Вопрос 49. Силикатные товары. Основы производства стеклянных изделий, классификация характеристика ассортимента

12.2. СТЕКЛО И ИЗДЕЛИЯ ИЗ СТЕКЛА

В настоящее время изделия из стекла применяют в разных сферахжизни и деятельности человека, в особенности разительные переменыпроизошли в области строительства. При строительстве современныхзданий из «стекла, стали и бетона» применяются в качестве строительных элементов различные изделия из стекла. Широкая областьприменения этого материала предъявляет к нему большие требованияв области эстетики, физической, химической устойчивости и др. Это иобусловливает появление огромного количества различающихся по химическомусоставу, способам изготовления и обработки видов стекла.

Стекло — твердое аморфное вещество, способное после нагреваниядо вязкотекучего состояния снова превращаться при определенномрежиме охлаждения в твердое аморфное вещество. Стекла получаютпутем переохлаждения расплава независимо от их состава и температурнойобласти затвердевания, обладающие в результате постепенногоувеличения вязкости механическими свойствами твердых тел, причемпроцесс перехода из жидкого состояния в стеклообразное должен бытьобратимым.

Формование изделий

Формуют изделия из стекломассы, имеющей определенные вязкостьи поверхностное натяжение, освобожденной от газовых, воздушныхи других включений. В зависимости от вида, размера, массы,назначения, сложности формы и химического состава изделий применяютручные или машинные способы формирования. Ручным способомизготовляют изделия сложной формы и высокохудожественные.Изделия простой формы, в том числе некоторые предметы стекляннойбытовой посуды, вырабатывают на высокопроизводительных автоматахи полуавтоматах.

Применяют следующие методы формирования изделий: прессование,выдувание, прессовыдувание, вытягивание, прокатку, литье, а такжекомбинированный метод сочленения, центробежного вращения иплавающей ленты. Стабильную форму однотипным изделиям придаютв чугунных или стальных пресс-формах, внутренняя поверхность которыхпокрыта нержавеющими жароупорными сплавами.

Прессование изделий производят в специальных пресс-формах,внутренняя поверхность которых может быть с рельефным рисункомили гладкой. Формы бывают неразъемные и разъемные, состоящиеиз двух или более частей. Методом прессования изготовляют изделияс толстыми стенками, закругленными ребрами и углами, плоские, цилиндрические,несколько суживающиеся книзу. Рисунок на поверхностиизделий всегда имеет острые грани.

Выдувание — ручное (свободное) и механизированное (в формы)применяют для изготовления разнообразных изделий сложной формы,чаще всего полых. При ручном выдувании основным инструментомявляется специальная полая трубка длиной 1200—1400 мм. Заготовкустекла из печи берут утолщенным концом трубки — набелем. Мастервыполняет ряд последовательных операций, постепенно формуя изнаборки стекла изделие. При механизированном способе изделие выдуваюти формуют в металлической раскрывающейся форме. Формованиеизделия, которое имеет ножку, ручку и другие детали, проводятв несколько этапов: вначале формуют корпус изделия со стеблем, затемк нему присоединяют основание ножки и т. д. Этим способом изготовляютизделия разнообразные по форме, размерам и сложности.

Поверхность этих изделий без швов.

Прессовыдувной метод формирования сочетает прессование и выдувание.Для прессовыдувных изделий характерно наличие шва отсоединения двух (или более) частей формы, что ухудшает их внешнийвид и упрощает композицию.

Метод сочленения — комбинированный: элементы изделия формуютсяотдельно, а затем сочленяются в горячем состоянии. Этот методболее производителен, но изделия часто разрушаются по месту сочленения.Методом литья получают изделия художественно-декоративногоназначения, скульптуру и оптическое стекло. Стекломассу заливаютв специальную форму, где она охлаждается и принимает очертания формы.Этим методом вырабатывают изделия полнотелые и пустотелые.Методом центробежного вращения изготовляют полые, крупногабаритныеи тяжелые изделия. Металлическую форму определенногоразмера, установленную на вращающемся столе, заполняют стекломассой,которая при вращении под действием центробежной силыравномерно распределяется по стенкам формы. После формированияпресс-форму раскрывают, изделие извлекают и подвергают соответствующейобработке.

Метод вытягивания и прокатки применяют для получения листовогостекла.

После формования изделиям придают соответствующий внешнийвид и необходимые свойства путем дальнейшей тепловой, химическойили механической обработки. К такой обработке относятся отжиг, отрезкаколпачка (для выдувных изделий), обработка края (шлифовка,огневое оплавление) и др.При формовании между внутренними и поверхностными слоямистеклоизделий наблюдается значительный перепад температур вследствиебыстрого охлаждения. При этом в толще стекла возникают термоупругиенапряжения, которые тем выше, чем ниже его теплопроводность.

Остаточные напряжения возникают при быстром переходестекла из пластичного состояния в твердое и возрастают при увеличениитемпературы формования и скорости охлаждения, а также зависятот размеров изделия и толщины стенок. Термомеханические напряженияотрицательно влияют на прочность стеклянных изделий, резкоснижая ее. Изделия могут растрескиваться сразу же после остыванияили при эксплуатации. Во избежание этого изделие после формованияподвергают отжигу. Отжиг заключается в нагреве изделий до температурыначала размягчения (530—580°С), выдержке при этой температуреи медленном охлаждении, при отжиге внутренние напряжения устраняютсяполностью или частично. Степень отжига стеклоизделий контролируютспециальными приборами, например полярископом.