ТЕХНОЛОГИЯ СТРОИТЕЛЬНОГО И ТЕХНИЧЕСКОГО СТЕКЛА И ШЛАКОСИТАЛЛОВ

ПРЕССОВАНИЕ

Стекло прессуют при помощи формы, определяющей внешнюю конфигурацию изделия, и керна (пуансона), создающего давление на стекло и оформляющего изде­лие изнутри. При прессовании поверх формы накла­дывают кольцо, которое задерживает стекломассу в форме rf оформляет край изделия. Схема прессования изделий в форме показана на рис. 9.6. Этот способ прост и производителен, но изделия получаются с кова­ной и матовой поверхностью. Прессованием вырабаты­вают главным образом изделия бытового назначения (стаканы, пивные кружки, салатницы и т. п.) или изде­лия для строительства (стеклоблоки, архитектурные детали). Изделия сложной формы прессуют в раскрыв - ных формах.

На ручных прессах давление создают при помощи рычага, перемещающего керн, в полуавтоматических и автоматических прессах используют сжатый воздух. Самые крупные и тяжелые прессы — гидравлические. К концу прессования давление повышают в связи с уве­личением вязкости стекла, Толщина стенок изделий зависит от величины зазора между керном и формой, а распределение стекла в форме — от температуры стек­ломассы, давления при прессовании и равномерности отбора теплоты отдельными частями формы.

Хрупкое стекло. Этот случай рассматривался ранее применительно к вопросу о термостойкости стекла. Так как в твердом стекле невозможны пластические дефор­мации, в наружных его слоях, как ранее было показано, возникнут напряжения растяжения, а во внутренних — сжатия. В отличие от остаточных напряжений напряже­ния в твердом стекле исчезают при выравнивании тем­пературы по толщине изделия и называются времен­ными.

При нагревании стекла процессы протекают в об­ратном порядке. В наружных слоях стекла остаточные напряжения — растягивающие, а временные — сжимаю­щие, во внутренних слоях — наоборот. Напряжения в стекле при достаточной их величине могут вызвать разрушение изделий, причем если напряжения остаточ­ные, их действие может проявиться не сразу, как в случае временных напряжений, но спустя некоторое время. При разрушении изделий вызвавшие его напря­жения исчезают (релаксируют).

В большинстве случаев разрушение изделий вызы­вается остаточными напряжениями, так как временные напряжения релаксируют при выравнивании температу­ры изделия. Возникающие напряжения тем больше, чем больше перепад температуры между наружными и внут­ренними слоями, т. е. чем больше скорость охлаждения или нагревания, чем больше толщина изделия и коэф­фициент теплового расширения стекла и чем меньше теплопроводность и теплопрозрачность стекла. Большое влияние на прочность изделий оказывают равномерность распределения напряжений и их знак. Особенно опасны напряжения растяжения в поверхностных слоях изде­лий, поэтому твердое стекло лучше выдерживает резкое нагревание, чем быстрое охлаждение. Кроме того, в стекле под влиянием местного перегрева или сильного охлаждения, а также на контакте с инородными вклю­чениями могут возникнуть локальные разрушающие на­пряжения.

Напряжения разрушающие, если они достигли 7000 МПа и более. Как указывалось ранее (см. п. 3.4), напряжения можно также измерять в оптических единицах вызываемого ими двупреломления (ммкм/см толщины стекла). Разрушающим напряжениям отвеча­ет разность хода лучей при двупреломлении 2000 ммкм/ /см.

Разность хода лучей количественно измеряют прибором, иазы - ваемым поляриметром. Качественную оценку напряженного состоя­ния можно получить и на более простом приборе — полярископе, по окраске поля зрения, видимого через проверяемое стекло. Поля­рископом можно также измерить напряжения, если пользоваться для этого набором эталонных пластинок разности хода, которые вводят в поле зрения вместе с проверяемым стеклом. В последнее время для измерения напряжений используется точный и быстрый метод кварцевого клина.

Для того чтобы обеспечить необходимую Прочность изделий в технологическом процессе и в условиях служ­бы, необходимо снять возникшие в них напряжения. В этих целях их подвергают термической обработке, на­зываемой отжигом.