Стекло — широко используемый материал в нашей повседневной жизни. Этот прозрачный твердый материал может быть изготовлен для различных целей различными способами с помощью процесса, называемого формованием стекла.
Что такое стеклообразование?
Мы можем описать формовку стекла как процесс нагревания стекла при высоких температурах и манипулирования им таким образом, чтобы создать продукт. Вам необходим определенный температурный диапазон для того, чтобы формовка стекла проходила эффективно.
Это связано с тем, что во время формования ваше стекло будет подвергаться охлаждению и/или повторному нагреванию по мере продолжения процесса. Помните, что оно должно перейти из расплавленного в полутвердое состояние, прежде чем стать твердым и хрупким.
Виды технологий формовки стекла
Существуют различные методы, которые можно применять в процессе формования стекла. Каждый из них будет зависеть от типа конечного продукта из стекла, который вы хотите получить, и требований к материалам вашего процесса.
Давайте рассмотрим некоторые из ваших вариантов подробнее:
· Метод прессования
В этой технике формования стекла вам необходимо впрыснуть расплавленное стекло в предварительно отлитую форму вашего дизайна. После этого вы можете надеть кольцо на форму и продолжить вдавливать пуансон в форму.
Ваш конечный продукт из стекла формируется между формой (с ее кольцом) и пуансоном. Эта техника может дать вам продукты с очень точными формами с высокой производительностью.
Недостатком этой техники является то, что вы не можете формировать стеклянные изделия с очень тонкими стенками. Кроме того, это может производить стекло с грубой поверхностью, которое может содержать пятна.
· Метод рисования
Для этой техники вам понадобится модель, в которую вы будете впрыскивать расплавленное стекло. Затем вы можете механически начать вытягивать стекло, пока не сформируется ваше изделие.
Условием проведения этой процедуры является то, что вы должны делать это в охладителе. Образованные изделия, которые вы можете получить в результате этого, включают стеклянные трубки и плоское стекло.
· Метод календарного планирования
Эту технику также можно назвать методом прокатки. Это связано с природой процесса, когда расплавленное стекло берется и каландрируется на железных валиках.
В качестве альтернативы вы можете вылить расплавленное стекло на литейный стол. Затем вы можете использовать тяжелый железный валик, чтобы разровнять его и создать свое изделие.
Вам нужно продолжать каландрирование, пока ваше стеклянное изделие не будет сформировано в соответствии с желаемым стандартом. Вы можете использовать этот метод для формирования таких изделий, как армированное стекло и гравированное стекло.
· Метод литья
В этом методе вам понадобится форма, разработанная с учетом спецификаций вашего продукта, чтобы создать вашу стеклянную форму. Возьмите расплавленное стекло и поместите его в вашу форму, чтобы заполнить ее.
Охладите его с помощью отжига, затем обработайте его далее с помощью финишных методов для получения вашего конечного продукта. Вы должны отметить, что эта техника требует очень минимального оборудования.
Однако точность метода литья немного недостаточна, поскольку мы рекомендуем его для очень больших изделий. Мы в основном используем его для создания архитектурных украшений или даже художественной резьбы.
· Метод прядения
Мы рекомендуем использовать эту технику, если вы хотите создать тонкие волокна стекла. Существует машина, которую вы можете использовать для вращения расплавленного стекла на очень высокой скорости.
Эти стеклянные волокна имеют такую же прочность на разрыв, как и мягкая сталь, и они не сжимаются и не выцветают. Вы можете использовать их для изоляции вещей от тепла или звука, поскольку они гибкие и мягкие.
· Метод выдувания
Для выполнения этой техники вам понадобится трубка для выдувания. Вам нужно зачерпнуть расплавленное стекло, окунув трубку для выдувания и вынув из нее кусок.
Затем вы осторожно начинаете дует стекло в трубу, чтобы расплавленное стекло образовало пузырь, постоянно подогревая его. Вы можете продолжать выдувать и нагревать стекло, одновременно придавая ему желаемую форму продукта, прежде чем отрезать его от трубы.
Помимо этого, другие операции включают в себя резка стекла и отжиг стекла.
Материалы, используемые в формовке стекла
Существует очень много материалов, которые можно использовать в качестве ингредиентов при формовании стекла. Мы можем сделать общий обзор некоторых основных и других добавок, которые включены.
· Кремний/Песок
Имея температуру плавления около 2000°C, кремний является тем, что мы используем в качестве основного компонента в производстве стекла. Вы можете использовать кремний для формирования уникальных и специфических продуктов, таких как галогенные лампы.
Сам по себе диоксид кремния очень прочен, если сравнивать его с обычным стеклом. Однако, чтобы создать дополнительные свойства для формирования стекла, его необходимо смешивать с другими ингредиентами.
· Оксид кальция
Этот материал можно получить, извлекая его из известняка. Его главная цель — гарантировать, что ваше формовочное стекло не растворится в воде.
Вы также можете использовать оксиды алюминия или магния в качестве заменителей этой извести. Они могут придать вашему стеклу улучшение свойств таким же образом.
· Карбонат натрия
Влияние карбоната натрия на ваше формовочное стекло заключается в том, что он снижает его температуру плавления примерно до 1000°C. Результатом является более эффективный процесс формования стекла.
Однако полученная смесь может оказаться водорастворимой, и вот тут-то в игру вступает оксид кальция. Оксид кальция нейтрализует этот эффект, поэтому стекло сохраняет свою нерастворимость.
· Добавки
Если вам необходимо улучшить свойства стекла, которое вы хотите использовать в формовке, вы можете включить несколько добавок в его производство. Некоторые из добавок, которые вы можете рассмотреть, включают:
- Вести: если вы хотите формировать свинцовые стекла, то это правильная добавка для вас. Ваш конечный продукт будет иметь форму блеска из-за отражающей природы свинца.
- Бор: эта добавка имеет тенденцию изменять то, как ваше стекло реагирует на температурные изменения. Вы можете использовать эту добавку для создания изделий из стекла Pyrex, которые способны выдерживать очень высокие или очень низкие температуры.
- Оксид лантана: это очень часто использовалось из-за его превосходных отражающих свойств. Однако из-за его радиоактивности мы больше не рекомендуем его использование в качестве добавки.
- Цветовые добавки: если вы хотите, чтобы ваш стеклоформующий продукт имел определенные цвета, то вы можете использовать определенные металлы и оксиды, чтобы добиться этого. Примером является оксид железа, который придает вашему стеклоформующемуся продукту сине-зеленый цвет, в основном используемый при формовании пивных бутылок.
Применение формовки стекла
Вы можете использовать формовку стекла, чтобы создать что угодно из стекла. В зависимости от применяемой техники формовки вы можете получить очень много изделий из стекла.
Мы можем рассмотреть области применения, основанные на процессах формования стекла, и их продукты:
- Выдувая, можно изготовить бутылки, мячи и т. д.
- Методом вытягивания производятся стеклянные стержни или стеклянные трубки.
- Прессованием можно формировать тарелки, чашки и т. д.
- В результате процесса каландрирования можно получить ламинированные проволочные стекла, стеклянные изделия с гравировкой и т. д.
- Мы получаем оптические стекла методом литья.
Заключение
Стекло — очень универсальный материал, который может служить вашим целям многими различными способами в зависимости от вашего применения. Метод, который вы используете для формования стекла, будет в основном диктоваться конкретными требованиями вашего применения.
Теперь вы лучше понимаете, какая технология формования стекла наиболее подходит для вашего применения.
Больше ресурсов:
Процесс производства стекла – Источник: WEPROFAB
Что такое стекольная промышленность? – Источник: WEPROFAB
Процесс закалки стекла – Источник: WEPROFAB
Производство стекла – Источник: ВИКИПЕДИЯ
Температура плавления стекла – Источник: WEPROFAB
