Способ полировки стеклоизделий

(21) (22) (46) (71) ствено инст ного ик, Ю.А,ГулояС,В.Резник промыш иалов,ообработзделий,в частности к свинецсод ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ 4001244/29-3302.01.8607.06.87. Бюл. В 21Гусевский филиал Госуднаучно-исследовательск тута стекла (72) В,Е.Тютюн В.А.Дрожжинов, и А.С.Морозов (53) 666.1.053 (56) Патент ЧС кл. С 03 В 29/Авторское с В 86043 1, кл. (54) спосоБ по (57) Изобретен ленности строи 662(088,8)Р В 129360,Оэ 1974.идетельство03 В 29/04ЛИРОВКИ СТЕКЛе относитсяельных матепособам теращих стекло декорированных алмазной гранью.Изобретение позволяет отполироватьинфракрасным излучением обработанноеалмазным инструментом стеклоизделиес качеством поверхности, превосходящим качество химической полировки,Для этого ИК-полировку ведут эа 3040 с селективным излучением плотностью падающего на изделие результирующего радиационного потока 6,5 -7,5 Вт/см 2 . 14-163 потока посылаютв области объемного .поглощения хрусталя длиной волн 3 =0,8-2,8 мкм, а84-867 в области поверхностного поглощения хрусталя 3 =2,8-4,8 мкм. Излучение получают от источника с собственной максимальной интенсивностью, равной (1,5-5) 10 Вт/(м 2 мкм).2 ил, 1 табл.1315396 Изобретение относится к промышленности строительных материалов, вчастности к способам термообработкисвинецсодержащих стеклоиэделий, декорированных алмазной гранью. 5Цель изобретения - повышение качества и производительности,На фиг. 1 дана схема устройства,реализующего способ ИК-полировки; нафиг. 2 - данные спектрального распреЭ 10деления степени черноты известныхселективно-излучающих материалов.При осуществлении предлагаемогоспособа ИК-полировки изделий из хрус 15таля, декорированных алмазной гранью,производится предварительная обработка изделий алмазным инструментом типа АСВ 63/50 до средней шероховатости высотой 25-30 мкм. Затем изделие 1, нагретое предварительно до20температуры отжига, устанавливаютна полупрозрачную подставку 2 (изкварцевого стекла) транспортногоустройства 3 и помещают в специальнуюкамеру 4 для ИК-полировки. В камере 4в течение 30-40 с изделие 1 обрабатывают селективным потоком излучения,14-16 которого длинами волн в диап- зоне 0,8-2,8 мкм идет на объемныйразогрев изделия, а 84-86 . длинамиволн 2,8-4,8 мкм - на нагрев поверхности изделия. Этот селективный потоксоздают трубчатыми источниками 5 изоксида алюминия, покрытыми по излу 35чающей на изделие поверхности соединением оксида кальция с оксидом алюминия. Излучатели 5 разогревают до1900 К резистивными нагревателями биз хромит-лантана, имеющими собственную температуру 2000 К,Контроль и автоматическое поддержание заданной температуры в зоне .полировки осуществляется с помощью автономной системы автоматики датчиком температуры, в которой расположена термопара 7, установленная вблизи излучателей 5. За 30-40 с дефектный слой алмазных граней изделия сплавляется в ,толщине не более 125 мкм и, растекаясь под действием поверхностно растягивающих сил, образует оптически гладкие поверхности, т.е, полируется. После этого изделие иэ зоны полировки переводится с помощью транспортного устройства 3 в камеру отжига, где медленно охлаждается,Применение в качестве излучателя нитрида бора более выгодно, чем чистого оксида алюминия, поскольку степень черноты первого в области поверхностного поглощения хрусталя 2,8- 4,8 мкм в 2-2,3 раза больше, чем у второго (фиг. 2), Однако при использовании в качестве излучателя собственной температурой 1900 К нитрида бора необходимо заменить воздушную атмосферу на инертную, что сопряжено с вакуумированием, а следовательно, с серьезным усложнением реализации способа.Нитрид бора трудно навести на поверхность другого материала даже плазменным напылением, поскольку химическое сродство у него только с низкоплавкими материалами. Выполнение всего излучателя из нитрида бора требует больших материальных затрат. Однако эксперименты по ИК-полировке при использовании в качестве излучателя нитрида бора показывают большой процент брака по причине недопустимо большой глубины проплавления, достигавшей 0,45 мм, когда общая деформация проявляется у 52 изделий, у которых мелкие грани эаплавляются, ребра граней скругляются и только при снижении температуры источника до 1800 К снижается общая деформация до 32 изделий.В области 0,82,8 мкм, где хрусталь практически прозрачен и поглощает излучение объемом, степень черноты нитрида бора в 2,5-3 раза больше, чем у разработанного покрытия в виде соединения оксидов алюминия и кальция (фиг. 2). У разработанного покрытия в видесоединения оксидов алюминия и кальция на подложке из оксида алюминиястепень черноты в области активнойнепрозрачности хрусталя 2,8-4,8 мкм,где он практически поглощает тонкимповерхностным слоем, обладает значением на 50-70 большим, чем у чистого оксида алюминия, что и обеспечивает необходимую спектральную плотность падающего на изделие результирующего потока и сдвигает теплопоглощение ближе к поверхности и оплавляет слой в 7,4 раза меньшей толщины(порядка 0,13 мм), чем по известномуспособу (где толщина оплавляющегослоя не менее 0,9 мм),1315396 1 Время полировки, с Энергия йадацего наизлелие потока, Вт/см Опвт Характеристика источникаизлучения Исходная пероховатостк нкм Годная продукция Юероховатостьпосле полнРовни, нкм НатериалТемпература, В 1900 65-75 1900 6,5"7,5 1850 45-55 25-50 50"80 25-50 25-50 25-50 25-50 25 50 ЭВ0,2"0,3 92 08-16 72 1,6-2,2 70 0,2"0,3 75 1,6"2,2 70 1,8-2,2 74 1 СаО+А 110 2 ;Сао+А 1 О Э СаО+А 110 з Э 8-40 38-40 1900 4 Сао+А 1,0, 5 СаО"А 1101 6 СаО+А 110 У Л 1101 8-9 38-40 6,5"75 65-7,5 6,5-7,5 45-47 35-ЭУ 41-46 1,8-г,г 65 В Черный81 С 25-50 1,8-2,4 64 1 гоо 1,5- 1,756,5-7,5 150-155 25"50 0,2-0,3 68 1800 9 ВЧ 800 6,5"7,5 40 25-50 02"0,3 675 10 гпо в ее ьеь юм ваа ае има и р и м е ч а н и е. Величина средней вероховатостн болне 0,3 мкм приводится для вмбракованнзасизделий. Карбид кремния, как черный излучатель (фиг. 2), в равной мере выделяет энергию во всем диапазоне спектра 0,8-4,8 мкм. По выделенной энергии при 600 С в области спектра объем ного поглощения хрусталя 0,8-2,8 мкм по отношению к энергии область спектра 2,8-4,8 мкм почти в 1,5 раза больше, что свидетельствует о большой вероятности деформации рисунка алмазных 10 граней и иэделий в целом.Например, до 363 иэделий, обработанных излучателями из карбида кремния собственной температурой 850 С, оказываются деформированы, на них эаплавляются мелкие алмазные грани и округляются ребра.Результаты опытов по полировкечайного стакана вместимостью 250 мл толщиной стенки 2,8 мм с различной 20 шероховатостью изделий и при различных материалах излучателя приведены втаблице.Результаты экспериментальных испытаний режимных параметров разрабо 25танного способа ИК-полировки (таблица) показывают, что способ позволяет получить высококачественные полые изделия из хрусталя с декорированием алмазной гранью. Формула изобретения Способ полировки стеклоизделий, декорированных алмазной гранью, включающий предварительный нагрев до температуры отжига, инфракрасную полировку и отжиг, о т л и ч а ю щ и й - с я тем, что, с целью повьппения качества и производительности, инфракрасную полировку осуществляют в течение 30-40 с плотностью падающего потока 6,5-7,5 Вт/см, 14-167 которого посылают в области объемного поглощения хрусталя длиной волны 3 = =0,8-2,8 мкм, а 84-867 - в области поверхностного поглощения д =2,8- 4,8 мкм от источника.с максимальной спектральной интенсивностью (1,5-5)" 10 Вт/мзмкм.1315396 0 Составитель Т.БуклейТехред А.Кравчук да гу ректор Л.Пат каз 2269/ Тираж 427 Подписно ВНИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий 113035, Иосква, Ж, Раушская наб