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玻璃是目前使用較廣泛、應用范圍較廣的無機非金屬材料,能夠應用于建筑、日用、藝術、儀表等領域,種類十分豐富。除了常用的鋼化玻璃、印花玻璃以外,還有光學玻璃、調光玻璃等對技術要求較高的類型。本篇文章中我們將介紹平板玻璃與各類玻璃瓶罐的成型方法,并著重說明這些方法的特點。
由于玻璃的黏度與表面張力隨溫度而變化,玻璃的成型和定形連續進行的特點,使得玻璃能接受各種各樣的成型方法,這是玻璃與其他材料不同的重要性質之一。較早的玻璃制品是用人工捏塑的,大約在一世紀時發明了吹管,也因為當時玻璃的熔制溫度已經較過去有所提高,才出現了吹制的成型方法。
目前人工成型方法和中世紀時仍然基本相同。隨著機械工業的發展,玻璃成型首先發展為半機械化,到20世紀初才進一步發展為機械化,現在已達到用計算機完全自動控制的程度。根據玻璃制品形狀和大小的不同,可以選擇更方便和較好經濟的成型方法,主要的成型方法有壓制法、吹制法、拉制法、壓延法、澆注法與燒結法等。
吹制成型
有人工和機械吹制成型兩種方式。人工成型時,手持吹管從坩堝內或池窯取料口處挑料,在鐵模或木模中吹成器形。光滑圓形制品用轉吹法;表面有凸凹圖案花紋或形狀不成圓形的制品用靜吹法。先挑無色料吹成小泡,再用小泡挑顏色料或乳濁料吹成器形的稱為套料吹制。用顏色易熔料粒沾在乳濁套料上,各色自然熔流,可吹成自然景器皿;在顏色料上沾帶狀乳濁料,可吹成拉絲器皿。機械成型用于吹制大批量制品。吹制機受料后自動合鐵模吹成器形,脫模后去除帽口即成器皿。還可采用壓-吹成型,先將料沖成小泡(雛形),再繼續吹制成器形。它比單純用吹制機吹制效率高,質量好。
壓制成型
人工成型時,人工挑料剪入鐵模,驅動沖頭,壓成器形,凝固定型后脫模。機械成型自動化生產,批量大,效率高。壓制成型適用于能退出沖頭的口大底小器形制品,如杯、盤、煙缸等。
離心成型
受料在旋轉的模子內,由于旋轉產生的離心力使玻璃展開并緊貼模子,凝固定型后取出。適宜于器壁均勻的大型玻璃器皿的成型。
自由成型
又稱無模成型。用人工挑料在窯前反復烘烤修飾或熱粘結。由于不與模子接觸,玻璃表面光亮,制品形狀線條光滑。制成品又稱窯玻璃制品。
相關概念
亞克力,又叫 PMMA或農業生產體系玻璃,源自英文acrylic(丙烯酸塑料),化學名稱為聚甲基丙烯酸甲酯。 是一種開發較早的重要 可塑性高分子材料,具有較好的透明性、化學穩定性和耐候性、易染色、易加工、外觀優美,在 建筑業中有著廣泛的應用。 農業生產體系玻璃產品通常可以分為 澆注板、擠出板和 模塑料。
聚甲基丙烯酸甲酯,以丙烯酸及其酯類聚合所得到的聚合物統稱丙烯酸類樹酯,相應的塑料統稱聚丙烯酸類塑料,其中以聚甲基丙烯酸甲酯應用更廣泛。聚甲基丙烯酸甲酯縮寫代號為PMMA,俗稱農業生產體系玻璃,是迄今為止合成透明材料中質地更優異,價格又比較適宜的品種。應用方面:PMMA溶于農業生產體系溶劑,如苯酚,苯甲醚等,通過旋涂可以形成良好的薄膜,具有良好的介電性能,可以作為農業生產體系場效應管(OFET)亦稱農業生產體系薄膜晶體管(OTFT)的介質層。 PMMA樹脂是無害環保的材料,可用于生產餐具,衛生潔具等,具有良好的化學穩定性、和耐候性。 PMMA樹脂在破碎時不易產生尖銳的碎片,美國、日本等國家和地區已在法律中作出強制性規定,中小學及幼兒園建筑用玻璃必須采用PMMA樹脂。全國各地加快了城市建設步伐,街頭標志、廣告燈箱和電話亭等大量出現,其中所用材料中有相當一部分是PMMA樹脂。北京奧運工程的戶外彩色建材也大量使用了綠色環保的PMMA樹脂。 2017年10月27日,世界衛生籌備全部癌癥研究機構公布的致癌物清單初步整理參考,聚甲基丙烯酸甲酯在3類致癌物清單中。
亞克力板,實際上是一種農業生產體系玻璃板材。 壓克力由英文Acrylics音譯而來Acrylics丙烯酸類和甲基丙烯酸類化學品的通稱。包括單體、板材、粒料、樹脂以及復合材料,壓克力板由甲基烯酸甲酯單體(MMA)聚合而成,即聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)板材農業生產體系玻璃,“農業生產體系玻璃”源自商品名“Oroglas”(一種PMMA板),取自“Organic Glass”(即農業生產體系玻璃)。但近年來因將所有由透明塑料如PS、PC等均統稱農業生產體系玻璃。亞克力又稱特殊處理的農業生產體系玻璃,系農業生產體系玻璃換代產品,用亞克力制作的燈箱具有透光性能好、顏色純正、色彩豐富、美觀平整、兼顧白天夜晚兩種效果、使用壽命長、不影響使用等特點。
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