1.4 Технологический режим варки. Маршрутная карта.

Технологический процесс варки оптического стекла состоит из следующих основных периодов:

• Подготовка печи, оборудования, приспособления и инструмента.

• Подготовка сосуда и мешалок.

• Засыпка шихты в стекловаренный сосуд.

• Осветление и размешивание стекломассы.

• Охлаждение и гомогенизация.

1.5 Отжиг стекла.

Тонкий отжиг стекла является завершающим этапом производства оптического стекла. Он служит для того, чтобы придать стеклу его основное качество – оптическую однородность.

В процессе производства оптическое стекло неоднократно проходит горячую обработку, после которой его подвергают грубому отжигу, чтобы предотвратить разрушение при охлаждении и последующей механической обработке. После грубого отжига стекло обладает большим напряжением и является весьма неоднородным. Задача тонкого отжига – максимально ослабить напряжения и привести стекло каждой заготовки и всей партии к единому, в пределах допусков, показателю преломления.

До 1920 г. при отжиге оптического стекла преследовали туже цель, что и технического, т.е. ослабления напряжения; различие заключалось лишь в 10-20 раз большем ослабление. По предложению Адамса и Вильямсона, предельно допустимое напряжение, оцениваемое разностью хода двух поляризованных лучей в середине пластины вдоль ее толщины, было принято равным 20 нм/см, а при особенно тонком отжиге – 5 нм/см.

Лебедев и Стожаров показали, что для сохранения высокой однородности , достигнутой при выдержки стекла в условиях некоторой температуры, его необходимо охлаждать с постоянной скоростью. Позднее Данюшевский разработал математическую теорию линейного отжига стекла.

Параллельно с развитием теории и технологии тонкого отжига оптического стекла создавались печи отжига и контрольно-измерительная аппаратура. В настоящее время применяются электрические печи, позволяющие тонко и точно регулировать температуру и достигать высокой изотермичности в рабочей камере. Для автоматического регулирования температуры применяют программные регуляторы.

1.5.1 Основы тонкого отжига.

Рассмотрим основные процессы, происходящие в стекле в области отжига. При нагревании тела между внешним и внутренним его слоями неизбежно возникает перепад ∆t температуры – тем большей, чем больше размеры тела и скорость h его нагревания или охлаждения. Для тел простейшей формы с изотермической поверхностью этот перепад выражается следующими формулами:

- в тонкой пластине толщиной 2d – между поверхностью и средней плоскостью

∆t = (1.5.1)

- в длинном цилиндре радиусом r – между поверхностью и осью

∆t = (1.5.1а)

- в шаре – между его поверхностью и центром

∆t = (1.5.1б)

Здесь а – температуропроводность стекла.

Перепад температуры приводит к возникновению в стекле напряжений и неоднородностей показателя преломления.