СПОСОБ МОЛЛИРОВАНИЯ ЛИСТОВОГО СТЕКЛА
METHOD FOR SAGGING OF SHEET GLASS

Изобретение относится к промышленности стройматериалов, в частности к стекольной, а именно к моллированию листового стекла, и может быть использовано при получении гнутых изделий из стекла с отверстием, предназначенных для остекления различного рода приборов и установок, например электрогрилей.
Для остекления верхней части электрогрилей используется круглое гнутое стекло со сферической кривизной поверхности, которое имеет в своей центральной части круглое отверстие для размещения в нем нагревательного элемента с вентилятором.
Известен способ моллирования листового стекла, включающий размещение заготовки на форме, нагревание ее до температуры размягчения стекла, моллирование заготовки, охлаждение и последующее отделение от нее удаляемой краевой части путем резки с повторным отжигом обрезанной заготовки по патенту США №3278287, кл. СОЗВ 23/02 (НКИ 65-103), 1966.
Известный способ может быть использован при отделении от заготовки удаляемой краевой части и не может быть использован, когда требуется отделить от заготовки ее удаляемую центральную часть, то есть получить гнутую заготовку с отверстием. Кроме этого заготовку после отделения удаляемой краевой части необходимо повторно отжигать, что требует дополнительных затрат при изготовлении изделий.
Наиболее близким к предлагаемому способу является способ моллирования листового стекла, включающий размещение заготовки на форме, нагревание ее до температуры размягчения стекла, начальное моллирование заготовки под действием собственного веса, окончательное моллирование под действием вакуума, отделение удаляемой краевой части заготовки механическим воздействием и охлаждение по патенту США №3552941, кл. СОЗВ 23/02 (НКИ 65-67), 1971. При этом отделение удаляемой краевой части заготовки осуществляют в печи в момент начала воздействия вакуума посредством механического продавливания размягченной заготовки металлическим кольцеобразным элементом, а охлаждение гнутой заготовки проводят путем ее отжига.
Известный способ также может быть использован, когда необходимо отделить от заготовки ее удаляемую краевую часть, и не может быть использован, когда требуется отделить от заготовки ее удаляемую центральную часть, то есть получить гнутую заготовку с отверстием. Кроме этого осуществление отделения удаляемой краевой части заготовки в пространстве печи при температуре размягчения стекла требует специального устройства для перемещения металлического кольцеобразного элемента. Проведение отжига гнутой заготовки не обеспечивает повышения ее прочности по сравнению с плоским листовым стеклом, используемым для моллирования.
Задачей настоящего изобретения является получение гнутых изделий из стекла с отверстием в их центральной части.
Для достижения задачи изобретения предложен способ моллирования листового стекла, включающий размещение заготовки на форме, нагревание ее до температуры размягчения стекла, начальное моллирование заготовки под действием собственного веса, окончательное моллирование под действием вакуума, отделение удаляемой части заготовки механическим воздействием и охлаждение, отличающийся тем, что перед размещением заготовки на форме осуществляют надрез по контуру удаляемой центральной части заготовки, а после окончательного моллирования заготовку извлекают из формы, причем механическое воздействие прикладывают по контуру удаляемой центральной части заготовки, при этом охлаждение осуществляется в условиях естественной воздушной конвекции с момента извлечения заготовки из формы.
Предложенный способ позволяет получать гнутые изделия с отверстием в их центральной части. Это объясняется тем, что при извлечении гнутой заготовки из формы она охлаждается в условиях естественной воздушной конвекции, при этом краевая часть охлаждается быстрее, чем центральная. В связи с этим в обрезе по контуру удаляемой центральной части заготовки создаются напряжения растяжения, которые при небольшом механическом воздействии по контуру удаляемой центральной части заготовки приводят к отделению от заготовки центральной ее части. При этом механическое воздействие осуществляют путем постукивания твердым предметом, например керамическим или металлическим стержнем, по контуру удаляемой центральной части заготовки. Полученные гнутые изделия с отверстием в их центральной части имеют большую прочность по сравнению с плоским листовым стеклом, используемым для моллирования. Это объясняется тем, что при охлаждении заготовки в условиях естественной воздушной конвекции с момента извлечения ее из формы на ее поверхности создаются сжимающие напряжения, обуславливающие повышение прочности заготовки.
Способ осуществляют в следующей последовательности.
На поверхности заготовки стекла, с заданными геометрическими размерами, осуществляют надрез по контуру удаляемой центральной части заготовки с помощью алмазного стеклореза. После этого заготовку размещают на форме с заданной кривизной формующей поверхности, расположенной в печи, нагретой до температуры размягчения стекла. Нагревают заготовку до температуры размягчения стекла из расчета 1 минута на 1 мм ее толщины. Выдерживают печь при температуре размягчения стекла для моллирования ее под действием собственного веса. Затем проводят окончательное моллирование под действием вакуума. Заготовку извлекают из печи с помощью, например, теплоизолированной вакуумной удочки и размещают на металлическом столе, теплоизолированном асбестом или стеклотканью. После этого оказывают механическое воздействие по контуру удаляемой центральной части заготовки путем постукивания керамическим или металлическим стержнем по линии надреза. После отделения от заготовки удаляемой центральной части ее перемещают на керамическую подставку для охлаждения до комнатной температуры. Затем острые края заготовки по контуру отверстия притупляют с помощью алмазного инструмента и передают полученное гнутое изделие с отверстием на участок сборки электрогрилей.
Пример. Необходимо получить изделие из стекла, предназначенное для остекления верхней части электрогриля. Изделие должно иметь кольцеобразную форму со сферической кривизной поверхности с радиусом кривизны 245 мм, длиной образующей 82 мм, внешним диаметром 314 мм, внутренним диаметром 190 мм и толщиной 5 мм.
Используют листовое стекло промышленного состава по ГОСТ III-2001, толщиной 5 мм с температурой размягчения 600±5°С. Вырезают круглую заготовку стекла диаметром 325 мм и притупляют ее острые края с помощью алмазного инструмента. На поверхности заготовки в ее центральной части производят надрез с помощью алмазного стеклореза по окружности с радиусом 95 мм относительно геометрического центра заготовки. Используют форму, изготовленную из формового чугуна со сферической кривизной формующей поверхности с радиусом 245 мм и диаметром 335 мм.
Форму размещают в печи и нагревают ее до температуры 600±5°С. После выдержки печи в течение 30 минут при указанной температуре заготовку стекла размещают на форме с помощью теплоизолированной вакуумной удочки. Нагревают заготовку до температуры 600±5°С в течение 5 минут и выдерживают при этой температуре в течение 10 минут для начального моллирования заготовки под действием собственного веса. Затем проводят окончательное моллирование под действием вакуума величиной 0,9 атмосфер в течение 1,5 минут. Заготовку извлекают из печи с помощью теплоизолированной вакуумной удочки и размещают на металлическом столе, теплоизолированном листовым асбестом, толщиной 10 мм. Эту операцию осуществляют в течение 15 секунд. Затем производят постукивание с помощью металлического стержня длиной 20 мм и диаметром 4 мм по контуру удаляемой центральной части заготовки, то есть по линии надреза, до момента отделения центральной части от заготовки. Указанный момент наступает после 25 секунд. Заготовку размещают на керамическую подставку, а ее удаляемую центральную часть помещают в тару для стеклобоя. После охлаждения гнутой заготовки с отверстием ее острые края в полученном отверстии притупляют алмазным инструментом и передают на участок сборки электрогрилей.
По описанному примеру была получена партия изделий с отверстием в их центральной части в количестве 120 штук. Воспроизводимость результатов предложенного способа при этом составила 90%. Кроме этого средняя прочность полученных изделий с отверстием в 1,6 раза выше, чем у плоского листового стекла, используемого для моллирования.
Источники информации
1. Патент США №3278287, кл. СО3В 23/02 (НКИ 65-103), 1966.
2. Патент США №3552941, кл. СО3В 23/02 (НКИ 65-67), 1971.