平板玻璃的成型三种方法

一、浮法成型
   
    　　浮法是指熔窑熔融的玻璃液在流入锡槽后在熔融金属锡液的表面上成型平板玻璃的方法。
   
    　　熔窑的配合料经熔化、澄清、冷却成为 1150 ～ 1100 ℃ 左右的玻璃液，通过熔窑与锡槽相连接的流槽，流入熔融的锡液面上，在自身重力、表面张力以及拉引力的作用下，玻璃液摊开成为玻璃带，在锡槽中完成抛光与拉薄，在锡槽末端的玻璃带已冷却到 600 ℃ 左右，把即将硬化的玻璃带引出锡槽，通过过渡辊台进入退火窑。
   
    1 ．浮法玻璃的成型机理
   
    　　浮法玻璃的成型是在锡槽中进行的。玻璃液由熔窑经流槽进入锡槽后，其成型过程包括自由展薄、抛光、拉引等。
   
    2 ．保护气体
   
    　　在锡槽中引入保护气体的目的在于防止锡的氧化以保持玻璃的抛光度，减少产生虹彩、沾锡、光畸变等缺陷，减少锡的损失等。一般，保护气体由 N 2 +H 2 组成。
   
    二、垂直引上法成型
   
    　　可分为有槽垂直引上法、无槽垂直引上法两种。
   
    ( 一 ) 有槽垂直引上法
   
    　　是玻璃液通过槽子砖缝隙成型平板玻璃的方法。用有槽法生产窗玻璃的过程是玻璃液经槽口成型、水包冷却、机膛退火而成原板，原板经采板而成原片。其中，玻璃性质、板根的成型、边子的成型、原板的拉伸力是玻璃成型机理的四个关键部分。玻璃性质已如前述，以下叙述后三个部分。
   
    1 ．板根的成型
   
    　　在生产情况下，板根的大小、形状与位置决定于以下四个因素：
   
    (1) 槽子砖沉入玻璃液深度的影响。槽子砖沉入越深，则槽口的玻璃液就越多，玻璃液在槽口的停留时间增长、冷却增强，所以引上量可增大，反之，则引上量减少。
    (2) 玻璃液温度的影响。若玻璃液的温度升高，导致玻璃液的粘度下降，玻璃液在流动时的内阻减少，使槽口流出的玻璃液量增加，此时，板根上升。反之，则下降。
    (3) 窑压的影响。当熔化部窑压增加时，熔化部的高温废气压向冷却通路，使玻璃液温度升高，与上述同理使板根上升。反之，则下降。
    (4) 熔窑玻璃液面波动的影响。玻璃液面的升降将直接影响板根的位置。
   
    2 ．边子的成型
   
    　　在原板的成型过程中，原板的宽度与厚度将同时产生两类收缩。第一类是自然收缩，由热塑状玻璃的表面张力和流动度 ( 粘度 ) 的共同作用所形成；第二类是强制收缩，热塑状玻璃与其他材料一样，当受到外力作用时，只要有力的传递，就会在纵向受拉时产生横向收缩，其收缩率决定于纵向的拉力大小、材料性质与材料所处温度。由于原板存在纵向拉力，所以在原板的厚度与宽度方向上都将产生强制收缩。所以要得到与槽口长度相等的原板是不可能的。
   
    3 ．原板的拉伸力
   
    　　原板在恒速上升时要克服三类矢力：一是原板的自身重力；二是在槽口的玻璃液不断拉伸时形成新的表面，引上后的原板在其固化前厚度不断地变薄而形成二次表面，要克服的第二类矢力是形成新表面所需的表面力；三是沿槽口长度方向上的板根的体积是不相同的，而引上的原板是等厚的，则在引上过程中塑状玻璃内部的质点间存在着速度梯度，这种速度梯度不仅存在于原板的宽度上，也存在于原板的厚度上，这就形成了玻璃液的粘滞力。
   
    　　提高引上速度就相应地提高了原板的拉伸力，它伴随纵向拉力的增加产生横向的收缩也增加，在此时有两种情况：其一，当边子的自由度较大时，边子向内收缩，维持原有的厚度引上，即提高引上速度并不能使原板变薄；其二，当边子两边添置拉边器时，边子的自由度极小，即纵向受拉时横向收缩较小，因而由于提高引上速度而增加的拉伸力必然导致玻璃液质点间的相对位移增加，这使原板变薄。反之，则变厚。
   
    ( 二 ) 无槽垂直引上法
   
    　　有槽与无槽引上室设备的主要区别是：有槽法采用槽子砖成型，而无槽法采用沉入玻璃液内的引砖并在玻璃液表面的自由液面上成型。 由于无槽引上法采用自由液面成型，所以由槽口不平整 ( 如槽口玻璃液析晶、槽唇侵蚀等 ) 引起的波筋就不再产生，其质量优于有槽法，但无槽引上法的技术操作难度大于有槽引上法。
   
    ( 三 ) 平拉法成型
   
    　　平拉法与无槽垂直引上法都是在玻璃液的自由液面上垂直拉出玻璃板。但平拉法垂直拉出的玻璃板在 500 ～ 700m 没高度处，经转向辊转向水平方向，由平拉辊牵引，当玻璃板温度冷却到退火上限温度后，进入水平辊道退火窑退火。玻璃板在转向辊处的温度约 620 ～ 690 ℃ 。
   
    ( 四 ) 压延法成型
   
    　　用压延法生产的玻璃品种有：压花玻璃 (2 ～ 12mm 厚的各种单面花纹玻璃 ) 、夹丝网玻璃 ( 制品厚度为 6 ～ 8mm ) 、波形玻璃（有大波、小波之分，其厚度为 mm 左右 ) 、槽形玻璃 ( 分无丝和夹丝两种，其厚度为 7mm ) 、熔融法制的玻璃马赛克 ( 生产 2Omm × 20mm 、 25mm × 25mm 的彩色玻璃马赛克 ) 、熔融法制的微晶玻璃花岗岩板材（晶化后的板材再经研磨抛光而成制品，板材厚度为 10 ～ 15mm ) 。目前，压延法已不用来生产光面的窗用玻璃和制镜用的平板玻璃。压延法有单辊压延法和对辊压延法之分。
   
    　　单辊压延法是一种古老的成型方法。它是把玻璃液倒在浇铸平台的金属板上，然后用金属压辊滚压而成平板 ，再送入退火炉退火。这种成型方法无论在产量、质量上或成本上都不具有优势，是属淘汰的成型方法。
   
    　　连续压延法是玻璃液由池窑工作池沿流槽流出，进入成对的用水冷却的中空压辊，经滚压而成平板，再送入退火炉退火。采用对辊压制的玻璃板两面的冷却强度大致相近。由于玻璃液与压辊成型面的接触时间短，即成型时间短，故采用温度较低的玻璃液。连续压延法的产量、质量、成本都优于单辊压延法。
   
    　　对压延玻璃的成分有如下要求：在压延前玻璃液应有较低的粘度以保持良好的可塑性，在压延后，玻璃的粘度应迅速增加，以保证固型，保持花纹的稳定与花纹清晰度，制品应有一定的强度并易于退火。