玻璃镜片
玻璃镜片
康宁公司发明了第一条完整的连续生产线
第二次世界大战使欧洲玻璃工业瘫痪,使盟国失去了德国制造的光学玻璃产品。康宁玻璃公司(Corning Glass Works,现在的康宁公司)接过了挑战的指挥棒,他们开发了一种革命性的连续炉,其中的耐火材料主要是铂。使用这种炉导致生产的玻璃的完美质量精密光学和眼镜镜片。此外,许多准备和制造阶段的自动化加速了大规模连续生产的到来。现代眼科玻璃工业由此诞生。
准备作文
这是一个至关重要的操作,因为成分决定了成品玻璃的均匀性和折射率。它需要称量原料,并仔细地混合它们,以获得用于熔炉的适当成分。
原材料检查
玻璃成分的原材料从供应商处到达,并附上分析数据表。供应商是根据所需的产品种类在世界各地挑选的。工厂实验室还实施了额外的控制。
重
玻璃组件的重量是极其精确的,以获得所需的材料在称量表上的正确比例。这可能需要在一种成分中加入万分之一的成分,在这种成分中,一种特殊成分的微量量可以极大地影响玻璃的性能。
混合
各种材料在工业搅拌机中混合。每个玻璃类型都有一个预定的时间周期。然后,批被转移到熔炉区域进行熔化。
玻璃生产
这是一个四个阶段的过程,包括:
- 融化
- 罚款
- 调节
- 玻璃交付
融化
该批物料被放置在熔炉中进行熔化的部分,与碎料混合。Cullet是与批次相同成分的回收玻璃,从之前的操作中回收并粉碎。
一定量的碎料有利于熔炼操作。
为了熔化组成和产生一个均匀的结果,熔炉的温度必须足够高,使玻璃批成为液体。根据玻璃的种类,温度可能在1100到1500°C之间变化。
根据炉膛内的放置位置和它们必须承受的温度,各种类型的耐火材料被用于熔炉的建造。加热到高温可以使用不同形式的能源:天然气、燃料、电力或这三种能源的结合。
在使用电加热的地方,玻璃浴起电阻器的作用。玻璃的一个鲜为人知的特性是,在高温下,它是电的导体。玻璃在室温下是一种完美的绝缘体,当加热到其熔点时,其电阻率可能为每厘米几欧姆。
罚款
在生产的细化阶段,提高温度使玻璃更具液态,以便让仍存在于熔体中的气体逸出。这个操作是在被称为精化槽的炉内的第二个腔室中进行的。
由于涉及的温度如此之高(高达1600°C),传统的耐火材料无法使用;它们会受到热量的不利影响,从而使玻璃受到色素等杂质的污染。
这就是使用铂的原因,这种材料几乎不受热玻璃的影响。
调节
细化完成后,玻璃温度过高,无法用于毛坯成型;它的流动性太大,且不均匀。
为了调节它,一组指示和调节热电偶分布在调节区域内。
此外,为了达到所需的光学质量(即完全均匀性),这种玻璃必须采用一种名为Guinandage(以其发明者Guinand先生的名字命名)的搅拌过程,进行不间断的混合。
在混合和受控的温度降低之后,玻璃准备好以工作粘度从100到10,000不等的稳定出口输送管到压力机,根据玻璃的类别。
玻璃传送到媒体
这一操作的目的是将固定重量的玻璃块输送到压片。为了达到这一目的,玻璃流以稳定的流量离开输送管,由特殊钢材制成的剪切机自动切割;该周期与压力机的旋转同步。
这些固定重量的大块也被称为“教区”。
自动压
所需粘度的玻璃渣对生产高质量的透镜毛坯至关重要。每个切片滑进压力机转盘上的模具中。压力机的每个位置精确地对应着操作的一个阶段:加载、压紧、冷却和空白取出。
这种连续压制系统使每小时几千个毛坯的生产速度成为可能。
压力机的工装决定了毛坯的尺寸。
压力机由四个主要部分组成:
- 模具,决定了整个直径,
- 这个阀门给出了凸曲线,
- 将玻璃块压缩形成凹面的柱塞
- 环,它关闭整个总成,并决定毛坯的周边形状。
根据毛坯要求和玻璃的物理性能,使用不同类型的压片机。
退火
当坯料离开压力机时,由传送带送入退火炉。对于标准玻璃坯料,lehr用于退火玻璃;这个操作的目的是大幅度地减少由热引起的内部应力。为此,根据玻璃的性质,将坯料加热至550至700°C,然后以受控的速度冷却。在毛坯内的应力减少使后期的镜头表面操作更容易。
一个特殊的例子:光致变色
对于光致变色透镜,退火操作有额外的作用,激活潜在的卤化银晶体,它们的大小和数量被精确地确定,这将使透镜具有其光致变色特性(透射变化、颜色和反应速度)。这一过程是在lehrs中进行的,在lehrs中,温度是非常密切地控制的,考虑到需要开发的特性。
包装
毛坯的初始包装在纸板托盘时,他们离开lehr。设计用来放置托盘的容器被用来将空料安全地送到目的地,无论它在哪里。