Способ изготовления гнутых изделий из стекла

 

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсни и

Социапистичеснии

Республик (((962224 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву И 881017 (51) М. Кл.

С 03 В 23/06 (22)Заявлено 19.01.81 (21) 3275720/29 33 с присоединением заявки М (23) ПриоритетРкуаврсмииий ивмитвт

ИФР ао аелим иэббретеииН и втирытиЯ

Опубликовано 30. 09. 82. Бюллетень р6 36

Дата опубликования описания 30. 09. 82 (53) УДК666 153 .1! 088.8) (72) Авторы изобретения

Э. 6. Севрюк и А. В. Пестов (71) Заявитель. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГНУТЫХ ИЗДЕЛИЙ

ИЗ СТЕКЛА

Изобретение 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. 8 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 со о скоростью не менее 100 С в минуту и изгибание (1).

Недостатком данного способа является то, что он не обеспечивает получения гнутых заготовок стекла полу- gp сферической формы с высоким качеством по геометрическим показателямтв частности с малой степенью разнотол- щинности между краевой областью и

2 центром 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 мм7.

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 4-6 мм.

3 g6222

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. 1о

Цель изобретения - повышение качества изделий из кальцийалюминатных и кальцийгалатных стекол.

Поставленная цель достигается тем, что в способе изготовления гнутых изделий иэ стекла, изгибание заготовки стекла производят на форме с радиусом кривизны в пределах 1,2"

i,6 заданного для иэделия,,а после изгибания дополнительно осуществляют перемещение заготовки в форму с радиусом кривизны, заданным изделию, с последующими дополнительными нагреванием и изгибанием.

Изготовление гнутых изделий из стекла по предлагаемому, способу обеспечивает получение гнутых заготовок с улучшенными показателями по разнотолщинности в 2-3 раза по сравнению с известным.

Изгибание заготовки стекла íà форме с радиусом кривизны в пределах

1,2-1,6 заданного для изделия позволяет получить гнутую заготовку с достаточно малой степенью разнотолщинности между краевой областью и ее центром. Это объясняется тем, что заготовка изгибается до .большего радиуса кривизны и с меньшей стрелой прогиба, и, следовательно, ее рас40 тяжение в центре незначительно, так как уменьшается расстояние, которое проходит заготовка стекла в форме, .f чтобы перейти из плоского состояния в гнутое. Перемещение заготовки в форму с; радиусом кривизны готового изделия с по- 5 следующими вторичными нагреванием и изгибанием также обеспечивает получение гнутой полусферической заготовки с. малой степенью раэнотолщинности между краевой областью и ее центром. Так как в данном случае

° используется уже частично изогнутая заготовка стекла до радиуса 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 ее изгибания незначительно. Кроме того, более благоприятные условия при изгибании заготовки стекла как в первом, так и во втором случаях в предлагаемом способе по сравнению с известным также уменьшают степень разнотолщинности гнутой полусферической заготовки. Действительно, степень сопротивления (коэффициент трения 7 между краевой областью заготовки стекла и формующей поверхностью формы как в первом, так и во втором случаях изгибания меньше по предлагаемому способу, чем при изгибан 1и по известному способу, когда заготовка изгибается сразу из плоского состояния до заданной для изделия кривизны поверхности. Следовательно, степень ее растяжения в центре полусферической поверхности при изгибании по предлагаемому способу меньше, чем при ее изгибании по известному способу. Совмещение изгибания заготовки стекла на двух формах в одной печи незначительно увеличивает время выдержки стекла при высокой температуре, что обеспечивает получение заготовок из кальцийалюминатных и кальцийгалатных стекол с малой степенью поверхностной кристаллизации. Это позволяет использовать их в качестве изделий работающих в инфракрасной области спектра.

На фиг. 1 изображена заготовка стекла в положениях А и В, на фиг.2то же, в положениях С и Д.

Операции совершают в следующем порядке.

Разогревают формы 1 и 2, находящиеся на поду печи и соединенные через отверстия 3 с вакуумной системой, до температуры на 140-160 С превышающую температуру размягчения стекла, предназначенного для изгибания. Открывают под печи и размещают заготовку стекла (положение А ) необходимых размеров на форму 1 с радиусом кривизны в пределах 1,?-1,6 заданного для изделия, после чего печь закрывают. Нагревают заготовку стекла, расположенную на форме 1, до установления температуры в печи на

110-130 С выше температуры раэмяго чения стекла со скоростью не менее .

100 С в минуту. При достижении указанной температуры осуществляют из5 9622 гибание заготовки стекла (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 (положение С). После перемещения заготов. ки печь закрывают и осуществляют на- to грев гнутой заготовки стекла до установления температуры в печи на 110130ОС выше температуры размягчения стекла. При достижении указанной тем. пературы осуществляют иэгибание за- t5 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. рц

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. р5

Пример 1. Необходимо получить гнутую 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- 40 визны 112,5 мм т.е. равным 1,25 радиуса кривизны готового изделия.

Разогревают печь с расположенными на ее поду формами до 930 + 10 С и установления теплового баланса между 45 печью и окружающей средой рт.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*10 С со скоростью 120 С в

55 минуту. Изгибают заготовку стекла при

900 й10ОС1в течение 1,5-2 мин при вакууме 500-700 мм рт. ст. Открывают под печи в течение 2-3 с и выдержи24 6 вают в течение 15-20 с.для охлаждения 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 стекла

15-20 с, необходимо для того, чтобы придать стеклу необходимую жесткость с целью исключения случаев искривления при перемещении с помощью вакуумной присоски. Нагревают гнутую заготовку стекла, расположенную на форме, до установления температуры в печи 900 +10 С в течение 7-8 мин. Изгибают гнутую заготовку стекла до кривизны готового изделия при 900—

+1(f С в течение 1-.1,5 мин при вакууме 500-600 мм рт.ст После охлаждения гнутой полусферической заготовки до 60-70 С в течение 16-18 ч ее вые нимают из формы и передают на последующие операции холодной обработки для получения изделия.

Пример 2. Необходимо получить гнутую заготовку стекла со сферической кривизной поверхности с радиусом кривизны 80 мм, максимальной стрежевой 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 740оС. 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, выдерживают 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 с

Ф 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+10 С в течение

1,0-1,5 мин при вакууме 500962224

Формула изобретения

700 мм рт.ст. Открывают под печи

2-3 с и выдерживают 15-20 с после чеt-o 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. Нагревают гнутую заготовку, расположенную на форме, до установления температуры в печи 86М10 С в течение 5-6 мин. Изгибают заго- 1О, товку стекла до кривизны готового изделия при 860 .г10 С в течение 1 1,5 мин при вакууме 500-600 мм рт.ст, После охлаждения гнутой полусферической заготовки до 0-60 С в тече- 15 ние 1ч- 16 ч вынимают ее из формы и передают на последующие операции холодной обработки дпя получения изделия.

Полученные гнутые заготовки в при- о мерах I 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- 25 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 4,5 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 крис таллизации . а поверхностная кристаллизация их незначительна и составляет чО- 0 мкм.

Способ изготовления гнутых изделий из стекла по авт.св. 11 881017 отличающийся тем, что, с целью повышения качества изделий из каль 1ийалюминатных и кальцийгалатных стекол, изгибание заготовки производят на форме с радиусом кривизны в пределах 1,2-1,6 заданного для изделия, а после изгибания осуществляют перемещение заготовки в форму с радиусом кривизны, заданным изделию с последующими дополнительными нагреванием и изгибанием.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 881017, кл. С 03 В 23/02, 1980 (прототип).

962224

Составитель Т. Парамонова

Редактор Ю. Ковач . Техред Й.Гергель Корректор Е. Рошко

Заказ 7417/33 Тираж 508 Подписное

ВНИИПИ .Государственного комитета .СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r„ Ужгород, ул. Проектная, 4