Formowanie i kształtowanie szkła i ceramiki

Proponowane przez nas rodzaje produkcji szkła to szkło opakowaniowe, dmuchanie szkła, włókno szklane i pręty, szkło domowe i przemysłowe, lampy i bańki, precyzyjne formowanie szkła, elementy i zespoły optyczne, szkło płaskie i arkuszowe oraz float. Wykonujemy zarówno formowanie ręczne jak i maszynowe. 

Nasze popularne procesy produkcji ceramiki technicznej to: prasowanie matrycowe, prasowanie izostatyczne, prasowanie izostatyczne na gorąco, prasowanie na gorąco, odlewanie z gęstwy, odlewanie taśmowe, wytłaczanie, formowanie wtryskowe, obróbka mechaniczna, spiekanie lub wypalanie, szlifowanie diamentowe, hermetyczne zespoły.

​

Zalecamy kliknięcie tutaj, aby
POBIERZ nasze schematyczne ilustracje procesów formowania i kształtowania szkła autorstwa AGS-TECH Inc. 

POBIERZ nasze schematyczne ilustracje technicznych procesów produkcji ceramiki autorstwa AGS-TECH Inc. 

 

Te pliki do pobrania ze zdjęciami i szkicami pomogą Ci lepiej zrozumieć informacje, które udostępniamy poniżej.

​

• PRODUKCJA SZKŁA KONTENEROWEGO: Posiadamy zautomatyzowane linie PRESS AND BLOW oraz BLOW AND BLOW do produkcji. W procesie wydmuchu i rozdmuchu wrzucamy kroplę do pustej formy i formujemy szyjkę poprzez nadmuch sprężonego powietrza od góry. Bezpośrednio po tym sprężone powietrze jest przedmuchiwane po raz drugi z drugiego kierunku przez szyjkę pojemnika w celu uformowania preformy butelki. Ta preforma jest następnie przenoszona do właściwej formy, ponownie podgrzewana w celu zmiękczenia i aplikowane jest sprężone powietrze, aby nadać preformie ostateczny kształt pojemnika. Mówiąc dokładniej, jest on pod ciśnieniem i dociskany do ścianek wnęki formy do rozdmuchiwania, aby przybrał pożądany kształt. Na koniec wytworzony szklany pojemnik jest przenoszony do pieca do wyżarzania w celu późniejszego ponownego podgrzania i usunięcia naprężeń powstałych podczas formowania i jest chłodzony w kontrolowany sposób. W metodzie tłoczenia i rozdmuchiwania roztopione krople są umieszczane w formie wstępnej (forma wstępna) i prasowana w kształt wstępny (forma wstępna). Półfabrykaty są następnie przenoszone do form do rozdmuchiwania i rozdmuchiwane podobnie do procesu opisanego powyżej w części „Proces rozdmuchu i rozdmuchu”. Kolejne kroki, takie jak wyżarzanie i odprężanie, są podobne lub takie same. 

 

• DMUCHANIE SZKŁA : Wytwarzamy wyroby szklane stosując konwencjonalne dmuchanie ręczne oraz sprężone powietrze za pomocą zautomatyzowanych urządzeń. W przypadku niektórych zamówień konieczne jest konwencjonalne rozdmuchiwanie, np. projekty obejmujące prace ze szkła lub projekty wymagające mniejszej liczby części o luźnych tolerancjach, projekty prototypowe / demonstracyjne… itd. Konwencjonalne dmuchanie szkła polega na zanurzeniu pustej w środku metalowej rury w naczyniu ze stopionym szkłem i obróceniu rury w celu zebrania pewnej ilości materiału szklanego. Szkło zebrane na czubku rury jest zwijane na płaskowniku, dowolnie ukształtowane, wydłużone, ponownie nagrzane i nadmuchane powietrzem. Gdy jest gotowy, wkłada się go do formy i wdmuchuje powietrze. Wnęka formy jest wilgotna, aby uniknąć kontaktu szkła z metalem. Folia wodna działa między nimi jak poduszka. Ręczne rozdmuchiwanie jest powolnym procesem pracochłonnym i nadaje się tylko do tworzenia prototypów lub przedmiotów o wysokiej wartości, nie nadaje się do niedrogich zamówień o dużej objętości na sztukę.

 

• PRODUKCJA SZKŁA DOMOWEGO I PRZEMYSŁOWEGO : Używając różnych rodzajów materiałów szklanych, wytwarzana jest duża różnorodność wyrobów szklanych. Niektóre szklanki są odporne na ciepło i nadają się do szkła laboratoryjnego, podczas gdy niektóre są wystarczająco dobre, aby wytrzymać wiele razy zmywanie w zmywarce i nadają się do wytwarzania produktów domowych. Za pomocą maszyn Westlake produkuje się dziesiątki tysięcy sztuk szklanek dziennie. Aby uprościć, stopione szkło jest zbierane próżniowo i wkładane do form w celu wykonania preform. Następnie do form wdmuchiwane jest powietrze, które przenoszone jest do innej formy i ponownie wdmuchiwane jest powietrze i szkło nabiera ostatecznego kształtu. Podobnie jak w przypadku ręcznego rozdmuchiwania, formy te są utrzymywane w stanie wilgotnym wodą. Dalsze rozciąganie jest częścią operacji wykańczającej, podczas której formowana jest szyjka. Nadmiar szkła jest spalony. Następnie następuje opisany powyżej kontrolowany proces ponownego ogrzewania i chłodzenia.  

 

• FORMOWANIE RUR I PRĘTÓW SZKLANYCH: Głównymi procesami stosowanymi do produkcji rur szklanych są procesy DANNER i VELLO. W procesie Dannera szkło z pieca przepływa i spada na pochyloną tuleję wykonaną z materiałów ogniotrwałych. Tuleja jest prowadzona na obracającym się wale drążonym lub palniku. Szkło jest następnie owijane wokół tulei i tworzy gładką warstwę spływającą w dół tulei i na czubek wału. W przypadku formowania rur powietrze wdmuchiwane jest przez cybuch z wydrążoną końcówką, a w przypadku formowania prętów stosujemy pełne końcówki na wale. Rury lub pręty są następnie przeciągane przez rolki nośne. Wymiary takie jak grubość ścianki i średnica rurek szklanych są dopasowywane do żądanych wartości poprzez ustawienie średnicy tulei i ciśnienia powietrza nadmuchowego na żądaną wartość, regulację temperatury, szybkości przepływu szkła i prędkości wyciągania. Z drugiej strony proces produkcji szklanych rurek Vello obejmuje szkło, które przemieszcza się z pieca do miski z wydrążonym trzpieniem lub dzwonem. Szkło przechodzi następnie przez przestrzeń powietrzną między trzpieniem a miską i przybiera kształt rury. Następnie przemieszcza się po rolkach do ciągarki i jest chłodzony. Na końcu linii chłodzenia następuje cięcie i obróbka końcowa. Wymiary rur można regulować tak jak w procesie Danner. Porównując proces Danner z Vello, możemy powiedzieć, że proces Vello lepiej nadaje się do produkcji wielkoseryjnej, podczas gdy proces Danner może lepiej pasować do precyzyjnych zamówień na rury o mniejszej objętości. 

 

• OBRÓBKA SZKŁA ARKUSZOWEGO I PŁASKIEGO I FLOAT : Posiadamy duże ilości szkła płaskiego o grubościach od submilimetrowych do kilku centymetrów. Nasze płaskie okulary charakteryzują się niemal optyczną perfekcją. Oferujemy szkło ze specjalnymi powłokami, takimi jak powłoki optyczne, gdzie do nakładania powłok antyodbiciowych lub lustrzanych stosowana jest technika naparowywania chemicznego. Powszechne są również przezroczyste powłoki przewodzące. Dostępne są również powłoki hydrofobowe lub hydrofilowe na szkle oraz powłoka, która sprawia, że szkło jest samoczyszczące. Kolejnymi popularnymi przedmiotami są szkła hartowane, kuloodporne i laminowane. Docinamy szkło do pożądanego kształtu z pożądanymi tolerancjami. Dostępne są inne operacje drugorzędne, takie jak wyginanie lub gięcie płaskiego szkła.

 

• PRECYZYJNE FORMOWANIE SZKŁA: Używamy tej techniki głównie do produkcji precyzyjnych elementów optycznych bez potrzeby stosowania droższych i czasochłonnych technik, takich jak szlifowanie, docieranie i polerowanie. Ta technika nie zawsze jest wystarczająca do uzyskania najlepszej optyki, ale w niektórych przypadkach, takich jak produkty konsumenckie, aparaty cyfrowe, optyka medyczna, może to być tańsza dobra opcja w przypadku produkcji wielkoseryjnej.  Ponadto ma przewagę nad innymi technikami formowania szkła, w których wymagane są złożone geometrie, na przykład w przypadku kul. Podstawowy proces obejmuje załadowanie dolnej strony formy półfabrykatem szklanym, opróżnienie komory procesowej w celu usunięcia tlenu, przy zamknięciu formy, szybkie i izotermiczne nagrzewanie matrycy i szkła światłem podczerwonym, dalsze zamykanie połówek formy dociskanie zmiękczonego szkła powoli w sposób kontrolowany do pożądanej grubości, a na koniec schłodzenie szkła i wypełnienie komory azotem oraz usunięcie produktu. Precyzyjna kontrola temperatury, odległość zamknięcia formy, siła zamykania formy, dopasowanie współczynników rozszerzalności formy i materiału szklanego są w tym procesie kluczowe. 

 

• PRODUKCJA SZKLANYCH KOMPONENTÓW I ZESPOŁÓW OPTYCZNYCH: Oprócz precyzyjnego formowania szkła istnieje szereg cennych procesów, których używamy do wytwarzania wysokiej jakości elementów i zespołów optycznych do wymagających zastosowań. Szlifowanie, docieranie i polerowanie szkieł optycznych w drobnych specjalnych zawiesinach ściernych jest sztuką i nauką przy wytwarzaniu soczewek optycznych, pryzmatów, płaskich i innych. Płaskość powierzchni, falistość, gładkość i wolne od wad powierzchnie optyczne wymagają dużego doświadczenia z takimi procesami. Niewielkie zmiany w środowisku mogą spowodować, że produkty będą niezgodne ze specyfikacją i zatrzymają linię produkcyjną. Zdarzają się przypadki, w których pojedyncze przetarcie powierzchni optycznej czystą szmatką może sprawić, że produkt spełni wymagania lub nie przejdzie testu. Niektóre popularne materiały szklane to topiona krzemionka, kwarc, BK7. Również montaż takich komponentów wymaga specjalistycznego doświadczenia niszowego. Czasami używa się specjalnych klejów. Czasami jednak najlepszym wyborem jest technika zwana kontaktowaniem optycznym, która nie zawiera materiału pomiędzy przymocowanymi szkłami optycznymi. Składa się z fizycznego kontaktu płaskich powierzchni, które łączą się ze sobą bez kleju. W niektórych przypadkach do montażu elementów optycznych w określonych odległościach i przy określonych orientacjach geometrycznych stosuje się mechaniczne przekładki dystansowe, precyzyjne szklane pręty lub kulki, zaciski lub obrabiane elementy metalowe. Przyjrzyjmy się niektórym z naszych popularnych technik produkcji wysokiej klasy optyki.
 

SZLIFOWANIE I DOCIERANIE I POLEROWANIE: Szorstki kształt elementu optycznego uzyskuje się poprzez szlifowanie półfabrykatu szklanego. Następnie przeprowadza się docieranie i polerowanie przez obracanie i pocieranie szorstkich powierzchni elementów optycznych o narzędzia o pożądanych kształtach powierzchni. Zawiesiny z drobnymi cząstkami ściernymi i płynem są wlewane między optykę a narzędzia kształtujące. Rozmiary cząstek ściernych w takich zawiesinach można dobierać w zależności od pożądanego stopnia płaskości. Odchylenia krytycznych powierzchni optycznych od pożądanych kształtów są wyrażane w postaci długości fal stosowanego światła. Nasza optyka o wysokiej precyzji ma tolerancje jednej dziesiątej długości fali (Długość fali/10) lub nawet węższe. Oprócz profilu powierzchni, krytyczne powierzchnie są skanowane i oceniane pod kątem innych cech powierzchni i wad, takich jak wymiary, rysy, odpryski, wgłębienia, plamki... itd. Ścisła kontrola warunków środowiskowych w produkcji optycznej oraz rozbudowane wymagania metrologiczne i testowe przy użyciu najnowocześniejszego sprzętu sprawiają, że jest to wymagająca gałąź przemysłu. 

 

• WTÓRNE PROCESY W PRODUKCJI SZKŁA: Ponownie ograniczamy się jedynie do Twojej wyobraźni, jeśli chodzi o wtórne i wykańczające procesy szkła. Oto lista niektórych z nich:
-Powłoki na szkle (optyczne, elektryczne, trybologiczne, termiczne, funkcjonalne, mechaniczne...). Jako przykład możemy zmienić właściwości powierzchni szkła tak, aby np. odbijało ciepło, dzięki czemu utrzymuje chłód we wnętrzach budynku, lub aby jednostronnie pochłaniało promieniowanie podczerwone za pomocą nanotechnologii. Pomaga to utrzymać ciepło wewnątrz budynków, ponieważ najbardziej zewnętrzna warstwa szkła pochłania promieniowanie podczerwone wewnątrz budynku i promieniuje je z powrotem do środka. 
- Wytrawianie  na szkle
-Applied Ceramic Labeling (ACL)
-Rytownictwo
-Polerowanie płomieniowe
-Polerowanie chemiczne
-Barwiący

 

PRODUKCJA CERAMIKI TECHNICZNEJ

 

• TŁOCZENIE MATRYCOWE: Składa się z jednoosiowego zagęszczania granulowanych proszków zamkniętych w matrycy

 

• TŁOCZENIE NA GORĄCO: Podobne do tłoczenia matrycowego, ale z dodatkiem temperatury w celu zwiększenia zagęszczenia. Proszek lub zagęszczoną preformę umieszcza się w matrycy grafitowej i przykłada się jednoosiowe ciśnienie, podczas gdy matryca jest utrzymywana w wysokich temperaturach, takich jak 2000 C. Temperatury mogą się różnić w zależności od rodzaju przetwarzanego proszku ceramicznego. W przypadku skomplikowanych kształtów i geometrii może być potrzebna inna dalsza obróbka, taka jak szlifowanie diamentem.

 

• PRASOWANIE IZOSTATYCZNE: Granulowany proszek lub prasowane ciśnieniowo kompakty są umieszczane w hermetycznych pojemnikach, a następnie w zamkniętym zbiorniku ciśnieniowym z płynem w środku. Następnie są zagęszczane poprzez zwiększenie ciśnienia w zbiorniku ciśnieniowym. Ciecz wewnątrz naczynia przenosi siły ciśnienia równomiernie na całej powierzchni hermetycznego pojemnika. W ten sposób materiał jest sprasowany równomiernie i przyjmuje kształt elastycznego pojemnika oraz jego wewnętrzny profil i cechy. 

 

• PRASOWANIE IZOSTATYCZNE NA GORĄCO: Podobnie jak prasowanie izostatyczne, ale oprócz sprężonej atmosfery gazowej spiekamy wypraską w wysokiej temperaturze. Prasowanie izostatyczne na gorąco powoduje dodatkowe zagęszczenie i zwiększenie wytrzymałości.

 

• ODLEWANIE SLIPOWE / ODLEWANIE DRENAŻOWE : Wypełniamy formę zawiesiną cząstek ceramicznych o wielkości mikrometrów i płynem nośnym. Ta mieszanka nazywa się „poślizgiem”. Forma ma pory i dlatego płyn w mieszaninie jest filtrowany do formy. W rezultacie na wewnętrznych powierzchniach formy powstaje odlew. Po spiekaniu części można wyjąć z formy.

 

• ODLEWANIE TAŚM: Produkujemy taśmy ceramiczne poprzez odlewanie zawiesin ceramicznych na płaskie ruchome powierzchnie nośne. Zawiesiny zawierają proszki ceramiczne zmieszane z innymi chemikaliami w celu wiązania i przenoszenia. Gdy rozpuszczalniki odparowują, pozostają gęste i elastyczne arkusze ceramiki, które można dowolnie ciąć lub zwijać.

 

• FORMOWANIE PRZEZ WYTŁACZANIE: Podobnie jak w innych procesach wyciskania, miękka mieszanina proszku ceramicznego ze spoiwami i innymi chemikaliami jest przepuszczana przez matrycę w celu uzyskania jej kształtu przekroju, a następnie jest cięta na żądaną długość. Proces jest wykonywany z użyciem zimnych lub podgrzewanych mieszanek ceramicznych. 

 

• FORMOWANIE WTRYSKOWE NISKOCIŚNIENIOWE: Przygotowujemy mieszankę proszku ceramicznego ze spoiwami i rozpuszczalnikami i podgrzewamy ją do temperatury, w której można ją łatwo wcisnąć i wcisnąć do gniazda narzędzia. Po zakończeniu cyklu formowania część jest wyrzucana, a wiążąca substancja chemiczna jest spalana. Dzięki formowaniu wtryskowemu możemy ekonomicznie uzyskać skomplikowane części w dużych ilościach. Możliwe są otwory  , które są maleńkim ułamkiem milimetra na ściance o grubości 10 mm, gwinty są możliwe bez dalszej obróbki, możliwe są tolerancje tak wąskie jak +/- 0,5%, a nawet niższe, gdy części są obrabiane , możliwe są grubości ścianek od 0,5mm do długości 12,5mm oraz grubości ścianek od 6,5mm do długości 150mm.

 

• OBRÓBKA ZIELONA: Używając tych samych narzędzi do obróbki metalu, możemy obrabiać prasowane materiały ceramiczne, gdy są jeszcze miękkie jak kreda. Możliwe są tolerancje +/- 1%. Dla lepszych tolerancji stosujemy szlifowanie diamentowe.

 

• SPIEKANIE lub WYPALANIE : Spiekanie umożliwia pełne zagęszczenie. Na zielonych, kompaktowych częściach występuje znaczny skurcz, ale nie jest to duży problem, ponieważ uwzględniamy te zmiany wymiarowe podczas projektowania części i oprzyrządowania. Cząsteczki proszku są ze sobą połączone, a porowatość wywołana procesem zagęszczania zostaje w znacznym stopniu usunięta.

 

• SZLIFOWANIE DIAMENTEM: Najtwardszy na świecie materiał „diament” jest używany do szlifowania twardych materiałów, takich jak ceramika i uzyskiwane są części precyzyjne. Uzyskuje się tolerancje w zakresie mikrometrów i bardzo gładkie powierzchnie. Ze względu na koszt rozważamy tę technikę tylko wtedy, gdy naprawdę jej potrzebujemy.

 

• ZESPOŁY HERMETYCZNE to takie, które praktycznie mówiąc nie pozwalają na jakąkolwiek wymianę materii, ciał stałych, cieczy lub gazów między interfejsami. Hermetyczne uszczelnienie jest hermetyczne. Na przykład hermetyczne obudowy elektroniczne to takie, które chronią wrażliwą zawartość wnętrza zapakowanego urządzenia przed wilgocią, zanieczyszczeniami lub gazami. Nic nie jest w 100% hermetyczne, ale kiedy mówimy o hermetyczności, to w praktyce mamy na myśli hermetyczność do tego stopnia, że wskaźnik nieszczelności jest tak niski, że urządzenia są bezpieczne w normalnych warunkach środowiskowych przez bardzo długi czas. Nasze hermetyczne zestawy składają się z elementów metalowych, szklanych i ceramicznych, metal-ceramika, ceramika-metal-ceramika, metal-ceramika-metal, metal-metal, metal-szkło, metal-szkło-metal, szkło-metal-szkło, szkło- metal i szkło do szkła oraz wszelkie inne kombinacje łączenia metal-szkło-ceramika. Możemy na przykład pokryć metalem elementy ceramiczne, aby mogły być silnie połączone z innymi elementami w zespole i miały doskonałe właściwości uszczelniające. Posiadamy wiedzę na temat pokrywania światłowodów lub przepustów metalem oraz lutowania lub lutowania ich do obudów, dzięki czemu żadne gazy nie przedostają się do obudowy. Dlatego są wykorzystywane do produkcji obudów elektronicznych do hermetyzacji wrażliwych urządzeń i ochrony ich przed atmosferą zewnętrzną. Oprócz doskonałych właściwości uszczelniających, inne właściwości, takie jak współczynnik rozszerzalności cieplnej, odporność na odkształcenia, charakter nieodgazowujący, bardzo długa żywotność, charakter nieprzewodzący, właściwości termoizolacyjne, charakter antystatyczny itp. sprawiają, że materiały szklane i ceramiczne są dobrym wyborem do określonych zastosowań. Informacje na temat naszego zakładu produkującego złączki ceramiczno-metalowe, hermetyczne uszczelnienia, przepusty próżniowe, komponenty wysokiego i ultrawysokiego podciśnienia oraz kontroli płynów  można znaleźć tutaj:Broszura dotycząca fabryki komponentów hermetycznych