Способ калибрования стеклянных трубок

Способ калибрования стеклянных трубок

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к строительсту и производству стройматериалов, в частности к стекольному производству. Изобретение позволит повысить качество калибрования путем уменьшения величины разброса диаметров внутреннего отверстия стеклянной трубки. Для этого поверхность металлического полированного калибра перед установкой на него стеклянной трубчатой заготовки и последующих нагрева до пластичного состояния заготовки и осаждения ее на калибр с одновременным вакуумированием матируют обкаткой на абразивном материале с давящим усилием на калибр не превышающим предела прочности на сжатие абразивного материала, причем обкатку продолжают до получения микронеровностей с предельной глубиной H≤D/4φ, где D - диаметр зерен абразива. Затем из матированную поверхность калибра наносят антикогезионное покрытие толщиной S в соответствии с условием H≥Sν, где H - предельная высота

H - предельная глубина микронеровностей по отношению к исходному диаметру калибра, при этом процесс нагрева заготовки до пластичного состояния ведут в среде инертного по отношению к покрытию поверхности калибра газа. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51)5 С 03 В 23/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4396753/23-33 (22) 24.03.88 (46) 23.01.90. Бюл, Ф 3 (71) Самостоятельное конструкторскотехнологическое бюро по проектированию приборов и аппаратов из стекла (72) А.Ц.Вартаньянц, Л,И.Желнина, Н.Н.Селявина и M.Ю.Шатии (53) 666.173.036(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 346170, кл. С 03 В 23/08, 1970. (54) СПОСОБ КАЛИБРОВАНИЯ СТЕКЛЯННЫХ

ТРУБОК (57) Изобретение относится к строительству и производству стройматериалов, в частности к стекольному производству, Изобретение позволит повысить качество калибрования путем умень1пения величины разброса диаметров внутреннего отверстия стеклянной трубки. Для этого поверхность металлического полированного калибра перед

Изобретение относится к строительству и производству стройматериалов, в частности к стекольному производству.

Целью изобретения является повьппение качества калибрования путем уменьшения величины разброса диаметров внутреннего отверстия стеклянной трубки.

Процесс капибрования стеклянных трубок осуществляют следующим образом, На металлический калибр с предварительно матированной поверхностью, 2 установкой на него стеклянной труб". чатой заготовки и последующих нагрева до пластичного состояния заготовки и осаждения ее на калибр с одновременным вакуумированием матируют обкаткой на абразивном материале с давящим усилием на калибр, не превышающим предела прочности на сжатие абразивного материала, причем обкатку продолжают до получения микронеровностей с предельной глубиной Ь (О/4%, где

D — диаметр зерен абразива. Затем на матированную поверхность калибра наносят антикогезионное покрытие толщиной S в соответствии с условием Н Ъ

) S)h, где Н вЂ” предельная высота;

h — предельная глубина микронеровностей по отношению к исходному диаметру калибра, при этом процесс нагрева заготовки до пластичного состояния ведут в среде инертного по отношению к покрытию поверхности калибра газа.

1 табл. покрытой антикогезионным слоем, устанавливают стеклянную трубчатую заготовку. Торцы заготовки герметизируют, Один из торцов соединяют через тройник с магистральным вакуумным насосом и баллоном с инертным газом (азотом). Заготовку заполняют азотом из баллона и начинают нагревать путем перемещения через жаровое пространство печи..По достижении заготовкой пластичного состояния ее осаживают на калибр с одновременным вакуумированием пространства между заготовкой и калибром. Откалиброванную трубчатую

1537649 заготовку затем охлаждают и снимают с калибра.

Необходимость матирования поверхности калибра вызвана тем, что при осаждении стекла на калибр с полированной поверхностью контакт осажденного вакуумным отсасыванием стекла после остывания слишком плотен, Даже при соответствующем подборе коэффици- 10 ентов температурного расширения мате. риала калибра и стекла трубки съем трубки черезвычайно затруднен ввиду слишком большой величины зоны контакта поверхности калибра и трубки. Что- !5 бы уменьшить зону контакта, полированную поверхность калибра следует сделать матовой, т.е. покрыть микронеровностями. Это значительно уменьшает площадь контакта металла и стек- gg ла после охлаждения сборки, поскольку в этом случае контакт осуществляется лишь по выступам микронеровностей.

В данном случае целесообразнее осуществлять операцию матирования пу- 25 тем обкатки калибра по плоскопараллельной поверхности, покрытой абразивным материалом. Наличие плоскопараллельной поверхности обеспечивает гарантию сохранности геометрической формы калибра. Изгиб калибра при обработке недопустим, так как в этом случае стеклянную трубку не удается снять. с калибра. При калибрах большого диаметра (свыше 30 мм) матирование можно осуществлять посредством песко35 струйной обработки.

Другие режимы обкатки выбираются исходя из условий чистоты матирован ной поверхности калибра от возможного попадания на нее абразивных включений, которые могут усложнить операцию съема стеклянной трубки, Так, давящее усилие на калибр не должно превышать предела прочности на сжатие абразивного материала. Если усилие выше, то абразивный материал крошится и осколки заполняют микронеровности поверхности калибра.

Матирование должно осуществляться до момента, пока глубина микронеровD ностей h не достигнет значения †(h 4

4Т

4А

4 вЂ,) где 0 — диаметр зерен абразив55 ного материала.

Если глубина микронеровностей превосходит D/4 и, то возникает вероятность застревания зерен абразива в микронеровностях полученного рельефа, что недопустимо.

Однако осуществлять вакуумное осаждение стекла непосредственно на матированную поверхность калибра также нецелесообразно, потому что матированная поверхность при нагреве в жаровом пространстве печи гораздо легче подвергается окислению и потому что при большой высоте рельефа микронеровностей ухудшается качество внутренней поверхности готовой стеклотрубки.

Для того, чтобы избежать указанных негативных явлений, на матированную поверхность калибра следует нанести защитный антикогезионный по отношению к стеклу слой. В качестве такого слоя могут быть использованы графит, мел, различные соли металлов, окислы магния или титана и другие препараты.

Слой после подготовки поверхности и обезжиривания может наноситься путем напыления, натирания, осаждения и подобными способами. е

Практика показала, что достаточно хорошие результаты дает защитный слой из КГПВ-О (коллоидно-графитовый препарат водный, изготовленный из термографита В-О), который формируется путем окунания калибра в раствор с последующей сушкой.

Чтобы антикогезионный слой не стал препятствием при снятии стеклянной трубки с калибра его толщина должна выбираться исходя из следующих соображений.

Толщина слоя не должна превышать предельной высоты микронеровностей Н, Если слой полностью закрывает микронеровности калибра, то его поверхность является поверхностью контакта стекла с калибром, при этом не происходит сокращения площади контакта, . т.е, результат матирования утрачен.

Если толщина слоя не превышает h— предельной глубины микронеровностей, то микронеровности продолжают оказывать негативное влияние на качество получаемой поверхности трубки. Таким образом необходимо выполнять условие

Н З Б)Ь, где H — - предельная высота;

h — - предельная глубина микронеровностей по отношению к исходному диаметру калибра. Контроль высоты микронеровностей следует осуществлять профилометром. !

1537649

20! араметры

Предлагаемый

Окалиностойкая сталь Любая сталь сталь типа 18-8 (1Х18Н9Т) и др.

Допуск 1-5 мкм

Материал калибра

Геометрические характеристики калибра; ф

10-60 мм

Состояние поДопуск 10-50 мкм

Развитая поверхность (матированная) на абразиве

N40 с усилием

12 кг/мм

Покрытие антикогеэионным слоем (КГМВ-О)

5-50 мкм

Полированная верхностн— калибра

Обработка поверхности калибра

Толщина покрытия

Температура калибрования, С

Среда

Давление

100

Воздух

Атмосферное

Азот

50-300 мм вод.ст.

Для предотвращения быстрого разрушения матированной поверхности калибра, покрытой антикогезионным по отношению к стеклу слоем, процесс 5 нагрева трубки до пластичного состояния следует проводить в среде инертного по отношению к поверхности калибра газа, например азота. Газ следует подавать через магистраль ваку- 10 умного насоса с последующей его откачкой в процессе вакуумирования и осаждения трубки на калибр.

Наличие матированной поверхности калибра с антикогезионным-по отношению к стеклу покрытием облегчает съем готовых трубок, что позволяет избежать их разрушения и тем самым повысить выход годной продукции.

Кроме этого, облегчение съема с калибра откалиброванной стеклотрубки позволит при поэтапном калибровании избежать искажения формы поверхностей 25 трубки и калибра при сдвиге, что положительно скажется на качестве внутренней поверхности последующих калибруемых участков, в частности приведет к уменьшению величины разброса дна- 30 метров внутреннего отверстия стеклянной трубки, что повысит качество калибрования °

Пример выполнения предлагаемого способа калибрования стеклянных трубок приведен в таблице.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Способ калибрования стеклянных трубок, включающий установку на калибр стеклянной трубчатой заготовки, герметизацию ее концов, подсоединение одного из торцовых отверстий с вакуумной системой, нагрев в печи, охлаждение и снятие с калибра, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения качества калибрования путем уменьшения величины разброса диаметров внутреннего отверстия стеклянной трубки, перед установкой трубки на калибр на его поверхности образуют

D микронеровности с глубиной Ь4-411 где D — диаметр зерен абразивного материала, путем обкатки на абразивном материале, закрепленном на жесткой плоскопараллельной подложке, с усилием на калибр, не превышающим предела прочности на сжатие абразивного материала, затем на матированную поверхность калибра наносят антикогеэионное по отношению к стеклу покрытие толщиной Н >i S>h, где H — предельная высота; h — предельная глубина микро-. неровностей, а нагрев стеклянной заготовки ведут в среде инертного отно-. сительно покрытия калибра газа.

Способ

1537649

L — Продолжение таблицы

Способ

Параметры

Предлагаемый

Прототип

Расход

Вакум, мм рт.ст.

Геометрические характеристики откалиброванной стеклотрубки;

Фен 10 6

Выход годных, 7

1-2 л/мин

10-2

Отклонение 210 мкм.10 >

Отклонение 520 мкм

75

Составитель Т.Парамонова

Техред И,Дидык Корректор Т,Палий

Редактор 0.10рковецкая

Подписное

Тираж 388

Заказ 143

ВНИИПК Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101