فرآيند شکل دهی

 

شكل دهي مرحله اي از فرآيند توليد شيشه است كه در آن شيشه مذاب به شكل نهايي خودش تبديل مي گردد. در زماني كه شيشه مذاب از مخزن ذوب تا ماشين آلات شكل دهنده در حركت است به شکل يک خمير بسيار غليظ به رنگ قرمز – نارنجي است. شيشه مذاب بلافاصله بعد از خنك شدن، سفت و سخت مي گردد بنابر اين در فرآيند شكل دهي بايد به سرعت شيشه مذاب را قالب گيري كرده و شکل دهند.
فرآيندهاي شكل دهي فراواني وجود دارد. شيشه مذاب مي تواند قالب گيري شود، كشيده شود، غلتانيده شود، ريخته گري شود، دميده شود، فشرده گردد و يا در داخل فيبرها تنيده شود. صرف نظر از نوع فرآيند، شكل دهی با حركت جريان مذاب شيشه از فورهارث آغاز می شود. در فورهارث دمای شيشه ذوب شده تا دمايي که بتوان به مذاب شيشه شکل داد، پايين آورده می شود. از اين مرحله به بعد فرآيند شكل دهي بستگي به شكل نهايي محصول مورد نظر دارد.که در این مبحث به اختصار فرآیند شکل دهی بطریها را شرح می دهیم.
فرآيند توليد شيشه مظروف به روش قالبگيری
در توليد محصولات شيشه ای مظروف، شيشه مذاب با وارد شدن در داخل قالب هاي مخصوص، شكل مي گيرد. رايج ترين روش انجام اين كار بدين صورت است که شيشه مذاب را با فشارازسوراخ هاي كوچكي عبور مي دهند و بدين ترتيب مذاب خميری شکل شيشه به صورت لقمه هايي در اندازه های دلخواه در می آيد. سپس لقمه های حاصله را به داخل محفظه هاي قالب گيري مي فرستند. به اين روش، روش تزريق لقمه شيشه مي گويند. وزن و شكل لقمه هاي مذاب شيشه بوسيله يك اورفيس و قيچی مکانيکی کنترل می شود. پس از خروج مذاب از اورفيس و شکل گيری قطر لقمه مذاب، با استفاده از قيچی های مکانيکی، مذاب خميری شکل خروجی از اورفيس(به شکل پيوسته) در اندازه های لازم بر حسب محصول توليدی بريده می شود. درجه حرارت شيشه مذاب برای شکل دهی لقمه های مذاب بسيار پراهميت است. چنانچه دمای شيشه مذاب بسيار پايين باشد در نتيجه بسيار غليظ بوده و لذا انتقال آن به شکل مناسبی صورت نمي گيرد. ازسوی ديگر ممکن است سيستم های سرمايش به منظور حذف تغييرات دمايي لقمه های مذاب مورد استفاده قرار گيرند. بنا بر اين با توجه به موارد مذکور دمای فورهارث بايد بسيار دقيق تحت كنترل قرار گيرد. امروزه توليد اتوماتيک انواع محصولات شيشه ای مظروف از لقمه های مذاب در تقريباً تمامی کارخانجات توليد شيشه مظروف توسط ماشين IS صورت می گيرد. هر بخش از ماشين IS شامل يك سري از قالب های مخصوص به خود است كه مستقل از ديگر ماشين های ISبه توليد مي پردازد .
IS ماشين ها مي توانند تعداد زيادی از انواع محصولات شيشه ای با ابعاد مختلف و شکل های متفاوت را تحت قالب گيري های متنوع قرار دهند. همچنين قادرند محصولات شيشه ای مظروف را با نرخ بيش از ۱۰۰ عدد در دقيقه توليد نمايند. يك ماشين IS مي تواند به طور يکسان ١٠ قسمت قالب گير مذاب را بکار گيرد. اين ١٠ قسمت در يك مكان قرار دارند و يك توزيع كننده لقمه مذاب نيز بر روي آنها قرار دارد که لقمه مذاب را به طور يكنواخت در داخل قالب ها توزيع مي كند. بطور کلی دو روش توليد در ماشين هاي IS مورد استفاده قرار می گيرد، كه عبارتند از روش دمشی- دمشی و روش پرسی – دمشی ، ماشين هاي IS مي توانند به لقمه مذاب شيشه به هر دو روش فوق شكل دهند. همچنين اين امکان در ماشين های IS وجود دارد که به راحتی به هر يک از دو روش فوق تغيير يابند.
در روش دمشی – دمشی، لقمه مذاب ابتدا به قالب هاي خالي فرستاده مي شوند و سپس بوسيله هواي فشرده در داخل قالب ها جاسازي مي گردند. پس از دمش اوليه، هوای فشرده از پايين برای شکل دهی ابتدايي ظروف شيشه ای در داخل قالب اوليه دميده می شود. سپس خمير شيشه که تا حدودی به شکل کلی محصول در آمده است، به قسمت قالب دمشی دوم فرستاده مي شود كه در آنجا شكل نهايي شيشه مظروف بوسيله هوای فشرده ايجاد مي گردد. كنترل ابعاد ظروف شيشه ای توليدی در اين روش نسبتاً خوب بوده و همچنين يك سطح پرداخت شده بسيار با كيفيت نيز بدست می آيد که به مراتب آسانتر از روش توليد پرسی – دمشی است.در روش پرسی – دمشی، از يک سنبه براي شكل دهي اوليه لقمه مذاب در داخل قالب استفاده مي شود سپس خمير شيشه ای که تا حدودی به شکل کلی محصول در آمده است، وارونه شده و به قالب دمشی منتقل مي شود كه در آنجا تحت تأثير خلاء يا فشار هوا قرار مي گيرد تا شكل نهايي را به خود بگيرد. قالب پرسی معمولاً دارای ديواره ضخيم بوده ولي كوچكتر از قالب دمشی نهايي است. نسبت به روش توليد دمشی –دمشی، در روش توليد پرسی – دمشی كنترل ابعاد محصول با دقت بيشتري صورت مي گيرد. از سوی ديگر قالب گيری ظروف شيشه ای با سطح مقطع ضخيم تر نيز به اين روش امکان پذير است. تمامی قالب ها بايد در درجه حرارت ثابتي نگهداري شوند تا كيفيت مورد نظر محصول شيشه ای حاصل گردد. محصولات شيشه ای توليدی به روش پرسی – دمشی بر حسب نوع عمليات بکار رفته برای شکل دهی،بسيار متنوع اند. اين محصولات شامل محصولات شيشه ای دست ساز و ماشينی از قبيل محصولات هنری وتزئينی، ظروف آشپزخانه، لوازم روشنايي، محصولات شيشه ای الکترونيکی، لامپ تصوير تلويزيون و شيشه هاي صنعتي و آزمايشگاهي می باشند.