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影響玻璃研磨的主要因素

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  玻璃的冷加工主要是通過研磨和拋光兩個工藝過程。那么影響玻璃研磨的主要因素有哪些呢?
  (一)磨料粒度
  磨料粒度對研磨質量與磨削量有很大影響,磨削量隨磨料顆粒度的增大而增加,為此可以在研磨剛開始時用較粗的粒度,提高研磨效率,以便在較短時間內使玻璃制品達到合適的外形或平整度。然后再逐級用細顆粒磨料進行研磨,以逐步提高研磨質量,最后達到拋光要求的表面質量。磨料顆粒按其粗細程度可分為粒狀(1523009m)、粉狀(15~150vm)和細粉狀(3.5~28pm)三類,根據要求,其中主粒度分布量應為30%~60%,細粉顆粒不得多于14%~35%。
  玻璃的磨除量與磨料顆粒度的大小直接有關,隨著磨料粒度直徑的增加,磨除量也增加,兩者幾乎成線性關系。但若粒度過于粗大,容易劃傷玻璃表面,給以后的拋光帶來困難,故選用合適的顆粒度是既可提高研磨質量又可增加磨除量的重要因素。
  (二)磨料濃度和給料量
  磨料是由水配成的懸浮液,水的加入不僅可以冷卻摩擦所產生的熱和促成玻璃表面水解,生成硅膠薄膜,且還可以使磨料均勻分布于被研磨體的表面。
  研磨效率(玻璃的磨除量)隨著磨料濃度的增加而提高,但提高到一定程度后,繼續增加濃度,對研磨效率的提高并不明顯,甚而呈現出降低的趨勢。由此可見選擇合適的磨料濃度對提高研磨效率和降低成本是有利的。
  隨著單位時間內磨料給料量的增加,均可提高對玻璃的磨削量。同時也顯示了隨著磨料顆粒度直徑的增加與給料量的增加,都可顯著地增加對玻璃的磨削量,但這兩者之間有一最佳的選擇。
  (三)磨料硬度
  磨料硬度大,研磨效率就高,例如碳化硅的硬度為9.3~075(莫氏),其研磨效率比值為05~4.5;石英砂的硬度為7,研磨效率比值為1。但硬度大的磨料易造成被研磨物表面有較大的凹陷深度,常易損傷玻璃表面或使刻痕過深。增加研磨和拋光時間,故在選用磨料硬度時須考慮到玻璃的性能。硬質玻璃,例如硼硅質系統的水位計玻璃,化工反應鍋的窺察窗玻璃,儀器玻璃等均可選用硬度較高的磨料,如金剛砂、剛玉等一類磨料,其磨削效率高,貯量豐富,產地來源廣泛,為大多數玻璃研磨所廣泛使用。也有使用浮石或火山灰等質地較軟的材料作為磨料,可用于磨削量不高的一些玻璃,如顯像管玻璃等。
  (四)磨盤轉速
  磨盤轉速影響到玻璃的磨除量,兩者幾乎成線性關系。磨盤轉速快,將磨料往外甩得就多,離開磨盤中心愈遠處離心的轉速就愈大,玻璃與磨料的磨擦機會就增多,使玻璃的磨削量增加。但若磨盤的轉速過快,將會適得其反。同時還會對玻璃造成很大的內應力,導致玻璃在研磨過程中破裂。
  (五)負載壓力
  在研磨過程中,為提高磨削量與加強玻璃與磨料的摩擦作用,往往在玻璃上面加一壓力負載,且隨著壓力負載的增加,磨料接觸玻璃表面的磨削力就增加,研磨效率也隨之提高。但是過高的壓力負載將會減少玻璃與磨料的摩擦作用,從而造成研磨效率降低,甚至影響磨盤的轉速。
  (六)磨盤材料
  硬度大的磨盤材料能提高研磨效率,如以鑄鐵材料的研磨效率,有色金屬、塑料。可以增加被研磨表面的凹陷深度,硬度小的塑料盤可使被研磨玻璃的表面凹陷度淺些,故當最后一道研磨工序使用塑料盤時,可以縮短拋光時間。也有直接將磨料鑲嵌粘結在磨盤上,省卻了在研磨過程中不斷調節磨料粒度、濃度與給料量,工藝衛生與勞動強度也都可得到顯著改善,這應是今后發展的一項工藝措施。
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