способ изготовления стеклянных изделий

Формула изобретения

Способ изготовления стеклянных изделий, включающий вытяжку единичных элементов из комплекта, состоящего из двух концентрических трубок и штабика, в котором наружная трубка и штабик выполнены из одного состава, сборку единичных элементов в пакет и разогрев пакета, отличающийся тем, что, с целью увеличения производительности и выхода годных при изготовлении бисера, а также повышения точности поддержания наружных размеров и внутренних диаметров, наружную трубку и штабик изготавливают из растворимого стекла, спекают пакет под давлением, разрезают на пластины, обрабатывают их в растворе кислоты при 30 40^oС в течение 3 5 мин, оплавляют их торцы и повторно обрабатывают в растворе кислоты, промывают в воде и сушат.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технологии волоконной оптики и используется при изготовлении стеклянных бисера, стекляруса, бус.

Целью заявляемого решения является увеличение производительности и выхода годного при изготовлении бисера, а также повышение точности поддержания наружных размеров и внутренних диаметров.

Это достигается тем, что в известном способе, включающем вытяжку единичных элементов из комплекта, состоящего из двух концентрических трубок и штабика, при котором штабик и наружная трубка выполнены из стекла одного состава, сборку единичных элементов в пакет и разогрев пакета, наружную трубку и штабик изготавливают из растворимого стекла, а после разогрева пакет спекают под действием наружного давления, размещают на пластины, пластины обрабатывают в растворе кислоты при 30 40^oC в течение 3 5 мин, проводят оплавление их торцов с обеих поверхностей, после чего проводят окончательную обработку пластин в растворе кислоты, промывку в воде и сушку бисера.

Сущность заявляемого способа.

Отличительные признаки: свойства стекла наружной оболочки (трубки) и штабика, определяемые одинаковым составом, спекание пакета, его разрезка на пластины, частичное травление пластин, оплавление торцов, окончательное травление, промывка и сушка конечного изделия, т.е. бисера.

В известном решении растворимое стекло используется для изготовления внутренней трубки, служащей для формирования капилляров в матрице микроканальных пластин. Наличие наружной трубки и жилы, изготовленных из одного и того же стекла, позволяет решить ряд конструктивных задач, например сведение к минимуму напряжений. В заявляемом решении эти элементы также изготовлены из одного и того же стекла, но это стеклообладает дополнительным свойством оно является растворимым, т.е. по сравнению с известным решением, по растворимости стекла поменялись местами. Это позволяет использовать высокие технологические свойства известного способа и дополнительно увеличить производительность процесса, а именно: единичные элементы, у которых наружная оболочка и жила изготовлены из одного и того же растворимого стекла, после сборки в пакет и спекания образуют единый блок, при разрезке которого не будет никаких непроизводительных отходов, а разрезанные пластины при обработке в растворе кислоты распадаются на отдельные элементы, происходит одновременно и растворение жил, т.е. происходит формирование бисера, бус (в зависимости от размера). Остается их высушить и использовать по назначению.

В известных решениях после сборки пакета единичных элементов его разогревают с одного конца и производят вытяжку многожильных элементов, а многожильные элементы собирают в блок, его разогревают и спекают под действием наружного давления. В заявляемом решении не производят вытяжку многожильных элементов, а блок спекают из единичных элементов, т.е. предложена новая последовательность выполнения операций, которая позволяет достигнуть поставленной цели.

В известных решениях также предусмотрено травление микроканальных пластин, жгутов. Однако и в этом случае отличительным является новое сочетание признаков и последовательность их выполнения, которые в сумме позволяют существенно увеличить производительность способа и выход годногопри изготовлении бисера, бус, стекляруса, т. е. решение соответствует критерию "существенные отличия".

П р и м е р. Единичный элемент изготавливают путем вытяжки комплекта из двух концентрических трубок и штабика. Штабик и наружная трубка изготовлены из бариево-боратного стекла, растворимого в растворе кислоты. Внутренняя трубка состоит из свинцово-силикатного стекла. Составы стекол приведены в таблице.

Внутренний и внешний диаметр готового изделия составляют соответственно 0,8 1,0 мм и 2,0 2,5 мм для бисера и 6,0 8,0 мм для бус.

Размеры исходной заготовки: наружная трубка имеет внутренний и внешний диаметр соответственно 32 43 мм и 36 46 мм, внутренняя трубка 20 25 мм и 31 42 мм, диаметр штабика 19 24 мм.

Комплект из двух трубок и штабика разогревают до температуры 600 - 630^oС и вытягивают единичный элемент, представляющий в поперечном сечении "слоеный пирог", где химически устойчивая оболочка окружена с двух сторон растворимым стеклом. 2500 3000 Единичных элементов, нарезанных на отрезки 100 150 мм, укладывают в пучок и производят спекание под давлением при 590 - 610^oC. Спеченный блок, имеющий формы цилиндра, разрезают на плоскопараллельные пластины в направлении, перпендикулярном оси блока. Пластины подвергают травлению в растворе 0,1 0,2 Н соляной кислоты при 30 - 40^oC в течение 3 5 мин, концентрация раствора и продолжительность обработки определены экспериментально. За это время открываются торцы внутренних трубок на 1 2 мм, что достаточно, чтобы их оплавить, не нарушая форму и структуру самого изделия, т. е. бисера, бус. После травления пластины промывают в воде и термообрабатывают при 550 600^oC с целью оплавления кромок выступающих торцов. После этого пластины вновь помещают в травильную ванну с раствором соляной кислоты и производят окончательную обработку в течение 1 2 ч до полного растворения стекла жилы и наружной оболочки. Продолжительность обработки и в этом случае определяют экспериментально. При этом пластина распадается на множество дискретных, равноразмерных элементов с оплавленными торцами. Готовое изделие (бисер, бусы) промывают в воде и сушат при температуре 150 200^oC.

Заявляемый способ изготовления бисера имеет следующие преимущества перед известным: полностью обеспечивает поддержание равноразмерности бисера по всем геометрическим параметрам (длине, внутреннему и внешнему диаметрам); исключает необходимость операции калибровки; упрощает задачу обработки торцов.

В известном способе оплавление торцов проводят термообработкой дискретного бисера, рассыпанного на плоской поверхности или вперемешку с порошком, предотвращающим их слипание. При этом возможна деформация поверхности и заплавление торцов бисера.

Предлагаемый способ устраняет этот недостаток,т.к. оплавление торцов проводят на той стадии, когда бисер находится в составе пластины, чем обеспечивается сохранение формы бисера, защита поверхности от деформации, предотвращение заплавления отверстий и прилипания их друг к другу.

Использование заявляемого способа увеличивает производительность и повышает выход годного на 25 30% только за счет исключения боя при резке.