Вивчення технологій виготовлення скла

Практична робота № 6

Вивчення технологій виготовлення скла.

Мета роботи: вивчити технології виготовлення скла.

Історія скла йде в глибоку стародавність. Відомо, що в Єгипті й Месопотамії його вміли робити вже 6000 років тому. Імовірно, стекло почали виготовляти все-таки  пізніше, ніж перші керамічні вироби, тому що для його виробництва були потрібні більше високі температури, чим для випалу глини. Якщо для найпростіших керамічних виробів було досить тільки глини, то до складу скла необхідно мінімум три компоненти.Виробу зі скла так само, як і з кераміки, практично не піддаються атмосферним впливам і добре зберігаються навіть під шаром землі. Ці вироби виявилися найважливішими документами давньої давнини. Вони донесли до нас безцінну інформацію про рівень культури й техніки древніх народів. Завдяки склу до нашого часу дійшли найбільші художні твори різних епох культури людства.На ньому видували шибку  й скляний посуд. Головний споживач скла в цей час - будівельна індустрія. Більше половини всього вироблюваного скла доводиться на віконне для остекления будинків і транспортних засобів: автомашин, залізничних вагонів, трамваїв, тролейбусів. Крім того, стекло використовують у якості стенового й оздоблювального матеріалу у вигляді пустотілих цегл, блоків з піноскла, а також лицювальних плиток.

 Приблизно третина виробленого скла йде на виготовлення посудин різного типу й призначення. Це насамперед  скляна з - пляшки й банки. У великій кількості з витрачається на виготовлення столового посуду. Стекло поки незамінне для виробництва хімічного посуду. У досить великій кількості зі скла виготовляють вату, волокно й тканини для теплової й електричної ізоляції.

 Відносна дешевина скляних будівельних матеріалів обумовлюється широким поширенням, а, отже, доступністю й дешевиною сировини. Розплавлене скло є зручним матеріалом для формования у вироби механізованим способом. Стекло гарне піддається механічній обробці. Це також знижує вартість скляних виробів. Стекло пиляють так само, як дерево, але для цього в крайку дискової пилки зачеканивают алмазний або інший твердий порошок. Його можна свердлити звичайними сталевими свердлами, застосовуючи спеціальну змочувальну рідину. Стекло колють на шматки за допомогою простого інструмента, що нагадує колун для дров, але діючим не ударом, а поступово наростаючим зусиллям. Стекло можна обробляти на токарському верстаті різцями з особливо твердої сталі, виточуючи фігурні стовпчики так само, як з дерева або металу. Стекло шліфують і полірують, застосовуючи звичайні абразивні порошки, інструменти й методи, давно відомі й широко використовувані в металообробному виробництві.

При звичайному виготовленні скляних виробів, у самому склі утвориться неприпустимо високий внутрішній натяг, що робить неможливим використання таких виробів для розігрівання в них речовин або готування їжі.

Для усунення внутрішнього натягу застосовується процес загартування стекол. Процес загартовування складається з декількох етапів:

1. Підвищення температури (нагрівання виробу) - швидке нагрівання з вихідної температури до "верхньої охолоджувальної" температури. (см. фізичні властивості скла)

2. Витримка (затримка, отжиг, зміцнення) виробу на певний проміжок часу при "верхній охолоджувальній" температурі, коли повинні вирівнятися температурні перепади усередині виробу й знизитися напругу до припустимої межі.

3. Предварителльное зниження температури (охолодження) виробу при заданій швидкості охолодження з "верхньої охолоджувальної" температури до "нижньої охолоджувальної" температури (цей відрізок важливий, тому що охолодження може закінчитися до виникнення стійкого натягу)

4. Остаточне (додаткове) охолодження з "нижньої охолоджувальної" температури до температури навколишнього середовища (також дуже важливо для последущего практичного використання виробу).

Основною якістю стекломассы при обробці є її в'язкість, що важлива у всіх стадіях виробництва й переробки скла. За допомогою впливу на рухливість йонов вона діє й на електричні властивості.

Типова технологія виготовлення виробів з листового скла

1.  Прямолінійний розкрій і розлам листового скла на деталі заданих розмірів. Наприклад: двері, прямолінійні деталі стола. Для виготовлення деталей застосовуються столи з ручним, напівавтоматичним або автоматичним розкроєм залежно від  обсягу виробництва.

2.  Криволінійний розкрій і розлам листового скла на фігурні деталі заданих розмірів. Наприклад: стільниця й інші криволінійні деталі стола. Для виготовлення деталей застосовуються столи з ручним розкроєм по шаблонах і автоматичні столи з функцією криволінійного розкрою.

3.  Шліфування й полірування крайки скла з метою одержання необхідного профілю (трапеція) і усунення "відливів". Застосовуються вертикальні верстати багатошпиндельні з автоматичною подачею, двосторонні верстати з автоматичною подачею або ж горизонтальні одношпиндельні верстати з ручною подачею.

4.  Обробка фацета, шліфування й полірування скла для додання крайці певного профілю й кута фаски. Виконується на вертикальних верстатах зі змінюваним кутом обробки шпинделями. Виготовлення прямолінійного фацета межкомнатной двері.

5.  Виконання чистової обробки криволінійної крайки скла й фацета для одержання заданого профілю й видалення дрібних відколів на крайці. Виробляється на напівавтоматичних верстатах або на верстатах з ручною подачею, наприклад, для виготовлення стільниці й інших криволінійних деталей стола.

6.  Одержання наскрізних отворів для установки фурнітури. Виконується на верстаті із двостороннім свердлінням.

7.  Піскоструминна обробка скла необхідна для матирования й створення малюнка за трафаретом. Обробка виконується на піскоструминних установках з ручним керуванням. Застосовується, наприклад, для обробки межкомнатной дверей і деталей стола.

8.  Мийка необхідна для видалення з поверхні скла залишків абразиву, оксиду алюмінію тонкої фракції, оксиду церію й для знежирення. Обробка застосовується для всіх деталей зі скла.

Література

1. Дичковська О.В. Система технологій промисловості: Навчальний посібник – 3-тє вид., перероб і доп. – К.: Знання, 2007, 270 с.

2. Остапчук М.В., Рибак А.І. Система технологій (за видами діяльності): Навчальний посібник – К.: ЦУЛ, 2003. – 888с.

3. Є.П. Желібко, М.А.Овраменко, В.М. Буслик, В.П. Пирч та ін. Основи технологій виробництва в галузях народного господарства: Навч. посібник. К.: Кондор, 2009. – 520с