Способ изготовления стеклянной трубки

ОПИИЗОБРЕТЕНИЯ с А"-ни"Ж Союз Советских Социалистических Республин(51)М. Кл. С 03 В 23/08 с присоединением заявки Йо Государственный комитет СССР яо делам изооретеиий и открытийДата опубликования описания 151 1.80(71) Заявитель 54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТЕКЛЯННОЙ ТРУБКИ1Изобретение относится к промышлен-ности строительства и стройматериа.лов, в частности к производствустеклоиэделий, и может быть использовано в радиоэлектронике. 5Известен способ беэвакуумной ка-либровки стеклянной трубки путем,осаживания разогретого до пластического состояния стекла на металлическую оправку 1), Способ характериэуется простотой процесса калибровки.,Недостатки этого способа - большая вероятность прилипания стеклак оправке вследствие высокой темпе- т 5ратуры нагрева и его растрескнвайияпри охлаждении и непрямолинейностьстеклянных трубок малого диаметраи большой длины.Наиболее близким к предлагаемому 20является способ получения стеклянной трубки с точными геометрическими размерами внутренней поверхностиметодом вакуумной калибровки наметаллической оправке. Калибровка 25происходит в результате нагревастеклянной трубки до пластическогосостояния и плотного прижатия стек"ла к расположенной внутри трубки оправке под действием перепада давлений 2на стенках трубки: вакуум внутри трубки, атмосферное давление снаружи.Достигаемая в производственных условиях точность составляет микроны на миллиметр поперечного сечения 23Недостатком способа является невозможность получения прямолннеййых стеклянных трубок малого сечения и боЛъшой Длины вследствие коробления Металлической оправки при нагреве, кроме того непрямолинейность трубки полностью не устраняется"она" обусловлена возникновением неодинаковых напряжений в стенке трубки вдоль ее образующей из-за разной толщинности стейки и зависит от усилия натяга оправки,скорости нагрева и геометрических размеров трубки, Процесс недостатОчно нронзводителен, требует при малых сечениях трубки использования металлических справок одноразового приме" нения, и для его осуществления необходимы точные станки вакуумной калибровки с устройствами регулируемого натяжения оправки для калибров" кн.Цель изобретения - повьхаение качества стеклянной трубки и повьхаение20 30 50прбизводительности процесса изготовления.Цель достигается тем, что в способе изготовления стеклянной трубки,включающем калибровку по внутреннему диаметру на .оправке, после калибровки оправку извлекают, в трубкувводят с зазором упругий стерженьи производят термообработку трубки" состержнем в вертикальном положениио,при температуре, на 10-40 С превышающей температуру начала размяг=-"червия стекла, причем в качестве материала для изготовления стержня:"используют алюмооксидную керамику.Выпрямление происходит за счет вязкопластического течения размягченного .стекла под действием упругого стержня,Алюмооксидиая керамика типа А сохраняет высокую прочность и упругость вплоть до температуры 1000 С,ов то время как все металлы значительно ухудшают свои прочность, упругость формоустойчивость при нагревании, В предлагаемом способене требуется натяжение стержня и нетнеобходимости создавать перепаддавлений на стенку трубки, как привакуумной калибровке стеклянныхтрубок. Стрела прогиба выпрямленнойэтим способом стеклянной трубкидолжна быть равной стреле прогибастержня, вводимого в трубку. Экспериментальная, проверка показывает, чтоесли трубка имеет прогиб больший,чем у стержня, то это свидетельствуето том, что режим прямления не оптимален: малы температура или времятермообработки,Оптимальный оежим процесса"термообработки подбирают экспериментальнов зависимости от марки стекла и геометричности размеров трубки. В случаевысоких температур нагрева и большоговремени выдержки происходит уменьшение внутреннего диаметра трубки поддействием сил поверхностного натяжения, и удаление стержня иэ трубкипосЛе термообработки значительнб усложняется. Термообработку производят привертикальном положении трубки со стержнем во избежание нарушения внутреннего и наружного диа,метров трубки - появления эллипсности под действием веса трубки,Способ применяют при изготовленииточных стеклянных трубок малого сечения с внутренним диаметром от0,7 до 4 мм и длиной до 300 мм. Прибольшем диаметре не реализуются упругие свойства стержня, при большей"длине и меньшем диаметре значительноусложняется изготовление стержня ивозрастает опасность его поломки привведении в трубку. С увеличением (визвестных пределах) стрелы прогибастеклянной трубки эффективность еепрямления возрастает, Однако при 5 О 15 25 35 45 55 60 большой непрямолинс".Й ности и прн наличии в трубке изломов возрастаетопасность механической поломки стер"жня,На фиг, 1 схематически изображенстержень с трубкой 1 на фиг, 2 - опытные показатели изготовления трубок,Способ осуществляется следующимобразом,Изготавливают шлифованные стержни 1 из керамики Ас диаметромна 0,02-0,03 мм, меньшим внутреннего диаметра калиброванной стеклянной трубки, длиной на 10-20 мм большей длины трубки и с минимальновозможной стрелой прогиба, Послеосаживания стекла на оправку (калибровки трубки) извлекают оправкуи в трубку 2 вводят керамическийстержень 1 так, чтобы он выступалс обоих концов трубки, Трубки 2 свведенными в них стержнями 1 устанавливают в вертикальном положениив штативе, штатив помещают в вертикальную печь отжига, Нагревают печьв среде воздуха или азота до температуры,на 10-40 С превышающейтемпературу начала размягчениястекла, и производят выдержку приэтой температуре в течение времени,зависящего от массы выпрямляемыхтрубок, обычно в течение 20-30 мин.Затем печь охлаждают со скоростью150-200 С/ч до комнатной температуры во избежание возникновения напряжений в стекле,Вынимают штативиз печи, снимаюттрубки и извлекают из них стержни,Признаком прямолинейности трубкиявляется выпадение из нее стержняпод действием его собственного веса,На фиг, 2 приведено экспериментально полученное распределение калиброванных трубок сложного профиля,изготовленных из стекла марки С 37-2с температурой размягчения 600 С,по стреле прогиба после прямленияпо предлагаемому способу. До прямления трубки имеют стрелу прогибав пределах от 0,3 до 2 мм, Стержнииз керамики А, использованныедля прямления трубки, имеют стрелупрогиба 0,06-0,10 мм, Прямление производят при нагреве до 630 С, выдерожке при этой температуре в течение25-30 мин и охлаждении со скоростью200 С/ч до комнатной температуры,оКак видно иэ Фиг, 2, большинство выпрямленных трубокимеют стрелупрогиба в пределах от 0,05 до 0,10ммеСпособ может быть эффективноиспользован в серийном производстве.Он имеет высокую производительность,так как предполагает одновременное грямление большого количестватрубок, Стержни для прямления можно использовать многократно до ихлоломки (десятки и сотни раэ), Кро"ме того, не происходит загрязнения внутренней поверхности стеклянной трубки налетами иэ стержня,что имеет место при использованииметаллических стержней. Одновременно с прямлением происходит снижение остаточных напряжений в стеклеоткалиброванной трубки до безопасного уровня,Формула изобретения1, Способ изготовления стеклянной трубки, включающий калибровку по внутреннему диаметру на оправке, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества стеклянной трубки и повышения провзводительности процесса изготовления,после калибровки оправку извлекают,в трубку вводят с зазором упругийстержень и производят термообработку трубки со стержнем в вертикальном положении при температурена 10"40 С превыщающей температуруначала размягчения стекла.2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что в качестве матеф риала для изготовления стержняиспользуют алюмооксидную керамику,Источники инФормации,принятые во внийание прй ";Фспертйзе1, Патент Великобритании15 Р 1063494, С 1 М, 1967,2, йвторское свидетельство СССР9 278058, кл, С 03 В 23/08, 1968,779316 Т, Парамоноелевич тавитель ред ЖЛас Петрушко ТШ Тираж 528И Государственного комделам иэобретений и отМосква, Ж, РаушскаеюметюювеЪатентф, г. Ужгород, у ВНИИПпо113035еее Ма аЪаФилиал ПППфП тетакрыт ийнаб. 1 ная,ро