浅析玻璃制品的火焰切割烘口火抛光技术

    中国洛阳浮法玻璃的发明者之一，姜宏先生等人的专著《浮法玻璃生产技术和设备》谈到，上世纪初Hitchcook和Heal提出的使玻璃液在熔融的金属液表面进行热处理的设想是浮法玻璃发明的雏形。以后经历了约五十余年的努力，最终诞生的浮法玻璃生产技术的发明，对玻璃制品的发展和世界文明的推动，做出了多么巨大的贡献！熔融金属的本质一是对玻璃的支撑、二是对玻璃表面的加热。这种作用的本质一直是玻璃制品制造的精髓，可以追溯到对玻璃制品的发展有划时代意义的玻璃吹制技术的发明，至今仍然是容器玻璃制造的最重要的方法之一，吹制技术的原理就是火焰的利用和气力成型的巧妙结合，火焰可使玻璃分离、结合、成型、又可使玻璃具有光亮的表面，所以玻璃火焰技术的机理及合理使用值得我们永不停顿的探讨和发展。

    一，火焰用于玻璃制品的切割、爆口

    玻璃制品的切割，爆口工艺就是生产过程中制品分解成部分，或者去掉工艺性的部分。在机器吹吹、压吹法生产中吹口的去除，人工吹制时冒盖和制品的分离，管制安瓿针剂瓶自动拉延后的一分为二，玻璃仪器制造中灯工的基础操作等。主要有下面一些方法：a，在切割处喷射高温尖锐火焰，随后用传热很快的金属刀锋轻触受热的玻璃，制品就会在切割处分离。这是利用玻璃受急冷急热时瞬间产生极大的温度因力，超过了玻璃的强度极限。因为割口时伴有玻璃的爆裂声，这一工艺在一般的玻璃制品厂称为爆口。此方法的进一步发展是利用硬度高于玻璃的割刀，先在玻璃的切割处划痕，留下裂纹，然后再用火焰喷烧，此时制品也会自行分开，究其本质火焰在裂纹上下产生热应力，使裂纹迅速扩大而断裂。由于玻璃是一种脆性材料，表面一旦有微小的裂纹，其强度就大大降低，一般只有原来的百分之一。这样热应力就可以小些，也即加热的火焰温度可以低些，同样情况下能源就可节约。也因为玻璃切割工具的发展，成本已低。爆裂应力小，割口处易平整，所以这种方法值得推广。所用的设备只有一些单工位的手工机械，效果不大，在一些品种规格较多的工厂，还是直接由人工在完成。这是造成玻璃制品质量不稳定，废品多的主要原因。b，纯火焰切割法，在玻璃制品要切割处设置圈火，制品做一定的转动，在切割火焰的加热下达到玻璃的熔融温度，被切去的部分可以靠重力落去，或手动挑去，也有的正好利用玻璃熔融时的表面应力的收缩作为成型工艺形成制品的一部分，视制品的不同采用不同的方法。在机械化大规模压吹法生产的玻璃杯、壶中，使制品倒置，切割下来的吹口随重力分离，但要保持均匀。如和全自动压吹法H28机配套的30工位爱而特里烘爆口机就是按此原理工作的。在安瓿针剂瓶的制造时，需要割口后封口，在使一个连体瓶分开的同时，割口的火焰使玻璃收成瓶底。

    二，火焰用于玻璃制品的烘口

    玻璃制品的烘口工序，一是因为玻璃制品切割后，其切割部分由于应力的不均匀性，存在一定的不平度及边缘爆裂。二是在模具成型的制品中，由于模具对制品的成型封口作用，或多或少总会留下过渡的痕迹，需用进一步提高质量。对不同的玻璃制品，要求不同的处理方法。一般有两种：砂轮磨削和火焰烘口。砂轮磨削机理是砂轮的磨粒在高速旋转的动力下对玻璃表面的切削作用，切削面的质量取决于砂轮切削的程度，玻璃表面质量要求越高、切削程度要求越精细。一般采用分：粗、半精、精磨、抛光工序，采用不同的砂轮和不同的磨削参数以提高生产的速度。磨削的特点是整体平整度高，见棱见角，仅管费时费工，但对高档的玻璃制品是唯一的选择。烘口机理是玻璃在熔融状态下产生的表面张力，在其作用下切割处的尖端状态变圆滑。分析玻璃制品磨口特点，可加深对火焰烘口的认识，世界能源价格不断上涨，而玻璃工业是用能的大户，降低玻璃制品的能耗一直是玻璃工作者追求的目标和重大挑战。玻璃在加热时会产生表面张力这是所有液态物质的一大特性，就像玻璃的成型是利用了玻璃具有的粘性随温度变化的特性一样，这是制造玻璃制品的理论基础。同时熔融的物质表面具有最为光滑的表面，就象我们常常形容湖水的表面，在没有风的状态下是一平如镜。所以，火焰烘口也是高效、高质制造玻璃制品的一大技术，其关键就是掌握如何控制火焰正好使口部光滑张开，而制品的口部整体又不发生变形。由于重力的作用，过渡高温的地方将产生局部下突的波浪形变型，对正立的制品则为局部增厚。从能源利用的角度也是一种浪费。要求烘口的喷枪能集中均匀的加热，及采用和制品口部形状相吻合的火焰，要比单个烧枪的组合好的多。

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