玻璃的成型

二、浮法生产对工艺的要求
1. 浮抛介质的选择；
2. 浮法玻璃的自身抛光（玻璃在锡液面上的抛
光时间）；
3. 玻璃厚度的控制（玻璃的拉薄）
玻璃工艺学
（一）浮抛介质的选择：用作玻璃液的浮抛金属液的要
求
① T=1050℃下，密度大于玻璃的密度 ,以保证玻璃
能漂浮在金属液上。
②金属熔点低于 600℃，沸点高于1050℃，1000℃
定型：将已成型的玻璃外形与以固定。
玻璃成型范围可选择在粘度—温度曲线的弯曲部分， 这时的玻璃液最适宜于成型，由于成型方法不同，初始的 成型粘度也不尽相同，即使成型方法相同，因单位时间产 量不同或相同产品规格不一，成型时对玻璃液的粘度也有
不同的要求。
适用于玻璃成型操作的粘度—温度范围称为成型温度 范围（成型操作范围），包括从粘度为103～106.6Pa•s的软 化温度范围。
第四节 平板玻璃的成型（重点）
玻璃具有广泛的用途，其中平板玻璃产量最大，
占据了突出的地位。
机制平板玻璃的制造方法基本有两种：窗玻璃法
和压延、磨光玻璃法——传统工艺。其中窗玻璃法：
包括有槽法、无槽法、平拉法和旭法；压延和磨光玻 璃法是指玻璃液经钢辊（上下两个）滚压成型、退火 的玻璃。 浮法成型——PB法
图3 丹纳拉管法示意图
玻璃液从池窑工作部经流槽流出，由闸板控制流量，流出的玻璃液呈带状落 绕在耐火材料制成的旋转管上。旋转管上端直径大，下端直径小，以一定的倾斜 角安装在机头上，由中心钢管连续输入空气。在不停的旋转下，玻璃液从上端流 到下端形成管根，管根被拉成玻璃管，经石棉辊道引入拉管机中，拉管机的上下 两组环链夹持玻璃管，使之连续拉出，并按一定长度截断。
玻璃工艺学
图4
垂直引上法生产平板玻璃示意图
浮法成型：英国皮尔金顿公司研制，1959年投产。
一、生产原理 玻璃液漂浮在比它重的金属液表面上，在表面张 力作用下使玻璃具有光洁平整的表面，冷却硬化过程 中保持从而获得平板玻璃的生产方法。
玻璃工艺学
温度在1100℃时，玻璃液经溢流口→流槽流到锡液表面上，在 重力及表面张力作用下，玻璃液被摊成玻璃带，向锡槽尾部拉 引，经抛光、拉薄、强化、冷却后被引上过渡辊台，辊台辊子 转动，把玻璃带拉出锡槽进入退火窑。
左右蒸汽压应尽可能低（＜13.33Pa），即玻璃带离开
浮抛窑时，金属呈液态，且高温挥发少。
玻璃工艺学
（一）浮抛介质的选择： ③1000℃左右，不于玻璃液发生化学反应。
满足以上要求的金属有镓、铟、锡三种，其中锡最
玻璃工艺学
三、成 型 方 法
玻璃的成型主要有：吹制法（空心玻璃瓶）、压
制法（烟灰缸）、压延法（压花玻璃）、拉制成型：
如玻璃管的拉制，有水平拉制（如丹纳法用于日光灯
、霓虹灯等薄壁玻璃管的生产）和垂直引上法（用于 生产厚壁管）、离心法、浇铸法、浮法等。
第二节 吹制成型(blow process)
人工吹制和机械吹制
人工吹制：产量低、强度大； 机械吹制：由供料机将一定形状和质量
的料滴，有规律的滴入雏形模中，如林 取自动制瓶机及行列式制瓶机。
玻璃工艺学
图1 林取10型制瓶机成形过程示意图 1-接受料滴 2-真空吸口及补气 3-倒吹气 4-雏形模翻转
5-雏形模微开进行更热 8-吹气成形 9-成品钳出
6-移入成形模
103Pa•s，压制玻璃为103～104Pa•s。 成型终了粘度105～107Pa•s。
玻璃工艺学
对于平板玻璃的生产，其熔制速度快、生产率高 ，要求玻璃料的料性短、硬化速度较快，以利于高速
成型。
2. 各阶段持续的时间
根据△η/△T确定，比如浮法成型中抛光区长短
的确定。
3. 冷却介质或成型模具的温度
过改变玻璃组成使料性变短。
3.硬化速度（Δη/Δt） 玻璃粘度与时间的关系称为玻璃的硬化速度。 Δη/Δt 的值决定了不同规格制品的硬化速度，可通过调 节玻璃组成和周围冷却介质来获得所需制品的硬化速度。 4.表面张力
在成型过程中， Δη/ΔT 值决定了玻璃的成型温度范围， ΔT/Δt决定了玻璃成型中各个操作工序的延续时间，Δη/Δt 则决定了玻璃的成型速度、冷却介质与冷却温度。
7- 料泡在成形模中
第三节 拉制成形(drawing process)
成形各种板材和管材。 一、平板玻璃的垂直拉制法 有槽法、无槽垂直引上法、对辊法
玻璃平整度较差，波筋、条纹等缺陷难以避免。
二、玻璃管的拉制 分水平拉制和垂直引上（引下） 水平拉制一般采用丹纳法，此法可拉制外径2～70mm的玻管， 主要用于生产按碚瓶、日光灯、霓虹灯等的薄壁玻璃管
2.固化速度（ΔT/Δt） 玻璃液的固化速度曲线是确定成型制度的主要依据， 它表示在单位时间内玻璃液的冷却速度。 固化速度与玻璃的组成关系密切，料性长的玻璃固化
速度较慢，可延长成型操作时间，适宜于生产形状复杂的
制品，成型操作范围较宽。当需加速成型速度、提高生产
能力时，希望制品能尽快的固化，以避免变形，此时可通
二、成 型 制 度
1. 成型温度范围即工作粘度范围
要求：玻璃液有良好不产生析晶和缺陷。 般玻璃液的成型粘度范围为102～106Pa•s。 成型开始所需粘度于成型方法、玻璃的颜色和配方 、制品的造型和质量有关。成型开始的粘度大致 101.5 一
～104Pa•s， 灯 泡 玻 璃 约 101.5Pa•s， 平 板 玻 璃 102.5～
第六章 玻璃的成形
第一节 概述
将熔融玻璃液转变为具有固定几何形状制品的过
程。
成型时，玻璃液
①作机械运动，即在外力作用下，质点移动，达到
所需形状，此过程与玻璃液的流变性质（粘度、表面
张力、弹性等）有关；
玻璃工艺学
②与周围介质发生热传递，由于冷却、硬化，玻璃 液由粘性液态 可塑态 脆性固态，此过程与玻
璃液及周围介质的热物理性质（比热、导热率、透热
性、热传递系数等）有关。
玻璃工艺学
一、玻璃的主要成形性质(补充内容、不做要求）
熔融玻璃在可塑状态下的成型与玻璃液粘度（粘度
—温度）、固化速度（温度—时间）、硬化速度（粘度— 时间）及表面张力等成型要素有关。
1.粘度—温度（Δη/ΔT） 玻璃成型过程分为两个阶段：变型与定型。 成型：使玻璃具有制品所需的外形；