第一章 第一节 第二节 第二章 第一节 第二节 第三节 第三章 第一节 第二节 第三节 第四节 第四章 第五章

  玻璃的原料 03 主要的组成原材料 03 辅助原料 04 玻璃窑炉的类型 05 圆炉 05 池炉 07 玻璃的熔制过程 07 玻璃成型工艺 07 人工吹制 07 压制工艺 14 离心工艺 19 机械吹制 20 玻璃退火 21 玻璃钢化 24

  一．圆炉 1.玻璃圆炉的介绍：圆炉也叫坩锅炉，玻璃料盛在各个坩锅内熔制，每个坩锅 可装玻璃液 650---850 磅，一个圆炉一般是 8---12 个坩锅。

  2.圆炉的特点：每个坩锅都是独立的，可以在不同的坩锅内熔制不同成分的玻 璃液，即可生产各种不一样的颜色和不同成份的玻璃制品；坩锅熔制的玻璃料 较均匀，质量较好，但产量小，成型不能机械化，不能连续作业，单位成 本较高。

  吹制的工艺流程： 挑料→吹小泡→套料→吹大泡→模具成型→退火→后加工→包装

  1 挑料：挑料前将吹管加热到适当的温度以便于粘住玻璃液。挑料时将吹管 斜插在玻璃液面下少许，吹管不断的旋转下于挑料端卷上一定份量的玻璃液。

  挑料 2 吹小泡：将挑好料的吹管取出坩埚外，然后在木制平板（也叫滚料碗）或 滚料碗（也叫铁碗）中滚压玻璃液，使所挑的玻璃料形成一定的形状，平滑的 表面，对称的玻璃液均匀的分布和吹制所需的粘度，然后向吹管内吹气以达到 需要大小，形状的小泡。 3 套料：就是吹好小泡在小泡上套上足够吹成产品的玻璃料。也可以套成不 同颜色的玻璃料。

  放出气体，以促进排除玻璃中气泡的物质，称为澄清剂。常用的澄清剂有白砒， 三氧化二锑，硝酸盐，氟化物，氧化物，氧化铈，铵盐等到。 2 着色剂 使玻璃着色的物质称为着色剂。着色剂的作用，是使下玻璃对光

  线产生选择性吸收，显出一定的颜色，根据着色剂在玻璃中呈现的状态不同， 分为离子着色剂，胶态着色剂和硫硒化物着色剂三类。 3 脱色剂 对于无色玻璃来说，应当有良好的透明度。由于玻璃原料中含有

  三．离心 用离心法产生的工具有：跳料杆，剪料刀，模具和离心机。离心模具由 成模和盖板组成，在生产时需要把模具加热到适当的温度。

  离心机 离心的工艺流程： 挑料→剪料→离心成形→开模→退火→后加工→包装

  1. 离心制作： 挑起的玻璃料直接在成模上方用剪刀剪取一定的玻璃料使之落入 成模中，然后放上盖板（模环）后利用电机带动模具非常快速地旋转，使玻璃料由

  离心力而紧贴模具内壁成形，这种方法用于制作 6“---52“口大底小的圆形 产品或表面有花纹的产品。离心法生产的产品有壁薄，重量轻，产量高等特 点，但产品表面会有水纹，边厚薄不均匀的现象。

  离心模具 四．机械吹制 1.压—吹法：压—吹法是先用压制的方法制成产品的口部和雏形，然后再移 入成形模中吹成产品的方法。 成形时口模放在雏模上， 由供料机或挑料送来 的玻璃料滴，落入雏模中，压芯开始下压，制成口部和雏形。 （雏模可以是 整体的，也可以的两开模） ，然后将口模连同雏形模移到成形模中，重热伸 长并放下吹气头， 用压缩空气将雏形吹成玻璃制品。 然后将口模打开取出产 品，送往退火。压—吹法大多数都用在生产广口瓶，小口瓶及香菇形状的一些空 心制品。

  吹管 2.模具：可分水模和火模 水模：又叫衬碳模和活模。它是在铸铁模型的表面上以干性油，如亚 麻仁油，桐油等为粘合剂用不同的方法涂附烟炱，软木粉，细焦炭粉等加热 使之牢固，并挑取一团热玻璃将表面打光滑，这种模具在生产时用水冷却。 在模具中吹制产品时要使料泡旋转， 由于这种模具兼具碳模和铸铁模的优点， 特别在吹制产品时，料泡与模具的表面间形成气垫，便于料泡的转动，产品 表面比较光滑，接近于火抛光的表面，而且产品尺寸也比较精确。 口吹火模：用材料较好的铸铁加工而成，内表面抛光较光滑。生产时 模具需要用火加热，使模具保温。生产产品时料泡不能在模具内转动。 口吹 火模可以生产不一样几何形状及表面具有图案和花纹的玻璃制品。

  温度降低时，乳浊剂析出大小为 10-100 纳米的结晶或无定形的微粒，与周围玻 璃的折射率不同，并由于反射和衍射作用，使光线产生散射，从面使玻璃产生 不透明的乳浊状态。玻璃的乳浊程度与乳浊的种类、浓度（用量） 、玻璃的组成、 熔制温度等有关。 常用的乳浊剂有氟化物、磷酸盐、氧化锡、氧化锑、氧化砷等。

  2.模具：压制模具由成模，压芯（冲头）和盖板（模环）三部分所组成。在生产 时需要把模具加热到适当的温度。

  压制模具 压制的工艺流程： 挑料→剪料→压制成形→开模→退火→后加工→包装

  1. 挑料：挑料前将料头加热到适当的温度以便于粘住玻璃液. 挑料时将挑料杆 斜插在玻璃液面下少许，吹管不断的旋转下于是挑料端卷上一定份量的玻璃 液，把合适生产产品的玻璃液送到模具的上方准备下料。 2. 剪料：就是把料头上的玻璃料剪断让它落入模具中，在剪料时要特别控制好 剪料的多少，以避免料多或料少在压制成形时产生不良品。

  3.压制：挑起的玻璃料直接在成模上方用剪刀剪取一定的玻璃料使之落入成模 中，然后放上盖板（模环） ，将成模拉到压芯（冲头）下面，使压芯下压进入成 模中，这时玻璃液充满成模，在压芯与盖板的空间形成制品。压芯需要在成模 中停留一定的时间，使产品达到一定的硬度，不会变形时抬起压芯，打开模具 将产品取出，随后将产品做推火处理。为了更好的提高产品的表面上的质量，在取出产 品时还需对产品做火抛光，把玻璃表面不光滑，斑点和合模线用火抢抛掉。 在压制成形时要保证压芯，成模，盖板一定的温度，因此就需要经常用火枪加热 或者用水，风将模具冷却。我们该注意，压制产品成模的内腔形状一定要允 许压芯能从中取出或下压，也就是内腔不能向下扩大，同时内腔的侧壁上下不 能有凹凸的地方。另外，在使用压制法生产时，由于薄层的玻璃液与模具接触 时，因冷却而粘度增大，会很快失去流变性。因此，通常很少采用压制法生产 薄壁和内腔在垂直面较长的产品。如果我们遇到类似的产品一定要用压制法产 生时，我们在设计垂直面较长的产品时一定要考虑到留一定的拔模斜度。压制 法的特点：可用来整体成形口大底小的产品，产出的产品形状比较精确， 能压出外表面带花纹的产品，产品壁厚均匀，工艺简便，生产能力高，但是只 能生产颜色单一的产品。

  吹大泡 5 吹制成形：将料放入模具中（入模前水模要用水冷却并使模灰打湿，以便 料泡与模具间形成气垫；活模要用火枪把模具加热，使模具达到生产时所需要 的温度并恒温，以保证产品表面的光滑）向吹管内吹气，使料泡胀大成制品， 等制品冷却硬化不至于变形时取出模外，将制品与吹管脱开然后送入退火炉退 火，退火完毕后进行切口，钻孔等后加工处理。

  铁、铬、钛、钒等化合物和有机物的有害于人体健康的物质，在玻璃熔制时，从耐火材料中， 有时从操作工艺上也有熔于玻璃中的铁质，都可以使玻璃着出不希望的颜色。 消除这种颜色的最经济的办法是在配合料中加入脱色剂。主要有化学脱色剂和 物理脱色剂。 4 助熔剂 能促使玻璃熔制过程加速的原料称为助熔剂或加速剂。有效的助

  熔剂为氟化合物、硼化合物、钡化合物和硝酸盐等。 5 乳浊剂 使玻璃产生不透明的乳白色的物质，称为乳浊剂。当熔融玻璃的

  用于制备玻璃配合料的各种物质，统称为玻璃原料。根据它们的用量和作用 不同，分为主要的组成原材料和辅助原料两类。 主要的组成原材料，系指在玻璃中引入各种组成氧化物的原料，如石英砂、石灰石、 长石、纯碱、硼酸、铅化合物等。按所引入的氧化物的性质，又分为酸性氧化 物原料；碱金属氧化物原料。 辅助原料，是使玻璃获得某些必要的性质加速熔制过程中的原料。它们的 用量少，但它们的作用很重要。根据作用的不同，分为澄清剂、着色脱、脱色 剂、乳浊剂、氧化剂、助熔剂（加速剂）等。 一.主要的组成原材料 1.二氧化硅，SiO2,分子量 60.06,比重 2.4~2.65. 二氧化硅是重要的玻璃形成氧化物,单纯的二氧化硅可以在 1800℃以上的 高温下,熔制成石英玻璃(SiO2 的熔点为 1713℃)。在钠-钙-硅酸盐玻璃中 SiO2 能降低玻璃的热膨胀系数,提高玻璃的耐热性、化学稳定性、软化温度、耐热 性、硬度、机械强度、粘度和紫外光性。但含量高时，需要较高的熔融温度， 而且可能会引起析晶。 引入二氧化硅的原料是石英砂、砂岩、石英岩和石英。它们在一般日用玻璃中的用 量较多，约占配合重量的 60~70%以上。石英砂又称硅砂，它的主要成分是石英，它 是石英岩，长石和其它岩石受水和炭酸酐以及温度变化等作用，逐渐分解风化生成。 2.氧化硼 B2O3，分子量 69.64，比重 1.84。 B2O3 也是玻璃成形氧化物， 它能降低玻璃的膨胀系数， 提高玻璃的耐热性、 化学稳定性，增加玻璃的折射率，改善玻璃的光泽，提高玻璃的机械性能。 B2O3 在高温时能降低玻璃的粘度， 在低温时能提高玻璃的粘度， 所以含 B2O3

  较高的玻璃，成形的温度范围较狭，因之能大大的提升机械成形的机速。B2O3 还起 助熔剂的作用。B2O3 是耐热玻璃、化学仪器玻璃、温度计玻璃，部分光学玻璃、 电真空玻璃，以及其他特种玻璃的重要组份。 二.辅助原料 1 澄清剂 往玻璃配合料或玻璃熔体中，加入一种高温时本身能气化或分解

  二．池炉 1.池炉的工作原理：池炉的工作原是指窑炉内玻璃液的流动和窑内的热交换。 窑炉内玻璃液流按其产生的原因不同，有生产流（成型流）和热对流（自然 对流）之分。生产流是由于成型玻璃的拉力和投料机投料的推力而产生的从 投料口向成型部的纵向流动。热对流是由于玻璃液内存在着温差引起的。沿 窑炉纵向由于熔化工艺要求建立一定的温度制度，因此存在着温差，沿窑炉 横向，由于炉壁向环境散热，靠炉壁处玻璃液温度较低，中心温度比较高，因 此窑炉横向也存在温度差，由于目前火焰窑是表面加热，所以玻璃液表面温 度高、而深层温度低，因此沿池窑深度方向上也存在着温度差，除此以外还 有其它的原因引发玻璃液内部的温度差。 2.池炉的特点：可连续作业，生产能力高，燃料消耗低，作业可以自动控制， 产品成型容易机械化，但只能熔制单一的玻璃液。 三．玻璃熔制过程： 对于玻璃的熔制过程，由于在高温下的反应很复杂，很难获得充分的了解， 但大致可分为五个阶段：硅酸盐的成形、玻璃成形、澄清、均化和冷却。 硅酸盐形成 /800---900℃ 化/1400---1500℃ 玻璃的形成/1200---1300℃ 冷却/1180----1250℃ 三.玻璃成型工艺 一.玻璃的人工吹制： 玻璃的人工吹制所使用的主要工具是吹管和模具。 1.吹管：它是一 根空心的铁管，它与玻璃液接触端为挑料端，一般都会采用镍铬合 金制成。吹管长约 1.2---1.5 米，直径一般为 15—25 毫米，直径随所挑料的的 大小而增大。中心孔为 5—7 毫米。

  套料 4 吹大泡：套完所需的玻璃料后，料泡在滚料碗内进行滚压，使玻璃料均匀 的分布在小泡上，然后向吹管内吹气，使料泡吹成球形或胀大使壁变薄。或者

  利用玻璃本身的流动性来整形成料泡，旋转吹管会使料泡壁厚对称；垂直向上 放置料泡，会使料泡底部变薄口部变厚；摆动吹管会使料炮变长。最后使料泡 的形状吹制接近于模腔的形状，其体积为模腔的 70%---80%.

  二．压制： 压制分人工压制和机械压制，人工压制的工具有：挑料杆，剪料刀，模具 和汽压机或油压机.。

  油压机 1. 挑料杆：它是一 根实心的铁管，一般都会采用镍铬合金制成。它与玻璃液 接触端为挑料端，挑料端还需要用耐火泥做成圆圆的料头，料头的大小可 以决定挑料的多少，挑料杆长约 1.2---1.5 米，直径一般为 10—25 毫米， 直径随所挑料的的大小而增大。