一种去除厚底玻璃瓶应力的方法技术

本发明专利技术提供了一种去除厚底玻璃瓶应力的方法，涉及玻璃瓶加工技术领域。本发明专利技术将厚底玻璃瓶先进行表面处理，然后再进行预热、匀热、瓶底热处理、抛光之后，最后进行退火处理。利用本发明专利技术的加工工艺可以有效除去厚底玻璃瓶中的应力，提高玻璃瓶的强度以及热稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种去除厚底玻璃瓶应力的方法
本专利技术涉及玻璃瓶加工
，尤其涉及一种去除厚底玻璃瓶应力的方法。
技术介绍
玻璃瓶在生产过程中，玻璃瓶经受激烈的、不均匀的温度变化，会产生热应力。这种热应力能降低玻璃瓶的强度和热稳定性。玻璃瓶中的应力一般可分为三类：热应力、结构应力及机械应力。其中热应力是由于玻璃中存在温差而产生的应力，按其产生的特点可分为暂时应力和永久应力两类。1)暂时应力在温度低于应变点时，处于弹性变形温度范围内(即脆性状态)的玻璃在经受不均匀的温度变化时所产生的热应力，随温度梯度的存在而存在，随温度梯度的消失而消失，这种应力称为暂时应力。把温度低于应变点以下的、无应力的玻璃板进行双面均匀自然冷却，则玻璃表面层的温度急剧下降，由于玻璃的导热系数低，故内层冷却缓慢，由此在玻璃内部产生了温度梯度，沿厚度方向的温度场分布呈抛物线形。玻璃瓶在冷却过程中处于较低温度的外层收缩量应大于内层，但由于受到内层的阻碍而不能收缩到正常收缩量，所以外层产生了张应力，内层处于压缩状态而产生了压应力。这时玻璃厚度方向的应力分布是外层为张应力，内层为压应力，其应力分布呈抛物线形。在玻璃中间的某层，压应力和张应力大小相等，应力方向相反，相互抵消，该层应力为零，称中性层。玻璃瓶继续冷却，当表面层冷却到室温后，表面温度不再下降，其体积也不再收缩，但内层温度高于外层，它将继续降温收缩，这样外层开始受到内层的拉引而产生压应力，此部分应力将部分抵消冷却开始时所受到的张应力，而内层收缩时受到外层的拉伸呈张应力，将部分抵消冷却开始时的压应力。随着内层温度不断下降，外层的张应力和内层的压应力不断相互抵消，当内外层温度一致时，玻璃中不再存在应力.反之，若玻璃板由室温开始加热，直到应变点以下某温度保温时，其温度变化曲线与应力变化曲线恰与上述相反。暂时应力虽然随温度梯度的消失而消失，但其应力值应严加控制，若超过了玻璃的抗张强度的极限，玻璃会发生炸裂。通常应用这一现象以骤冷的方法来切割玻璃制品及玻璃管、玻璃棒等。2)永久应力当玻璃瓶玻璃内外温度相等时所残留的热应力称永久应力。将一块玻璃瓶加热到高于玻璃应变点以上的某一温度，待均热后板两面均匀自然冷却，经一定时间后玻璃中温度场呈抛物线分布。玻璃外层为张应力而内层为压应力，由于应变点以上的玻璃具有粘弹性，即此时的玻璃为可塑状态，在受力后可以产生位移和变形，使由温度梯度所产生的内应力消除。这个过程称为应力松弛过程，这时的玻璃内外层虽存在着温度梯度但不存在应力。当玻璃冷却到应变点以下，玻璃已成为弹性体，以后的降温与应力变化与前述的产生暂时应力的情况相同，待冷却到室温时虽然消除了应变点以下产生的应力，但不能消除应变点以上所产生的应力，此时，应力方向恰相反，即表面为压应力，内部为张应力，这种应力为永久应力。3)结构应力玻璃瓶因化学组成不均导致结构上的不均而产生的应力称结构应力。它是属于永久应力，玻璃瓶即使经退火也不能消除这种应力。玻璃中的成分不均体，其热膨胀系数与主体玻璃不相同，因而主体玻璃与不均体的收缩、膨胀量也不相同，在其界面上产生了应力，所以，退火也不能消除这类应力。例如，当玻璃中存在结石、条纹和节瘤时，就会在这些缺陷的界面上引起应力。4)机械应力由外力作用在玻璃瓶中玻璃上引起的应力，当外力除去时该应力随之消失，此应力称机械应力。在生产过程中，若对玻璃瓶施加过大的机械力也会使玻璃制品破裂。为了消除玻璃瓶中的应力，需要在玻璃瓶加工过程中进行退火处理，即消除或减少玻璃制品中的热应力至允许值的热处理过程。但是目前现有处理技术对厚底玻璃瓶中的应力去除效果相对较差。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种去除厚底玻璃瓶应力的方法，该方法能够有效去除玻璃瓶身以及瓶底的应力，提高了厚底玻璃瓶的强度以及热稳定性。本专利技术去除厚底玻璃瓶应力的方法，包括以下步骤：S1、表面处理，对厚底玻璃瓶进行打磨、清洁、干燥处理；S2、预热，将干燥后的厚底玻璃瓶进行整体预热至100-150℃；S3、匀热，将预热后的厚底玻璃瓶在温度为200-300℃下进行匀热；S4、瓶底热处理，对匀热后的玻璃瓶瓶底进行加热处理，加热温度为300-400℃，保温10-30min，快速冷却至80-150℃；S5、对玻璃瓶进行抛光处理；S6、退火处理，将抛光后的玻璃瓶置于退火炉中，并在550-650℃下保温60-120min，再冷却处理。优选地，步骤S1是利用高速旋转的抛光轮压向玻璃瓶，使磨料对玻璃瓶表面产生滚压和微量切削，获得表面粗糙度Ra为0.63～0.01微米的玻璃瓶。进一步优选地，所述抛光轮的旋转速度为20-50米/秒。优选地，步骤S1将打磨后的玻璃瓶采用表面活性剂进行表面清洗，并进行干燥。优选地，步骤S2是将干燥后的玻璃瓶置于预热炉中，采用1-2℃/min的速率进行升温至100-150℃，并保温5-10min进行预热。优选地，步骤S3是将预热后的厚底玻璃瓶继续升温至200-300℃，升温速率为5-10℃/min，并保温20-30min进行匀热。优选地，步骤S4中的冷却速度为20-100℃/min。优选地，步骤S5是对玻璃瓶采用化学抛光处理，其中采用的化学抛光剂是由氧化铬微粉、表面活性剂、螯合剂、消泡剂、分散剂和水混合而成。进一步优选地，所述化学抛光剂中各原料的质量百分数如下：氧化铬微粉10-20％、表面活性剂3-5％、乙二醇3-5％，丙三醇3-5％，其余为水。优选地，所述表面活性剂为吐温80，所述氧化铬微粉的粒径为1-5μm。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术提供了一种对厚底玻璃瓶进行应力去除的方法，该方法能够有效去除玻璃瓶中的热应力、结构应力及机械应力,提高玻璃瓶的强度以及热稳定性。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步说明，以下实施例采用的厚底玻璃瓶中瓶底厚度为3mm，瓶身厚度为2mm。实施例1一种去除厚底玻璃瓶应力的方法，步骤如下：S1、表面处理，利用旋转速度为30米/秒的抛光轮压向厚底玻璃瓶，使磨料对玻璃瓶表面产生滚压和微量切削，获得表面粗糙度Ra为0.3微米的玻璃瓶；然后将打磨后的玻璃瓶采用表面活性剂进行表面清洗，并进行干燥；S2、预热，将干燥后的玻璃瓶置于预热炉中，采用1℃/min的速率进行升温至120℃，并保温10min进行预热；S3、匀热，将预热后的厚底玻璃瓶继续升温至280℃，升温速率为10℃/min，并保温30min进行匀热；S4、瓶底热处理，对匀热后的玻璃瓶瓶底进行加热处理，加热温度为300℃，保温15min，快速冷却至100℃，其中冷却速度为60℃/min；S5、对玻璃瓶采用化学抛光处理，其中采用的化学抛光剂是由粒径2.5μm氧化铬微粉15wt％、吐温805wt％、乙二醇5wt％，丙三醇5wt％，其余为水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种去除厚底玻璃瓶应力的方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、表面处理，对厚底玻璃瓶进行打磨、清洁、干燥处理；/nS2、预热，将干燥后的厚底玻璃瓶进行整体预热至100-150℃；/nS3、匀热，将预热后的厚底玻璃瓶在温度为200-300℃下进行匀热；/nS4、瓶底热处理，对匀热后的玻璃瓶瓶底进行加热处理，加热温度为300-400℃，保温10-30min，快速冷却至80-150℃；/nS5、对玻璃瓶进行抛光处理；/nS6、退火处理，将抛光后的玻璃瓶置于退火炉中，并在550-650℃下保温60-120min，再冷却处理。/n

【技术特征摘要】
1.一种去除厚底玻璃瓶应力的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、表面处理，对厚底玻璃瓶进行打磨、清洁、干燥处理；
S2、预热，将干燥后的厚底玻璃瓶进行整体预热至100-150℃；
S3、匀热，将预热后的厚底玻璃瓶在温度为200-300℃下进行匀热；
S4、瓶底热处理，对匀热后的玻璃瓶瓶底进行加热处理，加热温度为300-400℃，保温10-30min，快速冷却至80-150℃；
S5、对玻璃瓶进行抛光处理；
S6、退火处理，将抛光后的玻璃瓶置于退火炉中，并在550-650℃下保温60-120min，再冷却处理。


2.根据权利要求1所述的去除厚底玻璃瓶应力的方法，其特征在于，步骤S1是利用高速旋转的抛光轮压向玻璃瓶，使磨料对玻璃瓶表面产生滚压和微量切削，获得表面粗糙度Ra为0.63～0.01微米的玻璃瓶。


3.根据权利要求2所述的去除厚底玻璃瓶应力的方法，其特征在于，抛光轮的旋转速度为20-50米/秒。


4.根据权利要求1所述的去除厚底玻璃瓶应力的方法，其特征在于，步骤S1将打磨后的玻璃瓶采用表面活性剂进行表面清洗，并进行干燥。


5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡云福，王成祥，宋体妹，
申请(专利权)人：金玛瑙香水明光有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34