Май 15

Прессование было известно давно. Многие древнеегипетские стеклянные украшения были получены путем расплю­щивания размягченной стекломассы. Позднее этот способ был почти вытеснен выдуванием, а прессование применялось лишь для изготовления мелких стеклоизделий: бус, пробок, пуговиц и т.п.

По одному из способов стекломасса набиралась из горшка на «железку» и с силой вдавлива­лась в форму. Полученное изделие (напри­мер, пробка для графина) отбивалось от железки, в случае необходимости оно под­вергалось гранению или шлифовке. По второму способу кусочки стекла разогре­вали и прессовали в ручном штампе, на­поминающем по внешнему виду клещи.
В начале XIX в. в основном оформился современный принцип механизированного прессования изделий из вязкой стекломассы, набранной непосредственно из стекловаренной печи.
стадии прессования стеклянного изделия Горячая стекломасса подается в  металлическую форму. Давлением пуансона (керна) из стекломассы формуется изделие. Верхний край поднимается в процессе стекломассы и встречается с горловым кольцом раньше, чем пуансон опустится в крайнее нижнее положение. Поэтому горловое кольцо приподнимается, сжимая пружины. Отпрессованное изделие выталкивается из формы поддоном.
Таким образом, внутренняя полоса формы образует наружную поверхность изделий, пуансон формует внутреннюю его полость, а горловое кольцо отделывает кромку, т.е. верхний край изделия.
Прессование является точным, простым, производительным, а следовательно, экономичным способом формования стеклоизделий. Однако к конфигурации изделий предъявляются следующие требования. Полость изделий должна обеспечивать свободный выход пуансона из формы по окончании процесса прессования, следовательно, полость изделий может быть ци­линдрической, призматической или сужи­вающейся книзу. Внутренняя полость изделий не может иметь выступов и углублений, которые задерживали бы движение пуансона. Соприкасаясь с металлом, стекло в процессе прессования быстро твердеет, поэтому затруднено, а иногда невозможно производство изделий с высокими, а также с тонкими стенками. Все же повышение давления прессования, использование вспомогательных пуансонов, цанговых пресс-форм и т.п. позволяют разнообра­зить конфигурации прессуемых стеклоизделий.
Свойства стекломассы, предназначенной для прессования, обусловливают технологией самого процесса прессо а также качеством вырабатываемых изделий. Стекломасса не должна иметь камней, пузырьков и полос. В хрустальных стеклоизделиях допускается лишь слабый оттенок, заметный в утолщенных участках стеклоизделия.

При изготовлении простых стеклоизделий (стакан, солонка) матрица пресс-формы выполняется цельной. Если же стеклоизделие имеет сложные очертания или рельефный рисунок на наружной поверхности, то прессование осуществляют в раскрывных пресс-формах, состоящих из двух, трех или четырех частей, соединенных шарнирами. Рисунок выполняется на внутренней по­верхности чеканкой. Следовательно, для прессованных стеклоизделий характерен более выступающий рельефный рисунок на по­верхности, так как в металле формы легче прорезать линии и детали этого рисунка, чем снимать большие участки фона, остав­ляя некоторые элементы выпуклыми.
При ручном прессовании старым спо­собом баночник набирал стекломассу на железный прут и подносил ее к прессу. Ма­стер отрезал над формой требуемую порцию стекломассы ножницами, закрывал форму горловым кольцом и ставил ее под пуансон, а рабочий осуществлял прессование вручную с некоторой выдержкой в форме, для того чтобы стеклоизделие окончательно затвердело и не деформировалось при извлечении пуансона из формы. Затем пуансон вынимали, форму выдвигали и с нее снимали горловое кольцо. Стеклоизделие можно было извлечь из формы опрокиды­ванием последней, выталкиванием его сни­зу или раскрытием разъемной формы. Форма возвращалась в исходное положение, а стеклоизделие относили на отжиг. Очевидно, что большая часть времени тратилась на вспомогательные операции и произво­дительность ручного пресса была невелика. Этот старый способ ручного прессования может быть использован при изготовлении стеклоизделий (например, сувениров небольшими сериями) на настольном прессе. Стекло при этом можно разогревать в пламени стеклодувной горелки. В настоящее время применяют полуавтоматические прессы пневматического действия, на которых механизированы процессы прессования (работа пуансона) и вращение стола. Питание пресса стекломассой и управление осуществляются вручную.

Автоматическое прессование стеклоизделий стало возможным за счет автоматической подачи порции стекломассы в форму, а также за счет синхронизации вращения стола, движения рабочих деталей пресса и подачи порции стекломассы в форму.
Стекловаренная печь может быть осна­щена более чем одним питателем. В каждом питателе исходную бесцветную стек­ломассу можно окрашивать в различные цвета, которые можно менять легкоплав­кой стекловидной фриттой, перемешивае­мой со стекломассой специальной мешал­кой непосредственно в канале питателя. Разработаны также струйные питатели, которые можно считать разновидностью капельных. Из отверстия вытекает вниз струя стекломассы, периодически преры­ваемая четырьмя парами ножниц. Про­изводительность такого питателя до 300 капель в 1 мин. Для питания формующих механизмов применяют также устройства инжекционного типа.
Для автоматического прессования слу­жит, например, прессовая машина-автомат АПП-12. Более совершенными являются американские пресс-автоматы «Линч-МДП», которые находят примене­ние и в нашей стране. Все эти машины со­вершают прерывистое вращательное дви­жение. Например, при 12 формах они останавливаются при повороте на каждые 30°. Это усложняет конструкцию и приводит к усиленному износу деталей, что нежелательно, поэтому предпринимаются попытки создания и непрерывно вращающихся роторных пресс-автоматов. Примером может служить пресс АРП-10 с десятью формами, над каждой из которых имеется свой собственный прессующий механизм с керном, а не один на весь агрегат как у АПП-12.
Прессование изделий в нераскрывных формах может быть осущественно на машине, у которой паунсон закреплен неподвижно, путем подъема формы силой сжатия воздуха. На пресс-автоматах можно вырабатывать не только стеклоизделия простейшей конфигурации, но и сложные, требую­щие применения раскрывных форм. На ка­русельном столе пресс-автомата помешается 6 таких форм.
Иногда на прессованных стеклоизделиях на­блюдаются следующие дефекты: «кованая» (мятая) поверхность, обусловленная соприкосновением горячей стекломассы с холодным металлом пресс-формы: «швы», заметные на линиях разъема частей формы, и «заусенцы», т. е. острые сте­клянные пластинки, выдавленные в зазор между матрицей и горловым кольцом или между неплотно пригнанными частями раскрывной формы. Для ликвидации ука­занных дефектов прибегают к оплавлению поверхности отпрессованных изделий высокотемпературным пламенем. Этот про­цесс называется отопкой. Дефекты исче­зают благодаря самопроизвольному раз­глаживанию размягченного поверхностно­го слоя стекла под действием сил поверх­ностного натяжения.
Точность прессования обеспечивает строгое соответствие серийных стеклоизделий авторскому образцу (модели). Отсутствие отходов при формовании гарантирует 100%-ное использование стекломассы, ес­ли пренебречь пробными оттисками при разогреве форм и незначительным боем стеклоизделий. Высокая производительность, а следовательно, дешевизна продукции ха­рактеризуют прессование как весьма эф­фективный производственный процесс.
Художника в первую очередь привле­кают те новые (по сравнению с выдуванием) возможности формообразования, которые дает прессование. В самом деле, можно прессовать и монолитные, и полые стеклоизделия, в том числе крупногабаритные и массивные. Внешняя конфигурация стеклоизде­лий может быть сложной и многообразной: легко получить изделия овальные, прямоугольные, прорезные, украшенные развитым рельефом, имеющие сквозные ручки и тому подобные элементы. На первый взгляд возможности формообра­зования полости стеклоизделий более ограни­чены: ведь она должна иметь уклон «на выход», по меньшей мере, в 2.5°. Однако если рассматривать отпрессованное стеклоизделие как полуфабрикат, то можно после разогрева до небольшой температуры изменять конфигурацию стеклоизделий и даже получать «закрытую» полость, а также пользовать этот полуфабрикат для дальнейшей обработки, например, резьбой.

Характерную для прессованных изде­лий мятую («кованую») поверхность, фактуру поверхности и швы можно устранить кратковременным оплавлением поверхно­сти (так называемая «огневая полировка»), когда силы поверхностного натяжения улучшают поверхность, придавая ей гладкость и блеск. Разумеется, художник может также включить «кованую» фактуру и швы в композицию стеклоизделия и таким образом превратить дефекты в декоративные эффекты. Вследствие того же по­верхностного натяжения ребра и углы стеклоиз­делий утрачивают остроту, закругляются. Исправить это можно абразивной обра­боткой. Повышение давления прессования при условии применения прочных форм также позволяет свести этот недостаток к минимуму.
Для изготовления стеклоизделий сложной конфигурации применяют раскрывные пресс-формы, состоящие чаще всего из двух, реже-трех или четырех частей, плот­ное стягивание которых обеспечивается эксцентриковым затвором. Прессованием в раскрывных формах можно изготовить самые разнообразные стеклоизделия: посуду, де­коративные вазы, рельефы и даже скульп­туру.
изменения конфигурации отпрессованного стакана В некоторых случаях прессованием по­лучают лишь предварительную заготовку стеклоизделия, которую затем снова разогре­вают и конфигурацию которой изменяют вручную с помощью различных инстру­ментов. На рисунке показаны стадии изменения конфигурации бокала. Данный способ расширяет возможности прессования для изготовления различной стеклянной посуды и декоративных стеклоизделий. Прессованием можно изготовить стеклоизделия сложной конфигурации, которую невозможно получить ни выдуванием, ни другими способами формования. На поверхности стеклоизделия можно выполнить различные рельефные украшения. Если при этом пра­вильно учесть светотехнические свойства стекла (преломление, отражение света и т. п.), то можно добиться очень эффектной игры и переливов света, присущих только прессованному стеклу.
Нецелесообразно в очертаниях и укра­шении прессованных стеклоизделий копировать стеклоизделия, декорированные вручную алмаз­ной резьбой. В процессе прессования в пресс-форму можно вводить, так же как и при ручном выдувании, несколько порции различных по цвету стекол, а также стек­лянные цветные палочки, стеклоткани и т. п. Этим способом можно делать окончательные стеклоизделия или же заготовки, пред­назначенные для дальнейшей обработки вручную. Техника прессования разно­образных технических изделий шагнула за последние годы далеко вперед, поэтому необходимо эти технические достижения шире использовать в художественном стеклоделии.
Наиболее подходящим материалом для изготовления пресс-форм, испытывающих в процессе эксплуатации значительные механические и тепловые нагрузки, является легированная сталь, например марок 4X13, 1Х18Н9Т и др. Она хорошо обрабатывается на металлорежущих стан­ках, чеканится, полируется, что обеспечи­вает точность конфигурации и четкость рельефа стеклоизделий, гладкость их поверхно­сти. Легированная сталь в меньшей степе­ни, чем обычная, поддается окислению, в особенности при нагревании. Кроме того, она имеет мелкозернистую плотную структуру, выдерживает резкие перепады температуры, тепловые удары. Важно, чтобы стекломасса не прилипала к металлу формы до 500°С. Изменения размеров форм при их нагревании и охлаждении должны быть минимальными.
Детали форм изготовляют из стальных болванок на металлорежущих станках.

Ответственной операцией является окончательная отделка внутренней рабочей поверхности форм, выполнение рисунка и т. п. Раньше эту операцию выполняли исключительно вручную, например чеканкой. В настоящее время находят применение новые методы обработки. Электроэрозионный способ предусматривает создание между стальной заготовкой и моделью из относительно мягкого электропроводящего материала, например из графита, множества электрических искровых разрядов в среде жидкости, обладающей диэлектрическими свойствами. Под действием этих искровых разрядов происходит разрушение, эрозия металла и мягкая модель довольно быстро внедряется в стальную заготовку, как бы отпе­чатываясь в ней.
Аналогично осуществляется электро­лизное гравирование стали с той лишь разницей, что в узкий зазор между стальной заготовкой и латунной моделью, которые являются парой электродов, нагнетается электролит и происходит химическое разрушение металла электрическим током. Рисунок рельефа формы можно также оттиснуть в стально заготовке при помощи модели-штампа под большим давлением. Иногда наращивают слой металла на модель, выполненную, например, из гипса распылением расплавленного металла, которое может сопровождаться нанесением гальванического покрытия. Этим же способом можно наносить на рабочие поверхности стальной формы покрытие из цветного или тугоплавкого  металла.
0 процессе эксплуатации формы дол­жны работать в определенном температурном режиме, так как относительно хо­лодные детали формы вызывают на стекле мелкие трещинки («посечки») и морщины, а к перегретой форме стеклоизделия прилипают настолько, что мнутся и разрываются в процессе их извлечения из форм.
Качество стеклоизделий, а также продолжи­тельный срок службы форм обеспечивает смазка последних. Смазку применяют для придания гладкости рабочим поверхно­стям форм и создания газовой прослойки, аналогичной той, которая образуется при выдувании изделий вручную в деревянных формах. Для смазывания форм применяют смесь коллоидно-графитового препарата МС с веретенным маслом № 3 в соотношении 1:10. Смазку наносят на нагретую поверхность в несколько слоев.

Связанные записи:

Leave a Reply





Карта
rss
Карта