Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ МОЛЛИРОВАНИЯ ЛИСТОВОГО СТЕКЛА

Изобретение относится к стекольной промышленности и может быть использовано в производстве гнутого стекла полусферической формы, преимущественно под действием вакуума, при получении отражателей различного назначения. В частности, для аэродромных огней приближения.

Известен способ моллирования листового стекла для получения заготовок полусферической формы в две стадии по патенту US №3560182, кл. 65-107, опубл. 02.02.1971. При этом вначале заготовку моллируют на конической форме, имеющей несколько углублений или выступов на формующей поверхности, расположенных по горизонтали. Затем осуществляют моллирование на форме с полусферической кривизной поверхности.

Недостатком известного способа является то, что из-за углублений или выступов, расположенных по горизонтали формующей поверхности конической формы, происходит искривление краевой области гнутой заготовки, что значительно увеличивает себестоимость их изготовления в связи с проведением дополнительных операций резки и обработки краевой области гнутых заготовок.

Известен способ моллирования листового стекла для получения заготовок полусферической формы на форме кольцевого типа по патенту US №3607188, кл. 65-106, опубл. 21.09.1971. Моллирование осуществляют с помощью пуансона, контактирующего с верхней поверхностью заготовки.

Недостатком известного способа является то, что моллирование с помощью пуансона, контактирующего с верхней поверхностью заготовки, приводит к повреждению указанной поверхности, что влечет за собой последующую шлифовку и полировку поверхности гнутой заготовки.

Наиболее близким к изобретению является способ моллирования листового стекла для получения полусферической формы, включающий нагрев заготовки до температуры размягчения стекла, моллирование под действием вакуума с корректировкой положения заготовки относительно формы с помощью подвижных механических захватов по патенту US №3607186, кл. 65-104, опубл. 21.09.1971.

Недостатком прототипа является то, что корректировка заготовки, нагретой до температуры размягчения стекла, с помощью механических захватов приводит к искривлению ее краевой области. Это обстоятельство приводит к увеличению себестоимости получаемых изделий из-за дополнительных операций резки и обработки краевой области гнутых заготовок.

Задачей изобретения является снижение себестоимости получаемых полусферических изделий за счет исключения операций резки и обработки краевой области гнутых заготовок.

Предложен способ моллирования листового стекла для получения изделий полусферической формы, включающий размещение заготовки на разогретой форме, расположенной на вертикально подвижном поде, нагревание до температуры размягчения стекла и моллирование под действием вакуума с корректировкой положения заготовки относительно формы, отличающийся тем, что корректировку осуществляют периодически в процессе моллирования вакуумным насадком, контактирующим с верхней поверхностью заготовки, предварительно нагретым в интервале от 350°C ниже температуры размягчения стекла до температуры, меньшей температуры размягчения на величину его термостойкости, причем в момент корректировки отключают вакуум и опускают под.

Указанный интервал температур объясняется тем, что промышленное натрийизвестковое стекло является так называемым «длинным» стеклом с широким диапазоном температур размягчения. Авторами установлено, что при этом достаточно нагреть насадок до температуры на 350°C ниже температуры размягчения стекла, что гарантирует отсутствие посечек (трещин) на поверхности заготовки в процессе ее контактирования с предварительно нагретым насадком при корректировке заготовки относительно формы. Кальцийалюминатное стекло относится к как называемым «коротким» стеклам с узким диапазоном температур размягчения. Авторами установлено, что появление термических посечек (трещин) на поверхности заготовки при ее контактировании с насадком исключается при предварительном нагреве насадка до температуры, меньшей температуры размягчения стекла на величину его термостойкости.

Периодическая корректировка заготовки относительно формы позволяет получить изделие с заданными геометрическими параметрами. При корректировке заготовки, в отличие от прототипа, исключается искривление ее поверхности, так как эта операция осуществляется в интервале температур ниже, чем температура размягчения стекла. Интервал температур нагрева насадка, контактирующего с верхней поверхностью заготовки от 350°C ниже температуры размягчения стекла до температуры, меньшей температуры размягчения на величину его термостойкости, исключает появление дефектов на поверхности заготовки при контактировании с насадком в виде посечек (трещин). Кроме этого, корректировка заготовки осуществляется после отключения вакуума в форме и опускания пода печи в нижнее положение, что обеспечивает корректировку заготовки без ее искривления, так как поверхность заготовки при этом охлаждается до температуры ниже, чем температура размягчения стекла.

Операции осуществляют в следующем порядке.

После перекоса заготовки относительно формующей поверхности формы в процессе ее моллирования вакуум в форме отключают и под печи с расположенной на нем формой опускают в нижнее положение. После этого осуществляют контактирование насадка, теплоизолированного жаростойкой стеклотканью, с верхней поверхностью заготовки. При этом насадок предварительно нагревают до температур в интервале от 350°C ниже температуры размягчения стекла до температуры, меньшей температуры размягчения на величину его термостойкости. После контактирования насадка с верхней поверхностью заготовки в нем создают вакуум. С помощью держателя, соединенного с насадком, осуществляют корректировку заготовки, размещая ее симметрично относительно формующей поверхности формы. После корректировки заготовки вакуум в насадке отключают и выводят его из пространства печи, под печи поднимают в верхнее положение и нагревают заготовку до температуры размягчения стекла. Повторяют процесс моллирования заготовки под действием вакуума. При необходимости операцию корректировки заготовки на форме повторяют в описанной последовательности до окончания процесса моллирования, то есть до полного симметричного принятия заготовкой заданной полусферической формы.

Пример 1

Необходимо получить изделие из листового стекла полусферической формы с радиусом кривизны 92 мм, толщиной 10 мм из стекла промышленного натрийизвесткового состава с температурой размягчения 600±10°C и термостойкостью 80±5°C.

Используется плоская заготовка диаметром 259 мм, толщиной 10 мм из вышеуказанного стекла. Для корректировки заготовки используется насадок диаметром 60 мм, теплоизолированный десятью слоями жаростойкой стеклоткани. Моллирование осуществляется в печи периодического действия с вертикально подвижным подом, на котором расположена форма моллирования с заданной кривизной формующей поверхности, соединенная с вакуумной системой.

Операции совершают в следующем порядке.

Печь с расположенной на ее поду формой нагревают до температуры размягчения стекла 600±10°C и выдерживают при этой температуре в течение 50-60 мин. Затем опускают под печи в крайнее нижнее положение и осуществляют размещение плоской заготовки стекла на разогретой форме. После этого под печи поднимают в крайнее верхнее положение и нагревают печь до температуры размягчения стекла. В форме создают вакуум в течение 12 с, затем вакуум отключают, после чего опускают под в крайнее нижнее положение и осуществляют корректировку перекошенной заготовки с помощью вакуумного насадка, предварительно нагретого до температуры 250±5°C, путем его контактирования с верхней поверхностью заготовки и размещения ее симметрично относительно формующей поверхности формы. В насадке отключают вакуум и выводят его из пространства печи. Под печи поднимают в крайнее верхнее положение. Все операции производят в течение 16 с. Продолжают процесс моллирования заготовки в форме с помощью вакуума. После последующих перекосов заготовки в форме в процессе моллирования еще дважды осуществляют корректировку заготовки в вышеописанной последовательности до полного получения заданной полусферической кривизны.

Пример 2

Необходимо получить изделие из стекла с радиусом кривизны 129 мм, толщиной 14 мм, кальцийалюминатного состава с температурой размягчения 800±10°C и термостойкостью 88±5°C.

Используется плоская заготовка диаметром 350 мм, толщиной 14 мм из вышеуказанного стекла. Для корректировки заготовки используется насадок диаметром 70 мм, теплоизолированный десятью слоями жаростойкой стеклоткани. Моллирование осуществляется в печи периодического действия с вертикально подвижным подом, на котором расположена форма моллирования с заданной кривизной формующей поверхности, соединенная с вакуумной системой.

Операции совершают в той же последовательности, как и в примере 1, при этом насадок перед контактированием с поверхностью заготовки предварительно нагревают до температуры 712±10°C, а корректировку положения заготовки относительно формующей поверхности формы осуществляют дважды.

Полученные полусферические изделия в примерах 1 и 2 отличаются соответствием заданной кривизне поверхности (отклонение не более 0,4 мм), а также отсутствием термических посечек (трещин) на их поверхности после контактирования с насадком в процессе корректировки заготовок относительно формующей поверхности формы. Себестоимость полученных изделий снижена за счет исключения дополнительных операций резки и обработки краевой области.

Источники информации

1. Патент US №3560182, кл. 65-107, опубл. 02.02.1971.

2. Патент US №3607188, кл. 65-106, опубл. 21.09.1971.

3. Патент US №3607186, кл. 65-104, опубл. 21.09.1971 - прототип.