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

менем также и сам прямоугольный изгиб, и сгибают дугу: Далее разогревают соседний с дугой участок трубы, од­

При незначительном развертывании конца трубки, на­ пример при изготовлении пробирок, пользуются деревян­ ными развертками.

При развертывании в виде воронки и при выведении на конце трубки стеклянных плоскостей, перпендикуляр­ ных к ее оси, применяют металлические развертки. Та­ ким образом, изготовляют ранты, шлифы и краны, плос­ кие шлифы на концах трубок и др.

Трубки больших диаметров развертывают при помо­ щи деревянных плоскостей — «досок», сведенных несколь­ ко на конус.

При развертывании конца трубки конусной деревян­ ной разверткой трубку размягчают в 2—3 мм от ее конца (в зависимости от ее диаметра), причем размягчение должно быть большим, нежели при оплавлении. По до­ стижении достаточной степени размягчения стекло выно­ сят из пламени, развертку быстро и уверенно вводят в

трубку и поворачивают на треть окружности в ту и дру­ гую сторону, не прекращая вращения самой трубки. Раз­ личные неровности на конце трубки исправляют на мра-

150

эти операции до получения нужного размера. Величина пламени зависит при этом от диаметра трубки. Скорость вращения трубки при выведении плоскости необходимо увеличить. Развертку производят вне пламени.

Для получения такой же плоскости на краю трубок большого диаметра необходимо предварительное проду­ вание.

Окончательной операцией развертывания и выведения плоскости является отжиг в пламени горелки и затем в печи. При отжиге в пламени необходимо держать трубку перпендикулярно факелу горелки. Обогревать следует участок трубки, равный половине ее диаметра, причем температуру факела горелки рекомендуется снижать, по­ степенно убавляя подачу воздуха вплоть до коптящего пламени.

Здесь мы рассмотрели простейшие операции, состав­ ляющие основу стеклодувного мастерства. В последую­ щих главах мы познакомимся с использованием этих опе­ раций для изготовления некоторых стеклодувных изделий, а также с рядом более сложных приемов стек­ лодувной работы.

Г Л А В А XI

П Р О И З В О Д С Т ВО СТЕКЛОДУВНЫХ ИЗДЕЛИЙ БЕЗ ПАЙКИ

§ 4 1 . К Л А С С И Ф И К А Ц И Я И Н А З Н А Ч Е Н И Е И З Д Е Л И Й , И З Г О Т О В Л Я Е М Ы Х С Т Е К Л О Д У В Н Ы М С П О С О Б О М БЕЗ П А Й К И

Стеклодувным способом без применения пайки изго­ товляют главным образом различную лабораторную по­ суду простых форм (стаканы, колбы, воронки, цилинд­ ры и т. .п.). Ее делают из химико-лабораторного стекла, которое должно быть химически и термически стойким, не должно кристаллизоваться при обработке на стекло­ дувной горелке.

Наиболее распространены следующие типы химиколабораторных стекол: № 23, 29, 846, иенское «20», цир-

15?

коппевое Ц-32, КС-34, пирекс, кварцевое. Наилучшее пб свойствам — кварцевое стекло.

Изделия из химико-лабораторных стекол изготовля­

бораторной посуды можно привести выработку тонко­

После выработки изделия отжигают в горизонталь­ ном газовом или электрическом лере (печи для отжига стекла) и подвергают дальнейшей обработке. Отколку колпачка производят на отколочной машине карусельно­ го типа огневым способом. Производительность машины 1500 шт. в час. Оплавку, развертку края и формирование носика производят на оплавочных карусельных маши­ нах. Маркируют изделия на специальном станочке кера­ мическими красками, а также при помощи пескоструйно­ го аппарата или травлением плавиковой кислотой.

Вообще различают три типа производства изделий из стекла: массовый, серийный и единичный.

М а с с о в ы й т и п характеризуется постоянным из­

больших пли меньших серий однородной продукции. При переводе производства с изготовления одной серии на изготовление другой соответственно меняется структура производственного процесса и продолжительность произ­ водственного цикла. В зависимости от частоты перехода производства с изготовления одной серии на изготовле­ ние другой различают: крупно-, средне- и мелкосерий­ ные производства. Мелкосерийным считается производ­ ство, у которого переход с одной серии на другую осуще­ ствляется в пределах одной смены.

Производство стеклодувных изделий в большинстве случаев носит серийный характер. Экономическая эффек­ тивность серийного производства определяется размером затрат на переналадку оборудования, приходящихся на единицу изготовляемой продукции. Размер этих затрат зависит от частоты переходов от одной серии к другой, а также от объема работ, необходимых для осуществле­ ния этих переходов.

Е д и н и ч н ы й т и п производства характеризуется

153

изготовлением различного рода изделий с применением производственных процессов с различной структурой и продолжительностью производственного цикла. Большей частью это индивидуальные производственные процес­ сы. В экономическом отношении единичное производство оправдывает себя только при изготовлении уникальных или сложных в техническом отношении изделий, выпус­ каемых в количестве одного или нескольких экземпля­ ров. К единичному типу производства можно отнести стеклодувные работы при изготовлении сложных прибо­ ров и экспериментальных установок и при ремонте раз­ личных приборов.

При изготовлении изделий сложной формы, при мел­ косерийном и единичном производстве, на первый план выступает ручной труд стеклодува. Большинство стекло­ дувных изделий, вырабатываемых из расплавленной стекломассы, изготовляют бригадным методом. Изделия, изготовляемые из заготовок (трубок, цилиндров) стек­ ла в пламени горелки, чаще вырабатываются одним мастером. Однако бывает целесообразно использовать наиболее квалифицированный труд стеклодува лишь для выполнения самых ответственных операций. В этом слу­ чае операции расчленяют по сложности, соответствую­ щей определенной квалификации рабочего. Повышения производительности труда стеклодувов можно добиться главным образом путем механизации и правильной ор­ ганизации стеклодувных работ.

Ниже мы рассмотрим несколько технологических про­ цессов изготовления наиболее распространенных хими­ ко-лабораторных стеклодувных изделий без применения пайки.

§ 42. ИЗГОТОВЛЕНИЕ НЕМЕРНЫХ И МЕРНЫХ К О Л Б

НеМерные колбы — плоскодонные и круглодонные — Находят чрезвычайно широкое применение в лаборатор­ ной практике и потому выпускаются в больших количе­ ствах.

Колба Эрленмейера (коническая). Колбы Эрленмейера Делают из широких цилиндрических стеклянных тру­ бок.

Прежде всего изготовляют пульку с двумя держава­ ми. Одну из держав оттягивают на горло при помощи подрезки. Затем подготовленную пульку вводят в широ-

154

кое пламя примерно на 2 / 3 высоты, считая от будущего дна колбы, сильно прогревают « раздувают шар. Потом

паивают излишек стекла, оплавляют конец и вскрывают шейку продуванием. Для окончательной отделки горло сначала разогревают и обрабатывают медной разверт­ кой до нужного размера, затем прогревают на мягком пламени и окончательно оформляют на деревянной раз­ вертке под пробку.

Приготовив некоторое количество заготовок колб с отделанным горлом, производят отделку дна колбы Эрленмейера. В отделанное горло будущей колбы встав­ ляют корковую или асбестовую пробку, через которую проходит стеклянная трубочка диаметром 10—12 мм и длиной 150—160 мм (рис. 46, в).

Плоское дно колбы отделывают на дощечке из сухо­ го дерева, лучше всего из березы. Перед отделкой дна надо тщательно отпаять державу у дна и .продуть. Обо­ гревать дно следует на мягком пламени. Пламя должно касаться только площади будущего дна. Колбу надо держать' немного наискось, дном навстречу пламени. Как только дно осядет, его прогревают на остром пла­ мени и затем прижимают к дощечке. Во избежание рас­ трескивания дна и появления неровностей дощечку предварительно прогревают. Для получения ровного дна выравнивание .сопровождают легким поддуванием. По

155

окончании отделки дно обязательно отжигают, прогре­ вая сначала на остром, а затем на мягком коптящем пламени.

Круглодонная колба. Для изготовления круглодонной колбы подбирают такие стеклянные трубки, диаметр и толщина которых определяются требуемым объемом колбы.

Из трубки соответствующего диаметра изготовляют пульку с двумя державами. На одной из держав оття­ гивают цилиндрическую шейку. Шейка должна отчет­ ливо выделяться своей цилиндрической частью от пле­ чиков пульки. Для этого державу отапливают на остром пламени, слегка поддувают, оттягивают и подрезают на деревянной подрезке. Перед подрезкой нужно сильнее отапливать и слегка оттягивать место подрезки. После подрезки державу обогревают и окончательно выдувают и выравнивают шейку будущего горла колбы.

Далее выдувают шар колбы, вскрывают закрытую державу и производят отделку горла колбы. От шейки отпаивают излишек стекла, оплавляют конец и вскры­ вают шейку продуванием. Для окончательной отделки горло сначала сильно разогревают и развертывают мед­ ной разверткой до нужного размера, затем прогревают на мягком пламени и окончательно оформляют ria де­ ревянной развертке под пробку.

Заготовив некоторое количество колб с отделанным горлом, производят отделку дна. В горло колбы встав­ ляют пробку, через которую проходит стеклянная тру­ бочка. Вращая колбу при помощи трубки, вводят ее в острое пламя .в месте соединения державы с шаром, от­ паивают державу и продувают место, на котором была держава, чтобы не осталось утолщения. Утолщение, оставшееся на месте отпайки державы, может вызвать разрушение круглодонной колбы, так как здесь создают­ ся напряжения, вызванные разницей в толщине дна.

Мерные колбы. Мерные колбы изготовляют так же, как колбы Эрленмейера и круглодонные. Разница лишь в том, что мерная колба должна иметь совершенно точ­ ный объем. Для определения объема шара колбы нужно пользоваться формулой

V = — nD3,

где я — 3,14;.D — диаметр шара в см-.

156

Однако для определения размеров колбы заданного объема более удобно пользоваться таблицей (см. табл. 12).

Определив наружный диаметр.колбы заданного объ­ ема, раздвигают кронциркуль на требуемую величину и при окончательном раздувании вводят шар между его ножками. Раздувание шара заканчивают в тот момент, когда стенки шара коснутся ножек кронциркуля.

При изготовлении мерных колб с плоским дном диа­ метр шара увеличивают в зависимости от ширины дна.

Дальнейшая отделка колбы идентична отделке немер­ ных колб. Окончательная операция — тщательный отжиг в коптящем пламени с последующим окончательным от­ жигом в газовых или электрических печах.

Мерные и немерные колбы емкостью более 250 мл обычно изготовляют из жидкой стекломассы на авто­ матах.

§ 43. ИЗГОТОВЛЕНИЕ П Р О Б И Р О К

Пробирки бывают различной величины и диаметра и делают их из различного стекла: обычные лаборатор­ ные— из химически устойчивого стекла, пробирки для особых работ — из тугоплавкого стекла или из кварца.

Пробирки изготовляют из стеклянных трубок неболь­ шого диаметра —- 12—22 мм. Трубку заданного диаметра разрезают на заготовки длиной 250—320 мм. При непре­ рывном вращении среднюю часть заготовки разогревают в пламени горелки и после размягчения растягивают в

.157

державу. Затем переплавляют державы и получают две заготовки с державами. Далее следует операция разверт­ ки торца будущей пробирки, детально описанная в пре­ дыдущей главе. Развертка небольшая. При необходимо­ сти оплавляют края. Наконец отпаивают державу и из­ готовляют круглое дно пробирки с поддувкой воздуха внутрь ее. Плоское дно получается в результате сопри­ косновения размягченного стекла с плоскостью.

Без применения пайки изготовляют также некоторые другие лабораторные изделия и посуду простой формы (жиромеры, пипетки без делений, химические воронки, соединительные трубки и т. д.).

Технология изготовления ампул для термометров, хлоркальциевых трубок и т. д. еще более проста, чем описанная нами технология изготовления мерных и не-

158

мерных колб и .пробирок. На рис. 48 приведены различ­ ные типы хлоркальциевых трубок. Технологические при­ емы изготовления таких лабораторных изделий из стекла повторяют уже описанные.

Рис. 48. Хлоркальциевые трубки различных типов

Стеклоизделия без пайки, перечисленные ранее, а также другие, аналогичные по сложности, могут изготов­ ляться стеклодувами невысокой квалификации.

Г Л А В А XII

ПР О И З В О Д С Т ВО СТЕКЛОДУВНЫХ ИЗДЕЛИЙ

СНАРУЖНЫМИ И ВНУТРЕННИМИ СПАЯМИ

Большинство приборов из стекла изготовляют спаи­ ванием стеклянных трубок и деталей. При этом необхо­ димо соблюдать основное требование — коэффициенты термического расширения спаиваемых стекол должны быть равными или близкими. Спаи стеклянных деталей применяют при изготовлении различных сложных лабо­ раторных приборов, простых деталей (тройников и т. п.) телевизионных трубок, электровакуумных изделий,- тер­ мосов, стеклопакетов и стеклоблоков, бытовой посуды и т. -д.

Спаи могут быть и с другими материалами, например с металлами. Изделия, представляющие собой компози­ цию стекла с металлом, находят исключительно широкое применение в технике. Не мыслимы без спаев стекол с металлами электровакуумная и электротехническая про­ мышленности. Спаи стекла с металлами часто применя­ ются и при изготовлении лабораторных установок и в других случаях.

159