SU1100261A1

SU1100261A1 - Method for strengthening glass products and frame for machine for strengthening glass products

Info

Publication number: SU1100261A1
Application number: SU823474434A
Authority: SU
Inventors: Ахмед Магомедович Бутаев; Роза Петровна Келина; Галина Ивановна Баранцева
Original assignee: Предприятие П/Я А-7840
Priority date: 1982-07-21
Filing date: 1982-07-21
Publication date: 1984-06-30

Abstract

1. Способ упрочнени изделий из стекла путем предварительного нагрева , обработки в расплаве нитрата ка-. ЛИЯ и последующего охлаждени , о т личающийс тем, что, с целью повышени качества механически полированных изделий толщиной 1530 мм за счет исключени сколов и фицов на гран х, в процессе охлаждени при 330-350 С осуществл ют вьщерж у в течение 1-2 ч. (Л1. The method of hardening glass products by preheating, melt processing of ka-nitrate. LIA and subsequent cooling, which is characterized by the fact that, in order to improve the quality of mechanically polished products with a thickness of 1530 mm due to the exclusion of chips and facets on the edges, in the process of cooling at 330-350 ° C, it is carried out within 1-2 hours . (L

Description

2, Рамка к установке дл упрочнейи изделий из стекла, содержаща каркас и расположенные на его внутренней поверхности захваты, о т п ичающа с тем, что, с целью . повышени качества механически голированных изделий толщиной 15-30 мм засчет исключени сколов и фицов на гран х, рамка снабжена термокомпенсаторами и содержит не более трех захватов , каждый из которых, кроме одного , соединен с каркасом и/или друг с другом через термокомпенсаторы, причем захваты расположены так, что их опорные поверхности образуют угол равный углу между гран ми издели , а опорна поверхность хот бы одного захвата смонтирована с возможностью образовани угла ЗО-бО с горизонтальной плоскостью.2, Frame for installation for reinforced glass products, containing the frame and the grippers located on its inner surface, which is so designed for the purpose. improving the quality of mechanically grounded products with a thickness of 15-30 mm due to the elimination of chips and fits on the faces, the frame is equipped with thermal compensators and contains no more than three grippers, each of which, except one, is connected to the frame and / or with each other through thermal compensators, and the grips They are arranged so that their supporting surfaces form an angle equal to the angle between the edges of the product, and the supporting surface of at least one gripper is mounted with the possibility of forming an AOR angle with a horizontal plane.

Изобретение относитс к упрочнению стеклоизделий, преимущественно толщиной 15-30 №1, методом низкотемпера урного ионного обмена и может быть использовано в стекольной промьшшенности дл получени стеклоизделий с высокими оптико-механическим свойствами. Известен способ упрочнени издели из стекла путем ионного обмена, при котором нагрев изделий осуществл ют при повьдиении температуры со скоростью 4-8 градА ин сначала до температуры , близкой к температуре расплава с дальнейшим нагревом в расплаве соли до температуры, равной 0,9-1,1 температуры трансформации стекла с последующей обработкой в расплаве нитрата кали при этой тe mepatype в течение 0,1-2 ч, а охлаждение веду со скоростью Б-10 град/мин lJ. Известна также рамка к установке дл упрочнени изделий из стекла, со держаща расположенные на ее внутрен ней поверхности захваты дл креплени изделий 2. Недостаток известного способа и рамки к установке дл упрочнени изделий заключаетс в образовании сколов ,и фицов на гран х механически полированных изделий толщиной 1530 мм. Выход годных изделий составл ет не более 50%. Цель изобретени - повьшение каче .ства механически полированных изделий толщиной 15-30 мм за счет исключени сколов и фицов на гран х. Цель достигаетс тем, что согласн способу упрочнени изделий из стекла путем ступенчатого нагрева, обработки в расплаве нитрата кали и последующего охлаждени , в процессе охлаждени при 330-350 С осуществл ют выдержку в течение 1-2 ч. Рамка к установке дл упрочнени изделий из стекла, содержаща каркас .и расположенные на его внутренней поверхности захваты, снабжена термокомпенсаторами и содержит не более трех захватов, каждый из которых, кроме одного, соединены с каркасом и/или друг с другом через термокомпенсаторы , причем захваты расположены так, что их опорные поверхности ббразуют угол, равный углу между гран ми издели , а опорна поверхность хот бы одного захвата смонтирована с возможностью образовани угла 3060 с горизонтальной плоскостью. Предлагаемый способ осуществл ют следующим образом. Изделие из стекла с механически полированной поверхностью помещают в рамку, опорные поверхности захватов которой образуют угол, равный углу между гран ми издели , ввод т в камеру нагрева и нагревают ступенчатым повышением температуры не вьш1е температуры разложени соли, после чего погружают в расплав соли, где вьдерживают . По окончании режима упрочнени изделие перевод т в камеру охлаждени и охлаждают до комнатной температуры , причем при 330-350 С осуществл ют вьщержку в течение 1-2 ч. Остатки прилипшего расплава КМО удал ют промыванием в проточной воде, изделие вытирают насухо и подвергают визуальному контролю.The invention relates to the hardening of glass products, mainly 15-30 # 1 thickness, by the method of low-temperature ion exchange and can be used in the glass industry to obtain glass products with high optical and mechanical properties. There is a method of hardening glassware by ion exchange, in which the products are heated with a speed of 4-8 degrees Celsius at first to a temperature close to the melt temperature, with further heating in the molten salt to a temperature of 0.9-1, 1 of the transformation temperature of glass with subsequent processing in the melt of potassium nitrate at this te mepatype for 0.1-2 h, and cooling I conduct at a speed of B-10 deg / min lJ. Also known is the frame for the installation for strengthening glass products, containing grips for fastening products 2 located on its inner surface. A disadvantage of the known method and frame for installation for strengthening products is the formation of chips and facets on the edges of mechanically polished products with a thickness of 1530 mm The yield of products is not more than 50%. The purpose of the invention is to increase the quality of mechanically polished products with a thickness of 15-30 mm by eliminating chips and facets on the edges. The goal is achieved by agreeing to the method of hardening glass products by stepwise heating, melt processing of potassium nitrate and subsequent cooling, during the cooling process at 330-350 ° C, hold for 1-2 hours. Frame for installation for strengthening glassware containing the frame. and the grippers located on its inner surface are equipped with thermal compensators and contain no more than three grippers, each of which, except one, is connected to the frame and / or each other through thermal compensators, and the grippers are They are designed so that their bearing surfaces form an angle equal to the angle between the edges of the product, and the bearing surface of at least one gripper is mounted so as to form an angle 3060 with a horizontal plane. The proposed method is carried out as follows. A glass product with a mechanically polished surface is placed in a frame, the supporting surfaces of the grippers of which form an angle equal to the angle between the edges of the product, are introduced into the heating chamber and are heated by a stepwise increase in temperature, not the salt decomposition temperature, and then immersed in the salt melt, where . At the end of the hardening mode, the product is transferred to a cooling chamber and cooled to room temperature, and at 330-350 ° C is carried out for 1-2 hours. The remains of the adhered KMO melt are removed by washing in running water, the product is wiped dry and subjected to visual inspection .

Если толщина издели более 20 мм, то при нагреве на ступен х с температурой 150ilO°C и, 250+10°С желательно делать вьщержку в течение 1-2 ч.If the thickness of the product is more than 20 mm, then when heating on the steps with a temperature of 150ilO ° C and, 250 + 10 ° C, it is advisable to do it for 1-2 hours.

На фиг.1, 2 и 3 изображены варианты к установке дл упрочнени чзделий из стекла.Figures 1, 2 and 3 illustrate options for a plant for strengthening glass parts.

Рамка дл креплени изделий выполнена в виде металлического каркаса 1 с захватами 2, термокомпенсаторами 3, крюками дл додвески 4 и упорами захватов 5. Рамка содержит не более трех захватов 2, кавдый из которых , кроме одного, соединен с металгпической рамкой 1 и/или друг с другом через термокомпенсаторы 3, причем захваты 2;расположены так, что их опорные поверхности образуют угол, равный углу между гран ми издели 6, а опорна поверхность хот бы одного захвата смонтирована с возможностью образовани угла 30-60 с горизонтальной плоскостью.The frame for fastening products is made in the form of a metal frame 1 with grippers 2, thermal compensators 3, hooks for the attachment 4 and stops of grips 5. The frame contains no more than three grippers 2, each of which, except one, is connected to the metal frame 1 and / or other on the other through thermal compensators 3, the grips 2 being arranged so that their supporting surfaces form an angle equal to the angle between the faces of the product 6, and the supporting surface of at least one gripper is mounted with the possibility of forming an angle of 30-60 with a horizontal plane.

В р де случаев, например при упрочнении особо, ответственных издеЛИЙ ,.захваты 2 могут быть снабжены упорами, изготовленными из материала имеющего большую, чем у стекла, теплоемкость . Такой материал охлаждаетс медленнее чем стекло, и поэтому он как бы Отсасывает застьшаемый расплав от стекла на себ . Помимо большой теплоемкости такой материал должен обладать также высокой механической прочностью и не взаимодействовать с расплавом нитрата кали . Из опробованных материалов (фарфор, графит, асбест, нитрид бора, нитрид кремни , алюмооксидна керамика) наиболее хорошие результаты были получены . при использовании алюмооксидной керамики . Удельна теплоемкость алюмооксидной керамики в 3-4 раза вьше удельной теплоемкости стекла.In a number of cases, for example, during the hardening of particularly responsible articles, the grippers 2 can be provided with stops made of a material having a heat capacity that is greater than that of glass. Such a material is cooled more slowly than glass, and therefore it as if sucks the melted melt from the glass onto itself. In addition to the high heat capacity, such a material must also have high mechanical strength and not interact with the potassium nitrate melt. From tested materials (porcelain, graphite, asbestos, boron nitride, silicon nitride, alumina ceramics), the best results were obtained. when using alumina ceramics. The specific heat of alumina ceramics is 3-4 times higher than the specific heat of glass.

Упоры могут быть изготовлены различной формы, но наименьший контакт со стеклоизделием и надежное его крепление обеспечивают упоры ци- индрической формы 5. Уменьшение контакта упора со стеклоизделием приводит к уменьшению) застываемой KNO.The lugs can be made of various shapes, but the least contact with glassware and its reliable fastening provide lugs of cytodrical form 5. A decrease in the contact of the stop with glassware leads to a decrease in the solidified KNO.

Немаловажное значение имеет также расположение упоров. Наиболее удачным вл етс случай, когда один упор 5 цилиндрической формы расположен Е1доль грани стеклоиздели , а два других под углом 90° к первому (см.фиг.S). Это обеспечивает, во-перзастьшаемоие количества исключаетEqually important is the location of the stops. The most successful is the case when one stop 5 of a cylindrical shape is located E1 along the face of glass, and the other two at an angle of 90 ° to the first (see Fig. S). This ensures that a penetrating quantity excludes

и, во-вторых.and secondly.

KNOj на фасках-стеклоиз . наименее np04HoJi частиKNOj on chamfer-glass out. least np04hoji parts

Пример 1. Изделие размером 500X450X20 мм, изготовленное из боросиликатного стекла с механически полированной поверхностью помещают в описьшаемую рамку, вёод т в камеру нагрева и нагревают ступенчатым повышением температуры на 20°С с вьщержкой на каждой ступени 20 мин до , после чего погружают в расп;лав нитрата кали с температурой ;450 С, где выдерживают 96 ч. По окончании режима упрочнени изделие перевод т в камеру охлаждени и охлаждают ступенчатым снижением температуры на с выдержкой на каждой ступени в течение 20 мин до комнатной температуры, причем при осуществл ют выдержку в течение 1,0 ч. Остатки прилипшего расплава KNO удал ют промьшанием в проточной воде изделие вытирают насухо и подвергают визуальному контролю. Выход годных изделий по описываемому способу соетавл ет 97%.Example 1. A 500X450X20 mm product made of borosilicate glass with a mechanically polished surface is placed in an adjustable frame, entered into the heating chamber and heated by a stepwise temperature increase of 20 ° C with a 20-minute increase in each step, after which it is immersed; lava potassium nitrate with a temperature of 450 ° C, where it is kept for 96 hours. Upon completion of the hardening mode, the product is transferred to a cooling chamber and cooled in a stepwise decrease in temperature with an exposure at each step for 20 minutes to room temperature In this case, the exposure is carried out for 1.0 h. The remains of the adhered KNO melt are removed by washing in running water, the product is wiped dry and subjected to visual inspection. The yield of products according to the described method was 97%.

Пример 2. Изделир размером 500x450x25 мм изготовленное из стекла ОТМ 010 с полированной поверхностью устанавливали в рамку и ввод т в камеру предварительного нагрева при комнатной температуре и нагревали ступенчатым повьш1ением температуры на 25°С с вьщержкой на каждой ступени в течение 15 мин с дополнительной выдержкой на ступен х 150 и в течение 1,5 ч до 450°С, после чего погружали в расплав КЫО-г с температурой 450 С и упрочн ли в течение 96 ч. По окончании режима упрочнени изделие переводили в камеру охлаждени с температурой 450 С и охлаждали ступенчатым снижением температуры на 15 С с выдержкой на каждой ступени в течение 30 мин с дополнительной выдержкой на ступени 340 С в течение 2,0 ч до комнатной температуры. Остаки прилипшего расплава удал ли промыванием в проточной воде, изделие вытирали насухо и подвергали визуальному контролю. Выход годных изделий составл ет 85%.Example 2. A 500x450x25 mm product made of glass OTM 010 with a polished surface was placed in a frame and introduced into the preheating chamber at room temperature and heated by stepwise increase of temperature by 25 ° C with an overhang at each step for 15 minutes steps x 150 and within 1.5 hours up to 450 ° C, after which they were immersed in a KYO-g melt with a temperature of 450 ° C and strengthened for 96 hours. After the completion of the strengthening mode, the product was transferred to a cooling chamber with a temperature of 450 ° C and cooled mortar chatym temperature decrease of 15 C with an exposure at each step for 30 minutes with an additional delay stage to 340 C for 2.0 hours to room temperature. The remains of the adhered melt were removed by washing in running water, the product was wiped dry and subjected to visual inspection. The yield of products is 85%.

Пример 3. Изделие размером 500X450x25 мм, изготовленное из стекл ОТМ 010 с полированной поверхностьюExample 3. Product size 500X450x25 mm, made of glass OTM 010 with a polished surface

устанавливают в рамку, как показано на фиг.2, причем захваты 2 рамки снабжены упорами 5 цилиндрической формы, изготовленными из алюмооксидной- керамики один из которых был расположен вдоль грани стеклоиздели , а два других - под углом 90° к первому (фиг.З). Затем изделие упрочн ют, как в примере 2. Выход годных изделий составл ет 100%.set in a frame, as shown in figure 2, and the frame grips 2 are provided with stops 5 of cylindrical shape, made of alumina-ceramic, one of which was located along the face of the glass, and the other two - at an angle of 90 ° to the first (fig.Z) . The product is then strengthened as in Example 2. The yield of products is 100%.

Упрочненные в соответствии с зтим примером издели имеют следующую оптическую однородность до и после их упрочнени по ГОСТу 351478 (см.таблицуStrengthened in accordance with this example, products have the following optical uniformity before and after their strengthening according to GOST 351478 (see table

Использование данного способа упрочнени и рамки к установке дл упрочнени изделий из стекла повышают качество механически полированных изделий за счет исключени сколов и фицов на гран х.The use of this method of hardening and the frame to the installation for strengthening glass products improves the quality of mechanically polished products by eliminating chips and facets on the facets.

Claims

1. The method of hardening glass products by pre-heating, processing in the melt of ka-nitrate. cooling and subsequent cooling, in that, in order to improve the quality of mechanically polished products with a thickness of 1530 mm by eliminating chipping and fitsovna faces, in the process of cooling · at 330-350 C they hold for 1-2 hours.

2, Frame for installation for the hardening of glass products, containing the frame and the grippers located on its inner surface, which differs in that, with a view. improving the quality of mechanically grounded products with a thickness of 15-30 mm due to the elimination of chips and fits on the edges, the frame is equipped with thermal compensators and contains no more than three grippers, each of which, except for one, is connected to the frame and / or with each other through thermal compensators, and the grips arranged so that their supporting surfaces form an angle equal to the angle between the edges of the product, and the supporting surface of at least one gripper is mounted with the possibility of forming an angle of 30-60 ° with a horizontal plane.

one