книги из ГПНТБ / Саркисов, П. Д. Технология стеклодувных работ учеб. пособие

Г Л А В А X

ВЫПОЛНЕНИЕ НЕСЛОЖНЫХ СТЕКЛОДУВНЫХ ОПЕРАЦИЙ

Основа мастерства стеклодува — выполнение несколь­ ких простейших стеклодувных операций, среди которых особое положение занимает процесс размягчения стекла в пламени горелки.

определенной температуры плавления и постепенное загустевание стекломассы по мере снижения температуры позволяют вырабатывать из стекла изделия самой разно­ образной формы путем вытягивания, выдувания, прессо­ вания, литья и др. При нагревании стекло не плавится при какой-то определенной температуре, а постепенно размягчается в довольно широком интервале температур,

рабочем интервале вязкости. Формование стекла прово­ дят при вязкости 103—109 из.

Для изготовления изделий из стекла стеклодуву необ­ ходимо нагреть заготовку до рабочей вязкости или раз­ мягчить стекло. Для равномерного размягчения стекла используют прием непрерывного вращения заготовки в пламени стеклодувной горелки (рис. 38).

Непрерывное вращение трубок малого и среднего диа­ метра осуществляют следующим образом. Трубку захва­ тывают пальцами обеих рук одинаково, причем она ока­ зывается между большим пальцем с одной стороны и указательным, средним и безымянным с другой. Мизинец не работает. Поворот осуществляют на пол-оборота то в одну, то в другую сторону — к себе и от себя. Вращение должно быть равномерным, без ускорения. Вращение трубок большого диаметра труднее, требует большего на­ пряжения, поэтому прием несколько видоизменяют. Труб­ ку кладут на конец указательного пальца одной руки, а вращение создают большим, средним и указательным

140

Пальцами обеих рук. Мизинец и безымянный пальцы в этом случае играют роль направляющих. Вращают труб­ ку все время в одну сторону небольшими толчками.

ку— державу, служащую рукояткой при враще­ нии.

Общим правилом для всех перечисленных спо­ собов является то, что вращение необходимо продолжать некоторое /время и после того, как изделие вынуто из пламе­ ни горелки, так как обра­ щенная книзу поверх­ ность горячего стекла остывает быстрее, чем верхняя.

растрескивания надо осторожно вводить в верхнюю часть пламени. Особенно это необходимо делать при обработке толстостенных изделий, которые зачастую следует пред­ варительно прогреть- в коптящем пламени. При изменении цвета пламени стеклодув, постоянно вращая, переводит стекло в высокотемпературную часть пламени горелки. Цвет пламени изменяется из-за свечения паров веществ, уносимых факелом с поверхности стекла.

Момент готовности стекла можно определить по цвету

141

размягченного стекла. Натриевые стекла № 23, ББ, № 2 и № 16 имеют красноватый цвет. Стекла № 9 и № 846— ярко-красный с белым свечением. Свинцовое № 12 — тем­ но-красный. Бариевое БД-1 —бледно-красный. Молибде­ новое вольфрамовое № 83 — темно-красный с белым све­ чением. Пирекс — красный, кварцевое — ослепительно белый цвет. Кроме того, стеклодув ощущает готовность стекла непосредственно в процессе его вращения.

Стеклодув должен помнить, что разные стекла имеют разную температуру размягчения и, чтобы прийти в сос­ тояние пригодности для обработки, требуют разного вре­ мени обработки и разных температур пламени горелки.

§ 37. ИЗГОТОВЛЕНИЕ П У Л Ь К И И ПЕРЕТЯЖКА

СТЕКЛЯННЫХ ТРУБОК

Один из основных приемов стеклодувного дела — от­ тягивание трубки в державу. Держава образуется в ре­ зультате растягивания разогретого участка стеклянной трубки на заметной длине и представляет собой плавный переход трубки к постепенно уменьшающемуся диаметру (рис. 39). Ее называют иногда иголкой, шпицем и др. Держава должна быть достаточно длинной, иметь фор­ му удлиненного конуса, быть (прочной настолько, чтобы за нее можно было удержать изделие.

Рис. 39. Изготовление державы

Для получения правильной державы следует разо­ греть стекло на участке длиной, равной 1—1,5 диаметра трубки. При недостаточном размягчении стекла держава получается короткая и толстая, при чрезмерном — длин­ ная и тонкая. При размягчении стекла на державу, при растягивании и некоторое время после растягивания вра­ щающие движения обеих рук должны быть строго согла-

142

Стеклянные трубки выпускаются промышленностью в широком ассортименте. Однако в практике стеклодувных работ возникает необходимость изменения диаметра трубок.

Если из трубки большого диаметра надо сделать труб­ ку меньшего диаметра, то пользуются приемами растяги­ вания. Вначале изготовляют пульку соответствующего размера (рис. 41, с). Затем пульку разогревают на ши­ роком пламени и на месте -ее выдувают небольшой шарик (рис. 41, б). После этого на суженном пламени «осажи­ вают» стекло в местах перехода пульки в державы до диаметра будущей узкой трубки и пульку, снова равно­ мерно разогревая, при непрерывном вращении растяги­ вают в узкую трубку (рис. 41, в). Вытягивать нужно плавно и без рывков. Когда стекло начнет затвердевать, вытянутую прогнувшуюся трубку натягивают и, продол­ жая вращение, дают ей остыть до полного затвердения.

в

Рнс. 41. Стадии изготовления узкой тоубки из трубки большого диаметра:

а — пулька, б — шарик, выдутый на месте пульки, в — у з к а я трубка

При вытягивании толстостенных трубок подготавли­ вают толстостенную пульку, для чего ее дополнительно утолщают обкаткой в разогретом виде на деревянной ка­ навке. В этом случае требуется более сильный разогрев перед вытягиванием.

Очень тонкую трубку «соломку» мастер вытягивает вместе с помощником. В этом случае готовят пульку с утолщенной стенкой. Затем ее разогревают, и помощник начинает .удаляться от мастера, вытягивая пульку в очень тонкую трубку. Мастер в это время поддувает для выравнивания диаметра соломки.

Вращение размягченной пульки очень важно, так как •стекломасса стремится собраться каплей и упасть, и

144

лишь вращение препятствует этому. Но следует помнить, что при слишком интенсивном вращении стекломассу не удастся удержать в центре. Необходимо следить также за тем, чтобы не получалось закручивания стекла. Враще­ ние надо производить так, чтобы стекломасса как бы под­ нималась снизу вверх.

§ 38. В Ы Д У В А Н И Е С Т Е К Л Я Н Н О Г О Ш А Р А

Операция выдувания стеклянного шара широко рас­ пространена в стеклодувной практике. Ее применяют при изготовлении шаровых колб, сосудов Дьюара, при пере­ тяжке трубок из одного диаметра в другой и т. д.

Простейший прием выдувания стеклянного шара за­ ключается в следующем: на одном из концов трубки диа­ метром 18—20 мм делают круглое дно с несколько утол­ щенной стенкой. Затем охватив пламенем горелки это дно и отрезок трубки длиной 35—40 мм от круглого дна, размягчают стекло, постоянно вращая трубку в пламени. Как только будет достигнута нужная степень размягче­ ния, заготовку выводят из пламени, открытый конец трубки или державу подносят ко рту и выдувают шарик, не прекращая вращения всей заготовки. Поддувание не должно быть слишком сильным, но должно усиливаться к концу выдувания, так как стекло быстро твердеет. Под­ дувать нужно не прекращая дыхания носом и без на­ пряжения.

В случае необходимости изготовления большого шара операция несколько видоизменяется (рис. 42). На концах трубки оттягивают державы, конец одной из них заплавляют. Вблизи места перехода цилиндрической трубки в заплавлеиную державу раздувают шарик с несколько утолщенными стенками (рис. 42, а). Затем вплотную к. нему раздувают еще один и затем еще один шарик (рис. 42, б я в). При этом общая длина заготовки все время • уменьшается. После этого заготовку подвергают размягчению на широком пламени, захватывающем все три шарика. Поддувая воздух внутрь трубки, выравни­ вают волнистость и раздувают шар (рис. 42, д). Шарики не должны стоять далеко друг от друга, иначе трудно обеспечить одинаковую толщину стенок шара. Неправиль­ ное вращение ведет к однобокости шара. Необходимо следить за толщиной стенок шара. Нельзя делать слиш-

145

ком тонкие стенки, так как в этом случае шар получится непрочным.

Для изготовления колб большой емкости шары выду­ вают очень больших размеров. Эти работы отличаются способом накопления массы стекла, достаточной для об­

товлении колб большой емкости особенно тщательно на­ до следить за правильным вращением заготовки.

В практике стеклодува часто возникает необходи­ мость изменения размеров уже готового шара. Если нуж­ но уменьшить объем, то шар разогревают в большом све­ тящемся пламени горелки, заставляя его стенки опадать. Процесс уменьшения объема шара и соответственно утол­ щения его стенок называют о с а ж и в а н и е м. Умень­ шенный шар можно вновь раздуть до больших размеров.

Методом выдувания шара можно изготовлять широ­ кие трубки из трубок меньшего размера. Подготовитель­ ные операции при этом те же, что и при изготовлении большого шара. Первый шарик раздувают до предпола­ гаемого диаметра будущей широкой трубки, а рядом с ним выдувают еще два таких же. Затем, охватывая пла-

Щ

менем всё три шарика, выравнивают поддуванием вол­ нистую поверхность до получения заготовки в форме эл­ липсоида, который будет несколько превышать диаметр будущей широкой трубки. После повторного размягчения стекла вытягивают заготовку до получения участка ши­ рокой трубки желаемого диаметра. Затем операцию повторяют еще несколько раз на соседних с широким уча­ стком частях исходной трубки и получают последователь­ но еще несколько примыкающих друг к другу участков широкой трубки. Таким образом можно получать широ­ кую трубку нужной длины. Важно только, чтобы шарики не отстояли далеко друг от друга, иначе неизбежен брак — волнистость поверхности трубки.

§39. И З Г И Б А Н И Е СТЕКЛЯННОЙ . ТРУБКИ

Сизгибанием стеклянной трубки стеклодув встреча­ ется постоянно. Наиболее часты изгибы под острым, пря­ мым и тупым углами, U-образные, кольцевые и спи­ ральные.

Изгибы под углом. Предположим, что надо изготовить изгиб под углом на трубке диаметром 7—8 мм. Для этого берут отрезок длиной 150—180 мм. Трубку заплавляют с одной и оплавляют с другой стороны. Середину трубки разогревают на широком пламени, но не до полного раз­ мягчения. Одну из сторон разогретой части трубки разо­ гревают больше другой. Эта, более разогретая сторона трубки образует в дальнейшем наружную сторону сгиба. Достигнув надлежащей степени размягчения, трубку вы­ носят из пламени горелки и быстро сгибают в разогретом месте под соответствующим углом, поддувая в нее ртом для сохранения нужного диаметра в месте изгиба. Нель­ зя дуть слишком сильно, так как получится чрезмерное утоньшение стенки наружной части изгиба и изгиб будет иметь неправильную форму.

Операция поддува заключается в нагнетании в зам­ кнутый объем стеклоизделия воздуха и создания с по­ мощью легких давления воздуха, необходимого в первую очередь для выравнивания стенок полых стеклонзделий при сгибании и других работах.

Для контроля правильности сделанного изгиба, пока стекло еще не остыло, нужно поставить изделие перед со­ бой и по шаблону убедиться, что оба колена изгиба на­ ходятся в одной плоскости и образуют требуемый угол.

147

Часто встречающийся дефект — складки во внутрен­ ней части изгиба устраняют размягчением на узком пла­ мени и разглаживанием их поддуванием. Следует пом­ нить, что недостаточное поддувание при сгибании приво­ дит к тому, что наружная часть изгиба получается плоской. В этом случае изделие непрочно и некрасиво.

На широких трубках изгиб под углом осуществляется так же, как и на узких, только после достаточного раз­ мягчения стекло в месте будущего изгиба несколько вы­ тягивают, а затем уже сгибают при одновременном под­ дувании.

Изгибы U-образные. Для изготовления U-образного изгиба на трубках диаметром 5—7 мм среднюю часть трубки разогревают на достаточно большой длине, при­ чем одну из сторон прогревают несколько больше. Выво­ дя трубку из пламени горелки, одним движением, подду­ вая внутрь трубки, придают ей U-образную форму.

Менее распространено изготовление U-образного из­ гиба последовательным постепенным изгибанием трубки под небольшими углами.

сколько растягивают до диаметра немного меньшего, чем диаметр исходной трубки: В этот же момент быстрым движением делают U-образный изгиб при одновремен­ ном поддувании внутрь трубки.

Пока стекло не затвердело, проверяют правильность

148

Изгиба и, если нужно, исправляют его. Складки разгла­ живают путем поддувания и осаживания стекла.

Следует помнить, что изгиб лучше начинать с такого положения трубки, когда разогретая часть ее обращена книзу, потому что размягченное стекло будет переходить вниз и его будет достаточно для образования наружного сгиба.

Для изготовления U-образного изгиба на трубках диа- • метром больше 45 мм необходимо иметь пламя большого размера. Чтобы ускорить осаживание, применяют обкат­

мягчают трубку одного из колен изгиба. Достигнув нуж­ ного размягчения, сдвигают трубку к осевой линии U-об- разиого изгиба (рис. 44, б). Также поступают со вторым коленом (рис. 44, б). Сдвиг колен можно производить без поддувания.

Изгибы спиральные. Спирали изготовляют из трубки диаметром 5—7 мм. Один конец трубки предварительно заплавляют, а другой оплавляют. Пламя для изготовле­ ния спирального изгиба должно быть широким, но не сильным. Отступив на 150 мм от закрытого конца, дела­ ют изгиб под прямым углом. Затем разогревают.участок трубки, примыкающий к прямому углу, захватывая пла-

149