Термическое полирование
При изготовлении изделий из стекла способом прессования на их поверхности образуются трещинки, морщинки, кованность — микродефекты, каковые ликвидируют термическим полированием. Термическое полирование содержится в том, что нагретое изделие из стекла подвергают действию высокотемпературного пламени.
Наряду с этим узкий поверхностный слой изделия расплавляется, под действием сил поверхностного натяжения микродефекты сглаживаются, поверхность делается ровной и блестящей. В один момент термическое полирование содействует увеличению химической стойкости и механической прочности изделий.
Существуют три вида термического полирования поверхности: высокотемпературным газокислородным либо газовоздушным пламенем; переменным окислительно-восстановительным пламенем газокислородных и газовоздушных горелок; низкотемпературной плазмой.
Высокотемпературным, газокислородным либо газовоздушным пламенем полируют изделия из простого стекла. Сущность полирования содержится в следующем.
Методом конвективного теплообмена при минимальном применении лучистого тепла пламени на поверхности изделия достигается высокая температура, по причине того, что избыточное количество лучистой энергии пламени расходуется на то, дабы в один момент прогреть не только поверхность, но и всю массу изделия. Наряду с этим стены изделия смогут начать деформироваться прежде, чем поверхностный слой купит вязкость, достаточную для растекания стекла.
Дабы не допустить деформацию, применяют тепловой удар от горелок либо любого другого источника теплоты. Горелки, действующий при температуре 1200…1250 °С, располагают в близи от полируемой поверхности и скоро нагревают ее до температуры, превышающей точку размягчения.
Главная часть теплоты передается изделию при ярком действии продуктов горения с его стенкой. Наряду с этим из-за нехорошей теплопроводности стекла прежде всего нагревается поверхность, а это ведет к понижению вязкости стекла в зоне нагрева, т. е. к созданию благоприятных условий для действия сил поверхностного натяжения.
Рис. 1. Машина для термического полирования: 1 — электродвигатель, 2 — подставка, 3 — вытяжной зонт, 4 — муфель, 5 — горелка, 6 — штурвалы, 7 — установочные винты, 8 — сварная рама
Переменным окислительно-восстановительным пламенем газокислородных либо газовоздушных горелок пользуются для полирования изделий из свинцово-кремнеземистого (хрустального) стекла, изготовляемых на прессах. Изделия полируют в два этапа.
Сперва их подвергают краткосрочному действию пламени температурой 1250°С. Наряду с этим из-за избытка в пламени СО на поверхности изделия образуется узкий слой железного свинца С0+РЮ+РЬ+С02.
В ходе полирования часть свинца улетучивается из поверхностных слоев, облегчая доступ газов-восстановителей в толщу стекла. В следствии на поверхности изделия образуется чёрная пленка, складывающаяся из частиц железного свинца.
Она мешает распространению лучистой энергии в глубь стекла и содействует ее концентрации в узком поверхностном слое, что и снабжает высокую скорость термического полирования.
Второй этап — обжиг окислительным пламенем, при котором чёрная пленка, ухудшающая декоративный вид изделия, исчезает. На протяжении действия окислительного пламени избыток кислорода попадает к частицам железного свинца и окисляет их 2РЬ+02—2РЬ0.
Поверхность изделия опять делается прозрачной и получает блеск.
рис и (Машина. 1) для термического полирования изделий из простого и хрустального стекла устроена так. На сварной раме, которая является основанием автомобили, установлены кронштейны для удержания направляющих, в которых перемещаются подставки для изделий.
Изделия при обработке находятся в муфеле, стены которого выложены огнеупорным кирпичом. Вращение изделий в зоне термического полирования обеспечивается при помощи шестерен, расположенных в нижней части входящих и подставок в зацепление с рейкой, на протяжении которой передвигаются подставки по направляющим.
Продукты горения удаляются через зонт, расположенный в верхней части муфеля. Положение горелки относительно стенки обрабатываемого изделия регулируется штурвалом.
Высокотемпературное газокислородное либо газовоздушное пламя приобретают в горелках с внутренним смешиванием газа и кислорода. Эти горелки снабжены двойной противоударной ловушкой, что делает их надёжными и надежными в работе, и регулятором пламени.
Смеситель снабжает постоянное соотношение газа и кислорода в ходе работы горелки.
Беспламенная горелка имеет железный кожух, выложенный в огнеупором так, что для выхода продуктов горения имеется прямоугольная щель. Посредством упоров в туннеле, грамотном огнеупорным материалом, установлена Диафрагма, в которой сделаны отверстия диаметром 1,5 мм и пазы.
В пазы заложены жгуты сетки из жаропрочной стали, распределительной камере установлены рассекатели для равномерного распределения смеси по отверстиям диафрагмы. Посредством гайки к задней стенке кожуха прикреплен смеситель.
воздух и Газ соответственно через штуцера поступают в смеситель, откуда попадают в распределительную камеру и через отверстия диафрагмы —в камеру сгорания. Продукты сгорания, имеющие температуру 1400… 1600 °С, выходят через щель при полном сгорании газа.
Руководят горелкой с пульта, на котором расположена регулирования подачи и аппаратура контроля газа и воздуха к горелке. В большинстве случаев, пульт
устанавливается конкретно рядом с машиной, но он бывает и вынесен на большое расстояние.
Характеристика автомобили МОП-ЗО: производительность 140… 800 шт/ч, размеры обрабатываемых подробностей (мм): диаметр — 50…270, высота — 20…50, масса изделия —0,1… 1,5 кг, скорость перемещения подставок с изделиями — 0,108… 2,58 м/мин, мощность электродвигателя — 1,1 кВт, большая температура горелки — до 1600 °С, протяженность территории полирования — 300 мм, габаритные размеры—1,6Х X 1,77X1,9 м, масса — 1370 кг.
Низкотемпературная плазма если сравнивать с продуктами сгорания газа имеет более большие теплосодержание и температуру. При сотрудничестве струи со стенкой изделия поверхностный слой нагревается мгновенно, что и снабжает полирование.
Плазменную струю приобретают посредством плазмотронов. Струя диаметром до 60 мм имеет температуру до 10 000 °С и скоростью истечения 20… 70 м/с.
Принцип работы плазмотрона основан на том, что плазма, являясь электропроводящей средой, возможно разогрета токами высокой частоты, как простой железный проводник. Плазмотрон представляет собой кварцевую трубку, которая предназначена для создания и удержания плазменной струи.
Выходной финиш трубки проходит через бронзовый, охлаждаемый водой индуктор. Посредством этого индуктора создается высокочастотное поле, которое и разогревает струю плазмы. Для стабилизации факела в кварцевую трубку подается воздушное пространство.
Торцовая часть кварцевой трубки через совокупность охлаждается проточной водой. Кварцевая трубка с индуктором, совокупностью охлаждения и торцовой изоляционной плитой заключена в тепло- и электроизоляционный корпус.
Недочёт этого метода термического полирования пребывает в сложности обслуживания и конструкции оборудования, необходимости применения особых защитных приспособлений.
Рис. 2. Беспламенная горелка: 1 — упоры-держатели, 2 — рассекатели, 3 — смеситель, 4. 5 — штуцера, 6 — металлическая сетка, 7 — диафрагма, 8 — огнеупор, 9 — кожух, 10 — гайка
Рис. 3. Принципиальная схема устройства плазмотрона: 1 — бронзовый индуктор, 2 — кварцевая трубка, 3 — крепежная головка, 4 — корпус, 5 —совокупность охлаждения, 6 — изоляционная плита, 7 —монтажная плита
