Способы выработки стеклянных изделий

Способы выработки стеклоизделий

Стеклянные изделия вырабатывают выдуванием, прессованием, прессовыдуванием, центробежным литьем, а листовые и профильные изделия — вертикальной вытяжкой и прокаткой.

Выдуванием получают все виды посуды, лабораторное и ламповое стекло. Эти изделия отличаются повышенной прозрачностью, имеют разную толщину стенок, разнообразные фасоны и разделки. Комплектные изделия ручного выдувания могут различаться между собой по толщине и высоте корпуса, стенок, ножек. При машинном выдувании изделия мало отличимы по размерным признакам. Выдувание без формы (свободное, гутенская работа) дает разнообразные высокохудожественные изделия. При последовательном выдувании в двух формах (сначала в граненой, затем в круглой) можно получить изделия с внутренней гранью.

Прессованием получают посуду простых форм (плоские или с большим верхним диаметром), толстостенные, менее прозрачные, обычно с рельефными рисунками, полученными от прессформы. Непрерывным прессованием получают некоторые профильные изделия (трубы, прутки, а также стекловолокно).

При прессовыдувании сначала прессуют заготовку (баночку с горлышком), а затем выдувают ее в разъемной форме. Такие изделия имеют шов по периметру стыка составной формы. Этим способом вырабатывают стеклянную тару (банки, бутылки, парфюмерные флаконы).

Методом центробежного литья получают крупногабаритные изделия, имеющие форму тел вращения (плафоны для метро и проч.).

При вертикальной вытяжке листы стекла формуются, вследствие вытекания расплавленной стекломассы под действием силы тяжести.

Горизонтальной прокаткой вырабатывают оконное стекло, перемещая его между валками прокатной машины.

После формования изделий они проходят операцию отжига, которая заключается в нагревании и медленном охлаждении изделий, что необходимо для снятия внутренних напряжений.

Разделки (способы декорирования) стеклоизделий

Для украшения стеклянных изделий (посуды, художественного, а иногда и листового стекла) применяют различные виды разделок, которые в зависимости от способа получения подразделяют на две группы:

наносимые в процессе выработки (в горячем состоянии, до отжига) – налепы, насыпь, кракле, “морозное” стекло, нацвет, филигрань и др.;

наносимые на готовые изделия (после отжига) механическими (пескоструйная, гравировка, шлифовка), химическими (травление) способами, а также золотом, красками, люстром.

Налепы представляют собой элементы декора из стекломассы, прилепленные к корпусу изделий. Они могут отличаться от изделия по цвету и прозрачности.

Насыпь – украшение в виде мелких стеклянных шариков на поверхности изделий. Получается при оплавлении стеклянной крошки, прилепившейся к изделию.

Кракле – сеть мелких трещинок, покрывающих изделие, которая получается при быстром охлаждении поверхностного слоя, который растрескивается при последующем выдувании.

“Морозное стекло” получают, разливая на поверхности горячих изделий животный клей, в результате чего образуется рисунок, напоминающий иней на стекле.

Нацвет представляет собой двух- или трехслойное стекло. Состоящее из слоев разных по цвету и прозрачности.

Филигрань (венецианская нить) образует на поверхности изделий сетку, состоящую из спирально обвивающих изделие цветных или матовых полос.

В горячем состоянии получают также украшения из стеклонити и стеклоткани, выстилая ими форму для выдувания.

Все разделки, наносимые в горячем состоянии требуют определенной квалификации работников, трудоемки и поэтому значительно повышают цену изделий.

Механические виды разделок основаны на обработке поверхности изделий абразивными материалами.

Пескоструйная обработка – плоские матовые рисунки на поверхности, полученные в результате воздействия песчинок на поверхность через прорези трафарета.

Матовая лента получается при обработке поверхности абразивным кругом.

Гравировка – рисунок, состоящий из неглубоких прорезей, полученных с помощью медных кругов, покрытых абразивной пастой.

Номерная шлифовка – плоские срезы и глубокие прорези неправильной формы, наносимые абразивными кругами.

Алмазная грань – разновидность шлифовки, представляющая собой прорези правильной формы глубиной не менее, чем на половину толщины стенок. Наносится на изделия из хрусталя и является одной из наиболее дорогих разделок.

Все виды шлифовки могут быть матовыми или прозрачными (после полировки). Использование химической или огневой полировки ухудшает внешний вид разделки, т.к. нарушает четкость граней.

Химические виды разделок основаны на применении плавиковой кислоты, которая разрушает силикатное стекло. При использовании этих украшений изделия покрывают защитной мастикой.

Простое травление представляет собой графические волнообразные или петлеобразные рисунки, процарапанные в мастике с помощью гильоширной машины.

Сложное травление получают на пантографе. Полученные рисунки представляют собой сложные композиции, образованные тонкими непрерывающимися линиями.

Глубокое травление (галле) получают на стеклах с нацветом. Постепенно расчищая мастику по рисунку снимают нацвет ступенями, создавая выпуклые рисунки.

Разделки керамическими красками, золотом и люстром на изделия из стекла наносят аналогично украшениям керамики.

Источник

Производство стекла – технологический процесс

Стекло — это специфическое вещещство, которое является единственным в своем роде. Процесс его создания ориентирован на переработку естественного сырья, которое при обработке не теряет свойства. В производстве существует несколько видов агрегатных состояний стекла:

Это конденсат вещества, в состав которого входят:

• сода;
• кварцевый песок;,
• доломит;
• известняк;
• разнообразные примеси.

Стекло производится методом плавки, оно становится твердым, а свойства кристаллического вещества, соответственно, теряются.

Основные способы производства стекла

Выплавка стекла — трудоемкий технологичный процесс, для успешности которого необходимо знание химии и вложение немалых средств. Основной (привычный) метод — плавка первичного сырья с применение катализаторов, красителей, глушителей и нейтрализующих компонентов. Затем продукт охлаждают, чтобы не образовались мелкие кристаллы — должно получиться цельная субстанция.

В наши дни листовое стекло — основная продукция производства.

Метод Эмиля Фурко

Представляет собой аппаратную вытяжку вещества. Происходит процесс плавки в стекловаренной печи, затем полученная жидкая в результате выходит стекломасса, которую вытягивают при помощи прокатных валов. Затем она помещается в шахту застывания и раскладывается на отсеки. В итоге поверхность шлифуется и полируется. Плотность стекла зависит от скорости вытягивания. Такой метод называется – «вытянутое стекло».

Флоат-метод

Название метода происходит от английского слова «float» — «плавать». Суть данного способа — жидкая стеклянная субстанция после печи принимает горизонтальное положение. На плоской установке она помещается во флоат-ванную с расплавленным оловом и газовоздушной атмосферой. Вещество плывет по поверхности, принимает форму и впитывает микроскопические частицы олова. Далее продукт остужают и отжигают. Данный продукт не нужно шлифовать — он сразу получается гладким.

Характеристики листового стекла:

• постоянную плотность;
• высокое качество;
• отличное светоотражающее свойство;
• нет оптических изъянов;
• практичность;
• возможность долговременной эксплуатации.

Применяют такую продукцию как в быту, так и на строительных объектах. Комплектующие, сделанные по флоат-методу, используют для оконных, облицовочных конструкций, витрин, зеркал, мебели, техники.

Вспомогательная обработка

Повторная обработка изделия — покрытие лако-красочными средствами стороны стекла,на которую не воздействовало расплавленное олово и на которой отсутствует оловянный слой. Качество специальной стороны стекла определяется с помощью следующих приборов – оптического фильтра и ультрафиолетовой лампы. В наши дни, владельцы предприятий отдают предпочтение заниматься вторичному бизнесу —переработка вещества для определенных изделий: зеркал, сувениров, стеклопакетов, мебели и т.д.

Изготовление стекла – выгодное вложение в производство.

К плюсам можно отнести:

• постоянный спрос на продукцию;
• гарантированная окупаемость затратного сырья;
• выпуск большого ассортимента продукции.
• Специальная аппаратура для производства стекла
• Устройства для изготовления стекла
• аппаратура для подготовки сырья;
• механизм для смешивания шихты;
• стекловарительное оснащение;
• при расширенном производстве — аппараты для пескоструйной обработки и механизм для упаковки продукции.

1 этап. Подготовка сырья. Применяются высокотехнологичные машины. Транспортировка происходит с помощью конвейеров. Просеивание от вредных субстанций осуществляется массивными установками, в том числе и магнитными сепараторами: из песка изымаютя металлы, которые могут повлиять на качество изделия. Для измельчения используют дробилки.

2 этап. Подготовка шихты. Определение элементов зависит от свойств готовогй продукции. Здесь применяется особое оборудование. Максимально точные весы помогают правильно вычислить дозировку. Они измеряют необходимое количество кварцевого песка, соды, извести. Иногда добавляются и другие элемент для плотности, цвета, светоотражения стеклянного изделия. Все эти элементы помещаются в шихтосмеситель для их равномерного распределения по массе.

3 этап. Главный. Плавка стекла печах со специальными тепловыми и механическими режимами.

Стекольное печное оснащение подразделяется по двум критериям

По технологическому принципу

Электрическая горшковая печь — для малого количества изделий. В отсеках размещается 1-16 горшков. Продукция применяется для оптического, светотехнического и медицинского стекла.

в стекольном производстве используютя также ванные печи непрерывного и периодического действия — габаритные четырехугольные сосуды (тип и размеа может быть разным). В оснащение добавляется расплавленное олово для охлаждения стеклосырья.

По характеру нагревания

Пламенные печи необходимы для сжигания топлива.Но они имеют низкий КПД. Электрическая аппаратура подходит для производства разнообразных типов стекла. для нагрева используется стекломасса – так называемый электролит. Применяя электрические печи, теплопотери отсутствуют. Комбинированные газоэлектрические механизмы (2 вида тепловой энергии): сгорание газа нагревает, плавит шихту; стеклосырье нагревается до максимума путем прямого сопротивления.

Механизм обработки особого вида стекла

Солнцезащитное

Поглощает поглощать. пропускать ультрафиолетовые лучи, его применяют для производства экранов, козырьков, стеклопакетов и очков. Производство стекла такого типа осуществляется двумя методами.

Технология Фурио основана на прокатывании стеклянной массы сквозь валы, после чего листы помещают в охладительную камеру.
Метод Флоат – более современный и эффективный, так как исключает появления дефектов. Расплавленная масса ленточной формы поступает в резервуар с оловом. Благодаря ему, стекло охлаждается и обретает ровную поверхность. Затем материал попадает в печь, на него наносится слой диоксида металла нужного оттенка. Стекло повторно охлаждается и проверяется на наличие изъянов.

Автомобильное

Этот вид стекла также изготавливается двумя способами. Метод «Триплекс» изготовление трехслойных изделий – между двумя стекольными пластами вкладывается скрепляющая пленка. Это предупреждает появление порезов при разрушении автомобильного стекла.

«Ситалинит», или закаленное стекло подвергается дополнительной термической обработке, основанной на постепенном нагреве и быстром охлаждении в воздушном потоке. Технология предполагает строгое соблюдение температурного режима. Изделия обретают особую механическую прочность.

Гнутое

Применяется в архитектуре. Стеклосырее нагревают до предельной нормы, оно становится пластичным и можно легко слепить нужный элемент. Это происходит по закону силы тяжести —она заставляет массу приобретать выпуклую или вогнутую форму.

Зеркальное

Основа такого стекла — листовой материал. Здесь применяется сода, известняк, песок и минералы без железной руды; затем все компоненты смешиваются, помещаются в ванные печи, прокатываются через металлические валы, обжигаются и полируются

Бронированное

Материан повышенной устойчивости к разрушению. Он многослойный, из типового и закаленного полотна. Для производства бронированного стекла применяют данную продукцию толщиной до 10 мм, которую склеивают защитной пленкой.

Оптическое

Данный продукт применяется в различных областях науки и техники. Используется также для контактных линз, призмы, кюветы. Он производится таким образом — варятся чистые компоненты, без примесей. Стеклосырьн нужно расплавить в горшковых пламенных печах и вымесить до однородной массы, используя механическое перемешивание. Ассортимент таких изделий довольно многообразен.

Источник

Технология производства стеклянной посуды

1. Приготовление материала для производства посуды из стекла: стекломассы

Для создания этой смеси используют основные сырьевые материалы и вспомогательные. Первые образуют стеклянную основу. К ним относятся: кремнезем оксид цинка или алюминия, борный ангидрид, известняк, доломит, сода, сульфат натрия, витерит, глет и свинцовый сурик. Второй тип сырья помогает придать изделию высокие технические характеристики и желаемый цвет, оттенок, форму. Для этого активно используются ускорители варки стекломассы, ее осветлители, красители, окислители, обесцветиватели, восстановители и глушители.

• Красители при варке стеклянной основы придают ей желаемый цвет. Они подразделяются на коллоидно-дисперионные: химические соединения сурьмы, селена, меди, серебра или золота и молекулярные: оксиды легких и тяжелых металлов.
• Обесцвечивающие добавки удаляют или снижают активность красителей стекломасс. В их качестве применяется хлористый натрий, селитра, оксиды сурьмы и другие химические соединения.
• Глушители придают стекломассе непрозрачность и окрашивают изделия в белый цвет. Для этого в основу добавляются химические соединения сурьмы и олова, фосфорно-кислые или фтористые компоненты.
• Восстановитель и окислитель материалов необходим при варке цветной стеклянной основы. Обычно это винный камень, углерод, двухлористое олово, натриевая или калиевая селитра.
• Ускорители варки стекломассы сокращают время на производство стеклянной посуды и сувениров. Для этого используют алюминиевые соли, борный ангидрид или фтористые вещества.

После определения количества необходимых компонентов для приготовления стеклосмеси – шихты и ее непосредственного смешивания начинается процесс варки массы. Часто для увеличения выхода продукции и сокращения временных и материальных затрат заводами-производителями в шихту добавляется до 30% стекольного боя, оставшегося от предыдущего производства изделий, имеющих аналогичный состав.

Стекловаренные печи способны переплавить смесь в качественную стекломассу и остается только перейти к следующему этапу производства стеклянной посуды.

2. Производство: формовка посуды из стекла бытового назначения

Выработка посуды для повседневного использования может производиться четырьмя основными способами. Все они отличаются по технологии, трудозатратам и качеству готовых изделий.

Выдувание

Для посудных изделий сложных форм используется ручной метод выдувания с помощью металлических «самодувок». В длинные трубки подается воздух из резинового баллона. Розогретый конец «самодувки» опускают в сваренную стекломассу, навивают на него необходимое количество смеси, выравнивают на производственном столе и начинают выдувку изделия. Сначала основу превращают в небольшую колбу, далее помещают заготовку в металлическую форму, продувают до заданных технологом производства параметров и снимают части ограничителя-шаблона с готового изделия. При массовом изготовлении посуды простых форм: стаканов, бокалов используется вакуумный автоматический способ выдувания – механизированный.

Цетробежное литье

Этим способом производят стеклянные изделия большого размера: вазы, блюда и т.д. В приготовленные формы заливается стекломасса и включается центробежный станок, который начинает вращать форму со смесью на большой скорости. Обороты могут достигать до 2500 в минуту. Под воздействием центробежной силы тяжести стекломасса начинает уплотняться и кристаллизоваться.

Прессование

Этот вид производства посудных изделий подразумевает использование ручных, автоматических или полуавтоматических прессов. Заранее отмеренное количество смеси подается в матричную форму. При включении станка пуансон начинает двигаться и давить на стекломассу. Она заполняет пространство между матрицей и прессом. Так получают изделие необходимого размера и формы.

Прессовыдувание

Это комбинирование двух различных способов производства посуды из стекла: прессования и выдувания. Полученную при помощи прессовки заготовку обрабатывают: сглаживают края и отправляют на выдувание механизированным способом до достижения заданных технологом стекольного производства параметров.

3. Технология отжига стеклянных посудных изделий

После того как изделие изготовлено, его направляют на отжиг. Процесс отжига для стеклоизделий бытового и столового назначения заключается в их нагревании и длительном выдерживании при температуре 530-580°С. Затем изделия аккуратно охлаждаются до комнатной температуры.

На основную массу стеклянной выдувной посуды наносят украшения, т. е. производится их разделка. Изделия украшают или в процессе их выработки (в горячем состоянии), или когда они готовы (в холодном состоянии).

4. Разделка: технологии украшения посуды из стекла

Различают два вида украшения стекла рисунками и надписями. Изображение на посуду наносится в процессе выработки:

• Окрашивание стекломассы в различные цвета и оттенки специальными красками
• Нацвет: покрывание вторым слоем стекла контрастного цвета
• Отделка под мрамор или малахит: добавление в белое стекло молотого цветного стекломатериала
• Декорирование цветной насыпью: прокат заготовки по измельченному цветному стеклу с дополнительным обжигом изделия
• Кракле: контрастные условия охлаждения и нагревания покроют поверхность изделия мелкими кракелюрными трещинками
• Витье или филигрань: декорирование спиралевидными цветными нитями

Или же после производства стеклянной посуды:

Деколирование

Горячая деколь украсит любую посуду. С ее помощью можно превратить изделие в оригинальный сувенир или рекламный инструмент. Технология деколирования гарантирует стойкое закрепление рисунка на поверхности кружки, стакана, бокала, тарелки, пепельницы и других стеклянных изделий.

Живопись

Рисунок наносят специальными красками вручную в случае изготовления коллекционных изделий из стекла, или же автоматически согласно с выбранной программой переноса изображения на посуду или другую стеклянную поверхность.

Матовая лента

Полоска матового цвета получается путем прикладывания к поверхности металлической полоски. Под нее с большим напором подается вода с песком. Частицы песка царапают поверхность стекла, и получается простой узор.

Номерная шлифовка

Здесь можно создать различные рисунки геометрических форм и объемов. Наносится узор наждачным, корундовым или песчаным кругом.

Гравировка

Плоский матовый рисунок наносят на стеклянную поверхность медными или алундовыми дисками, которые могут иметь разные размеры и диаметры.

Алмазная грань

Мельчайшие прорези и углубления сделают стеклянную посуду похожей на хрусталь. Наносятся узоры корундовыми или электрокорундовыми кругами с одним или несколькими жалами. После всего изделие тщательно полируют.

Прямая грань

Гранение посуды производится песчаными или чугунными шайбами. Этот вид гранения стекла подойдет для создания узоров простых форм.

Простое, сложное и глубокое травление

Это химический способ нанесения рисунка на стеклянную посуду: бокалы, фужеры, рюмки. В зависимости от составляющих вытравливающих компонентов можно создать как легкие в исполнении изображения, так и тончайшие линии: снежинки, звездочки и т.п.

Источник