Способ изготовления многоканальных пластин Советский патент 1991 года по МПК C03B37/00 

3

(Л

С

Изобретение относится к производству стержневых стеклянных структур, включая поликапиллярные структуры и волокна различной конфигурации. Целью изобретения является расширение технологических возможностей за счет изготовления с различными конфигурациями поперечного сечения каналов. Сущность изобретения заключается в формировании пакета 1 стержней, из которого затем после помещения его в печь 3 вытягивают упомянутые структуры, осуществляют путем пропускания стержневых заготовок через направляющий элемент 2, устанавливаемый в печи на расстоянии S от начала зоны формирования луковицы, определяемом соотношением D/2*98S≤D, где D - диаметр пакета стержней. В температурном поле печи в зоне луковицы создают участок с постоянной температурой T_Y, удовлетворяющей неравенству: T @ Τ @ Τ_S, где T @ - температура, при которой исчезают последние признаки твердого состояния

T_S - условная температура плавления стекла, и длиной, не менее половины диаметра пакета. 6 ил.

i

оь

N3

формировании пакета 1 стержней, из которого затем после помещения его в печь 3 вытягивают упомянутые структуры, осуществляют путем пропускания стержневых заготовок через направляющий элемент 2, устанавливаемый в печи на расстоянии S от начала зоны формирования луковицы, определяемом соотношением D/2«S :D, где D - ди- ю аметр пакета стержней. В температурИзобретение относится к стекольной, приборной и оптической промышленности, конкретно к производству .стеркневых стеклянных структур, включая поликапиллярные структуры и волокна различной конфигурации в сечении, которые могут быть использованы в качестве волноводов для передачи излучения различных частот, применяемых в электронно-оптических системах.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей за счет изготовления с различными конфигурациями поперечного сечения каналов.

На фиг. 1 изображена схема изготовления стержневой структуры; на фиг. 2 - схема размещения луковицы в жаровом пространстве печи; на фиг. 3-6 - сечения стержневых структур, получаемых с помощью- способа.

Процесс изготовления стержневой структуры осуществляют следующим образом.

Стержневые стеклянные заготовки, в качестве которых применяютсяг стеклянные стержни с постоянным сечением по длине (STO могут быть пластины и отдельные цилиндрические стержни), собирают в пакеты 1 различной конфигурации и пропускают через направляющий элемент 2.

Пакет 1 заготовок (фиг. 1) с направляющим элементом 2 затем пропускают через жаровое пространство печи 3, закрепив одной концевой частью в захвате узла А подачи, при этом направляющий элемент 2 жестко устанавливают в жаровом пространстве печи

на расстоянии - S 6 D от начала формирования луковицы, где D - диаметр

ном поле печи в зоне луковицы создают участок с постоянной температурой Ти, удовлетворяющей неравенству: 1 , где Т - температура, при которой исчезают последние признаки твердого состояния; Тд - условная температура плавления стекла, и длиной $ не менее половины диаметра пакета. 6 ил.

0

5

0

5

0

5

0

5

пакета заготовок; S - расстояние от начала зоны формирования луковицы (фиг. 2).

Предназначение направляющего элемента 2 заключается в обеспечении контакта разогретых до вязкого состояния стержневых заготовок между собой для их сварки или, в случае единичной заготовки, для придания определенной формы ее поперечному сечению.

Установка направляющего элемента

на расстоянии от начала зоны формирования луковицы вызвана тем, что, с одной стороны, именно такое расположение гарантирует стекло от прилипания к направляющему элементу 2 в процессе вытягивания стержневой структуры узлом вытяжки 5 (фиг. 1), а с другой стороны, не позволяет заготовкам в пакете 1 расходиться, обеспечивая получение единой сваренной структуры.

При установке направляющего элемента 2 на расстоянии от начала формирования луковицы, равном или меньDшем -к происходит прилипание к нему

стекла, что влечет к искажению формы вытягиваемой структуры. Если направляющий элемент 2 установлен на расстоянии, большем чем D, пакет из стержневых заготовок расходится за счет действия сил поверхностного натяжения и невозможно будет получить единую сваренную стержневую структуру.

Направляющий элемент 2, как пока- , эали эксперименты, целесообразно изготавливать из нержавеющей стали (на приме, ХНТ8Т или Ш18Н10Т) в виде

шайбы, диаметр которой несколько превосходит максимальный диаметр пакета заготовок или единичной заготовки (стержня), а толщина выбирается из прочностных соображений и лежит в пределах 0,8-3 мм.

Дальнейшие операции по изготовлению стержневых структур в данном способе непосредственно связаны с температурными режимами вытяжки и распределением температурного поля в жаровом пространстве печи 3.

Для обеспечения процесса варки стержневых заготовок пакета 1 между собой или формирования необходимого профиля поперечного сечения единичного стержня в жаровом пространстве печи необходимо создать температурное поле определенной конфигурации (фиг. 2). В температурном поле печи необходимо иметь участок с .постоянной максимальной температурой Тц, в котором располагается луковица пакета заготовок или единичной заготовки.

Температура Т,, выбирается в соответствии с неравенством

Т, Т ц i Т.. г a S

что обеспечивает качество вытягиваемой стержневой структуры за счет постоянства формы поперечного сече-- ния и сварки элементов пакета между собой.

Если , где Tg - условная температура плавления стекла, то степень размягчени я заготовок в пакете будет слишком высока, что значительно снижает вязкость стекла и формирование изделия будет осуществляться под действием сил поверхностного натяжения и, следовательно, форма изделия будет зависеть не только от конфигурации заготовок и направляющего элемента 2. Таким образом, при невозможно контролировать профиль стержневой структуры.

Если Тц ЈТг, где Tf - температура, при которой исчезают последние признаки твердого состояния, то вязкость стекла пакета заготовок будет недостаточна для сваривания их между собой. Если же Та будет гораздо ниже Т t, то стекло просто будет хрупким и неспособным к вытягиванию.

Для обеспечения надежной сварки заготовок между собой длина зоны постоянной температуры Тц должна быть не меньше половины диаметра пакета

0

5

0

5

0

заготовок, т.е. L D/2, где L - длина участка жарового пространства печи с температурой Тu,- D - диаметр пакета заготовок. При меньших длинах L сварка заготовок между собой не гарантируется. Максимальные длины L определяются при этом соображениями чисто конструктивными, так как не влияют на качество изделия.

При необходимости производства витых стержневых структур все условия процесса вытяжки остаются без изменений, кроме одного, закрепленную в захвате концевую часть пакета вращают с направляющим элементом вокруг своей оси.

Пример. Для изготовления стержневой структуры (фиг. 1) берут плоские стержневые заготовки шириной 40 мм, толщиной 2 мм, длиной 400 мм из листового стекла. Из стержневых заготовок собирают пакет ( 40 мм.

Собранный пакет 1 (фиг. 1) закрепляют в захвате узла 4 подачи и через направляющий элемент 2 вводят в печь 3 нагрева. После ввода пакета заготовок направляющий элемент устанавливают на расстоянии мм от начала зоны формирования луковицы, что удовлетворяет неравенству:

- ,

где D - диаметр пакета заготовок; S - расстояние от начала зоны формирования луковицы.

Параметры устройства нагрева печи обеспечивают параболический закон изменения температурного поля вдоль оси зоны нагрева с наличием участка длиной мм, удовлетворяющей неравенству L3;D/2 20 мм, где D - диаметр пакета заготовок; L - длина участка с постоянной температурой Ти 790°С, что удовлетворяет условию , 750°С 790°С С1100°С, где Т I - температура, при которой исчезают последние признаки твердого состояния; Tg - условная температура плавления для стекол средней плавкости. Высота печи 140 мм, диаметр 70 мм.

В рассматриваемом примере при скорости подачи пакета заготовок 0,00238 мм/с, скорости вытяжки 1,67 мм/с получают профили $4 мм. Варьируя скоростями, можно получать

различные диаметры стержневых структур.

Использование предлагаемого способа изготовления стержневых структур обеспечивает возможность получения стержневых структур с различными конфигурациями поперечного сечения, а также увеличение выхода годных за счет ликвидации нарушения структуры в результате перехлеста заготовок в пакете.

Ф

ормула изобретения Способ изготовления многоканальных пластин путем формирования пакета из стеклянных стержней и последующего нагрева в печи с образованием луковицы на конце и перетягивания пакета, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем изготовле

716208

ния с различными конфигурациями поперечного сечения каналов, пакет стержней помещают в направляющий элемент, устанавливаемый в жаровом пространстве печи на расстоянии S от начала зоны формирования луковицы, определяемом соотношением D/2 :S5-D, где D - диаметр пакета стержней, а в JQ температурном поле печи в зоне луковицы создают участок с постоянной

температурой Ту, удовлетворяющей неравенству

,

где Т. - температура, при которой

исчезают последние признаки твердого состояния; TS - условная температура плавления стекла,

и длиной, не менее половины диаметра пакета.

Фиг.Ј

ФигЗ

Фиг А

И

IZ,

Фиг.5

Фиг 6