Способ полировки стеклоизделий Советский патент 1987 года по МПК C03B29/04 

Изобретение относится к промышленности строительнык материалов, в частности к способам термообработки свинецсодержащих стеклоизделий, декорированных алмазной гранью.

Цель изобретения - повыгаение качества и производительности.

На фиг. 1 дана схема устройства, реализующего способ ИК-полировки; на

Применение в качестве излучателя нитрида бора более выгодно, чем чис того оксида алюминия, поскольку сте пень черноты первого в области поверхностного поглощения хрусталя 2 4,8 мкм в 2-2,3 раза больше, чем у второго (фиг. 2). Однако при исполь зовании в качестве излучателя собственной температурой 1900 К нитрид

фиг. 2 - данные спектрального распре- бора необходимо заменить воздушную

15

20

еления степени черноты известных селективно-излучающих материалов.

При осуществлении предлагаемого способа ИК-полировки изделий из хрус- таля, декорированных алмазной гранью, производится предварительная обработка изделий алмазным инструментом типа АСВ 63/50 до средней шероховатости высотой 25-30 мкм. Затем изделие 1, нагретое предварительно до температуры отжига, устанавливают на полупрозрачную подставку 2 (из кварцевого стекла) транспортного устройства 3 и помещают в специальную уг камеру 4 для ИК-полировки. В камере 4 В течение 30-40 с изделие 1 обрабатывают селективным потоком излучения, 14-16% которого длинами волн в диапазоне 0,8-2,8 мкм идет на объемный ЗО разогрев изделия, а 84-86% длинами волн 2,8-4,8 мкм - на нагрев поверхности изделия. Этот селективный поток создают трубчатыми источниками 5 из оксида алюминия, покрытыми по излучающей на изделие поверхности соединением оксида кальция с оксидом алюминия. Излучатели 5 разогревают до

35

В области 0,8i-2,8 мкм, таль практически прозраче щает излучение объемом, с ноты нитрида бора в 2,5-3 ше,

1900 К резистивными нагревателями 6

из хромит-лантана, имеющими собствен- Q виде соединения оксидов

ную температуру 2000 К. кальция (фиг. 2).

, чем у разработанного п

Контроль и автоматическое поддержание заданной температуры в зоне .полировки осуществляется с помощью автономной системы автоматики датчиком температуры, в которой расположена термопара 7, установленная вблизи излучателей 5. За 30-40 с дефект- ньй слой алмазных граней изделия сплавляется в толщине не более 125 мкм и, растекаясь под действием поверхностно растягивающих сил, образует оптически гладкие пове зхнос- ти, т.е. полируется. После этого изделие из зоны полировки переводится с помощью транспортного устройства 3 в камеру отжига, где медленно охлаждается.

Применение в качестве излучателя нитрида бора более выгодно, чем чистого оксида алюминия, поскольку степень черноты первого в области поверхностного поглощения хрусталя 2,8- 4,8 мкм в 2-2,3 раза больше, чем у второго (фиг. 2). Однако при использовании в качестве излучателя собственной температурой 1900 К нитрида

5

0

г О

5

атмосферу на инертную, что сопряжено с вакуумированием, а следовательно, с серьезным усложнением реализации способа.

Нитрид бора трудно навести на поверхность другого материала даже плазменным напылением, поскольку химическое сродство у него только с низкоплавкими материалами. Выполнение всего излучателя из нитрида бора требует больших материальных затрат. Однако эксперименты по ИК-полировке при использовании в качестве излучателя нитрида бора показьшают большой процент брака по причине недопустимо большой глубины проплавле- ния, достигавшей 0,45 мм, когда общая деформация проявляется у 52% изделий, у которых мелкие грани за- плавляются, ребра граней скругляются и только при снижении температуры источника до 1800 К снижается общая деформация до 32% изделий.

В области 0,8i-2,8 мкм, где хрусталь практически прозрачен и поглощает излучение объемом, степень черноты нитрида бора в 2,5-3 раза больше,

Q виде соединения оксидов

, чем у разработанного покрытия

алюминия

5

0

5

У разработанного покрытия в виде соединения оксидов алюминия и кальция на подложке из оксида алюминия степень черноты в области активной непрозрачности хрусталя 2,8-4,8 мкм, где он практически поглощает тонким поверхностным слоем, обладает значением на 50-70% большим, чем у чистого оксида алюминия, что и обеспечивает необходимую спектральную плотность подающего на изделие результирующего потока и сдвигает теплопогло- щение ближе к поверхности и оплавляет слой в 7,4 раза меньшей толщины (порядка 0,13 мм), чем по известному способу (где толщина оплавляющего слоя не менее 0,9 мм).

31315396 4

Карбид кремния, как черный излу-тайного способа ИК-полировки чатель (фиг. 2), в равной мере выде-лица) показывают, что способ позволяет энергию во всем диапазоне спект-ляет получить высококачественные пора 0,8-4,8 мкм. По выделенной энергиилые изделия из хрусталя с декориро- при 600°С в области спектра объем- 5ванием алмазной гранью, ного поглощения хрусталя 0,8-2,8 мкм

по отношению к энергии область спект-Формула изобрете ния ра 2,8-4,8 мкм почти в 1,5 раза больше, что свидетельствует о большой вероятности деформации рисунка алмазных О декорированных алмазной гранью, вклюграней и изделий в целом.

Например, до 36% изделий, обработанных излучателями из карбида кремния собственной температурой 850°С, оказываются деформированы, на них заплавляются мелкие алмазные грани и округляются ребра.

Результаты опытов по полировке чайного стакана вместимостью 250 мл толщиной стенки 2,8 мм с различной шероховатостью изделий и при различных материалах излучателя приведены в таблице.

Результаты экспериментальных испытаний режимных параметров разрабо

приме чаяне. Велнчияа средней вероховатостн больше 0,3 мкм приводится для выбраковаякис

изделий.

Способ полировки стеклоизделий.

орированных алмазной гранью, вкл

чающий предварительный нагрев до температуры отжига, инфракрасную полировку и отжиг, отличающий- с я тем, что, с целью повьшения качества и производительности, инфракрасную полировку осуществляют в течение 30-40 с плотностью падающего потока 6,5-7,5 Вт/см, 14-16% которого посылают в области объемного поглощения хрусталя длиной волны /1 0,8-2,8 мкм, а 84-86% - в области поверхностного поглощения ,8- 4,8 мкм от источникам: максимальной спектральной интенсивностью (1,5-5)

tt At МКМ

Составитель Т.Буклей Редактор Н.Рогулич Техред А.Кравчук Корректор Л.Патай

Заказ 2269/22 Тираж 427 Подписное ВНШ-ШИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

фиг. 2

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к способам термообработки свинецсодержащих стеклоизделий. декорированных алмазной гранью. Изобретение позволяет отполировать инфракрасным излучением обработанное алмазным инструментом стеклоизделие с качеством поверхности, превосходящим качество химической полировки. Для этого ИК-полировку ведут за 30- 40 с селективным излучением плотностью падающего на изделие результирующего радиационного потока 6,5 - 7,5 Вт/см. 14-16% потока посыпают в области объемного .поглощения хрусталя длиной волн ; 0,8-2,8 мкм, а 84-86% в области поверхностного поглощения хрусталя ,8-4,8 мкм. Излучение получают от источника с собственной максимальной интенсивностью, равной (1,5-5)-10 Вт/(). 2 ил. 1 табл. f (/; с оо СП оо ее ОЗ