SU996347A1 - Способ резки стекла А.А.Малышева - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ РЕЗКИ СТЕКЛА МАЛЫШЕВА

Изобретение относитс  к промышле г нести строительных материалов, в частности к способам резки стекла, и может быть использовано на стекольных заводах.

Известен способ резки стекла путем нанесени  линии надреза и образовани  сквозной трещины с помощью термоудара . При нагреве стекла в месте нанесени  надреза,  вл ющегос  концентратором напр жений, вследствие возникновени  температурного градиента по толщине стекла в последнем возникают напр жени , превосход .щие предел прочности, и образуетс  сквозна  трещина 13Недостатками данного способа  вл ютс  низка  производительность изза малой, скорости теплопередачи и низкий КПД, так как дл  создани  разрушающих напр жений используетс  лишь незначительна  часть подводимой к стеклу энергии.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ резки стекла, согласно которому стеклу сообщают ультразвуковые колебани  в направлений, перпендикул рном плоскости стекла, а затем на поверхность

колеблющегос  стекла нанос т надрез. При этом в месте контакта стекла с режущим инструментом возникают напр жени  сжати , нормальные к поверхности и превосход щие предел прочности стекла при сжатии, что способствует образованию сквозной трещины 2.

Недостатки способа следующие: образование сквозной трещины путем соз10 дани  напр жений сжати  требует значительных энергозатрат; сквозна  трещина образуетс  вследствие взаимодействи  колеблнвдегос  стекла с режущим инструментом, при этом инст15 румент помимо механической нагрузки, необходимой дл  образовани  надреза, воспринимает ультразвуковую вибрацию, что резко сокращает его стойкость.

Целью изобретени   вл етс  сниже20 ние энергозатрат и повьгиение стойкости режущего инструмента.

Цель достигаетс  тем, что согласно способу резки стекла/ включающему нанесение надреза на поверхность

25 стекла и образование сквозной трещины путем сообщени  стеклу акустических колебаний, акустические колебани  возбуждают параллельно поверхности стекла после нанесени  линии над30 реза. Колебани  возбуждают так, чтобы пучность напр жений акустических колебаний находилась в зоне надреза Частота акустических колебаний равна частоте собственных колебаний стекла. При распространении в стекле про дольных (параллельных поверхности) волн в нем возникают знакопеременные напр жени , уровень которых в месте нанесени  линии надреза,  вл ющейс  концентратором напр жений, превосходит предел прочности стекла при раст жении , вследствие чего происходит образование сквозной трещины, т.е. разлом. При возникновении в стекле сто чи волн снижаютс  энергозатраты на возбуждение колебаний. Эти энергозатраты могут быть снижены еще более при сообщении стеклу колебаний с резонан сной частотой. На фиг. 1 изображено устройство дл  резки листового стекла, осуществл ющее предлагаемый способ) на фиг. 2 - устройство дл  вырезки фигу ных стекол, осуществл ющее предлагаемый способ. Резка стекла осуществл етс  следу ющим образом,. На поверхность стекла с помощью известных режущих инструментов, например твердосплавным роликом, наноситс  концентрат-ор напр жений - лини  надреза 1. Затем на поверхность стекла вблизи линии надреза помещают вибратор 2, возбуждающий в стекле параллельные его поверхности колебани . Вибратор плотно прижимают к поверхности стекла. Частоту колебаний при резке листового стекла толщиной 2-4 мм целесообразно выбирать в пределах 2-5 кГц. Рассто ние от лин й надреза до места установки вибратора следует выбирать в пределах 2-20 тол щин стекла. Возможно сообщение стекл колебаний без помощи вибратора, другими известными средствами. При распространении в стекле акус тических колебаний (волн раст жрни сжати ) в нем возникают знакоперемен ные напр жени . Вследствие понижени  прочности стекла концентратором 1 эти напр жени  в зоне линии надреза превосход т предел прочности стекла при знакопеременном нагружении, и по линии надреза 1 образуетс  сквозна  трещина, т.е. лист 3 стекла отдел ет с  от ленты 4 стекла (фиг. 1). Однако при возбуждении колебаний в стекле таким образом энергозатраты на возбуждение колебаний достаточно велики. Дл  их снижени  целесообразн выбирать частоту колебаний равной ре зонансной частотесобственных колеба ний стекла. В этом случае (см. фиг. 1) происходит следующее. От вибратора 2 (или другого источника колебаний) в стекле распростран ютс  бегущие волны раст жени  - сжати . При достижении кра  стекла (правого торца по фиг. 1) помимо пр мой волны, распростран ющейс  вправо,-возникает отраженна  вЬлна . При этом если частота колебаний, возбуждаемых вибратором 2, выбрана определенным образом, а именно кратной , дольнойили равной частоте собственных колебаний стекла,-или близкой к одной из этих частот, отраженна  волна усиливает пр мую, и в правой от вибратора 2 части стекла возникают сто чие волны. При этом уровень напр жений в стекле при тех же энергозатратах на возбуждение колебаний резко возрастает. Напр жени , как и в предыдущем случае, превосход т предел прочности стекла, и по линии надреза 1 образуетс  сквозна  трещина. Образование трещины измен ет размеры и массу стеклозаготовки, т.е. измен етс  ее резонансна  частота . Поэтому резонанс прекращаетс , и уровень напр жений резко падает, что предотвращает разрушение стекла после отрезки. Дальнейшего снижени  энергозатрат можно добитьс , возбужда  колебани  так, чтобы лини  узлов сто чей волны (лини  пучности волны напр жений раст жени  - сжати )располагалась в зоне надреза. Дл  этого следует выбирать рассто ние от линии надреза 1 до места установки вибратора 2 кратным целому числу полуволн возбуждаемых колебаний. В этом случае, так как уровень напр жений в их пучности максимален, предлагаемый способ наиболее производителен и наименее энергоемок. После нанесени  новой линии надреза и-перестановки источника колебаний цикл резки стекла может быть повторен . Дл  вырезки из ленты стекла фигурнь1х стекол (фиг. 2), на нее нанос т замкнутую линию надреза 1. Затем внутри образованного контура располагают источник колебаний 2, а вне контура, примерно эквидистантно к нему, помещают массивный груз 5. При этом, как и в предыдущем случае, в результате сложени  волн, распростран ющихс  от источника колебаний 2 и отраженных от груза 5, в стекле возникают сто чие волны и образуетс  контурна  сквозна  трещина по линии надреза 1. При соответствующем выборе формы источника колебаний и груза можно производить вырезку фигурных стекол любой формы. Вырез са стекол специальной формы, а именно круглых, эллиптических и т.п., может производитьс  и без

Claims (3)

1. Формула изобретения

   1. Способ резки стекла, включающий нанесение надреза на поверхность стелка и образование сквозной трещины путем сообщения стеклу акустических колебаний, от лич а ю щи йс я тем, что, с целью снижения энергозатрат и повышения стойкости режущего инструмента, акустические, коле-’ бания возбуждают параллельно поверхности стекла после нанесения линии надреза.
2. 2. Способ по π. 1, отличающий с я тем, что пучность напряжений акустических колебаний находится в зоне надреза.
3. 3. Способ по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, что частота акустических колебаний равна частоте собственных колебаний стекла.