玻璃的制作工艺(例如浮雕)
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浮雕玻璃,是一种玻璃工艺。它的技
艺非常精巧繁杂,在当时乃至现在都堪称
一绝。它始于1890年,这种独特的工艺
是在多层套色玻璃上琢刻各种图案,堪
称一绝。当时流传下来的一些作品现珍
藏于西欧、日本等国家博物馆,价值连
城。这种工艺的制作还是以手工为主的。
工人们先采用人工的方法吹制出套色玻璃
器皿来,然后用手刻砂雕等等工艺在玻璃
的表面上雕刻出细致而美观的图案来,这
样就形成了色彩艳丽多样又具有强烈立体
感的浮雕玻璃工艺品了。
一:原料及配料
主要原料有,石英砂(sio2),纯碱(Na2CO3),方解石(CaO),石灰石(CaCO3),硼化合物(B2O3),碳酸钡(BaCO3)。
辅助原料:橙色剂,着色剂,乳浊剂,助熔剂。
在配方上,各厂商要依据具体的产品而定,作出适当的调整。在原料中加入适理的氧化锌可增加产品的韧性,在原料中加入适量的有色物质可能使产品着色,如加入氧化铜,产品呈绿色或海蓝色:加入氧华钴着色;加入硒粉呈红色,加入的量影响色的深浅。
在配料入炉前,必须将所有料混合在一起,充分搅拌均匀。
二:仪器设备与成型加工
混合料加入熔炉中,进行高温熔化,炉内温度依不同的产品而定,一般都在1200-1600度左右。熔炉一般有坩锅和池窑两种,一般的坩锅只有一个口,进料与出料都在此口,池窑则可能进料与出料口分开(视工厂规模),这种只有一个口的炉常要在晚上进行加料,然后密闭,一般新加入的料要熔化8个小时方可使用,所以加料是不可以随时进行的,往往等到料已用完后再加,故一般一个缸的料可用一天,约600-900升。
原料在窑中被加热。经过一系列物理的,化学的的变化,大部分气体逸出,配合料变成了有硅酸盐和剩余sio2组成的烧结物。继续加热,烧结物熔融,相互之间扩散,成为了透明体。澄清剂与熔液中气体反应,帮助熔液澄清。过程中,发生化学均化和热均化两个方面,可以提高熔体温度,降低熔体的粘度;机械搅拌,强制玻璃液搅动,以及窑底鼓泡等途径可以加快均化。
玻璃液在成型加工之前还需要冷却。目的是为了让玻璃液达到成型所需要的粘度要求,一般在1000-1100℃。冷却时,要保持热均匀,减少气泡产生。
三.玻璃成型
一般的成型方法有吹制(机吹,人工吹),压制,离心旋转,烧制(辅助作用)。
玻璃模具一般采用生铁铸件。模具质量的好坏也会影响产品品质,因为有的铁质有砂子,则出来的产品就粗糙,有凸粒,在高温下,易脱铁屑而沾在产品上。
一般的模具都有几个排气孔,排气孔很少,一般不影响产品的成型效果,排气效果好的模具,产品的图案,字母则较清晰,模合缝的大小也会影响产品利角的轻重,模具必须预热后方可使用,否则刚产出的产品易破裂。
熔化的料入模具有自动进料与人工操作两种自动进料,每种产品生产前都调好进料量,
而人工操作则完全靠工人的经验了,所以人工操作时,量的多少是很重要的,量太多易使边太厚。太少,则可能产品不完整,因人工剪料控制的问题,易出现产品边避和底的厚薄以及产品轻重不一致等问题。
吹制产品靠气压而成,所以与气压的大小有很大的关系,气压太大,可能出现底部薄,口部厚,气压太小,则口部可能太薄或根本吹不到,口部却缺少了。一般的吹制产品有瓶类,罐类。
压制是通过内模压入外模,把玻璃料挤压成型。两模间的空隙影响产品的厚薄,而内模是通过气压来控制的,所以气压太大可能减少两模上下的空隙,使产品底变薄:若气压太小,则相反。一般直筒的杯壮都采用压制,但如产品比较高且边要求较薄,则一般用吹,而这种
产品最薄处在中部,所以中部易破。
离心旋转,用模具安装在电动机上,通过模具一定的转速把料甩开成型。电动转速太小,可能甩不开,而使产品不完整,转速太大,可能把料甩出去了或料全甩到上部,使上端厚,底部薄,一般盘壮物采用此方法。
产品出模后需要用钳夹出来,若钳生锈,则可能使产品上沾有锈班,无法清除,所以必须保证钳的干净无锈,一般用玻璃水去擦试,或采用无锈材质的钳。
一般的产品到此时就可进行后段工序—烧边,但有些产品无法用一种模成型,而需要再熔接,熔接必须在产品刚出模时就进行,并且要熔接的另一部分必须是刚挑出的熔化的料,这样才能熔接好,否则易接不牢或炸裂产品。
四.烧边
产品刚出模,一般的口部都不圆滑,而要用高温将之烧圆滑,多用火力。
五,褪火
产品出模后温度很高约500-600度,若这样自然冷却,则会炸爆,故要采用褪火设备使温度慢慢降低。褪火设备是一个顶部和两侧封闭的输送带形状,一般长10几米,宽1米左右,共有几个不同的温度带,初段温一般与出模产品的温度一样,即500-600度,然后逐渐减低,末温一般是60度左右,褪火时间不宜太短,否则产品极易炸裂,并且一般产品都不是当时炸裂,而是以后或在运输中会炸掉。
六:检查后进入后段加工,即功能化。
选出质地细腻,颜色与所作艺术品相符。切料,切出所需规格大小;刻面,将玻璃表面用磨床打磨,以使粗糙,方便作图;掏空,打眼等;绘出图形;雕刻;打磨;刻出图章;抛光。
七:包装,成品出厂。
八:玻璃产品容易出现的问题:
1 炸裂有很多炸裂的产品在刚褪火后是没有炸裂的,而是在包装箱中或由于碰撞或自动炸裂,主要是退火不够或包装不良造成。
2 汽泡产品上有一个个大小不等的汽泡,主要是受料的纯度和回收料的含量,以及炉内温度的影响,料含杂质越多或加收料含量越高,以及炉内温度达不到,都可能产生汽泡。
3 水纹表面不光滑,有皱或水波纹,主要是由于温度不够而影响的,或模温太低。
4 杂质或斑点是由于料内含有杂质或熔化的料混在其中,包括料花,黑点黑斑等
5 边避太薄或太厚主要是人工操作时剪料的多或少所致。
6 表面有锈斑主要的模具或夹钳的磨擦所致。
7 模合线太粗或太利两块模的吻合度不好或压力太大。
8 产品不完整。字体不清晰料太少或压力不足,或温度太低以及排气不良所致。
9 产品表面脏环境差清洁不足或操作不当使污物吸附在产品表面上。