Способ изготовления прецизионной стеклотрубки

 

Изобретение относится к стекольной промышленности. Цель - расширение технологических возможностей способа и повышение качества трубки. Способ изготовления прецизионной стеклотрубки, преимущественно для микрошприцев и капилляров, имеющих стандартные емкости, осуществляют путем вытягивания из луковицы концевой части стеклянной трубчатой заготовки. Заготовку помещают в жаровое пространство печи и закрепляют другой частью в захвате узла подачи заготовки. Заготовку выполняют составной из нескольких, как минимум двух, помещенных одна в другую стеклотрубок. Отношение внутреннего диаметра охватывающей трубки и наружного диаметра охватываемой трубки находится в пределах: 1 *98 D(вн)<SB POS="POST">N</SB>/D(нар)<SB POS="POST">N-1</SB> ≤ 2, где N - число трубок (N ≥ 2)

D(вн) - внутренний диаметр охватывающей трубки

D(нар) - наружный диаметр охватываемой трубки. Коэффициенты линейного термического расширения упомянутых трубок связаны неравенством : α<SB POS="POST">1</SB> ≥ α<SB POS="POST">2</SB> ≥ α<SB POS="POST">3</SB> ≥...≥ α<SB POS="POST">N</SB> при условии, что Α<SB POS="POST">N</SB> - Α<SB POS="POST">N-1</SB> 10<SP POS="POST">.</SP>10<SP POS="POST">-7</SP> град<SP POS="POST">-1</SP>. В процессе вытягивания в пространстве между стеклотрубками создают атмосферное разрежение в пределах от 10<SP POS="POST">-2</SP> до 10<SP POS="POST">-3</SP> мм рт. ст. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН ()9) (II) (SI) 4 С 03 В 23/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А STOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Г)О ИЗОБРЕТЕНИЯМ И (ЛНРЫТИЯМ

flPH ГКНТ СССР

1 (21) 4260736/29-33 (22) 12. 06. 87 (46) 23. 08. 89. Бюл. Ф 31 (71) Самостоятельное конструкторскотехнологическое бюро по проектированию приборов и аппаратов из стекла (72) А,Ц. Вартаньянц, Л.И. Желнина, В.Л. Захаров и М.Ю. Шатии (53) 666.1.03(088.8) (56) Патент США 11 4023953, кл. С 03 В 15/14, опублик. 1977.

Патент ФРГ HI 1565553, кл. С 03 В 23/08, 1973. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРЕЦИЗИОННОЙ СТЕКЛОТРУБКИ (57) Изобретение относится к стекольной промышленности. Цель изобретениярасширение технологических возможностей способа и повышение качества трубки. Способ изготовления прецизионной стеклотрубки, преимущественно для микрошприцев и капилляров, имеющих стандартные емкости, осущестИзобретение относится к стекольной промышленности, в частности к производству стекловолокон и прецизионной стеклотрубки,и может быть ис" пользовано при изготовлении микрошприцев, капилляров, имеющих стандартные емкости, и других подобных изделий.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей способа и повышение качества трубки.

2 вляют путем вытягивания иэ луковицы концевой части стеклянной трубчатой заготовки. Заготовку помещают в жаровое пространство печи и закрепляют другой частью в захвате узла подачи заготовки. Заготовку выполняют состав ной из нескольких, как минимум двух, помещенных одна в другую стеклотрубок. Отношение внутреннего диаметра охватывающей трубки и наружного диаметра охватываемой трубки находится в пределах 1(Р „. и/(D(„p) (n-l)js2, где n — число трубок (n 2); D))„ внутренний диаметр охватывающей труб" ки; D ),» — наружный диаметр охватываемой трубки. Коэффициенты линейного термического расширения упомянутых трубок связаны неравенством М, 3 о ьi ..." о „при условии, что) „-о n- ic

<10 ° 10 град . В процессе вытягивания в пространстве между стеклотрубками создают атмосферное разрежение а — з в пределах от 10 до 10 мм рт.ст.

1 ил,, I табл.

На чертеже изображена схема процесса вытягивания прецизионной стеклотрубки, Процесс осуществляют следующим образом.

Набор стеклянных трубок 1-3, помещенных одна в другую, одним концом закрепляют в захвате узла подачи (не показан) . По наружному диаметру наибольшей трубки устанавливают вакуум1502492 ный патрубок 4. !1ро г(1> (.1 >ох(1»:;й >«лец сборки помещают в жаровое пространство печи 5. Когда сборка трубок нагреется, осуществ пяют <>ч тl(r IIII ai(ITe капилляра 6 и формирование луковицы

7. В дальнейшем I(IIIIII>i>>яр от гягинают при помощи механизма 8 вытяжки. Когда луковица 7 сформироьана и поверхности трубок 1 — 3 сбор«и вступилп в !

О герметичный контах I ll,:1ростр-ч II(тва между ними через на<уу лный петр, Г>(чк

4, обеспечивающий с: зд . >I>ie атм(>сферного раз ре>1(ения, пач г»ют (чч.ха -(1(нач ь воздух. Дл(> ирои-:ноцс гва пред(лзиог(ных

15 стеклотрубок не< бх(ди.,о, чтобь> н центральной ч рубке i. 1 à (ялос ь .(тмос.ферное дав.(ение. (1>1>(этого конец 9 центральной грубки 2 u,I" >р(цы зак.умного патрубка 4 долл сн быть з-.>II(IIII, В процессе вытягивания стеклотрубки захн 1 у «i«I 1«>дачи сборки lie ремещают с постn.r>,:".>TI .-корост> к н направлении печи 5, Ir(.;цавая ноl! ь>е порции стек (а rr.ilë: .,Iпитки л,кони-цы 7 °

П р v, .» e р, О" ух(сc lгвляют >(еретяжку из тре:: стек-«>труГ ок: центральная трубка и:- стекл,;.:-.рки Л. Во, il две охва гьц;;.,>(>щ1(: liз;г v, >(., 11:

3l)

Параметр .т л" рубок ка пнь; таблице, Выт>(жку> .>с . 1>,(i Iiili»(2:ри ..;с;;" .-щих услози.;;: гc: 1 .-;: т-. ра псре»(л ки о, С

750 О, скорс. -. > ."«.2:,1> о;(;(гк

0,02 мм(с., ",.(рос гь -..жки

3, 6 08 м>л / с .

Pa(1меРь «u "ь il> i, (l " "-. и» i li III с>й стекло ipубк: .о.,iii,)>gi(2 0„., =

=1 120 мм (1 2 ., =0 12о (м, 12 ..>(ость

1 (ь( на изгиб II(2 сра>>не>п;; с труi;l. >Il >(о лученной перетял к ". ll «дн >й ilгоT(>âки, увеличив аеч с;.-: Ог. . Атмосферноо» разрегкение в 1 ã(.трап ..т I(между трубками сос гав(1я . T ", 5- 1 J и," рт, с т.

Отноше(11 с гпутр .. г. дп:. и гр;1;>х— ватывающеи труб1(и, например трубки 2, к наружному диаметру (зх(в ать>и а(I l(>ll трубки 1 допжнс лежачь з пределах

О(н>

В,„„, -1) где и — число трубок (п,2), цс>рядко— вый номер трубки, счи, ая от центра Г> рк (; с

01ii(— внутренни,. диаметр ох агы вающей грубки, мм;

Р „„— наружнь>й ди.(метр охва>ы>(аемой трубки> мм.

При (чтношении, превосходящем 2, в сборке образуются перекосы, оказывающие значительное влияние на точность диаметров готовых стеклотрубок.

1 оч(ф>лциенты лине Йного термического расширения (КЛТР) трубок должны

12>лгь связаны неравенством

Ы ч — о ч (< 10 10 град

) где (>,,ф ; ф. .; ..., М.2 — КЛТР трубок.

Такое условие обеспечивает упрочненис. трубки в процессе ее иэготов.>(еп".я, Однако, если разность КЛТР сс.ссдних трубок превосходит 10 1(-7 С r рад, то в вытягиваемой трубке н(>эн(лкают остаточные напряжения, которые могут привести к ее самопроизвольному разрушению, В процессе вытягивания в пространстве мех:>(y стеклотрубками создают агл«>сферное разрежение в пределах от

Л э

1О >о 1О мм рт.ст, При меньших — Z значениях, чем 10 мм рт.ст,, раэреж(:ния спекание трубок происходит недос та гочно интенс ивно, что снижает з>1(;ение величины прочности вытягиваем:>й трубки на изгиб, При значениях

-3 !

>сэр«агния больших, чем 10 мм рт.ст

>:.2 «(>хна дс(рормация прецизионного к-Ilràil i внутренней трубки., .спо>1ьзование при подборе трубок (аг ог1:IT отношения внутреннего диамсгг! а ох>>атынающей трубки и наружно«с циамсчра охватываемой трубки в

I1 ЗС;> Pl(а л

Li (в>(1 11

1с — — c 2 (нпр! (1ч 1) Il>>line коаксиально разместить трубки одну в другую и таким образом вып IIII«sl. заготовку составной, что оо спе (ивает возможность получения (ре низ ионных с текло трубок с широким циапг(зоном соотношений между внутренним и наружным диаметрами и расшир >от технологические возможности способа,;(оскольку известными методами 1. г1учение трубок в широком диапазоне диаметров затруднено, что связано с невозможностью получения заготовок необходимого размера.

Онязч. КЛТР трубок заготовки неравенством

ОС - (Ч - (>С эпри усл.;вии, что NI> - M n- 1О 10 град позво;(яет подобрать трубки заготовки таким образом, что КЛТР у них будет .меньшаться от центра к периферии, 4 2, Соотношение

Температура начала размягчения, С

КЛТР, 1-10 град диаметров

Ови o/

550

89

2,1

4,0

7,0

3,8

6,0

1,05

1,17

5 15024 что обеспечивает повышение прочности трубки на изгиб и повышает ее качество °

Атмосферное разрежение, создаваемое в ходе вытягивания в пространстве между трубками, способствует глубокому диффундированию прилегающих поверхностей трубок и дает возможность проведения перетяжки при температурах на 100-200 С выше температуры размягчения стекла, в результате чего у вытягиВаемой трубки создается напряженная структура, повышающая ее прочность на изгиб, что также гарантирует повышение качества изготовленных прецизионных трубок.

Использование предлагаемого способа изготовления прецизионной стеклотрубки обеспечивает увеличение выхода годных прецизионных стеклотрубок после перетяжки заготовок, повышение прочности на изгиб стеклотрубок на 20Х по сравнению с трубками, 25 полученными иэ одной заготовки, и повышение точности стеклотрубок.

Формула из обре тения

Способ изготовления прецизионной стеклотрубки преимущественно для микСтекло- D н )1 вн, г трубка мм мм

92 6 рошприцев и капилляров путем ее вытягивания из луковицы концевой части стеклянной трубчатой заготовки, поме щенной в жаровое пространство печи и закрепленной другой частью в захвате узла подачи заготовки, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения технологических воэможностей способа и повышения качества трубки, заготовку выполняют по крайней мере из двух помещенных одна в другую стеклотрубок, при этом отношение внутреннего диаметра охватывающей трубки и наружного диаметра охватываемой трубки находится в пределах

Р где n — число трубок (пУ2);

° D „ — внутренний диаметр охватывающей трубки, мм;

D z p — наружный диаметр охватываемой трубки, мм; а коэффициенты линейного термического расширения трубок связаны неравенством

+! +a — - з — °, 0 и

-Ф -1 при условии, что о -о(„., 410" )0 град причем в процессе вытягивания в пространстве между трубками создают атмосферное разрежение в пределах

10 -10 мм рт.ст.

1502492

Составитель Л, Голубев а

Редактор И. Дербак Техред М.Дидык Корректор М. Поко

Тирах 418

Заказ 7820

Подлис но е

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ухгород, ул. Гагарина, 101