設(shè)計(jì)材料與工藝課程 課件 第5章 玻璃及其加工工藝

玻璃及成型工藝GlassmachiningtechniqueDepartmentofIndustrialDesigninNUAA南京航空航天大學(xué)工業(yè)設(shè)計(jì)系0102玻璃概述1.1玻璃發(fā)展1.2玻璃的組成和分類1.3

玻璃的基本性能玻璃Glassmachiningtechnique目錄03玻璃的加工工藝2.1玻璃的成型加工2.2玻璃的二次加工玻璃材料在設(shè)計(jì)中的運(yùn)用01玻璃概述Overviewofglass01五/

玻璃概述1.1玻璃材料的發(fā)展玻璃最初由火山噴出的酸性巖凝固而得。公元3000年前，腓尼基人，“天然蘇打”+沙子獲得玻璃。01五/

玻璃概述1.1玻璃材料的發(fā)展，有據(jù)可考的，公元前3700年前，古埃及人最早制出玻璃裝飾品和簡單玻璃器皿，當(dāng)時(shí)只有有色玻璃。公元前1世紀(jì)，古羅馬人發(fā)明用鐵管吹制玻璃。01五/

玻璃概述1.1玻璃材料的發(fā)展，約公元前1世紀(jì)，古羅馬已經(jīng)將玻璃應(yīng)用于門窗，在建筑上使用，便于透光。十四世紀(jì)，威尼斯的玻璃制造技術(shù)已經(jīng)非常發(fā)達(dá)，歐洲玻璃制造中心。01五/

玻璃概述1.1玻璃材料的發(fā)展1688年，一名叫納夫的人發(fā)明了制作大塊玻璃的工藝，從此，玻璃成了普通的物品19世紀(jì)，玻璃壓印機(jī)器，玻璃制造走向大規(guī)模、廉價(jià)生產(chǎn)的道路。1851年的首屆世博會(huì)主場館——水晶宮，就是一座晶瑩剔透的大型玻璃建筑011.1玻璃材料的發(fā)展20世紀(jì)50年代末，英國人阿拉斯泰爾.皮爾金頓爵士開始倡導(dǎo)革命性的浮法工藝方法生產(chǎn)大塊平板玻璃。五/

玻璃概述011.2玻璃的組成和分類玻璃的主要成分是SiO2，一般通過熔燒硅土(砂、石英或燧石)，加上堿(蘇打或鉀堿、碳酸鉀)而得到的，其中堿是作為助熔劑，也可以加入其他物質(zhì)，例如石灰(提高穩(wěn)定性)、鎂(去除雜質(zhì))、氧化鋁(提高光潔度)或加入各種金屬氧化物得到不同的顏色。五/

玻璃概述011.2玻璃的組成和分類玻璃也可以按主要成分分類，最常用的3種玻璃是鈉鈣玻璃、硼硅玻璃和磷酸鹽玻璃。其中鈉鈣玻璃約占各種玻璃總產(chǎn)量的90%。五/

玻璃概述01五/

玻璃概述5.2玻璃的組成和分類011.2玻璃的組成和分類按照使用功能的話，玻璃正常就分為建筑玻璃、容器玻璃、裝飾玻璃，光學(xué)玻璃、光學(xué)化纖、泡沫玻璃、特種玻璃等。五/

玻璃概述011.2玻璃的組成和分類按照使用功能的話，玻璃正常就分為建筑玻璃、容器玻璃、裝飾玻璃，光學(xué)玻璃、光學(xué)化纖、泡沫玻璃、特種玻璃等。五/

玻璃概述011.2玻璃的組成和分類建筑玻璃按功能大致可分為普通平板玻璃、安全玻璃、節(jié)能玻璃、裝飾玻璃及其他特種玻璃。這5個(gè)大類又各自包括許多具體品種，大類之間也不一定是非此即彼的關(guān)系。例如：節(jié)能玻璃可能同時(shí)也是安全玻璃，安全玻璃可能同時(shí)兼作裝飾玻璃。五/

玻璃概述011.2玻璃的組成和分類

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玻璃概述安全玻璃;一類受劇烈振動(dòng)或撞擊而不破碎，即使破碎也不易傷人的玻璃。安全玻璃通常具有防盜、防爆、防沖擊等功能。節(jié)能玻璃：具有較好保溫隔熱性能的玻璃。011.2玻璃的組成和分類

五/

玻璃概述裝飾玻璃:借助色澤、花紋、質(zhì)感等營造裝飾效果和建筑美感的玻璃。其他特種玻璃:有U型玻璃、調(diào)光玻璃、超白玻璃等多個(gè)品種。01玻璃材料主要優(yōu)勢：①玻璃具有一系列獨(dú)特的性質(zhì)，例如透光性好，化學(xué)穩(wěn)定性能好。②玻璃具有良好的加工性能，如可進(jìn)行切、磨、鉆等機(jī)械加工和化學(xué)處理等。③制造玻璃所用原料，在地殼上分布很廣，特別是Si02蘊(yùn)藏量極為豐富，而且價(jià)格也較便宜。五/

玻璃概述1.3玻璃的基本性能

01①強(qiáng)度。玻璃是一種脆性材料，因此抗張強(qiáng)度較低，而其抗壓強(qiáng)度約為抗張強(qiáng)度的十幾倍。②硬度。玻璃的硬度較大，它比一般金屬硬，不能用普通刀具進(jìn)行切割?？梢愿鶕?jù)玻璃的硬度選擇磨料、磨具和加工方法。五/

玻璃概述1.3玻璃的基本性能

01③光學(xué)特性。玻璃具有高透明性，具有吸收或透過紫外線、紅外線、感光等重要光學(xué)性能。④電學(xué)性能。常溫下玻璃是電的不良導(dǎo)體。而溫度升高時(shí)，玻璃的導(dǎo)電性迅速提高，熔融狀態(tài)時(shí)變?yōu)榱紝?dǎo)體。的光澤。五/

玻璃概述1.3玻璃的基本性能

01⑤熱性質(zhì)。玻璃是熱的不良導(dǎo)體，一般承受不了溫度的急劇變化。制品越厚，承受溫度急劇變化的能力越差。⑥化學(xué)穩(wěn)定性。玻璃的化學(xué)性質(zhì)較穩(wěn)定。玻璃的耐酸腐蝕性較高，而耐堿腐蝕性較差。一般玻璃長期受大氣和雨水的侵蝕，會(huì)在表面產(chǎn)生磨損，失去表面的光澤。五/

玻璃概述1.3玻璃的基本性能

知識(shí)點(diǎn)1玻璃的組成與分類知識(shí)點(diǎn)2玻璃的基本性能點(diǎn)擊添加相關(guān)標(biāo)題文字知識(shí)點(diǎn)五/

玻璃概述01思考題：1、調(diào)查新型玻璃材料的發(fā)展?fàn)顩r，討論玻璃材料的走向2、試論述玻璃為何能夠大規(guī)模應(yīng)用?THANKS南京航空航天大學(xué)工業(yè)設(shè)計(jì)系南京市秦淮區(qū)御道街29號(hào)3棟204室南京市江寧區(qū)將軍路29號(hào)3棟5樓02玻璃的加工工藝ProcessingTechnologyofGlass021、研磨：磨除玻璃制品表面缺陷或成型后殘存的凸出部分。2、磨邊：磨出玻璃邊緣棱角和磨去粗糙截面，3、噴砂：通過噴槍用壓縮空氣將磨料噴射到玻璃表面4、車刻：用砂輪在玻璃制品表面刻磨圖案，形成花紋。2.2玻璃的二次加工五/

玻璃的加工工藝025、蝕刻：先在玻璃表面涂敷石蠟等保護(hù)層并在其上刻繪圖案，再利用化學(xué)物質(zhì)(多用氫氟酸)的腐蝕作用，蝕刻所露出的部分，然后去除保護(hù)層，即得到所需圖案。2.2玻璃的二次加工五/

玻璃的加工工藝6、拋光：用拋光材料消除玻璃表面在研磨后仍殘存的缺陷，獲得光滑平整的表面。拋光處理的方法主要包括：1、火拋光2、拋光粉拋光3、酸拋光4、機(jī)械拋光022.2玻璃的二次加工五/

玻璃的加工工藝7、玻璃鋼化——物理鋼化將普通平板玻璃或浮法玻璃在特定工藝條件下，經(jīng)淬火法或風(fēng)冷淬火法加工處理而成。比普通玻璃高4～5倍；抗彎強(qiáng)度大，比普通平板玻璃高5倍；熱穩(wěn)定性好，可以承受200℃的溫差變化；光潔、透明；不可切割等。在遇超強(qiáng)沖擊破壞時(shí)，碎片呈分散細(xì)小顆粒狀，無尖銳棱角，故又稱安全玻璃。022.2玻璃的二次加工五/

玻璃的加工工藝7、玻璃鋼化（化學(xué)）-離子交換法離子交換：離子交換法強(qiáng)化玻璃是玻璃鋼化的一種形式，屬于化學(xué)的鋼化，即將玻璃侵入到熔融狀態(tài)的堿金屬鹽中，進(jìn)行Na+與K+的交換，然后冷卻得到的。022.2玻璃的二次加工五/

玻璃的加工工藝8、玻璃鍍膜：就是在玻璃表面涂渡一層或多層金屬膜或金屬化合物，以改變玻璃光學(xué)性能和物理性能。太陽透過率好單項(xiàng)透視功能及鏡面反射效果保護(hù)隱私性能持久022.2玻璃的二次加工五/

玻璃的加工工藝AFCoating：即是利用蒸鍍方式，在鏡頭玻璃表面鍍上一層納米級(jí)的涂層，該涂層會(huì)將鏡頭表面的毛細(xì)孔填充的更加綿密平實(shí)，使得臟污、油物不易附著于鏡頭玻璃表面，縱使沾于鏡頭也可以輕易擦拭掉。8、玻璃鍍膜：022.2玻璃的二次加工五/

玻璃的加工工藝知識(shí)點(diǎn)1玻璃的二次加工工藝及其應(yīng)用知識(shí)點(diǎn)022.2玻璃的二次加工五/

玻璃的加工工藝思考題：1、玻璃的二次成型工藝方法種類眾多，試對(duì)各種玻璃二次加工工藝的應(yīng)用場所，功能進(jìn)行表述。?THANKS南京航空航天大學(xué)工業(yè)設(shè)計(jì)系南京市秦淮區(qū)御道街29號(hào)3棟204室南京市江寧區(qū)將軍路29號(hào)3棟5樓02玻璃的加工工藝ProcessingTechnologyofGlass022.1玻璃的成型加工五/

玻璃的加工工藝玻璃的成型是熔融玻璃轉(zhuǎn)變?yōu)楣逃袔缀涡螤畹倪^程。玻璃成型的方法有很多，主要有壓制法、吹制法、拉制法、延壓法、澆鑄法等。壓制法壓制法：是將熔制好的玻璃注入模型，放上模環(huán)，將沖頭壓入，在沖頭與模環(huán)和模型之間形成制品的方法。優(yōu)點(diǎn)：形狀精確,外面花紋制品,工藝簡便,生產(chǎn)能力高缺點(diǎn)：1、制品內(nèi)腔不能向下擴(kuò)大，否則沖頭無法取出，內(nèi)腔側(cè)壁不能有凸凹地方；2、不能生產(chǎn)薄壁和內(nèi)腔在垂直方向長的制品；3、制品表面不光滑，常有斑點(diǎn)和?？p；應(yīng)用：實(shí)心和空心的玻璃制品，玻璃磚、水杯、花瓶、餐具等。022.1玻璃的成型加工五/

玻璃的加工工藝壓制成型（壓模成型）應(yīng)用：實(shí)心和空心的玻璃制品，玻璃磚、水杯、花瓶、餐具等022.1玻璃的成型加工五/

玻璃的加工工藝組合模成型022.1玻璃的成型加工五/

玻璃的加工工藝吹制法吹制法：采用吹管或者吹氣頭將熔制好的玻璃液在模型中吹制成制品的方法，主要包括人工吹制法和機(jī)械吹制法。(1)人工吹制法工藝特點(diǎn)：制品表面光滑，尺寸較精確，效率低。應(yīng)用：批量小，制作高級(jí)器皿、藝術(shù)玻璃等。(2)機(jī)械吹制法工藝特點(diǎn)：分壓制和吹制兩個(gè)步驟完成，先形成口部和雛行。應(yīng)用：生產(chǎn)廣口瓶、小口瓶等空心制品等。022.1玻璃的成型加工五/

玻璃的加工工藝人工吹制022.1玻璃的成型加工五/

玻璃的加工工藝人工吹制工藝特點(diǎn)：制品表面光滑，尺寸較精確，效率低。應(yīng)用：批量小，制作高級(jí)器皿、藝術(shù)玻璃等。022.1玻璃的成型加工五/

玻璃的加工工藝吹制成型工藝特點(diǎn)：分壓制和吹制兩個(gè)步驟完成，先形成口部和雛形，再將壓縮氣體吹入熱熔融的玻璃型塊中，然后吹入空氣，使玻璃緊靠模具側(cè)壁，形成中空制品。應(yīng)用：生產(chǎn)廣口瓶、小口瓶等空心制品等。022.1玻璃的成型加工五/

玻璃的加工工藝?yán)瞥尚屠品ǎ菏菍⑷壑坪玫牟Ａё⑷肽Ｐ?，?jīng)過冷卻器，采用機(jī)械的手段拉制成制品的方法。應(yīng)用：主要用于生產(chǎn)玻璃管、棒、平板玻璃、玻璃纖維等022.1玻璃的成型加工五/

玻璃的加工工藝延壓法：將熔制好的玻璃液在輥間或者輥板間壓延成玻璃制品的方法。應(yīng)用：厚平板玻璃、壓花玻璃、夾絲玻璃等。022.1玻璃的成型加工五/

玻璃的加工工藝澆鑄法：將熔制好的玻璃液注入模具中，經(jīng)退火冷卻，加工得到制品的方法。工藝特點(diǎn)：設(shè)備要求低，產(chǎn)品限制小，適合制大型制品，但制品準(zhǔn)確率較差。主要應(yīng)用：藝術(shù)雕刻、建筑裝飾品、大直徑玻璃管、反應(yīng)鍋。022.1玻璃的成型加工五/

玻璃的加工工藝022.1玻璃的成型加工五/

玻璃的加工工藝澆鑄法：將熔制好的玻璃液注入模具中，經(jīng)退火冷卻，加工得到制品的方法。工藝特點(diǎn)：設(shè)備要求低，產(chǎn)品限制小，適合制大型制品，但制品準(zhǔn)確率較差。主要應(yīng)用：藝術(shù)雕刻、建筑裝飾品、大直徑玻璃管、反應(yīng)鍋。022.1玻璃的成型加工五/

玻璃的加工工藝浮法成型浮法成型：是指熔窯熔融的玻璃液在流入錫槽后在熔融金屬錫液的表面上成型平板玻璃的方法。1、玻璃液由流道、流槽連續(xù)流入錫槽；2、玻璃液在熔融錫液面依靠表面張力和重力攤平、拋光展薄、冷卻，并在這個(gè)過程中隨著傳動(dòng)輥?zhàn)酉蚯帮h移；3、成型的玻璃經(jīng)過渡輥臺(tái)托起，離開錫槽進(jìn)入退火窯；4、經(jīng)過橫切、檢驗(yàn)、裝箱。優(yōu)點(diǎn)：1、均勻性好，透明度強(qiáng)；2、表面光滑，平面度好；3、光學(xué)性能較強(qiáng)。應(yīng)用：主要用于建筑行業(yè)，是民用建筑的最好玻璃。022.1玻璃的成型加工五/

玻璃的加工工藝浮法成型022.1玻璃的成型加工五/

玻璃的加工工藝玻璃幕墻—浮法成型022.1玻璃的成型加工五/

玻璃的加工工藝知識(shí)點(diǎn)1玻璃的主要成型加工工藝及其應(yīng)用知識(shí)點(diǎn)02五/

玻璃的加工工藝思考題：1、玻璃的壓制成型、吹制成型、拉制成型及壓延成型各自的特點(diǎn)是什么？它們分別適合制作什么類型的玻璃產(chǎn)品？練習(xí)：以玻璃為材料，設(shè)計(jì)一款花瓶，運(yùn)用空心玻璃的成型工藝，在技術(shù)人員的指導(dǎo)下制出成品。?THANKS南京航空航天大學(xué)工業(yè)設(shè)計(jì)系南京市秦淮區(qū)御道街29號(hào)3棟204室南京市江寧區(qū)將軍路29號(hào)3棟5樓04玻璃材料在設(shè)計(jì)中的運(yùn)用ApplicationofGlassMaterialinDesign044.1玻璃藝術(shù)品五/

玻璃材料在設(shè)計(jì)中的運(yùn)用044.2汽車玻璃五/