SU996346A2

SU996346A2 - Method for making bent glass products

Info

Publication number: SU996346A2
Application number: SU813278038A
Authority: SU
Inventors: Александр Васильевич Пестов
Original assignee: Предприятие П/Я А-7840
Priority date: 1981-04-16
Filing date: 1981-04-16
Publication date: 1983-02-15

Description

Изобретение относитс к промышленности строительных материалов и может быть использовано в стекольной промышленности при получении гнутых изделий, работающих в инфракрасной области. По основному aiBT. св. № 881017 , известен способ изготовлени гнутых изделий из стекла, включающий размещение заготовки в печь в разогретой форме, иа.гревание и изгибание. Размещение заготовкой стекла в форме осуществл ют в н агретую печь с пос е дукнцим нагреванием заготовки до УСтановлени температуры в печи на 110 выше температуры разм гчени стекла со скоростью не менее 100 С в минуту. Известный способ позвол ет получать гнутые заготовки из кальций алюминатных и кальцийгалатных. стеко с малой степенью поверхностной кристаллизации , что обеспечивает их применение в. качестве и.делий, работающих в инфракрасной области спектра L Однакоизвестный спЪсоб не обеспечивает высокого качества гнутых заготовок стекла из-за по влени дефектрв на их поверхности от контакта с формой. Это объ сн етс тем, что известный способ не обеспечивает вое производи1иих результатов нагревани заготовок перед их изгибанием до величины в зкости, при которой протекает процесс изгибани без повреждени поверхности заготовок от контакта с формой или формующих элементов.Действительно , так как стекло не вл етс однородным материалом как по химическому составу, так и по физическим параметрам, его свойства но- с т статический характер и измен ютс от одной заготовки к другой в некотором диапазоне конкретных величин, В известном способе не определен момент времени дл изгибани заготовок, поэтому в каждом конкретном случаене воспроизводитс одна и та же величина , в зкости дл каждой заготовки в момент ее изгибани . Следовательно, в известном способе возможны случаи перегрева или недогрева заготовок стекла, В первом случае величина в зкости стекла будет меньше, чем это необходимо дл его изгибани , например, под воздействием вакуума, и оно сильно повреждаетс от контакта с формой (прилипание к форме, вм тины, отлипы и т.п. дефекты). Во втором случае величина в зкости стекла будет больше, чем это необходимо дл его изгибани , т.е. оно еще не перейдет в в зкотекучее состо ние и при изгибании под давлением разрушаетс . На практ ке, чтобы исключить случаи paspyujeни заготовок при изгибании под дав лением, их обычно перегревают и тем самым значительно повреждают поверх ность заготовок. Кроме того, при перегреве заготовок из стекол с повышенной склонностью к кристаллизации и с коротким интервалом температур разм гчени , например кальцийалюминатных или кальцийгалатных, значительно повышаетс степень их поверхностной кристаллизации. Важную роль в, определении момента изгибани заготовок стекол играют также их геометрические параметры, т.е. конкретные величины толщины и, например, диаметра в случае изгибани круглой заготовки. Эти параметры измен ютс от одной заготовки к другой в пределах-допуска при механичес кой обработке в процессе их изготовлени . Указанный способ не учитывает фактора невоспроизводимости геометрических параметров заготовок. В то же врем эти параметры, так же как и неоднородность их химического состава , регламентируют врем нагревани заготовок в печи перед изгибанием , так как в зависимости от них не . обходимо- различное врем дл достижени одной и той же величины в зкос ти заготовок, необходимой и достаточ ной дл процесса их изгибани . Цель изобретени - повышение качества изделий путем обеспечени возможности учета неоднородности состава заготовок и ИА фактических геометрических параметров, а также путем снижени степени поверхностной кристаллизации стекла. Поставленна цель достигаетс тем что согласно способу изготовлени гнутых изделий из стекла осуществл ют замер электропроводности заготовок , а изгибание последних провод т в момент ее скачкообразного возраста ни . Изгибание заготовок в момент скач кообразното возрастани электропроводности последних позвол ет подобрать дл каждой заготовки стекла про должительность нагревани , обеспечивающую получение гнутых заготовок с бездефектной поверхностью, так как устранено вли ние неоднородности со става и невоспроизводимости геометри ческих параметров плоских заготовок стекла на качество гнутых заготовок. При этом изменение продолжительности нагревани заготовок стекол осуществл ют в пределах интервала разм гчени стекла. Это позвол ет получить гнутые заготовки из стекол с повышенной склонностью к кристаллизации и с коротким интервалом температур разм гчени , например кальцкЛалюминатных и кальцийгалатных, с малой степенью поверхностной кристаллизации , что позвол ет использовать их в качестве изделий, работающих в инфракрасной области спектра, с меньшими затратами при механической обработке гнутых заготовок при получении оптических изделий. Операции совершают в следующем пор дке. Разогревают форму, наход щуюс в печи, до температуры на 140-160с превЕЛшающую температуру разм гчени стекла, предназначенного дл- изгибани . На верхней части формы устанавливают два контактных электрода. Контактные электроды подсоедин ют в электрическую цепь через электроизмерительный прибор одним из извест-, ных способов. С помощью механического привода открывают печь, и размещают заготовку стекла на форму, после чего печь закрывают. Нагревают заготовку стекла, расположенную на форме с контактными электродами и соприкасающуюс с ними, до установлени температуры в печи на 110-1ЗО С выше температуры разм гчени стекла со скоростью не менее в минуту. По мере нагревани заготовки стекла в печи она начинает пропускать электрический ток между двум электродами, установленными на форме. Электроизмерительный прибор, например милли-iамперметр , регистрирует изменение электропроводности заготовки стекла. При нагревании заготовки стекла до интервала разм гчени стекла ее электропроводность резко возрастает, что фиксируетс электроизмерительным прибором. В этот момент на заготовку стекла прилагают давление, например, с помощью вакуума и изгибают до заданной кривизны, определ емой- формой. Конкретные величины электропроводности заготовок стекол по мере их нагревани в печи и величины электропроводности завис т от фактических геометрических параметров заготовок и химического состава стекла. Врем изгибани определ етс весом заготовки и конфигурацией формы. Далее отключают печь и отжигают гнутую заготовку стекла. При температуре в печи 60вО с заготовку стекла вынимают из формы и передают на последующие операции холодной обработки (шлифовка и полировка поверхности) дл получени издели . Пример 1, Необходимо получить нутую заготовку стекла, со сферичесой кривизной поверхности с радиусом ривизны 130 мм, максимальной стреой прогиба 100 мм, толщиной 9 ммThe invention relates to the building materials industry and can be used in the glass industry in obtaining bent products operating in the infrared region. On the main aiBT. St. No. 881017, a method is known for the manufacture of bent glass products, including placing the preform in a furnace in heated form, heating and bending. Placing the glass billet in the mold is carried out in an agglomerated furnace, followed by heating the billet until the temperature in the furnace is 110 times higher than the glass softening temperature at a rate of at least 100 ° C per minute. The known method allows to obtain bent blanks from calcium aluminate and calcium gallate. glass with a small degree of surface crystallization, which ensures their use in. quality of works that work in the infrared region of the spectrum. However, the well-known method does not provide high quality curved glass blanks due to the appearance of defects on their surface from contact with the mold. This is due to the fact that the known method does not ensure the results of heating the blanks before bending them to the viscosity value at which the bending process proceeds without damaging the surface of the blanks from contact with the mold or forming elements. Indeed, since the glass is not homogeneous material both in chemical composition and in physical parameters, its properties are not static, and vary from one blank to another in a range of specific quantities, In the known It is not particularly defined time point for bending workpieces, so in each sluchaene reproduced is the same value for the viscosity of each blank at the time of bending. Consequently, in the known method, cases of overheating or underheating of the glass blanks are possible. In the first case, the viscosity of the glass will be less than is necessary to bend it, for example, under the influence of vacuum, and it is severely damaged from contact with the form (adhesion to the form mud, otlipy, etc. defects). In the second case, the viscosity of the glass will be greater than is necessary for its bending, i.e. it will not yet pass into a flowing state and collapses when bent under pressure. In practice, in order to eliminate the cases of paspyeni blanks when bending under pressure, they are usually overheated and thereby significantly damage the surface of the blanks. In addition, when glass blanks with an increased tendency to crystallization and with a short softening temperature range, such as calcium aluminate or calcium gallate, overheat, their surface crystallization rate significantly increases. An important role in determining the moment of bending of glass blanks is also played by their geometrical parameters, i.e. specific values of thickness and, for example, diameter in the case of bending of a round billet. These parameters vary from one workpiece to another within the tolerance for mechanical processing during their manufacture. This method does not take into account the non-reproducibility factor of the geometrical parameters of the blanks. At the same time, these parameters, as well as the heterogeneity of their chemical composition, regulate the heating time of the blanks in the furnace before bending, since it does not depend on them. Different times are required to achieve the same magnitude of the blank visibility necessary and sufficient for the bending process. The purpose of the invention is to improve the quality of products by ensuring the possibility of taking into account the heterogeneity of the composition of the blanks and the AI of the actual geometrical parameters, as well as by reducing the degree of surface crystallization of glass. This goal is achieved by the fact that, according to the method of making curved glass articles, the electrical conductivity of the workpieces is measured, and the latter are bent at the time of its abrupt age. Bending the workpieces at the time of a sudden increase in the electrical conductivity of the latter makes it possible to choose the duration of heating for each glass blank, which provides bent blanks with a defect-free surface, since the influence of the heterogeneity of the geometrical parameters of flat glass blanks is eliminated on the quality of the bent blanks. The change in the duration of the heating of the glass blanks is carried out within the interval of softening of the glass. This makes it possible to obtain bent glass blanks with an increased tendency to crystallization and with a short softening temperature range, for example, calcium Aluminate and calcium gallate, with a small degree of surface crystallization, which allows them to be used as products operating in the infrared region of the spectrum, with lower costs. when machining bent blanks upon receipt of optical products. The operations are performed in the following order. Preheat the mold in the oven to a temperature of 140-160 ° C, which exceeds the softening temperature of the glass intended for bending. On the upper part of the form, two contact electrodes are installed. Contact electrodes are connected to an electrical circuit through an electrical measuring device by one of the known methods. Using a mechanical drive, the furnace is opened, and the glass blank is placed on the mold, after which the furnace is closed. Heat the glass blank, located on the mold with contact electrodes and in contact with them, until the temperature in the furnace is set at 110-13 C above the softening temperature of the glass at a rate of at least per minute. As the billet of glass is heated in the furnace, it begins to pass an electric current between the two electrodes mounted on the mold. An electrical measuring instrument, such as a milli-i-ammeter, registers the change in electrical conductivity of a glass blank. When the glass blank is heated to the glass softening interval, its conductivity increases sharply, which is fixed by an electrical measuring device. At this moment, pressure is applied to the glass blank, for example, by means of a vacuum and is bent to a predetermined curvature defined by the shape. The specific electrical conductivities of the glass blanks as they are heated in the furnace and the magnitudes of the electrical conductivity depend on the actual geometrical parameters of the blanks and the chemical composition of the glass. The bending time is determined by the weight of the workpiece and the shape of the mold. Next, turn off the furnace and annealed bent glass. At a temperature in a 60VO furnace, the glass blank is taken out of the mold and transferred to subsequent cold working operations (grinding and polishing the surface) to obtain the product. Example 1, It is necessary to obtain a chickpea glass blank, with a spherical curvature of the surface with a rivizna radius of 130 mm, a maximum deflection of 100 mm, a thickness of 9 mm

дл изготовлени издели , работающего в инфракрасной оьласти спектра. Примен ют плоскую-заготовку диаметром (250±0,2) мм, толщиной (10+ ±0,2) мм из кальцийалюминатного стекла, имеющего температуру разм гчени . Используют, Форму из кварцевой керамики с двум контактными электродами, выполненными из никелевой ленты и установленными на верхней части формы в .ее взаимно про тивоположных сторонах. Контактные электроды соединены в электрическую цепь посто нного тока с напр жением 30 В через миллиамперметр. Разогревают печь с расположенной на ее поду формой и установленными на ней двум контактными электродами до температуры (930+10) и полного прогрева печи иформы. Открывают под печи с расположенной на нем формой механическйм приводом в течение 3-5 с, и размещают плоскую заготовку стекла на форму с. двум контактными, электродами в течение 10-20 с, после чего закрывают под печи в течение 4-6 с. Нагревают заготовку стекла, расположенную на форме и соприкасающуюс с двум контактными электродами, до установлени температуры в пе;чи (9004 +, 10)С со скоростью в минуту,7 т.е. за 7 мин 18 с, и выдерживают печь при этой температуре. После рагмещени заготовки стекла на форме в печи наблюдают за показани ми миллиамперметра .for manufacturing an article operating in the infrared region of the spectrum. A flat billet with a diameter of (250 ± 0.2) mm and a thickness of (10 + ± 0.2) mm from calcium aluminate glass having a softening temperature is used. A Quartz ceramic mold is used with two contact electrodes made of nickel tape and mounted on the upper part of the mold in its opposite sides. Contact electrodes are connected to a direct current circuit with a voltage of 30 V through a milliammeter. The furnace is heated with a form located on its hearth and two contact electrodes installed on it to a temperature (930 + 10) and a full heating of the furnace and form. Open under the furnace with the form of a mechanical drive located on it for 3-5 s, and place a flat glass blank on the form c. two contact electrodes for 10–20 s, then close under the furnace for 4–6 s. Heat the glass preform, located on the mold and in contact with two contact electrodes, until the temperature is established in ne (9004 +, 10) C at a speed of 1 minute, i.e. for 7 minutes 18 s, and maintain the oven at this temperature. After the glass blank is placed on the mold in the furnace, a milliammeter reading is observed.

Фактические показатели электропроводности в зависимости от времени нагревани заготовки стекла в печи на форме по примеру 1 представлены в табл. 1.The actual values of electrical conductivity depending on the heating time of the glass blank in the furnace on the mold of example 1 are presented in table. one.

ТаблицаTable

Как видно из табл. 1, момент скачкообразного возрастани электропроводности заготовки стекла соответствует времени ее нагревани в пе чи, равному 9,0 мин. В этот момент времени на заготовку стекла прилагают давление с помощью вакуума и изгибают заготовку до заданной кривизны формы в тгечение 2 мин при вакууме 500-700 мм рт. ст. После охлаждени гнутой заготовки в печи до 60° С ее вынимают из формы и передают на последующие операции холодной обработки дл получени издели . П р и м е р 2. Необходимо получит гнутую заготовку стекла того же состава и стеми же геометрическими параметрами, что в примере 1, в пределах неоднородности состава и допусков на механическую Обработку заготовок дл изготовлени издели , работающего в инфракрасной области спектра . - Операции совершают в таком же пор дке и при температурном режиме как в примере 1.ч Фактические показатели электропроводности в зависимости от времени, нагревани заготовки стекла по прим ру 2 представлены в табл. 2. Врем As can be seen from the table. 1, the moment of the stepwise increase in the electrical conductivity of the glass blank corresponds to the time of its heating in the furnace, equal to 9.0 minutes. At this point in time, a glass is applied to the glass blank by means of a vacuum and the blank is bent to a predetermined shape curvature for 2 minutes at a vacuum of 500-700 mm Hg. Art. After cooling the bent workpiece in a furnace to 60 ° C, it is removed from the mold and transferred to subsequent cold working operations to obtain the product. EXAMPLE 2 A bent glass blank of the same composition and system with geometrical parameters is needed, as in Example 1, within the heterogeneity of the composition and tolerances on the mechanical processing of the blanks for the manufacture of a product operating in the infrared spectrum. - The operations are performed in the same order and under the temperature regime as in Example 1.h. The actual values of electrical conductivity as a function of time of heating the glass blank according to Example 2 are presented in Table. 2. Time

Как видно из табл. 2, момент скачкообразного возрастанил электропроводности заготовки стекла соответствует времени ее нагревани в печи на форме, равному 10,0 мин, В этот момент на заготовку стекла прилагают давление с помощью вакуума и изгибают заготовку до заданной кривизны формы в течение 2 мин при вакууме 500-700 мм рт. ст. После охлаждени гнутой заготовки в печи до ее вынимают из формы и передают на последующие операции холодной обработки дл получени издели .As can be seen from the table. 2, the moment of abrupt increase in the electrical conductivity of the glass blank corresponds to the time it is heated in the furnace on the mold, equal to 10.0 minutes. At this point, the glass blank is pressurized with a vacuum and the blank is bent to a predetermined shape curvature for 2 minutes with a vacuum of 500-700 mm Hg Art. After cooling the bent workpiece in the furnace, it is removed from the mold and transferred to subsequent cold working operations to obtain the product.

Гнутые издели , полученные по предлагаемому способу в примерах 1 и 2, отличаютс высоким качеством поверхности и небольшой степенью кристаллизации, так как момент их изгибани определ етс в обоих случа х конкретно дл каждой заготовки с учетом их неоднородности состава и фактических геометрических параметров . Поверхностна кристаллизаци гнутых заготовок, полученных в примерах 1 и 2, не превыгиает 15-20 мкм, т.е. в два раза меньше, чем в гнутыхThe bent products obtained by the proposed method in Examples 1 and 2 are distinguished by high surface quality and a small degree of crystallization, since the moment of their bending is determined in both cases specifically for each workpiece, taking into account their heterogeneity of composition and actual geometric parameters. The surface crystallization of the bent blanks obtained in examples 1 and 2 does not exceed 15–20 µm, i.e. two times less than in the bent

заготовках, полученных известным способом (30-40 мкм). Эти обсто тельства позвол ют использовать гнутые издели в качестве оптических элементов приборов, работающих в инфракрасной области спектра.blanks obtained in a known manner (30-40 microns). These circumstances make it possible to use bent products as optical elements of devices operating in the infrared region of the spectrum.

Claims

Invention Formula

A method of manufacturing curved glass products according to the author. St. No. 881017, characterized in that, in order to improve the quality of products by providing the possibility of accounting

inhomogeneities in the composition of the blanks and their actual geometrical parameters, as well as by reducing the degree of surface crystallization of glass, measure the electrical conductivity of the blanks, and bend the latter at the time of its abrupt increase.

Sources of information taken into account in the examination

1 USSR author's certificate 881017, cl. q 03 V 23/02, 1980. heating, Electrical conductivity, Heating time, Electrical conductivity min I mAminmA of face