第六章-玻璃材料及加工工艺

第六章玻璃材料及加工工艺陕西科技大学·设计与艺术学院6-1认识玻璃6-2玻璃的加工工艺产品设计材料概论6玻璃材料及加工工艺6-1认识玻璃早在3000多年前，一艘欧洲腓尼基人的商船从非洲运载了一船晶体矿物“天然苏打”，航行在地中海沿岸的贝鲁斯河上，一天傍晚，商船停泊在贝鲁斯河的入海口宿营，商人们纷纷登上沙滩，抬来大锅，搬来木柴，沙滩上找不到石块，他们就从船上搬来几块“天然苏打”作为大锅的支架，在沙滩上做起饭来。商人们吃完饭，正准备收拾一下登船继续航行时，突然有人高喊：“大家快来看啊，锅下面的沙地上有一些晶莹明亮、闪闪发光的东西！”于是商人们把这些闪烁光芒的东西，带到船上仔细研究起来。他们发现，这些亮晶晶的东西上粘有一些石英砂和融化的天然苏打。原来，这些闪光的东西，是他们做饭时用来做锅的支架的天然苏打，在火焰的作用下，与沙滩上的石英砂发生化学反应而产生的晶体，这就是最早的玻璃。后来腓尼基人把石英砂和天然苏打和在一起，然后用一种特制的炉子熔化，制成玻璃球，使腓尼基人发了一笔大财。1.人类发明玻璃的传说产品设计材料概论6玻璃材料及加工工艺6-1认识玻璃玻璃最早是由火山喷出的酸性熔岩经凝固硬化而形成的，据说最早是由古埃及人首先发现了这种透明的材料，约公元前3700年前，古埃及人已制出玻璃装饰品和简单玻璃器皿，这是天然玻璃的产生。人类开始发明生产人造玻璃是3000多年前腓尼基人。当时只有有色玻璃，约公元前1000年前，中国制造出无色玻璃。公元12世纪，出现了商品玻璃，并开始成为工业材料。18世纪，为适应研制望远镜的需要，制出光学玻璃。1873年，比利时首先制出平板玻璃。1906年，美国制出平板玻璃引上机。此后，随着玻璃生产的工业化和规模化，各种用途和各种性能的玻璃相继问世。现代，玻璃已成为日常生活、生产和科学技术领域的重要材料。2.玻璃的发展过程产品设计材料概论6玻璃材料及加工工艺6-1认识玻璃3.玻璃的应用：日用玻璃容器设计产品设计材料概论6玻璃材料及加工工艺6-1认识玻璃3.玻璃的应用：玻璃香水瓶设计产品设计材料概论6玻璃材料及加工工艺6-1认识玻璃3.玻璃的应用：建筑玻璃产品设计材料概论6玻璃材料及加工工艺6-1认识玻璃3.玻璃的应用：玻璃淋浴间设计产品设计材料概论6玻璃材料及加工工艺6-1认识玻璃3.玻璃的应用：玻璃灯具设计产品设计材料概论6玻璃材料及加工工艺6-1认识玻璃3.玻璃的应用：玻璃家具设计产品设计材料概论6玻璃材料及加工工艺6-1认识玻璃3.玻璃的应用：玻璃艺术产品设计材料概论6玻璃材料及加工工艺6-1认识玻璃3.玻璃的应用：玻璃艺术产品设计材料概论6玻璃材料及加工工艺6-1认识玻璃4.玻璃的性能特点：玻璃是一种透明易碎的无机非金属材料；抗张强度低，抗压强度高，硬度大，仅次于金刚石，比一般金属硬，不能用普通刀具切割；光学性能好，具有高度的透光性，折光性；导电、导热性差；化学性质稳定，不能被任何酸侵蚀（除氢氟酸、热磷酸）。产品设计材料概论6玻璃材料及加工工艺6-2玻璃的加工工艺配料熔化成型后处理二次加工产品设计材料概论6玻璃材料及加工工艺6-2玻璃的加工工艺玻璃的配料主料辅料澄清剂助熔剂脱色剂着色剂乳浊剂石英砂纯碱长石硼砂含铅化合物碳酸钡、硫酸钡碎玻璃石灰石乳白色或无色半透明色有助于玻璃的熔化和成型提高稳定性、强度、硬度稳定剂化学稳定性和机械强度提高透明度、耐热性、提高折光率、增加密度吸收射线、辐射作为填料，降低能耗排除气泡加速熔制过程去除着色杂质制作彩色玻璃产生乳浊现象产品设计材料概论6玻璃材料及加工工艺6-2玻璃的加工工艺案例产品设计材料概论6玻璃材料及加工工艺6-2玻璃的加工工艺配料熔化成型后处理二次加工普通玻璃特种玻璃二氧化硅、硅酸钠和硅酸钙的混合物纯二氧化硅或普通玻璃，加入铅、硼、铝、铜等元素铅玻璃（水晶玻璃）硼硅玻璃（光学玻璃）钠—钙硅酸盐玻璃将各种原料经过高温熔融，形成均匀无气泡并符合成型要求的玻璃液的过程。产品设计材料概论6玻璃材料及加工工艺钠—钙硅酸盐玻璃案例产品设计材料概论6玻璃材料及加工工艺铅玻璃（水晶玻璃）案例产品设计材料概论6玻璃材料及加工工艺铅玻璃（水晶玻璃）案例产品设计材料概论6玻璃材料及加工工艺铅玻璃（水晶玻璃）案例产品设计材料概论6玻璃材料及加工工艺硼硅玻璃（光学玻璃）案例6-2玻璃的加工工艺配料熔化成型后处理二次加工1.压制玻璃工艺2.吹制玻璃工艺3.平板玻璃工艺4.玻璃型材工艺将熔融玻璃加工成一定几何形状和尺寸的玻璃制品的工艺过程。产品设计材料概论6玻璃材料及加工工艺6-2玻璃的加工工艺1.压制玻璃工艺成型工艺原理将熔融的热玻璃膏加工成一定几何形状和尺寸的玻璃制品的工艺过程。产品设计材料概论6玻璃材料及加工工艺6-2玻璃的加工工艺1.压制玻璃工艺成型中空玻璃砖将两块模压成凹形的玻璃熔接或胶接成一整体，中间充入干燥空气，经退火处理和涂饰侧面而成。产品设计材料概论6玻璃材料及加工工艺6-2玻璃的加工工艺2.吹制玻璃工艺成型广口瓶窄口瓶玻璃艺术玻璃压吹法玻璃重吹法手工吹制法常用于制造空心玻璃制品，如水杯、器皿、瓶、罐、灯泡等。产品设计材料概论6玻璃材料及加工工艺6-2玻璃的加工工艺广口瓶玻璃压吹法产品设计材料概论6玻璃材料及加工工艺6-2玻璃的加工工艺玻璃重吹法窄口瓶产品设计材料概论6玻璃材料及加工工艺6-2玻璃的加工工艺手工吹制法使用中空金属吹管，一端蘸取玻璃液（挑料），挑料后在滚料板上滚均匀后吹气，形成玻璃料泡，在模具中吹成制品，也可无模自由吹制，最后从吹管上敲落。空吹就是凭借工匠师的想象，即兴决定玻璃的形状。产品设计材料概论6玻璃材料及加工工艺型吹就是按照木制或金属制模具吹出玻璃的形状。产品设计材料概论6玻璃材料及加工工艺6-2玻璃的加工工艺玻璃艺术案例产品设计材料概论6玻璃材料及加工工艺产品设计材料概论6玻璃材料及加工工艺6-2玻璃的加工工艺案例产品设计材料概论6玻璃材料及加工工艺案例6-2玻璃的加工工艺6-2玻璃的加工工艺产品设计材料概论6玻璃材料及加工工艺案例6-2玻璃的加工工艺3.浮法平板玻璃工艺成型产品设计材料概论6玻璃材料及加工工艺6-2玻璃的加工工艺熔融玻璃从池窑中连续流入并漂浮在相对密度大的锡液表面上，在重力和表面张力的作用下，玻璃液在锡液面上铺开、摊平、形成上下表面平整的玻璃带，达到一定厚度后，被引上过渡辊台，由辊台的辊子转动，把玻璃带拉出锡槽进入退火窑，经退火、裁切，就得到平板玻璃产品。工艺过程：产品设计材料概论6玻璃材料及加工工艺6-2玻璃的加工工艺4.玻璃型材工艺成型拉制成型压延成型产品设计材料概论6玻璃材料及加工工艺通过人工或机械施加引力将玻璃熔体制成型材。将玻璃液在辊筒和平面或两个辊筒之间的间隙中滚压成平板的工艺。6-2玻璃的加工工艺拉制成型玻璃管材产品设计材料概论6玻璃材料及加工工艺案例6-2玻璃的加工工艺压制成型的夹金属丝玻璃产品设计材料概论6玻璃材料及加工工艺案例6-2玻璃的加工工艺压制成型的压花玻璃产品设计材料概论6玻璃材料及加工工艺案例6-2玻璃的加工工艺配料熔化成型后处理二次加工热处理退火淬火温度时间加热保温AC3(AC1)退火淬火钢化玻璃产品设计材料概论6玻璃材料及加工工艺6-2玻璃的加工工艺什么是钢化玻璃？钢化玻璃是将普通平板玻璃加热并急冷处理后形成的表面具有强大均匀的压应力和机械强度成倍增加的玻璃。产品设计材料概论6玻璃材料及加工工艺6-2玻璃的加工工艺配料熔化成型后处理二次加工切割与黏合雕刻喷砂热弯曲腐蚀拉丝热塑丝网印刷表面涂镀产品设计材料概论6玻璃材料及加工工艺6-2玻璃的加工工艺切割与黏合切割常用的方法：冷切割火切割激光切割黏合：使用玻璃黏合剂进行黏合，常用的有环氧树脂、专用的玻璃胶。产品设计材料概论6玻璃材料及加工工艺6-2玻璃的加工工艺产品设计材料概论6玻璃材料及加工工艺雕刻使用专门的雕刻工具，在玻璃表面刻出浮雕效果，雕刻后还可在表面上彩，使其更绚丽。6-2玻璃的加工工艺产品设计材料概论6玻璃材料及加工工艺喷砂用高速气流带动石英砂或金刚砂喷吹到玻璃制品的表面，冲击形成毛面的工艺方法。6-2玻璃的加工工艺产品设计材料概论6玻璃材料及加工工艺热弯曲将玻璃通过预处理加工再加热到软化温度，然后靠自重或外界作用力将其弯曲成型，并经自然冷却后制成所需的弧形玻璃。6-2玻璃的加工工艺产品设计材料概论6玻璃材料及加工工艺腐蚀1）将待腐蚀的玻璃表面均匀涂上一层熔化的蜡液；2）蜡液冷却后用金属在凝固的蜡液层上刻出所设计的文字或图案，并暴露出玻璃；3）将氢氟酸置于刻痕处，待腐蚀深度达到要求后，用清水冲洗；4）最后用热水将蜡层熔掉。6-2玻璃的加工工艺产品设计材料概论6玻璃材料及加工工艺拉丝热塑将各色玻璃棒用小型喷枪或灯炬加热，以拉长、扭曲、缠绕等技巧，连接组合成造型的方法。6-2玻璃的加工工艺产品设计材料概论6玻璃材料及加工工艺丝网印刷把色釉浆料涂于图案网版上，再用柔性橡皮刮板挤压釉浆，使其通过滤网网眼，从而在玻璃制品上留下图案。6-2玻璃的加工工艺产品设计材料概论6玻璃材料及加工工艺表面涂镀将金属有机物或氧化物喷于热的玻璃制品表面，可以产生彩虹效果的装饰膜。反射光线和导电功能6-2玻璃的加工工艺配料熔化成型后处理二次加工产品设计材料概论6玻璃材料及加工工艺6-1认识玻璃6-2玻璃的加工工艺陕西科技大学·设计与艺术学院小结分析下图玻璃制品的成型加工工艺。陕西科技大学·设计与艺术学院课堂讨论图21、什么是钢化玻璃？它是怎样成型的？2、玻璃的成型方法有哪些？陕西科技大学·设计与艺术学院课后习题与作业