Способ изготовления гнутых изделий из стекла

ОП ИКАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Совете кииСоциапистичесиииРеспублик и 962224(5 М) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГНУТЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ СТЕКЛА 1Изобретение относится к промышленности стройматериалов, в частности к изготовлению гнутого стекла, и может быть использовано в стекольной промышленности при получении гну-. тых иэделий для выходных окон приборов, работающих в инфракрасной области спектра.По основному авт.св. Р 881017 из" вестен способ изготовления гнутых изделий из стекла, включающий размещение заготовки в нагретую печь, нагревание заготовки до установления температуры в печи на 110-130 С выше температуры размягчения стекла сооскоростью не менее 100 С в минуту и изгибание 1,11.Недостатком данного способа является то, что он не обеспечивает получения гнутых заготовок стекла полу о сферической формы с высоким качеством по геометрическим показателям, в частности с малой степенью разнотол- щинности между краевой областью и 2центром заготовок. Так как при изготовлении изделий требуется равнотол- щинная заготовка стекла, необходима механическая обработка гнутых заготовок (шлифовка и полировка). При заданной толщине гнутых изделий необходимо использовать плоскую заготовку стекла, предназначенную для изгибания гораздо большей толщины. Это происходит потому, что при изгибании заготовки она растягивается в центре полусферы и утолщается по ее краям. Этот недостаток особенно характерен при изготовлении гнутых изделий полусферической, формы с малым радиусом кривизны (менее 100 мм 7. Например, при изгибании плоских заготовок стекла, толщиной 10-12 мм до полусферической формы с радиусом кривизны менее 100 мм разнотолщинность доходит до 7-8 мм, при этом происходит растягивание заготовки в центре полусферы, т.е. начальная толщина ее уменьшается на Ммм.3 96222 Это обстоятельство требует использовать значительно более толстые плоские заготовки стекла для изги. бания, чем это требуется для гнутых изделий. Кроме того, значительная раэнотолщинность гнутых заготовок усложняет их дальнейшие операции холодной обработки. Все это значитель- но удорожает процесс изготовления гнутых изделий полусферической формы. 10Цель изобретения - повышение качества изделий из кальцийалюминатных и кальцийгалатных стекол.Поставленная цель достигается тем, что в способе изготовления гнутых 1 з изделий иэ стекла, изгибание заготовки стекла производят на Форме с радиусом кривизны в пределах 1,2" 1,6 заданного для иэделияа после изгибания дополнительно осуществляют перемещение заготовки в форму с радиусом кривизны, заданным изделию, с последующими дополнительными нагреванием и изгибанием.Изготовление гнутых изделий изстекла по предлагаемому, способу обеспечивает получение гнутых заготовок с улучшенными показателями по разнотолщинности в 2-3 раза по сравнениюс известным.Изгибание заготовки стекла на Форме с радиусом кривизны в пределах1,2-1,6 заданного для изделия позволяет получить гнутую заготовку с достаточно малой степенью разнотолщинности между краевой областью и ее центром. Это объясняется тем, чтозаготовка изгибается до большего радиуса кривизны и .с меньшей стрелой прогиба, и, следовательно, ее рас 4 О тяжение в центре незначительно, так как уменьшается расстояние, котороепроходит заготовка стекла в форме,.Г чтобы перейти из плоского состояния вгнутое. Перемещение заготовки в форму с; радиусом кривизны готового изделия с Й-ф 5 следующими вторичными нагреваниеми изгибанием также обеспечивает получение гнутой полусферической заготовки с. малой степенью раэнотолщинности между краевой областью и еецентром. Так как в данном случаеиспользуется уже частично изогнутая заготовка стекла до радуса кривизны в пределах 1,2-1,6 заданного для изделия, то уменьшается расстояние, которое проходит заготовка стекла в Форме, чтобы принять заданную кри-, визну поверхности готового иэделия. Естественно, что растяжение в центре заготовки стекла в процессе ееизгибания незначительно. Кроме того, более благоприятные условия приизгибании заготовки стекла как впервом, так и во втором случаях впредлагаемом способе по сравнению сизвестным также уменьшают степеньразнотолщинности гнутой полусферической заготовки, Действительно,степень сопротивления (коэффициенттрения 1 между краевой областью заготовки стекла и формующей поверхностью формы как в первом, так иво втором случаях изгибания меньшепо предлагаемому способу, чем приизгибании по известному способу,когда заготовка изгибается сразу изплоского состояния до заданной дляизделия кривизны поверхности, Следовательно, степень ее растяжения вцентре полусферической поверхностипри изгибании по предлагаемому способу меньше, чем при ее изгибаниипо известному способу. Совмещениеизгибания заготовки стекла на двухформах в одной печи незначительноувеличивает время выдержки стеклапри высокой температуре, что обеспечивает получение заготовок изкальцийалюминатных и кальцийгалатныхстекол с малой степенью поверхностной кристаллизации. Это позволяетиспользовать их в качестве изделийработающих в инфракрасной областиспектра.На фиг. 1 изображена заготовкастекла в положениях А и В, на фиг.2 то же, в положениях С и Д,Операции совершают в следующемпорядке.Разогревают формы 1 и 2, находящиеся на поду печи и соединенныечерез отверстия 3 с вакуумной системой, до температуры на 1 Й 0-160 Спревышающую температуру размягчениястекла, предназначенного для изгибания, Открывают под печи и размещаютзаготовку стекла ( положение А ) необходимых размеров на форму 1 с радиусом кривизны в пределах 1,2-1,6 заданного для изделия, после чего печьзакрывают, Нагревают заготовку стекла, расположенную на форме 1, доустановления температуры в печи на110-130 С выше температуры раэмягочения стекла со скоростью не менее .100 С в минуту, При достижении указанной температуры осуществляют из5 9622 гибание заготовки стекла 1 положение 5 ) с помощью вакуума, создаваемого через отверстия 3 в Форме 1. Открывают под печи и перемещают гнутую заготовку стекла с радиусом кривизны в пределах 1,2-1,6 заданного для изделия иэ формы 1, в форму 2 с радиусом кривизны готового изделия ( по- . ложение С). После перемещения заготов . ки печь закрывают и осуществляют на а грев гнутой заготовки стекла до установления температуры в печи на 110- 130 ОС выше температуры размягчения стекла. При достижении указанной тем. пературы осуществляют иэгибание за готовки с помощью вакуума, создаваемого через отверстие 3 в форме 2 до заданной кривизны формы готового иэделия (положение О). Отключают печь и отжигают заготовку стекла, 20 При температуре в печи 60-80 С заготовку стекла вынимают из формы 2 и передают на последующие операции холодной обработки (шлифовка и полировка для получения иэделия, 25П р и м е р 1. Необходимо получить внутую заготовку стекла со сферической кривизной поверхности с радиусом кривизны 90 мм, максимальной стрелой прогиба 90 мм и толщиной зО 6 мм, для изготовления выходного окна прибора, работающего в инфракрасной области спектра,Применяют плоскую заготовку диаметром 240 мм и толщиной 8 мм из каль-з цийалюминатного стекла, имеющего температуру размягчения 780 С. Используют две формы моллирования, одну с радиусом кривизны готового изделия 90 мм, другую с радиусом кри визны 112,5 мм т.е, равным 1,25 радиуса кривизны готового изделия.Разогревают печь с расположенными на ее поду формами до 930 + 1 О С и установления теплового баланса между 4 печью и окружающей средой т.е, до полного прогрева печи и форм. Открывают под печи с расположенными на нем формами механическим приводом 2-3 с, размещают плоскую заготовку стекла на форму с радиусом кривизны 112,5 мм в течение 2-3 с. Нагревают заготовку стекла, расположенную на форме, до установления температуры в печи 900 Т 10 С со скоростью 120 С в55 минуту, Изгибают заготовку стекла при 900 й 10 С 1 в течение 1,5-2 мин при вакууме 500-700 мм рт. ст. Открывают под печи в течение 2-3 с и выдержи 24 6вают в течение 15-20 с.для охлажде ния гнутой заготовки стекла, после чего с помощью вакуумной присоски перемещают гнутую заготовку стекла в форму с радиусом кривизны готового иэделия - 90 мм в течение 5-8 с и закрывают под печи в течение 2-3 с. Охлаждение гнутой заготовки стекла15-20 с, необходимо для того, чтобы придать стеклу необходимую жесткостьс целью исключения случаев искривления при перемещении с помощью вакуумной присоски, Нагревают гнутуюзаготовку стекла, расположенную на форме, до установления температуры впечи 900+10 С в течение 7-8 мин. Изгибают гнутую заготовку стекла докривизны готового изделия при 900+1 ц- С в течение 1-1,5 мин при вакууфле 500-600 мм рт.ст После охлаждения гнутой полусферической заготовки до 60-70 С в течение 16-18 ч ее вьюнимают из формы и передают на последующие операции холодной обработки для получения изделия.П р и м, е р 2. Необходимо получить гнутую заготовку стекла со сферической кривизной поверхности с радиусом кривизны 80 мм, максимальной стревой прогиба 80 мм и тощиной 5 мм используемую для изготовления выходного окна прибора, работающего в инфракрасной области спектра,Применяют плоскую заготовку из кальцийгалатного стекла диаметром 21;0 мм и толщиной б мм,имеющего температуру размягчения 740 оС. Используют две формы моллирования одну с радиусом кривизны готового иэделия 80 мм, другую с радиусом кривизны 112 мм, т.е. равным 1,4 радиуса кривизны готового изделия. Разогревают печь с расположенными на ее поду формами до 890+10 С, выдержи" вают печь при этой температуре до установления теплового баланса между печью и окружающей средой. Открывают под печи с расположенными на нем Формами механическим приводом 2-3 сФ размещают плоскую заготовку стекла на Форму с радиусом кривизны 112 мм в течение 15-20 с, после чего закрывают под печи в течение 2-3 с. Нагревают заготовку стекла, расположенную на Форме до установления температуры в печи 860+10 С со скоростью 130 С в минуту, Изгибают заготовку стекла при 860 л 10 С в течение 1,0-1,5 мин при вакууме 50096222 Й Формула изобретения 700 мм рт.ст, Открывают под печи 2-3 с и выдерживают 15-20 с после чего с помощью вакуумной присоски перемещают гнутую заготовку стекла в форму с радиусом кривизны 80 мм в течение 6-8 о и закрывают под печи 2-3 с. Нагревает гнутую заготовку, расположенную на Форме, до установления температуры в печи 860 ф 10 С в течение 5-6 мин, Изгибает заго , товку стекла до кривизны готового изделия при 860 г 10 ф С в течение 1- 1,5 мин при вакууме 500-600 мм рт.ст, После охлаждения гнутой полусферической заготовки до 50-60 С в тече ние 1 ч ч вынимают ее из формы и передают на последующие операции холодной обработки дпя получения из" делия.Полученные гнутые заготовки в при О мерах 1 и 2 отличаются небольшой раэнотолщинностью соответственно до 3 и 1,6 мм между краевыми областями . и центром полусферических заготовок у а уменьшение толщины в центре состав ляет соответственно до 1,5 и 0,8 мм. В то время как гнутые заготовки, полученные по известному способу, имеют разнотолщинность соответственно. до 6,5 и ч,5 мм, а уменьшение толщины в центре полусФерических заготовок соответственно до 3,5 и.2,2 мм.Гнутые заготовки, полученные в примерах 1 и 2, не имеют объемной кристаллизации а поверхностная кристаллизация их незначительна и составляет чОмкм. Способ изготовления гнутых изделий из стекла по авт.св. Р 881017о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения качества изделийиз каль 1 ийалюминатных и кальцийгалатных стекол, изгибание заготовки производят на форме с радиусом кривизны в пределах 1,2-1,6 заданного дляизделия, а после изгибания осуществляют перемещение заготовки в Формус радиусом кривизны, заданным изделию с последующими дополнительныминагреванием и изгибанием,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРУ 881017, кл. С 03 В 23/02, 1980