СПОСОБ ФОРМОВАНИЯ ПОЛИРОВАННОГО СТЕКЛА НА НЕСВОБОДНОЙ ЖИДКОПЛЕНОЧНОЙ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ

СПОСОБ ФОРМОВАНИЯ ПОЛИРОВАННОГО СТЕКЛА НА НЕСВОБОДНОЙ ЖИДКОПЛЕНОЧНОЙ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ


RU (11) 2123981 (13) C1

(51) 6 C03B40/00, C03B18/00 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 17.10.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(14) Дата публикации: 1998.12.27 
(21) Регистрационный номер заявки: 93057183/03 
(22) Дата подачи заявки: 1993.12.23 
(45) Опубликовано: 1998.12.27 
(56) Аналоги изобретения: Химическая технология стекла и ситаллов . Под ред.Н.М.Павлушкина. - М.: Стройиздат, 1983, с.232 - 237. 
(71) Имя заявителя: Середа Анатолий Павлович (UA); Писковой Анатолий Дмитриевич (UA) 
(73) Имя патентообладателя: Середа Анатолий Павлович (UA); Писковой Анатолий Дмитриевич (UA) 

(54) СПОСОБ ФОРМОВАНИЯ ПОЛИРОВАННОГО СТЕКЛА НА НЕСВОБОДНОЙ ЖИДКОПЛЕНОЧНОЙ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ 
Изобретение относится к стекольной промышленности. Способ формования полированного стекла заключается в контактировании стекломассы с формующей металлической поверхностью, которая покрыта слоем среднеплавкого металла, температура плавления которого меньше температуры стеклования стекломассы. При контакте высокотемпературной стекломассы с металлическим слоем образуется пленка металлического расплава, на которой формируется полированная поверхность стекла. Этот способ позволит производить полированное стекло всех видов (узорчатое, оптическое, сортовое стекло и др.). 3 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к области стекольной промышленности. В этой области материального производства, которая дифференцировалась, выделились и сформировались многие самостоятельные направления в производстве стекла, независимые друг от друга в силу специфики технологии производства варки и выработки стекла. По специфике производства и технологии эти направления классифицируются соответственно: производство тарного стекла; производство строительного стекла; производство листового стекла; производство сортового стекла; производство оптического стекла; производство листового полированного стекла /флоат - стекло/.
/Химическая технология стекла и ситаллов./ Под ред. Н.М. Павлушкина. М.: Стройиздат, 1983/.
В качестве аналога предполагаемому изобретению можно взять производство листового полированного стекла /флоат-способ/ /Химическая технология стекла и ситаллов./ Под ред. Н.М. Павлушкина. М., 1983, с. 232-237/.
Флоат-способ формования листового полированного стекла, схематично изображенный на фиг. 1, заключается в том, что вязко-текучая стекломасса 1 из выработочной части стекловаренной печи 2 по сливному лотку 3 стекает на зеркальную поверхность расплавленного олова 4 оловянной ванны, формируется в ленту стекла равновесной толщины.
Оловянная ванна имеет ширину около 4-8 м и длину до 60 м. Для защиты от окисления олова оловянная ванна должна находиться под прикрытием защитного газа.
Жидкое высокоразогретое олово является одновременно подложкой и теплонесущей средой. Оно придает стеклу снизу необходимую плоскостность и чистоту поверхности. Сверху в оловянной ванне стекло сглаживается при помощи огневой полировки.
Лента стекла покидает ванну полностью отформованным при температуре около 600oC и попадает через специальные вальцы 5 с водяным охлаждением в роликовые печи отжига 6.
К недостаткам данного способа относится сложность аппаратного оснащения и эксплуатации технологической линии /в частности, ванны, газостанции на выработке и снабжение защитной атмосферы/, а также применение олова /200 тонн/ и аммиака.
Задачей настоящего изобретения является получение предельно возможных качественных и количественных характеристик полированного стекла, а также впервые непосредственно приступить к производству не только выпускаемого промышленностью листового полированного стекла, но и других видов полированного стекла: узорчатого полированного стекла; оптического полированного стекла; сортового полированного стекла; тарного полированного стекла.
Существующее производство узорчатого стекла выпускает его неполированным. В производстве оптического стекла предлагаемое изобретение позволит выпускать его непосредственно на стадии прессования, исключая последующие стадии обработки. В производстве сортового стекла, к которому относится обширный класс сетклоизделий, вырабатываемых из хрустальных, бесцветных и окрашенных стекол методами механизированного выдувания и прессования, используя предлагаемое изобретение, позволит получать полированную поверхность изделия непосредственно на технологической стадии механизированного выдувания и прессования, исключая последующие технологические стадии производства: гравирование, шлифование и химическое полирование. Исключение указанных технологических стадий производства значительно снижает материальные затраты производства этих видов стекла, устраняет дополнительные затраты на охрану окружающей среды и существенно улучшает экологическую атмосферу производства.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе формования полированного стекла путем контактного взаимодействия высокотемпературной стекломассы с поверхностью пленочного металлического расплава, последний образуется при контакте высокотемпературной стекломассы с формующей металлической поверхностью, на которую предварительно нанесен слой среднеплавкого металла, температура плавления последнего меньше температуры стеклования стекломассы.
При остывании стекломассы и достижении температуры стеклования 600oC формуется поверхность стекла с предельно возможными качественными и количественными показателями на жидкой пленке металла, температура плавления которой выбирается из условия:

T1 < T2, где T1 - температура плавления металла /металлического припоя/, T2 - средняя температура стеклования стекломассы.
Перечень фигур на чертежах:

1. Фиг. 1 - схематическое изображение промышленной флоат-ванны для производства листового полированного стекла на свободной поверхности расплава металла /олова/. Полное объяснение в тексте описания.
2. Фиг. 2 - графики нагрева системы "изделие-детали пресс-форм". Полное объяснение в тексте описания.
3. Фиг. 3 -схематическое изображение пресс-формы для прессования изделий из стекла. Полное объяснение в тексте описания.
В качестве примера рассмотрим экспериментальные данные о температурном поле системы изделие - детали пресс-форм И.Е. Степанов, И.Е. Гладштейн /Конструирование форм для стеклянных изделий, М., Легкая индустрия, 1974/.
Объектом исследования является процесс прессования салатника аорт. 45021 с толщиной стенок 7 мм из стекла БС-8-17 в пресс-форме из чугуна СЧ 21-40. Начальная температура стекломассы 1150oC. Температуру измеряли хромельалюмелевыми термопарами диаметром 0,5 мм. С милливольтметром МПЩР-54 по ГОСТ 6670-53, кл. 1,5. Горячие спаи термопар в матрице располагались на уровне стекломассы в 25 мм от дна матрицы на глубине 2-3 мм от формующей поверхности и по вспомогательной поверхности. Примерно на таком же расстоянии от формующей поверхности располагались термопары в пуансоне. Прессование осуществляли без прессового кольца. Значение температуры взято как среднее из шести измерений. Погрешности вследствие инерции термопар и милливольтметров не учтены. Как показали контрольные измерения с использованием в качестве измерителя 14-шлейфового осциллографа, скорость нагрева термопар составляла около 30oC в секунду. Таким образом, можно предположить, что фактически изменение термопар происходит более резко.
На первом этапе времени температура стекломассы в центре /фиг. 2/ кривая 1 и на глубине 2-3 мм от поверхности /кривая 2/ изменяется довольно медленно, что обусловлено сравнительно небольшой поверхностью теплоотдачи. На втором этапе времени происходят формообразование и фиксация формы, температура стекломассы понижается довольно быстро, особенно вблизи формующей поверхности матрицы. При выдержке стеклянных изделий в матрице, а затем вне формы /III-й и IV-й этапы времени/ температура изделия понижается сравнительно медленно. Температура формующей поверхности матрицы с момента подачи стекломассы повышается до 560oC, а затем понижается /кривая 3/. По внешней поверхности матрицы изменение температуры за цикл прессования весьма незначительно /кривая 4/. Температура формующей поверхности пуансона /кривая 5/ за цикл прессования изменяется более интенсивно и с большей амплитудой, чем температура в соответствующих точках матрицы. Последнее обстоятельство является следствием более плотного контакта гладкой поверхности тщательно отполированного пуансона с прессуемой стекломассой. Значительная разница температур поверхностей изделия и матрицы может быть следствием неплотного контакта между ними и возникновением зазора при выдержке изделий в форме.
Из рассмотренного материала /фиг. 2/ следует, что напайка среднеплавкого металла, нанесенного на формующие поверхности пресс-формы /фиг. 2/, расплавляется в первые 5-10 сек, когда еще не происходит формирования и стеклования поверхности изделия. Таким образом, поверхность изделия формуется на расплавленной пленке металла, чем и достигаются предельно возможные качественные и количественные характеристики поверхности изделия из стекла.
Рассмотрим пример конкретного выполнения предлагаемого способа формования полированного стекла. На фиг. 3 схематично изображена пресс-форма для формования прессовым методом стеклянных изделий. На внутреннюю поверхность матрицы 1 и на внешнюю поверхность пуансона 2 нанесена напайка среднеплавкого металла 3. Напайку среднеплавкого металла наносили методом ионного осаждения на установке УВНД-80. Процесс нанесения покрытия осуществляли в атмосфере инертного газа /аргона/. Следует отметить, что процесс нанесения качественного покрытия на формующую поверхность пресс-формы зависит от технологических параметров проведения процесса осаждения. Такими параметрами могут быть: ток дугового испарителя; ускоряющее напряжение; давление инертного газа /аргона/ в плазменном котле; магнитная индукция стабилизирующих катушек дугового испарителя. От этих параметров зависит качество и внешний вид наносимого покрытия от матового до зеркального. Наносимое покрытие на пресс-формы из стали - процесс нанесения осуществляли непосредственно, на пресс-формы из чугуна - через промежуточную подложку из чистой меди, которую наносили тем же методом толщиной до 10 мкм.
Из исследованных нами композиционных металлических сплавов наиболее эффективным оказался сплав серебро-свинец, который ограничивался составом Pb - 75%, Ag - 25%, с температурой расплавления T=550oC.
Реализация заявляемого способа формования полированного стекла не может ограничиваться найденным авторами сплавом из всего многообразия существующих сплавов. Указанный сплав приготавливали методом непосредственного сплавления металлов.
Эксперименты, проведенные с вышерассмотренным сплавом, осуществлялись на сортовом стекле /хрусталь Pb - 24%/. На остальных видах стекла этот тип среднеплавкой напайки не исследовался.
Следует особо отметить, что при изготовлении сплава необходимо особо обращать внимание на чистоту компонентов /Pb и Ag/. Чем выше чистота используемых компонентов сплава, тем качественнее поверхность формуемого стекла. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Способ формования полированного стекла путем контактного взаимодействия высокотемпературной стекломассы с поверхностью пленочного металлического расплава, отличающийся тем, что пленочный металлический расплав образуется при контакте высокотемпературной стекломассы с формующей металлической поверхностью, на которую предварительно нанесен слой среднеплавкого металла, температура плавления последнего меньше температуры стеклования стекломассы.


ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян

Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к стекольной промышленности: стекольные составы и композиции, обработка стекла, оборудование для производства и разработки новых стекольных составов и композиций, приспособления и механизмы для обработки и производства стекла, специальные стекла и др.



Стекло. Стекольные составы и композиции. Обработка стекла




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "закалка стекла" будет найдено словосочетание "закалка стекла". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("закалка" или "стекла").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+закалка -стекла".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "состав" будут найдены слова "составы", "составом" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "состав!".


Рейтинг@Mail.ru