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玻璃制作工艺流程

材质
玻璃器皿多用钠钙硅酸盐玻璃做成。

无色透明的器皿,玻璃中的含铁量一般低于%。

在玻璃原料中加入着色剂,可制得有色玻璃;加入乳浊剂,制得乳浊玻璃(见玻璃制造)。

制造琢磨车刻的高级艺术器皿如高脚杯、香水瓶、果盆等多采用钾铅硅酸盐玻璃,又称铅晶质玻璃。

这种玻璃含PbO,具有高折射率和色散,磨刻棱面时格外光亮,高比重,敲击时发清脆声响。

含PbO30%以上的为全铅晶质玻璃,含PbO24~30%为中铅晶质玻璃,含PbO18%以下为低铅晶质玻璃。

另外还有含BaO的钡晶质玻璃。

煮食器皿如咖啡壶等制品采用耐热硼硅酸盐玻璃,其热膨胀系数低,耐温度急变性强。

成型
将按玻璃成分配合的粉料和熟料投入坩埚窑或池窑(见玻璃熔窑)中熔制,熔化后,澄清成均匀无气泡、无结石、无条纹的玻璃液,再冷却至适应相应成型方法要求的粘度范围,进行各种成型操作。

吹制成型
有人工和机械吹制成型两种方式。

人工成型时,手持吹管从坩埚内或池窑取料口处挑料,在铁模或木模中吹成器形。

光滑圆形制品用转吹法;表面有凸凹图案花纹或形状不成圆形的制品用静吹法。

先挑无色料吹成小泡,再用小泡挑颜色料或乳浊料吹成器形的称为套料吹制。

用颜色易熔料粒沾在乳浊套料上,各色自然熔流,可吹成自然景器皿;在颜色料上沾带状乳浊料,可吹成拉丝器皿。

机械成型用于吹制大批量制品。

吹制机受料后自动合铁模吹成器形,脱模后去除帽口即成器皿。

还可采用压-吹成型,先将料冲成小泡(雏形),再继续吹制成器形。

它比单纯用吹制机吹制效率高,质量好。

压制成型
人工成型时,人工挑料剪入铁模,驱动冲头,压成器形,凝固定型后脱模。

机械成型自动化生产,批量大,效率高。

压制成型适用于能退出冲头的口大底小器形制品,如杯、盘、烟缸等。

离心成型
受料在旋转的模子内,由于旋转产生的离心力使玻璃展开并紧贴模子,凝固定型后取出。

适宜于器壁均匀的大型玻璃器皿的成型。

自由成型
又称无模成型。

用人工挑料在窑前反复烘烤修饰或热粘结。

由于不与模子接触,玻璃表面光亮,制品形状线条光滑。

制成品又称窑玻璃制品。

加工
成型后的玻璃器皿须经过退火消除不均衡冷却造成的热应力。

简单造型的普通压制品和窑玻璃制品可以不再进行加工,大多数玻璃器皿成型后都经过各种加工使制品完成造型,具有艺术效果。

加工方式主要有以下几种。

①去除帽口:吹制品在成型后带有帽口,一般采用划痕和局部急冷或急热使沿边裂断(称炸口或爆口),裂断的口边再经磨平和烧熔平滑(称磨口和烘口)。

有的通过火焰沿口边部熔断去除帽口,但常在口边部遗留可感觉的熔头。

②钢化处理:玻璃制品常因遇撞击力超过承受强度而脆裂破碎。

通过热钢化处理或化学钢化处理的制品称钢化玻璃制品,这种器皿具有预应力,抗冲击强度很高。

热钢化处理是将制品均匀加热到接近软化温度,迅速用风吹或油淬使制品表面突然冷却以造成表面冷、中心热的巨大温差。

此时制品中心处于应变温度以上不存在温差引起的应力。

制品表面冷却到室温时,中心处也进入刚性状态,继续冷却就会产生收缩效应引起的应力,最后表面和中心温差消失,表面压应力和中心张应力永久性存在。

化学钢化处理是将制品置于热的钾熔盐中,大离子半径的钾离子与玻璃表面部分小离子半径的钠离子置换反应,钾离子取代钠离子空位造成制品表层玻璃结构受挤,产生压应力。

钢化玻璃制品表面压应力显着提高,抗外力冲击强度明显增大。

表面和中心成分不同的两种玻璃复合的成型制品,冷却后因收缩不同,在玻璃制品表层造成压应力,这种高强度玻璃器皿称三明治玻璃制品。

③琢磨刻花:在制品表面用刚玉磨轮高速磨削玻璃,以产生多种艺术效果。

传统车刻加工有浅刻(又移草花)和深刻。

深刻能刻出不同方向的交叉沟棱,组成各种几何图形,适用于铅晶质玻璃和颜色套料玻璃。

磨削加工还能在玻璃表面琢雕出生动的浮雕图面。

④抛光处理:可用机械抛光、火抛光、化学抛光等方法(见玻璃制造)对玻璃器皿表面进行抛光加工。

⑤毛面失光处理:常用的有喷砂法、酸蚀法和施釉法等。

喷砂法最简单,是用高速空气喷吹石英砂或金刚砂以冲击玻璃表面,不需毛面处理的部位用橡胶、铝皮或铁皮覆盖。

酸蚀法是用氢氟酸、盐酸和氟化铵等液体浸泡或用膏体涂抹,几分钟后玻璃表面即腐蚀失光,得到很细腻的失光玻璃表面。

不需毛面处理的部位可用石蜡、树脂涂覆。

施釉法较简便且应用广泛。

它是将专门设计的釉料与油料拌和,施覆于需要毛面处理的玻璃表面,加热到釉料熔烧牢固。

釉料可以是无色的,也可以加无机颜料而呈各种色彩,分别获得失光毛面和彩饰效果。

⑥彩釉装饰:用油剂或胶剂将无机颜料和易熔玻璃调成浆釉,通过印刷、描绘、喷涂、洒抹、贴花等方法覆盖于玻璃制品表面,然后在变形温度以下加热玻璃制品至釉熔融并显色。

此外,还有堆釉装饰法,用于制作艺术品。

堆釉是把釉粉和粘土或有机物调成釉泥,用工具捏制成各种形状粘在玻璃表面,先加热烧结,再施彩釉或描金,进行二次加热,使器皿呈各种色彩。

全过程靠手工完成。

⑦彩虹装饰:在玻璃制品表面镀一层金属薄膜。

由于薄膜折射率与玻璃折射率不同,产生彩虹色彩的珠光。

⑧描金装饰:将金的有机化合物溶液(又称金水)描绘在玻璃制品表面,加热烧成时有机物分解,金被还原成亮金薄层。

如果玻璃表面粗糙则呈无光金色毛面。

两者都有华贵富丽的效果。

⑨离子扩散着色:将银、铜、金等化合物与高温载物、粘接剂等调成糊状涂覆在玻璃制品表面,加热到玻璃变形温度以下,银、铜、金等离子向玻璃中扩散并呈现黄、红、棕红等颜色。

生产工艺
玻璃器皿生产工艺主要包括:
①原料预加工。

将块状原料(石英砂、纯碱、石灰石、长石等)粉碎,使潮湿原料干燥,将含铁原料进行除铁处理,以保证玻璃质量。

②配合料制备。

③熔制。

玻璃配合料在池窑或池炉内进行高温(1550~1600度)加热,使之形成均匀、无气泡,并符合成型要求的液态玻璃。

④成型。

将液体玻璃放入模具做成所要求形状的玻璃制品,如平板、各种器皿等。

⑤热处理。

通过退火、淬火等工艺,消除或产生玻璃内部的应力、分相或晶化,以及改变玻璃的结构状态。

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