превышающем необходимое для заполнения полости формующего элемента насыщенными парами этого материала и пропитывания ими слоя коррозионно-жаростойкого материала.After reaching the necessary vacuum, a material is fed into the punch cavity capable of intensive vaporization at the molding temperature, heated to the lower molding temperature in the amount of m, where
m = (1.03-1.07) ρSδ, (1)
that is, in an amount slightly exceeding that required to fill the cavity of the forming element with saturated vapors of this material and soak them with a layer of corrosion-heat-resistant material.

Из соотношения (1) видно, что это количество пропорционально плотности указанного материала, площади внутренней поверхности полости пуансона и толщине слоя коррозионно-жаростойкого материала. При этом количество подаваемого материала на 3-7% превышает необходимое для полного заполнения полости пуансона насыщенными парами этого материала. При этом указанный материал в жидком состоянии заполняет пористую структуру сетки по всей внутренней полости пуансона. From relation (1) it can be seen that this amount is proportional to the density of the specified material, the area of the inner surface of the punch cavity and the thickness of the layer of corrosion-resistant material. At the same time, the amount of supplied material is 3-7% higher than that necessary to completely fill the punch cavity with saturated vapors of this material. Moreover, the specified material in a liquid state fills the porous structure of the mesh throughout the inner cavity of the punch.

Нижнее значение по массе теплоносителя обусловлено явлением возгонки теплоносителя от области интенсивного теплоотвода (полюс пуансона) в нижней части пуансона к области его конденсации в верхней части пуансона. Здесь пары жидкого материала конденсируются в виде капель, и таким образом происходит перераспределение теплоносителя в полости пуансона. The lower value of the mass of the coolant is due to the phenomenon of sublimation of the coolant from the region of intense heat removal (the pole of the punch) in the lower part of the punch to the region of condensation in the upper part of the punch. Here, the vapor of the liquid material condenses in the form of droplets, and thus the redistribution of the coolant in the cavity of the punch.

Проведенные эксперименты показали, что подача теплоносителя в количестве, на 3% превышающем необходимое для пропитки сетки, позволяет избежать нехватки теплоносителя на сетке. Верхнее значение избыточного количества теплоносителя в 7% обусловлено явлением, связанным с пересыханием пленки жидкого теплоносителя в месте интенсивного теплоотвода. Пересыхание пленки жидкого теплоносителя приведет к возникновению аварийной ситуации, связанной с локальным перегревом стенки пуансона (локальный кризис теплообмена). The experiments showed that the supply of coolant in an amount 3% higher than that required for the impregnation of the mesh avoids the lack of coolant on the mesh. The upper value of the excess amount of coolant in 7% is due to the phenomenon associated with the drying of the film of liquid coolant in the place of intense heat removal. Drying of the film of liquid coolant will lead to an emergency situation associated with local overheating of the punch wall (local heat exchange crisis).

Проведенные эксперименты показали, что избыточная подача теплоносителя на 7% выше необходимого для пропитки сетки позволяет избежать в процессе прессформования этого явления. Одновременное удовлетворение этим требованиям влечет за собой условие для избыточного количества (Δm) теплоносителя. The experiments showed that the excess supply of the coolant is 7% higher than that necessary for the mesh impregnation, which avoids this phenomenon during molding. The simultaneous satisfaction of these requirements entails the condition for an excess amount (Δm) of coolant.

Δm = (3-7)% .
В качестве материала, способного к интенсивному парообразованию при температуре формования, используют металлы из группы щелочных, взятые порознь или в сочетании, например цезий, рубидий, калий, натрий или эвтектический сплав калия с натрием. Однако в интервале температур прессформования наилучшими теплофизическими свойствами обладает натрий.Δm = (3-7)%.
As a material capable of intensive vaporization at the molding temperature, alkali metals are used, taken separately or in combination, for example, cesium, rubidium, potassium, sodium or a eutectic alloy of potassium with sodium. However, in the temperature range of the molding, sodium has the best thermophysical properties.

После вакуумирования полости пуансона и заполнения ее жидким металлом, полость пуансона герметизируют. Пуансон устанавливают в зажимное устройство пресса и после подачи порции стекломассы в матрицу пуансон опускают, деформируя стекломассу, что придает ей необходимую форму. В момент контакта пуансона со стекломассой начинается интенсивный теплообмен между формующей поверхностью пуансона и расплавленной стекломассой. Тепловой поток, поступающий от стекломассы к нижней наиболее теплонапряженной части пуансона, отбирается за счет испарения пленки жидкого металлического теплоносителя и переносится потоком насыщенных паров в верхнюю наименее нагретую часть пуансона, где насыщенные пары теплоносителя конденсируются, отдавая скрытую теплоту парообразования конденсатору и внутренним стенкам верхней части пуансона. Этому способствует высокая теплопроводность жидкометаллической пленки, посредством которой тепло от нижней более нагретой части пуансона передается к ее верхней части. After evacuation of the punch cavity and filling it with liquid metal, the punch cavity is sealed. The punch is installed in the clamping device of the press and after feeding a portion of the molten glass into the die, the punch is lowered, deforming the molten glass, which gives it the necessary shape. At the moment of contact of the punch with the glass melt, intense heat exchange begins between the forming surface of the punch and the molten glass melt. The heat flux coming from the glass mass to the lower most heat-stressed part of the punch is selected by evaporation of the liquid metal coolant film and is transferred by the saturated vapor stream to the upper least heated part of the punch, where the saturated coolant vapors condense, giving the latent heat of vaporization to the condenser and the inner walls of the upper part . This is facilitated by the high thermal conductivity of the liquid metal film, by which heat is transferred from the lower, warmer part of the punch to its upper part.

В местах интенсивного испарения жидкого натрия, где имеет место повышенный расход теплоносителя, его расход восполняется вновь поступающим жидким натрием за счет капиллярного напора теплоносителя в капиллярно-пористой структуре. In places of intense evaporation of liquid sodium, where there is an increased flow rate of the coolant, its flow rate is replenished by newly incoming liquid sodium due to the capillary pressure of the coolant in the capillary-porous structure.

Таким образом в процессе прессформования происходит непрерывная циркуляция теплоносителя, обеспечивающая перенос тепла в пуансоне от "горячих" участков к "холодным". Отбираемые потоки практически безинерционно транспортируются паром и передают тепло относительно "холодным" за счет конденсации насыщенных паров в виде скрытой теплоты парообразования. Thus, in the molding process, a continuous circulation of the coolant occurs, which ensures heat transfer in the punch from the “hot” to the “cold” sections. Selected streams are practically inertia-free transported by steam and transfer heat relatively “cold” due to condensation of saturated vapors in the form of latent heat of vaporization.

Регулирование температуры формующей поверхности пуансона в течение процесса формования производится путем изменения давления насыщенных паров теплоносителя в полости пуансона от P₁ до P₂ за счет регулирования хладагента в конденсаторе. При этом необходимо отметить, что в полости пуансона в каждый момент времени будет иметь место практически изотермическое распределение температур.The temperature control of the forming surface of the punch during the molding process is carried out by changing the pressure of saturated vapor of the coolant in the cavity of the punch from P ₁ to P ₂ due to the regulation of the refrigerant in the condenser. It should be noted that in the cavity of the punch at each instant of time there will be a practically isothermal temperature distribution.

Действительно, в условиях термодинамического равновесия между конденсатом и насыщенным паром жидкого металла связь между температурой и давлением определяется известной вышеуказанной зависимостью (3). Indeed, under conditions of thermodynamic equilibrium between a condensate and saturated vapor of a liquid metal, the relationship between temperature and pressure is determined by the known dependence (3).

Если в такой системе по какой-либо причине появляется участок формующей поверхности пуансона с температурой T₁ меньшей T, определяемой соотношением термодинамического равновесия, то на данном участке полости пуансона насыщенный пар становится перенасыщенным и происходит его конденсация с выделением скрытой теплоты парообразования. В случае, если температура какого-либо участка формующей поверхности пуансона повышается, то есть T₁ больше T, то на данном участке полости пуансона конденсат жидкого металла переходит в насыщенный пар, отбирая тем самым тепло от указанного участка. Количество отобранного при этом тепла определяется массой испарившегося теплоносителя и величиной скрытой теплоты парообразования. Таким образом наличие в системе двух описанных процессов обеспечивает изотермическое безинерционное перераспределение тепла по всей внутренней поверхности пуансона.If for some reason a portion of the forming surface of the punch with a temperature T ₁ less _than T, determined by the ratio of thermodynamic equilibrium, appears in such a system, then in this section of the cavity of the punch saturated steam becomes supersaturated and it condenses with the release of latent heat of vaporization. If the temperature of any part of the forming surface of the punch increases, that is, T _{1 is} greater than T, then in this part of the cavity of the punch, the condensate of the molten metal passes into saturated steam, thereby removing heat from the specified part. The amount of heat taken in this case is determined by the mass of the evaporated coolant and the latent heat of vaporization. Thus, the presence of two described processes in the system ensures an isothermal inertial redistribution of heat over the entire inner surface of the punch.

Заданная температура формующей поверхности пуансона в процессе формования стекла обеспечивается путем регулирования давления насыщенных паров теплоносителя в соответствии с условиями термодинамического равновесия при смещении равновесного состояния в сторону меньшей или большей температуры. The set temperature of the forming surface of the punch in the process of forming glass is provided by adjusting the pressure of saturated vapor of the coolant in accordance with the conditions of thermodynamic equilibrium when the equilibrium state is shifted to a lower or higher temperature.

Для этого в полости пуансона создают давление насыщенных паров натрия P₁-P₂ кПа.To do this, create a pressure of saturated sodium vapor P ₁ -P ₂ kPa in the punch cavity.

Выбор граничных значений давления насыщенных паров теплоносителя обусловлен наличием оптимального диапазона температур формующих поверхностей при формовании стекла. The choice of the boundary values of the pressure of the saturated vapor of the coolant is due to the presence of the optimal temperature range of the forming surfaces during the formation of glass.

При температурах формующих поверхностей ниже нижнего предела в процессе прессформования появляются такие виды дефектов как кованность поверхности изделия, микротрещины, коробление и другие. Известно, что эта температура равна 400^oC.At temperatures of the forming surfaces below the lower limit, such types of defects as forging of the product surface, microcracks, warping, and others appear in the molding process. It is known that this temperature is 400 ^o C.

Верхняя температурная граница обусловлена термодиффузией расплава стекла в металл формующих поверхностей и появлением окалины. Эта температура равна 650^oC. Таким образом в процессе прессформования отбор тепла от формующих поверхностей необходимо регулировать так, чтобы их температура находилась в диапазоне 400-650^oC.The upper temperature limit is due to thermal diffusion of the molten glass into the metal of the forming surfaces and the appearance of scale. This temperature is 650 ^o C. Thus, during the molding process, the heat removal from the forming surfaces must be regulated so that their temperature is in the range of 400-650 ^o C.

В условиях термодинамического равновесия между конденсатом (теплоносителем) и насыщенным паром жидкого металла связь между температурой и давлением определяется вышеуказанным уравнением (3) состояния идеального газа. Under conditions of thermodynamic equilibrium between the condensate (coolant) and the saturated vapor of the liquid metal, the relationship between temperature and pressure is determined by the above equation (3) of the state of an ideal gas.

Из соотношения (3) видно, что изменяя давление насыщенных паров натрия в полости пуансона, можно регулировать температуру формующих поверхностей. Кроме того, из соотношения (3) следует, что для того, чтобы обеспечить температуру формующих поверхностей T₁= 400^oC, необходимо обеспечить в полости давление паров натрия P₁ 0,08 кПа, а для обеспечения температуры формования поверхностей T₂=650^oC для паров натрия необходимо поддерживать давление его насыщенных паров натрия P₂ 12 кПа.From relation (3) it is seen that by changing the pressure of saturated sodium vapor in the punch cavity, it is possible to control the temperature of the forming surfaces. In addition, from relation (3) it follows that in order to ensure the temperature of the forming surfaces T ₁ = 400 ^o C, it is necessary to provide sodium vapor pressure P ₁ 0.08 kPa in the cavity, and to ensure the temperature of forming surfaces T ₂ = 650 ^o C for sodium vapor it is necessary to maintain the pressure of its saturated sodium vapor P ₂ 12 kPa.

На оборудовании, выполненном согласно изобретению, проводилось опытно-промышленное формование аэронавигационных светофильтров и кухонной посуды из термостойких цветных и тонированных стекол. При этом исследовались различные варианты заполнения элементов формующего оборудования как по количеству материала, способного к интенсивному парообразованию при температуре формования, так и по использованию разнообразных материалов при различных технологических параметрах способа. On the equipment made according to the invention, pilot-industrial molding of air navigation filters and kitchen utensils from heat-resistant colored and tinted glasses was carried out. At the same time, various options were studied for filling elements of the forming equipment both in the amount of material capable of intensive vaporization at the molding temperature and in the use of various materials for various technological parameters of the method.

Анализ результатов опытно-промышленного формования изделий приведен в таблице. Для сопоставления в таблице (примеры 14, 15) указаны результаты, полученные при формовании этих же изделий на цельнометаллических конструкциях формующего оборудования. The analysis of the results of experimental industrial molding of products is given in the table. For comparison, the table (examples 14, 15) shows the results obtained by molding the same products on all-metal structures of forming equipment.

Как видно из приведенных примеров использование предлагаемого изобретения позволяет достичь высокого качества изделий вне зависимости от их геометрии и толщины, а также скорости формования. As can be seen from the above examples, the use of the invention allows to achieve high quality products regardless of their geometry and thickness, as well as the speed of molding.

На фиг. 1 изображен комплект формующего оборудования, выполненный согласно изобретению; на фиг. 2 пуансон, выполненный согласно изобретению, частичный разрез. Лучший вариант осуществления изобретения. In FIG. 1 shows a set of forming equipment made according to the invention; in FIG. 2 punch made according to the invention, partial section. The best embodiment of the invention.

Устройство для изготовления стеклоизделий содержит формующее оборудование, включающее пуансон 1 (фиг. 1), матрицу 2, формовое кольцо 3. A device for the manufacture of glassware contains forming equipment, including a punch 1 (Fig. 1), a matrix 2, a shaped ring 3.

Согласно изобретению по меньшей мере один формующий элемент выполнен полым. According to the invention, at least one forming element is hollow.

Для облегчения понятия сущности изобретения здесь будет рассмотрен пример, когда полым выполнен пуансон (фиг. 2). To facilitate the concept of the invention, an example will be considered here when a punch is made hollow (FIG. 2).

Пуансон 1, изображенный на фиг. 2, предназначен для формования светофильтров бортовых навигационных огней и имеет герметичную полость 4. На внутренней поверхности пуансона 1 в полости 4 расположен слой коррозионно-жаростойкого материала в виде сетки 5 из нержавеющей стали, жестко закрепленной на внутренней поверхности пуансона 1, например, путем точечной сварки. Возможно крепление сетки 5 к внутренней поверхности пуансона 1 и другими известными методами. The punch 1 shown in FIG. 2, is designed for forming filters onboard navigation lights and has a sealed cavity 4. On the inner surface of the punch 1 in the cavity 4 there is a layer of corrosion-resistant material in the form of a stainless steel mesh 5, rigidly fixed to the inner surface of the punch 1, for example, by spot welding . It is possible to fasten the mesh 5 to the inner surface of the punch 1 and other known methods.

Наиболее целесообразно использование сетки 5 с мелкой ячейкой, выполненной из нержавеющей стали, которая позволяет создать на внутренней поверхности пуансона 1 капиллярно-пористую структуру ("фитиль"), по которой в процессе формования циркулирует жидкий натрий. It is most advisable to use a mesh 5 with a small cell made of stainless steel, which allows you to create a capillary-porous structure ("wick") on the inner surface of the punch 1, through which liquid sodium circulates during molding.

В зависимости от конфигурации формующего элемента, его геометрических размеров можно монтировать несколько слоев сетки 5 на внутреннюю поверхность, тем самым увеличивая толщину слоя и, соответственно, количество циркулирующего натрия. Depending on the configuration of the forming element, its geometric dimensions, several layers of the grid 5 can be mounted on the inner surface, thereby increasing the thickness of the layer and, accordingly, the amount of circulating sodium.

При этом необходимым условием работоспособности устройства является жесткое и плотное присоединение сетки 5 к стенке 6 на внутренней поверхности формующего элемента. In this case, a necessary condition for the operability of the device is a rigid and tight connection of the mesh 5 to the wall 6 on the inner surface of the forming element.

Такого рода крепление сетки 5 обеспечивает смачивание всей внутренней поверхности формующего элемента жидким натрием и создает наиболее благоприятные условия для теплоотвода. This kind of fastening of the mesh 5 provides wetting of the entire inner surface of the forming element with liquid sodium and creates the most favorable conditions for heat removal.

Сетка 5, выполненная из нержавеющей стали, наиболее полно отвечает требованиям по химической инертности к жидкому натрию при высоких температурах, что исключает образование отложений на пористой структуре и закупоривание ее пор. Mesh 5, made of stainless steel, most fully meets the requirements for chemical inertness to liquid sodium at high temperatures, which eliminates the formation of deposits on the porous structure and clogging of its pores.

В полости 4 пуансона 1 расположен материал 7, способный к интенсивному парообразованию при температуре формования. Как указывалось выше, в качестве такого материала используются металлы из группы щелочноземельных, взятые порознь или в сочетании. Наиболее предпочтительно использование натрия. In the cavity 4 of the punch 1 is a material 7 capable of intensive vaporization at the molding temperature. As indicated above, metals from the group of alkaline earth metals taken separately or in combination are used as such a material. Most preferably sodium is used.

Устройство для изготовления стеклоизделий имеет приспособление для терморегуляции материала, способного к интенсивному парообразованию в интервале температур формования. The device for the manufacture of glass products has a device for thermoregulation of a material capable of intensive vaporization in the temperature range of molding.

В качестве приспособления для терморегуляции паров натрия в интервале температур формования в данном примере используется конденсатор 8, выполненный в виде спиралеобразной трубки 9, расположенной в полости 4 пуансона 1. Концы трубки 9, через которые подводится и отводится хладагент, выведены наружу в хвостовой части пуансона 1. В качестве хладагента может быть использован сжатый воздух, вода, водовоздушная смесь или газообразный азот. As a device for the thermoregulation of sodium vapor in the molding temperature range, in this example, a capacitor 8 is used, made in the form of a spiral-shaped tube 9 located in the cavity 4 of the punch 1. The ends of the pipe 9, through which the refrigerant is supplied and removed, are brought out to the outside of the punch 1 As a refrigerant, compressed air, water, a water-air mixture or nitrogen gas can be used.

Количество подаваемого хладагента регулируется специальным известным приспособлением 10 в зависимости от температуры паров натрия в процессе формования, которая измеряется с помощью термопары 11. The amount of refrigerant supplied is regulated by a special known device 10 depending on the temperature of the sodium vapor in the molding process, which is measured using a thermocouple 11.

Возможны и другие варианты исполнения конденсатора, например в виде трубки Фильде. Other capacitor designs are possible, such as in the form of a Field tube.

В стенке 6 пуансона 1 установлен штуцер 12, сообщенный с приспособлением для вакуумирования его полости. Приспособление для вакуумирования на чертеже не показано, так как в качестве него могут быть использованы известные аппараты, например вакуумный насос. In the wall 6 of the punch 1 is installed fitting 12, in communication with the device for evacuation of its cavity. A device for evacuation is not shown in the drawing, since known devices, for example a vacuum pump, can be used as it.

Кроме того, штуцер 12 выполняет и другую функцию. Через него подается натрий в полость 4 пуансона 1. In addition, the nozzle 12 performs another function. Through it, sodium is supplied into the cavity 4 of the punch 1.

Количество натрия должно на 3-7% превышать необходимое для заполнения его парами полости пуансона при температуре формования и пропитывания (заполнения) им слоя металлической сетки 5. The amount of sodium should be 3-7% higher than what is needed to fill it with vapors of the punch cavity at the temperature of molding and soaking (filling) it with a layer of metal mesh 5.

Все, что написано относительно пуансона, в равной мере относится к матрице и прессовому кольцу, в том случае, когда они выполнены полыми. Everything written on the punch applies equally to the die and the press ring, when they are hollow.

Устройство для изготовления стеклоизделий работает следующим образом. A device for the manufacture of glass works as follows.

К внутренней поверхности полого пуансона 1 прикрепляют, например, путем точечной сварки, коррозионно-жаростойкий пористый материал в виде двух слоем сетки 5 с мелкой ячейкой, выполненной из нержавеющей стали. To the inner surface of the hollow punch 1 is attached, for example, by spot welding, a corrosion-heat-resistant porous material in the form of two layers of mesh 5 with a small cell made of stainless steel.

Пуансон 1 нагревают до температуры формования любым известным способом, например, на газовой горелке или путем кратковременного его опускания в порцию расплавленного стекла. The punch 1 is heated to the molding temperature by any known method, for example, on a gas burner or by briefly lowering it into a portion of molten glass.

Далее через штуцер 12 при помощи специального приспособления, например вакуумного насоса, производят вакуумирование полости 4 пуансона 1, после чего через тот же штуцер 12 подают в полость пуансона 1 металлический натрий в расплавленном состоянии в количестве, на 3-7% превышающем необходимое для заполнения полости его парами и пропитывания им слоя коррозионно-жаростойкой пористой сетки 5. Then through the nozzle 12 using a special device, such as a vacuum pump, the cavity 4 of the punch 1 is evacuated, after which through the same nozzle 12 metal sodium is fed into the cavity of the punch 1 in a molten state in an amount 3-7% higher than that required to fill the cavity its vapor and impregnation of a layer of corrosion-resistant porous mesh 5.

При этом одна часть натрия интенсивно испаряется и происходит заполнение полости 4 пуансона 1 его парами до создания давления Pо (0,02-0,1) Па. Вторая часть натрия в жидком виде впитывается (всасывается) пористым коррозионно-жаростойким слоем и полностью пропитывает его, тем самым смачивая внутреннюю поверхность полости пуансона. In this case, one part of the sodium intensively evaporates and the cavity 4 of the punch 1 is filled with its vapor until pressure P0 (0.02-0.1) Pa is created. The second part of sodium in liquid form is absorbed (absorbed) by the porous corrosion-resistant layer and completely impregnates it, thereby wetting the inner surface of the punch cavity.

После чего верхняя часть 12 герметично закрывается. Then the upper part 12 is hermetically closed.

Далее в матрицу Ц подают порцию стекломассы, опускают прессовое кольцо 3 и пуансон 1. Next, a portion of the molten glass is fed into the matrix C. The press ring 3 and the punch 1 are lowered.

При этом через стенку 6 пуансона 1, контактирующую со стекломассой и имеющую низкое термическое сопротивление, передается тепло от стекломассы к его внутренней поверхности, на которой расположен слой металлической сетки 5, заполненной жидким натрием. В момент формования температуры стеклоизделия и поверхности пуансона 1, контактирующей со стекломассой, неравномерны. Как правило, средняя часть пуансона 1 имеет более высокую температуру. Соответственно и температура внутренней поверхности его полости 4 и слоя металлической сетки 5, прилегающей к ней, также будет неравномерна. Имеющий место перепад температур вызовет перемещение жидкого натрия из наименее нагретый участков к более нагретым. Вместе с натрием будет, соответственно, переноситься и тепло. Причем циркуляция натрия происходит с очень большой скоростью, так как весь процесс осуществляется в вакууме. При этом скорость циркуляции (скорость переноса тепла) будет тем больше, чем больше градиент температур на рабочей поверхности пуансона 1. Moreover, through the wall 6 of the punch 1, which is in contact with the glass melt and having a low thermal resistance, heat is transferred from the glass melt to its inner surface, on which is located a layer of a metal mesh 5 filled with liquid sodium. At the time of forming the temperature of the glass product and the surface of the punch 1 in contact with the glass mass, are uneven. As a rule, the middle part of the punch 1 has a higher temperature. Accordingly, the temperature of the inner surface of its cavity 4 and the layer of metal mesh 5 adjacent to it will also be uneven. The resulting temperature difference will cause the movement of liquid sodium from the least heated areas to more heated. Together with sodium, heat will be transferred, respectively. Moreover, the circulation of sodium occurs at a very high speed, since the whole process is carried out in a vacuum. Moreover, the circulation velocity (heat transfer rate) will be the greater, the greater the temperature gradient on the working surface of the punch 1.

Одновременно увеличится интенсивность испарения натрия, что повлечет за собой увеличение давления в полости пуансона до P₂ 12 кПа. При этом пары натрия конденсируются на поверхности спиралеобразной трубки 9 конденсатора 8, расположенного внутри полости 4 пуансона 1, и в виде капель натрия падают вниз, затем вновь испаряются и цикл повторяется.At the same time, the evaporation rate of sodium will increase, which will entail an increase in pressure in the punch cavity to P ₂ 12 kPa. In this case, sodium vapor condenses on the surface of the spiral-shaped tube 9 of the capacitor 8 located inside the cavity 4 of the punch 1, and in the form of sodium droplets fall down, then evaporate again and the cycle repeats.

Регулирование давления насыщенных паров натрия ведется при помощи конденсатора автоматически. Так в случает повышения температуры формующих поверхностей, что имеет место при высоких скоростях формования, повышается температура в полости 4 пуансона 1, увеличивается интенсивность испарения натрия и повышается давление его паров. Одновременно термопара 11 подает сигнал на устройство, регулирующее подачу хладагента, которое увеличивает его подачу в конденсатор. При этом увеличивается интенсивность конденсации паров натрия и их давление в полости 4 пуансона 1 снижается до первоначального. The pressure control of saturated sodium vapor is carried out automatically using a condenser. So in the case of a rise in temperature of the forming surfaces, which occurs at high molding speeds, the temperature in the cavity 4 of the punch 1 rises, the evaporation rate of sodium increases and the vapor pressure increases. At the same time, the thermocouple 11 sends a signal to the device that regulates the flow of refrigerant, which increases its supply to the condenser. This increases the intensity of condensation of sodium vapor and their pressure in the cavity 4 of the punch 1 is reduced to the original.

Таким образом можно поддерживать температуру поверхности пуансона 1 на необходимом уровне, обеспечивающем высокую производительность оборудования и качество формуемых изделий. Thus, it is possible to maintain the surface temperature of the punch 1 at the required level, ensuring high productivity of the equipment and the quality of the molded products.

Используя настоящее устройство при формовании светофильтров из термического стекла, были получены следующие результаты:
увеличена скорость формования в 1,5-2 раза;
снижена масса изделий на 15-30% за счет уменьшения толщины их стенки;
на изделиях полностью отсутствовала кованность (волнистость), что повысило их светотехнические характеристики и товарный вид;
увеличен выход годных изделий в 1,5-2 раза за счет существенного снижения таких видов брака, как посечка, разнотолщинность.Using the present device in the formation of thermal glass filters, the following results were obtained:
molding speed increased by 1.5-2 times;
the mass of products is reduced by 15-30% due to a decrease in the thickness of their wall;
forged products (waviness) were completely absent on the products, which increased their lighting characteristics and presentation;
the yield of suitable products was increased by a factor of 1.5–2 due to a significant reduction in such types of defects as cutting, thickness variation.

Промышленная применимость. Industrial applicability.

Предлагаемый способ и устройство могут быть использованы в области стекольного производства при формовании изделий разнообразных геометрических параметров различного типа стекол, а также при формовании изделий из металла, пластических масс, стеклопластиков. The proposed method and device can be used in the field of glass production in the molding of products of various geometric parameters of various types of glasses, as well as in the molding of metal products, plastics, fiberglass.

Наиболее эффективно предлагаемое изобретение может быть использовано при прессформовании изделий из стекла с повышенными требованиями к качеству поверхности изделий, к их весовым и светотехническим характеристикам. Most effectively, the invention can be used in the molding of glass products with increased requirements for surface quality of products, their weight and lighting characteristics.

Claims

1. A method of manufacturing glassware, comprising feeding portions of molten glass and molding them by means of molding equipment comprising at least one hollow molding element, in the cavity of which material capable of intensive vaporization at the molding temperature is placed before feeding molten glass, the molding element is heated to a temperature molding, and then carry out thermoregulation of the specified material in the temperature range of the molding, characterized in that the inner surface of the floor of the molding element is covered with a layer of corrosion-resistant porous material and after heating the molding element, its cavity is evacuated to 0.02 0.01 Pa, material capable of intensive vaporization at the molding temperature is supplied in an amount slightly exceeding that required to fill the cavity of the molding element with saturated vapors of this material and impregnation of a layer of corrosion-heat-resistant material.

2. The method according to p. 1, characterized in that the material capable of intensive vaporization at the molding temperature is fed into the cavity of the forming element in an amount 3 7% higher than that required to fill the cavity of the forming element with saturated vapors of this material and soaking it with a layer of corrosion - heat resistant material.

3. The method according to p. 2, characterized in that the amount of material capable of intensive vaporization at the molding temperature is directly proportional to its density, the area of the inner surface in the cavity of the forming element and the thickness of the layer of corrosion-resistant material.

4. The method according to p. 3, characterized in that as a material capable of intensive vaporization at the molding temperature, metals from the alkaline group are used, taken separately or in combination.

5. The method according to p. 4, characterized in that sodium is used as alkali metals.

6. The method according to p. 5, characterized in that in the cavity of the forming element create a pressure of saturated sodium vapor from about 0.08 to about 12 kPa.

7. The method according to p. 6, characterized in that as a corrosion-heat-resistant porous material using a material that excludes chemical interaction with sodium.

8. The method according to p. 7, characterized in that the material excluding chemical interaction with sodium is formed in the form of a metal mesh.

9. A device for the manufacture of glassware containing equipment comprising at least one molding element with a sealed cavity in which a material capable of intensive vaporization at a molding temperature is placed, the device having a device for thermoregulating said material in the molding temperature range, characterized in that a layer of corrosion-heat-resistant porous material is placed on the inner surface of the hollow forming element, and a wall is installed in the wall of this forming element a fitting is mounted for evacuating the cavity of the forming element and supplying it with material capable of intensive vaporization at the molding temperature, which is placed in the cavity of the forming element in an amount slightly higher than that required to fill the cavity of the forming element with saturated vapors of this material and soaking it with a layer of corrosion-resistant porous material.

10. The device according to p. 9, characterized in that in the cavity of the forming element as a material capable of intensive vaporization at the molding temperature, at least one metal from the alkaline group is placed.

11. The device according to p. 10, characterized in that sodium is placed in the cavity of the forming element as a metal from the group of alkali.

12. The device according to p. 11, characterized in that on the inner surface in the cavity of the forming element as a layer of corrosion-resistant material placed a layer of material that excludes chemical exposure to sodium.

13. The device according to p. 12, characterized in that the layer of material that excludes chemical interaction with sodium, is a metal mesh, rigidly fixed to the inner surface in the cavity of the forming element.