5. Переработка в изделия

В отношении переработки в изделия стекло отличается от большинства других материалов двумя особенностями. Во-первых, оно должно перерабатываться, будучи чрезвычайно горячим и полужидким. Во-вторых, операции формования должны выполняться за короткие периоды, длящиеся от нескольких секунд до, самое большее, нескольких минут, — за это время стекло охлаждается до состояния твердого тела. При необходимости дальнейшей обработки стекло вновь должно быть нагрето. В расплавленном состоянии стекло может быть вытянуто в длинные нити, обладающие гибкостью при высокой температуре, извлечено из общей массы погруженным в него инструментом в виде небольшого сгустка, подцеплено концом стеклодувной трубки либо разлито в формы для получения отливок или прессовок. Поскольку стекло легко сплавляется с металлом, отдельные части сложного изделия соединяются друг с другом после повторного нагрева, благодаря которому также обеспечивается чистота соединяемых поверхностей. Вращение заготовки с постоянной скоростью при обработке придает изделию осесимметричную форму. Готовые стеклянные изделия подвергаются процессу отжига со стадией медленного охлаждения для релаксации напряжений. За все время производства стекла были созданы четыре главных метода его обработки: выдувание, прессование (рис. 5), прокатка и литье. Первые три метода используются как в мелкосерийном ручном, так и в непрерывном машинном производстве. Литье, однако, трудно приспособить к крупносерийному производству.

Рис. 5.1. Технологическая схема прессования:

а - г - последовательность операции; 1 – стекло; 2 – пресс – форма; 3 – кольцо; 4 – пуансон; 5 – изделие; 6 – поддон.

Рис. 5.2. Прокатная машина НП – 3001:

1 – тележка; 2 – система смазывания; 3 – система охлаждения валков; 4 ,6 – прокатные валики; 5 – приёмный лоток; 7 – механизм подачи сетки; 8 – станина; 9 – приёмные валики; 10 – механизм перемещения машины.

5.1 Изделия из стекла и область их применения

По способу изготовления изделия из стекла бывают прессованные (стаканы, пепельницы, розетки, салатники, изоляторы, стеклоблоки), выдувные (на ножке, стаканы, стопки, вазы, штофы, бутылки), прессовыдувные (стеклобанки, стаканы), изготовленные способом вытяги­вания (листовое, профилированнное стекло, облицовочная плитка), изго­товленные центробежным способом (бытовая посуда, конусы кинеско­пов) . Механизированными (машинными) способами вырабатывают, как правило, массовые изделия из стекла (бытовую посуду, листовое стекло), а ручными - художественные и декоративные.

Изделия из стекла бывают цветные и бесцветные.

По назначению стеклоизделия разделяют на бытовые, технические, про­мышленные, архитектурно-строительные и специальные.

Ассортимент бытовой посуды (рис. 5.3, а... л), худо­жественно-декоративных изделий из стекла и хрусталя (рис. 5.4, а ... е) необычайно широк и многообразен. Изделия отличаются на­значением, формой, вместимостью, размерами, массой, способами декори­рования и видом декора, цветом стекла и другими особенностями. Разно­образны способы и виды декорирования посуды и изделий. Наиболее рас­пространены золочение, украшение люстровыми и силикатными красками (росписью, отводкой и шелкографией), многоцветными деколями, декори­рование в процессе формования изделий, алмазная грань, гравирование, химическое травление, фотопечать. В зависимости от сложности рисунка изделия подразделяют на десять групп: от простых — первой группы до сложных — десятой группы. К негрупповым относятся уникальные высо­кохудожественные изделия.

Рис. 5.3. Изделия бытовой посуды:

а - стаканы; б – рюмки на ножке; вазы: в – для сервировки стола, и – декоративная; г – масленка; д – кружки; е – сахарница; ж – пепельница; з – кубок; к – графин; л – кувшин.

Рис. 5.4. Изделия декорированные:

а – золотом; б – силикатной краской; в – многоцветными деколями; г – пескоструйным методом; д – во время формования; е – алмазной гранью.

Листовое стекло выпускают в виде плоских листов, толщи­на которых мала по отношению к длине и ширине. К листовому стеклу относятся следующие виды стекол: оконное, витринное полированное и неполированное, фотостекло, стемалит (закаленное, покрытое с одной стороны эмалью), узорчатое, армированное, марблит (тушеное, цветное), мебельное, зеркальное, токопроводящее, теплозащитное, теллоотражаю-щее, радиозащитное, декоративное („мороз", „метелица", „в полоску"). Оконное стекло может иметь слабо-зеленоватый или голубоватый оттенок. Из листового стекла вырабатывают большое количество изделий различ­ного назначения, например стеклопакеты (рис. 5.5) и многослойные стекло-панели (рис. 5.6, а) для остекления световых проемов промышленных и гражданских зданий и сооружений, полотна для дверей (рис. 5.6, б), за­каленные и многослойные стекла для остекления транспортных средств, защитные стекла для прожекторов, приборные стекла и множество дру­гих изделий.

Рис. 5.5. Стеклопакеты:

а – клееные; б – сварные; в – паяные;

1 – стекло; 2 - металлическая рамка; 3 – герметик; 4 – металлизированный слой; 5 – спай; 6 – рамка

Рис. 5.6. Изделия архитектурно – строительного стекла:

а – стеклопанель; б – дверное полотно; в – стеклянный блок;

1 – стемалит (цветное стекло); 2 – пеностекло; 3 – асбестоцементный лист.

Фотостекло — листовое бесцветное стекло для изготовления фотопластинок. Толщина выпускаемого стекла 0,8...2,0 мм при разнотолщинности не более 0,1 мм.

Изделиями архитектурно-строительного назначения являются стеклянные пустотелые блоки (рис. 5.6, в), облицовоч­ная и коврово-мозаичная плитки, цветное стекло для витражей, смальта глушеная цветная, стекломрамор, декоративная крошка для отделки стен и панелей.

Стеклянные трубы применяют для транспортирования агрес­сивных жидкостей и газов, пищевых продуктов, воды к других матери­алов при температуре от —50 до +120°С. Стеклянные трубы диаметром 40 ... 200 мм и длиной 1500 ... 3000 мм, изготовленные из термостойкого саекла, используют в системах трубопроводов давлением 0,2 ... 0,7 МПа. Трубы соединяют с помощью стеклянных фасонных частей — тройников, крестовин, переходов, отступов, отводов и калачей.

Стеклянная тара (узкогорлая и широкогорлая) предназна­чена для расфасовки, хранения, транспортирования и потребления различ­ных жидких, пастообразных и твердых промышленных и сельско­хозяйственных продуктов. Среди стеклянной тары наиболее распро­странены бутылки (рис.5.7, а) для пищевых жидкостей и банки (рис. 5.7, б) для консервирования овощей и фруктов. Бутылки различных конфигураций и размеров вместимостью 50 ... 1000 мл изготовляют из обесцвеченного, полубелого, темно-зеленого и оранжевого стекла, банки вместимостью 200 ... 5000 мл - из бесцветного и полубелого стекла. Так­же распространенной стеклянной тарой являются флаконы для парфюме­рии и косметики, склянки и банки для медикаментов и химиче­ских реактивов с разными горловинами и различными видами уку­порок.

Рис. 5.7. Стеклянная тара:

а – бутылки для пищевых жидкостей; б – банки для консервирования.

Светотехнические изделия из стекла используют в тех случаях, когда необходимо изменить световой поток, главным образом искусственных источников света. К таким изделиям относятся рассеиватели, линзы, колпаки, светофильтры, фары автомобилей, защит­ные очки (от солнечного света, при газовой и электрической сварке).

Рассеиватели из молочного и опалового стекла, а также матирован­ные изготовляют в виде электроосветительной арматуры. Такие рассеива­тели смягчают яркий свет и равномерно его распределяют. Линзы (рис.5.8) применяют при передаче световых сигналов на дальние расстояния.

Рис. 5.8. Линзы:

а – для железнодорожных светофильтров; б – для судовых фонарей; в – для корабельных и катерных сигнально – отличительных огней; г – для световых приборов; д – автомобильные.

Стеклянные изоляторы (рис. 5.9, а…г) для изоляции крепления проводов воздушных линий электропередачи выпускают отожженными и закаленными.

Рис. 5.9. Стеклянные изоляторы:

высоковольтные: а – штыревой, б – опорно – штыревой, г – подвесной закаленный;

в – низковольтный телефонно – телеграфный.