玻璃(li)加工

玻璃的加工

成形后的玻璃制品，除了極少數（如瓶罐等）能直接符合要求外，大多還需進行加工，以得到符合要求的制品；某些平板玻璃在進行工藝加工前，還需對玻璃原片進行加工處理。加工可以改善玻璃的外觀和表面性質，還可進行裝飾。

玻璃的冷加工 

玻璃的冷加工又稱機械加工，在常溫下，通過機械方法來改變玻璃及玻璃制品的外形和表面狀態的過程，稱為冷（機械）加工。冷（機械）加工的基本方法有：研磨與拋光、切割、 磨砂、噴砂、刻花、砂雕、鉆孔和切削等。

研磨與拋光 

玻璃的研磨與拋光是將不平整玻璃表面進行加工，成為平整而光潔的表面；或者是將玻 璃毛坯制品的形狀、尺寸經研磨和拋光，達到規定的形狀和尺寸要求，而且表面又很光潔的 冷加工方法。目前玻璃的研磨和拋光，使用最多的是光學玻璃和眼鏡片的加工；特殊情況下 使用的壓延法夾絲平板玻璃需要研磨與拋光；微晶玻璃基片和某些方法生產的超薄玻璃基片 等也需要研磨和拋光。玻璃的研磨分粗磨和細磨，粗磨是用粗磨料將玻璃表面或制品表面粗糙不平或成形時余 留部分的玻璃磨去，有磨削作用，使制品具有需要的形狀和尺寸，或平整的面。開始用粗磨 料研磨，  效率高，但玻璃表面留下凹陷坑和裂紋層，需要用細磨料進行細磨，直至玻璃表面  的毛面狀態變得較細致，再用拋光材料進行拋光，使毛面玻璃表面變成透明、光滑的表面， 并具有光澤。研磨、拋光是兩個不同的工序，這兩個工序合起來，稱為磨光。經研磨、拋光 后的玻璃，稱磨光玻璃。

玻璃研磨與拋光的機理 

多年來(lai)(lai)，機(ji)械研(yan)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)、拋(pao)(pao)光(guang)機(ji)理，各國(guo)學者(zhe)研(yan)究的(de)(de)很多，共存的(de)(de)見(jian)解歸納起(qi)來(lai)(lai)，有三(san)(san)類不 同的(de)(de)理論(lun)(lun)(lun)：磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)作(zuo)用論(lun)(lun)(lun)；流(liu)動(dong)層論(lun)(lun)(lun)；化學作(zuo)用論(lun)(lun)(lun)。  磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)作(zuo)用論(lun)(lun)(lun)：對于研(yan)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)，較多學者(zhe)認為以磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)開(kai)始。1665年虎克提出研(yan)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)是用磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)料(liao)將玻 璃(li)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)到一(yi)定(ding)的(de)(de)形狀，拋(pao)(pao)光(guang)是研(yan)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)的(de)(de)延伸；從(cong)而使玻璃(li)表(biao)面光(guang)滑(hua)，純粹是機(ji)械作(zuo)用。這一(yi) 認識延續(xu)至(zhi)十九世紀末。  流(liu)動(dong)層論(lun)(lun)(lun)：以英國(guo)學者(zhe)雷萊、培(pei)比(bi)為代表(biao)，認為玻璃(li)拋(pao)(pao)光(guang)時(shi)，表(biao)面有一(yi)定(ding)的(de)(de)流(liu)動(dong)性，也(ye)稱(cheng)可(ke)塑(su)(su)層。可(ke)塑(su)(su)層的(de)(de)流(liu)動(dong)，把毛面的(de)(de)研(yan)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)玻璃(li)表(biao)面填平。  化學作(zuo)用論(lun)(lun)(lun)：英國(guo)的(de)(de)普萊斯(si)頓和(he)蘇聯的(de)(de)格(ge)列賓希科夫(fu)，先后提出在玻璃(li)的(de)(de)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)光(guang)過程中， 不僅(jin)僅(jin)是機(ji)械作(zuo)用，而且存在著物理、化學的(de)(de)作(zuo)用，是以上三(san)(san)種(zhong)或其中兩種(zhong)理論(lun)(lun)(lun)的(de)(de)綜合。

(1) 玻璃的研磨機理 

玻(bo)(bo)璃的(de)(de)研(yan)磨(mo)過程，首(shou)先(xian)是磨(mo)盤與玻(bo)(bo)璃作(zuo)相對運(yun)動，自由磨(mo)料在磨(mo)盤負載下對玻(bo)(bo)璃表(biao)面(mian)進 行劃痕與剝離(li)的(de)(de)機械作(zuo)用(yong)(yong)(yong)，同時在玻(bo)(bo)璃上產(chan)生微(wei)裂紋。磨(mo)料所用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)水(shui)既起著冷卻作(zuo)用(yong)(yong)(yong)，同時又與玻(bo)(bo)璃的(de)(de)新生表(biao)面(mian)產(chan)生水(shui)解作(zuo)用(yong)(yong)(yong)，生成硅膠，有(you)利于(yu)剝離(li)，具有(you)一(yi)定的(de)(de)化學作(zuo)用(yong)(yong)(yong)。如此重復進行，玻(bo)(bo)璃表(biao)面(mian)就形成了一(yi)層凹陷的(de)(de)毛面(mian)，并帶有(you)一(yi)定深度的(de)(de)裂紋層  

根據蘇聯學者卡恰洛夫研究，認(ren)為(wei)凹陷(xian)層(ceng)的(de)平均深度(du)h，決定于(yu)磨料的(de)性質與顆粒(li)直徑， 其關系為(wei)：h=K1D        （16-1） 

式中(zhong)K1――為不同(tong)磨(mo)料的研(yan)磨(mo)常數，見表16-1 ;   

D――為磨(mo)料平均(jun)(jun)直徑  這時產生(sheng)的裂紋層的平均(jun)(jun)深度(du)f與凹陷層的平均(jun)(jun)深度(du)h的關系為f=2.3h                  (16-2）  

而最大裂紋層深度：F=3.7～4.0h           （16-3）

不(bu)(bu)同(tong)化學(xue)(xue)組成的(de)(de)玻璃(li)(li)，其物理(li)、力學(xue)(xue)、化學(xue)(xue)等(deng)性能均有差異，這對研磨(mo)表(biao)面生成的(de)(de)凹(ao)陷(xian)(xian)層深(shen)(shen)度(du)(du)(du)和(he)裂紋層深(shen)(shen)度(du)(du)(du)都(dou)有很大影(ying)響。表(biao)16-2為(wei)各種不(bu)(bu)同(tong)玻璃(li)(li)都(dou)用105～150微米的(de)(de)碳(tan)化硅磨(mo)料，在相同(tong)的(de)(de)研磨(mo)條件下，所得(de)的(de)(de)凹(ao)陷(xian)(xian)層深(shen)(shen)度(du)(du)(du)和(he)裂紋層深(shen)(shen)度(du)(du)(du)的(de)(de)比(bi)較(jiao)。從表(biao)中看(kan)出，機(ji)械強度(du)(du)(du)高的(de)(de)玻璃(li)(li)，凹(ao)陷(xian)(xian)層深(shen)(shen)度(du)(du)(du)和(he)裂紋層深(shen)(shen)度(du)(du)(du)都(dou)比(bi)較(jiao)小。

將原始毛坯玻璃研磨成精確的形狀或表面平整的制品，一般研磨的磨除量為0.2～1毫米，或者更多些。所以要用較粗的磨料，以提高效率。但由于粗顆粒使玻璃表面留下的凹陷層深度和裂紋層深度很大，不利于拋光。必須使研磨表面的凹陷層和裂紋層的深度盡可能減小所以要逐級降低磨料粒度，以使玻璃毛面盡量細些。一般最后一級研磨的玻璃毛面的凹陷層平均深度h為3～4微米，最大裂紋深度F為10～15微米。

影響玻璃研磨過程的主要工藝因素  

玻(bo)(bo)璃研(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)過程中(zhong)標志研(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)速度和(he)研(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)質量的是磨(mo)(mo)除(chu)量(單(dan)位時間內被(bei)磨(mo)(mo)除(chu)的玻(bo)(bo)璃數量)和(he)研(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)玻(bo)(bo)璃的凹陷(xian)層深度。磨(mo)(mo)除(chu)量大即研(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)效率高，凹陷(xian)層深度小則研(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)質量好(hao)。工藝因(yin)素(su)中(zhong)某些只對(dui)(dui)其中(zhong)一項有(you)影(ying)響，也有(you)對(dui)(dui)二項均有(you)影(ying)響，但常常對(dui)(dui)一項有(you)好(hao)的影(ying)響，而對(dui)(dui)另一項起(qi)相反(fan)的作用。各(ge)項工藝因(yin)素(su)的影(ying)響分述如下。

(1)磨料性質與粒度 

磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)料(liao)的硬度(du)(du)大(da)(da)，通常研(yan)(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)效(xiao)率(lv)(lv)高(gao)，金(jin)剛(gang)砂和碳化硅的研(yan)(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)效(xiao)率(lv)(lv)都比石英砂高(gao)得多。但硬度(du)(du)大(da)(da)的磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)料(liao)使(shi)研(yan)(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)表(biao)面(mian)的凹陷深(shen)(shen)度(du)(du)較大(da)(da)，這從上面(mian)的公(gong)(gong)式（16-1）和表(biao)16-1 可以明顯看出。磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)粒顆粒度(du)(du)大(da)(da)小與玻(bo)(bo)璃磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)除量的關系見圖16-2，磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)除量是隨(sui)(sui)粒度(du)(du)的增(zeng)大(da)(da)而增(zeng)加。根(gen)據公(gong)(gong)式16-1，研(yan)(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)玻(bo)(bo)璃凹陷深(shen)(shen)度(du)(du)是隨(sui)(sui)粒度(du)(du)的增(zeng)大(da)(da)而增(zeng)加，即研(yan)(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)質量是隨(sui)(sui)粒度(du)(du)增(zeng)大(da)(da)而變(bian)壞。為(wei)此，在(zai)研(yan)(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)剛(gang)開始時，用較粗(cu)的粒度(du)(du)，提高(gao)研(yan)(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)效(xiao)率(lv)(lv)，以便在(zai)較短時間內使(shi)玻(bo)(bo)璃制品達(da)到(dao)合(he)適(shi)的外(wai)形(xing)或(huo)表(biao)面(mian)平整。之后，用細磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)料(liao)逐(zhu)級研(yan)(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)，以使(shi)研(yan)(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)質量逐(zhu)步提高(gao)，最(zui)后達(da)到(dao)拋(pao)光要(yao)求的表(biao)面(mian)質量。

(2）磨料懸浮液的濃度和給料量 

磨(mo)料懸(xuan)浮(fu)液一般由磨(mo)料加(jia)水制成(cheng)懸(xuan)浮(fu)液使(shi)(shi)用。水不(bu)僅(jin)使(shi)(shi)磨(mo)料分散、均勻(yun)分布(bu)于(yu)工(gong)作面，并帶(dai)走研(yan)(yan)磨(mo)下來的(de)(de)玻璃碎屑，冷卻摩擦產生(sheng)的(de)(de)熱，以(yi)(yi)及促成(cheng)玻璃表面水解(jie)成(cheng)硅膠薄膜。所(suo)以(yi)(yi)水的(de)(de)加(jia)入量對研(yan)(yan)磨(mo)效(xiao)率有一定(ding)影響。通(tong)常以(yi)(yi)測量懸(xuan)浮(fu)液比重或計算懸(xuan)浮(fu)液的(de)(de)液固比來表示(shi)懸(xuan)浮(fu)液的(de)(de)濃(nong)度(du)(du)，各種粒度(du)(du)的(de)(de)磨(mo)料都有它最適宜的(de)(de)濃(nong)度(du)(du)，過大或過小，都影響研(yan)(yan)磨(mo)效(xiao)率，如(ru)圖16-3所(suo)示(shi)。磨(mo)料濃(nong)度(du)(du)過小，還會使(shi)(shi)研(yan)(yan)磨(mo)表面造(zao)成(cheng)傷痕。 

玻璃研磨(mo)液為(wei)水溶性合(he)成型(xing)切(qie)削液﹐對(dui)各種玻璃鏡片、晶體(ti)材質(zhi)的(de)切(qie)﹑磨(mo)尤為(wei)適(shi)用，主要使用于精磨(mo)。無氣(qi)味﹐不含有害物質(zhi)﹐具極(ji)佳之(zhi)冷(leng)卻性和粉末沉降性能﹐能提供很高的(de)表面(mian)光(guang)潔度及(ji)良好的(de)抗菌性能﹐大(da)大(da)提高油品的(de)使用壽命。

一(yi)、極(ji)佳的(de)冷卻、潤滑性能和一(yi)定的(de)極(ji)壓性能，適用(yong)于磨削加工需要，能提(ti)高(gao)工件(jian)的(de)表面精(jing)度與光潔度要求。

二、良好的(de)洗滌性能，清洗粘(zhan)附(fu)于工件上(shang)的(de)廢屑殘渣，利于降低功率消耗(hao)(hao)，減少刀具(ju)及砂輪磨損有效(xiao)延長工具(ju)使用壽命，減少修磨和(he)修整(zheng)頻(pin)數(shu)，節能降耗(hao)(hao)。提升產(chan)能。  

三、良(liang)好的防銹性能，對機床設備、工件及刀具(ju)等有(you)良(liang)好的防護作用。  

四(si)、良好的加工可(ke)視性，切削區域能見(jian)度高，方便操(cao)作工人觀察切削加工狀態(tai)。  

五、儲存和(he)使(shi)用壽命(ming)長(chang)，保質期：一年(nian)，在(zai)合理的維護下，平時只需少(shao)量添(tian)加(jia)，節約成本。

六、產品(pin)PH值為8.2±0.5，不具刺激性，利于保護操作者健康。

七、符合國家切削液環保要求，廢液處理簡單，環保加工操作液。

玻璃研磨液產品使用：

1.用(yong)20-30倍自來水或去離(li)子水稀釋原液即(ji)為工作液，或視加工難度及(ji)實際(ji)情況而定(ding)。

2.在(zai)使用過(guo)程(cheng)中,清耗(hao)的工作(zuo)液(ye)可按3-5﹪的濃(nong)度進行補充(chong)。

3.本(ben)(ben)品(pin)勿與其它油品(pin)混用，因為系統中即使含有很少量已經腐敗的殘液也會影響到新液的使用效果(guo)，稀釋(shi)時(shi)請將本(ben)(ben)產品(pin)在(zai)緩慢攪(jiao)拌狀態下加入(ru)水(shui)中，不要反(fan)向將水(shui)加入(ru)到濃縮液中。