Термообработка стекла

Прочности краев диска

Опыт показал, что такое предварительное напряжение можно использовать с хорошим результатом. На первый взгляд картина напряжения покажется слишком неясной. В ней трудно найти сразу закономерность. Для облегчения расшифровки картины целесообразно проанализировать другую фотографию.

Прочитать полностью…

Заварка лампы

Что произойдет, если диск нагревать одновременно с двух сторон? Совершенно ясно, что при этом время нагревания можно уменьшить примерно вдвое.

Прочитать полностью…

Стеклянные трубки

После выдувания всю колбу необходимо дополнительно прогреть для выравнивания температур в колбе и уменьшения напряжений. Если этот подогрев не производить или выполнять неправильно, то при последующих операциях резке или иной будет много брака изделий из-за растрескивания.

Прочитать полностью…

Вводы для различного типа электронных ламп

Прежде чем говорить о процессе заварки, бегло коснемся производства стеклянных колб. Одним из способов изготовления колб для ламп является следующий.

Прочитать полностью…

Штампованная ножка

Если время штамповки соответственно коротко и если заметно, что диск (особенно его края) имеет много тончайших мелких трещин, то необходимо повысить температуру прессформы. Во время штамповки внешние слои стекла, соприкасающиеся непосредственно с металлом прессформы, остывают до его температуры. Если эта температура слишком низка, то происходит значительное сжатие внешних слоев стекла и поверхность изделия покрывается густой сетью мелких трещин. В этом случае уменьшать время штамповки бесполезно, потому что очень тонкий слой поверхности стекла успевает принять температуру соприкасающегося с ним металла. Ликвидировать это явление можно лишь увеличением температуры прессформы. Практически указанную температуру поддерживают в пределах 300-340° С.

Прочитать полностью…

Напряжения растяжения

В других позициях автомата готовая ножка остывает до такой степени, что ее можно снимать с автомата без опасности деформации стекла.

Прочитать полностью…

Сжатые поверхности

Закалка находит себе все большее и большее применение в технологии изготовления стекла. Этот процесс может иметь две цели. С помощью закалки можно, во-первых, увеличивать термостойкость стеклянных изделий определенной формы.

Прочитать полностью…

Временные напряжения

Временные напряжения, которые нужно создать, складываясь с имеющимися в стеклянной трубке остаточными напряжениями, становятся уже более слабыми (напряжения вычитаются) и даже после длительного нагревания стекла в нужном направлении все равно не могут достигнуть требуемой величины.

Прочитать полностью…

Резка трубок

Резка трубок из мягких стекол подобными способами происходит легко, если отношение диаметра трубки к толщине стенки больше 10 : 1. Ниже этого значения резка становится затруднительной. У твердых стекол с малым коэффициентом линейного расширения это отношение должно быть, конечно, еще большим.

Прочитать полностью…

Применение направленных напряжений

До сих пор мы говорили о напряжении в стекле, как о вредном явлении. Как же можно в некоторых случаях использовать такие напряжения?

Прочитать полностью…

Кривые термического расширения

Ясно, что при исследовании спаев стекла с металлом картина напряжений в изделии, охлажденном до комнатной температуры, сама по себе недостаточна для суждения о правильности выбора спаиваемых материалов. Электронная лампа во время ее изготовления несколько раз проходит термическую обработку, и даже в процессе эксплуатации лампа может нагреваться до такой температуры, при которой картина напряжений в спае стекла с металлом будет существенно отличаться от картины напряжений при комнатной температуре.

Прочитать полностью…

Спаи стекла с металлом

Нередко трудности создает подбор таких металлов, которые в интервале от комнатной температуры до температуры трансформации имеют термическое расширение, одинаковое с термическим расширением стекла.

Прочитать полностью…

Напряжения, возникающие вследствие разности коэффициентов термического расширения

Ввиду того что измерение напряжений производилось в стекле с большим коэффициентом линейного расширения, кривая показывает процесс роста напряжений растяжения.

Прочитать полностью…

Нижняя граница зоны трансформации

В массовом производстве стеклянных изделий имеющееся время очень коротко, и соответственно этому и температуру отжига выбирают в верхней части зоны трансформации, т. е. на 100-150° С выше указанных температур.

Прочитать полностью…

Возникновение остаточных напряжений

Нельзя забывать и о том, что при данной температуре падение напряжений в зависимости от времени имеет нелинейный характер.

Прочитать полностью…

Точка трансформации

Зона трансформации в зависимости от типа стекла лежит между различными температурными границами: у так называемых твердых стекол она выше, чем у мягких. Для определения границ зоны трансформации существуют разные методы. На практике границей зоны трансформации обычно считают температуру (ее называют и точкой трансформации), соответствующую величине вязкости 1013 пз. Точка трансформации примерно совпадает с температурой, при которой кривая теплового расширения стекла, снятая с помощью дилатометра, имеет характерный излом.

Прочитать полностью…

Предупреждение или ликвидация

Если учесть при этом, что механическая прочность стекла (главным образом прочность на растяжение) очень чувствительна к дефектам поверхности, то можно понять, какое преимущество можно извлечь из того, что во всех частях поверхностного слоя стекла, где наиболее велика опасность его механического повреждения, имеют место напряжения сжатия.

Прочитать полностью…

Нагреваемые внешние части

Ввиду того что обе части стеклянного образца связаны, часть образца, охлажденная позже, будет сжимать ранее охлажденную часть вдоль линии, в то время как в ней самой возникнет растяжение.

Прочитать полностью…

Остаточные напряжения

Если что-либо будет мешать штабику сократиться до длины, меньшей о, то вследствие возникновения напряжений вновь произойдет упругая деформация штабика, а возникшее при этом напряжение будет противоположным предыдущему, т. е. будет продольным растяжением.

Прочитать полностью…

Метод обсуждения вопроса

Если вновь нагревать пластинку стекла с двух сторон, но производить этот нагрев до тех пор, пока в некоторых участках стекла не будет достигнута зона трансформации, то после охлаждения поведение стекла окажется уже иным.

Прочитать полностью…

Сдвиги температур

Говоря о тепловой нагрузке стекла, имеют в виду упомянутые выше временные напряжения и их действие.

Прочитать полностью…

Стеклянный диск

Стеклянный диск (на практике, например, — ножка) обрабатывается в массовом производстве при вращении. Эту деталь вращают при нагреве, сварке, охлаждении и т. д. Неизбежно при этом возникает разность температур между серединой и краем стеклянного диска. Если середина диска имеет более высокую температуру, чем его края, то это вызывает сжатие радиального направления в плоскости диска, а на краю тангенциальное растяжение. Если во время термообработки край диска становится более горячим, чем середина, то в плоскости диска, наоборот, возникнет радиальное растяжение, а на краю его — тангенциальное сжатие. С точки зрения прочности из этих двух случаев последний более безопасен (особенно при поврежденном крае диска), но если напряжение растяжения в середине диска достигает предела прочности стекла на растяжение, то диск также может растрескаться. В первом же случае (наличие тангенциального растяжения на краю диска) слишком большие напряжения могут вызвать краевую трещину изделия. Естественно, что в производстве в связи со сказанным выше всегда стремятся соблюдать такие режимы термообработки ножек, при которых края диска всегда оказываются более горячими, чем его середина.

Прочитать полностью…

Напряжения растяжения

Объяснение этого явления вытекает из предыдущего: сечение, в котором действуют напряжения растяжения, теперь мало, следовательно, возникающее запаздывание (или изменение цвета) соответственно увеличилось.

Прочитать полностью…

Желтый цвет

Рядом со стеклянной пластиной располагают проволоку, нагреваемую электрическим током, и наблюдают с помощью полярископа, следя при этом за тем, чтобы нагреваемая проволока, вдоль которой возникают напряжения, образовывала угол 45° с плоскостями поляризации анализатора и поляризатора. Картина, получаемая после нагрева проволокой стекла в течение нескольких секунд.

Прочитать полностью…

Увеличение запаздывания

Объяснение этого явления можно легко понять: теперь к основному запаздыванию красного поля с предварительным напряжением до 550 ммк прибавляется (или вычитается) сдвиг фаз, вызванный напряжением сжатия (или растяжения). Увеличение запаздывания на 100-150 ммк вызывает ярко-синюю, а его уменьшение на такую же величу — желтоватую расцветку. Если направление стеклянного стержня с напряжением из одного положения в 45° повернуть на 90° в другое положение 45°, то цвета, относящиеся к напряжениям сжатия и растяжения, соответственно сменятся. Нейтральную линию в обоих случаях увидим в цвете основного поля.

Прочитать полностью…

Стеклянный штабик

Рассмотрим области применения описанного прибора. Стеклянный штабик прямоугольного сечения подвергаем действию механической нагрузки. В нем возникнут внутренние напряжения. Если нагрузка вызывает изгиб штабика, то на внутренней стороне образовавшейся дуги возникает сжатие, на внешней стороне — продольное растяжение, а в середине штабика располагается нейтральная область. Поместим теперь стеклянный штабик, подверженный подобному изгибу, на пути лучей полярископа в плоскости, перпендикулярной этим лучам, и будем поворачивать штабик, меняя угол между направлениями напряжений и плоскостью поляризации.

Прочитать полностью…

Влияние светопреломления

Если в таком поле вести исследование тонкостенных стеклянных изделий с малыми напряжениями, то и очень малые значения запаздывания, прибавляемые или вычитаемые из основного запаздывания (550 ммк), будут проявляться в заметном изменении цвета. Приборы для исследования напряжения в стекле, применяемые в производственной практике, как раз и имеют такое поле красного цвета 1-го порядка.

Прочитать полностью…

Определение напряжений

Экспериментальным путем можно определить, что в различного рода стеклах по-разному проявляется явление двойного лучепреломления, вызванное действием в них напряжений одной и той же величины. Следовательно, величина возникающего сдвига фаз зависит еще от одного условия, которое меняется с химическим составом стекла.

Прочитать полностью…

Практическое применение прибора для исследования напряжений в стекле

Пусть плоскости поляризации двух поляризационных фильтров перпендикулярны друг другу, т. е. не пропускают света. Можно убедиться в том, что если между двумя поляризационными фильтрами, расположенными подобным образом, поместить стеклянный образец, в котором имеют место напряжения, то темное поле, полученное без стекла, начнет в некоторых местах светлеть. Светлеют именно те места поля, на которые попадает свет, проходящий через стекло, подверженное действию напряжений.

Прочитать полностью…

Свежая информация
  • Прочности краев диска: Опыт показал, что такое предварительное напряжение можно использовать с хорошим ...
  • Заварка лампы: Что произойдет, если диск нагревать одновременно с двух сторон? Совершенно ясно,...
  • Хороший отжиг: В этих случаях применяют отжиг при более низкой температуре, но большой продолжи...