W jaki sposób grubość, przezroczystość i odporność na ciepło szklanych słoików wpływa proces produkcyjny?

Grubość, przezroczystość i odporność na ciepło szklane słoiki mają znaczący wpływ proces produkcyjny. Oto szczegółowa analiza, w jaki sposób na każdy czynnik wpływa technologia produkcyjna:

Grubość szklanego słoika zależy głównie od szklanej formuły, procesu formowania i procesu chłodzenia:

Proces formowania:

Formowanie prasowe: Za pomocą form i ciśnienia mechanicznego do tworzenia szklanych słoików zwykle można wytwarzać grubsze szklane słoiki, odpowiednie do pojemników na żywność i naczyń laboratoryjnych wymagających większej trwałości.
Wydmuchowe formowanie: Używając ciśnienia powietrza do wydmuchania stopionego szkła do formy, zwykle wytwarza szklane słoiki szklane, odpowiednie do lekkich opakowań (takich jak butelki napojów).
Szklana formuła:

Zwiększenie zawartości krzemionki (SiO₂) zwiększa wytrzymałość szkła, umożliwiając wytwarzanie cieńszych, ale mocnych szklanych słoików.
Dodanie tlenku glinu (al₂o₃) może poprawić wytrzymałość mechaniczną szkła, dzięki czemu cieńsze szklane słoiki są nadal trwałe.
Proces chłodzenia (wyżarzanie):

Szkło musi być powoli chłodzone (wyżarzone) po produkcji, aby zmniejszyć stres wewnętrzny. Zbyt szybko chłodzenie może powodować kruchość szkła, co wymaga zwiększonej grubości w celu poprawy trwałości.
Podsumowanie uderzenia:
Szklane słoiki mogą być cieńsze, ale nadal mają wysoką wytrzymałość, jeśli zastosowane są wysokie procesy formowania (takie jak formowanie kompresyjne) i zoptymalizowane preparaty szklane. Jeśli formowanie jest nierówne lub chłodzenie jest niewystarczające, grubość można zwiększyć, aby zrekompensować defekty strukturalne szkła.

Na przezroczystość szkła wpływa głównie czystość surowców, metoda temperatury topnienia i metoda chłodzenia:

Czystość surowca:

Dwutlenek krzemowy o wysokiej czystości (SIO₂) może poprawić przezroczystość szkła.

Zanieczyszczenia (takie jak jony żelaza fe²⁺) mogą powodować, że szkło wydają się zielone lub brązowe, więc szkło o wysokiej przenoszenia zwykle wymaga usunięcia zanieczyszczeń żelaza lub dodania dekoloryzatorów (takich jak mno₂ tlenku manganu).

Temperatura topnienia:

Im wyższa temperatura topnienia (zwykle między 1400-1600 ° C), tym mniej pęcherzyków i nierównych cząstek w szkle, co poprawiając przezroczystość.
Używanie elektrycznych pieców do topnienia zamiast tradycyjnych pieców paliwowych może zmniejszyć zanieczyszczenia i poprawić optyczną czystość szkła.

Metoda chłodzenia:

Jeśli chłodzenie jest nierówne, szkło może powodować mikro pęknięcia lub naprężenie wewnętrzne, wpływając na przezroczystość.
Powolne chłodzenie przez pieca wyżarzającego się może zmniejszyć mikroskopijne wady wewnątrz szkła, co czyni go wyraźniejszym i bardziej przezroczystym.
Podsumowanie uderzenia:
Szklane słoiki wykonane z surowców o dużej czystości, wysokiej temperatury i jednolitych procesów wyżarzania mają wyższą przezroczystość. Jeśli podczas procesu produkcyjnego jest więcej zanieczyszczeń lub nierównomierne chłodzenie, szkło może wykazywać określony kolor lub zmętnienie.

Odporność na ciepło (odporność na wstrząsy termiczne) szkła zależy od składu szkła, procesu oczyszczania ciepła i kontroli grubości:

Szklana formuła:

Zwykłe szkło sodowe ma ogólną odporność na ciepło i może pękać, gdy różnica temperatury przekracza 60-100 ° C.
Szkło borokrzemowe dodaje tlenek boru (B₂O₃) i może wytrzymać większe zmiany temperatury (do 500 ° C), które jest stosowane do eksperymentów o wysokiej temperaturze i przyborkach pieczenia.
Proces obróbki cieplnej (leczenie hartowane):

Hartowane szkło jest podgrzewane do temperatury w pobliżu temperatury zmiękczania (około 620 ° C), a następnie szybkie schłodzenie, tworząc naprężenie ściskające na powierzchni, poprawiając w ten sposób odporność na wstrząs cieplny.
Hartowane szkło jest 3-5 razy bardziej odporne na ciepło niż zwykłe szkło, ale po zerwaniu rozbije się jako całość, co nie jest odpowiednie dla niektórych pojemników na żywność.
Wpływ grubości:

Właściwe zwiększenie grubości szklanego słoika może poprawić odporność na ciepło, ale zbyt gruby spowoduje nierówne naprężenie wewnętrzne szkła, gdy zmienia się temperatura, co ułatwi złamanie.
Zasadniczo szklane słoiki o jednolitej grubości są bardziej odporne na szok termiczny niż te o dużych zmianach grubości miejscowej.
Podsumowanie wpływu:
Szklane słoiki wykonane ze szkła borokrzemianowego i temperamentu mają lepszą odporność na ciepło, podczas gdy zwykłe słoiki szklane z sodą w limonce są podatne na pęknięcie z powodu wstrząsu termicznego, jeśli grubość nie jest jednolicie kontrolowana. Rozsądne procesy wyżarzania i obróbki cieplnej mogą poprawić odporność na wstrząs termiczny szkła.

Jeśli chcesz wyprodukować wysoce przezroczyste, cienkie, ale odporne na ciepło słoiki szklane, musisz dokładnie kontrolować czystość surowców, temperaturę topnienia, technologię formowania i proces wyżarzania, aby uzyskać najlepszą wydajność.