Стеклодувное дело и стеклянная аппаратура для физикохимического эксперимента - Зимин В.С.
Скачать (прямая ссылка):
Трубки диаметром более 20 мм удобнее получать с полых металлических калибров, имеющих толщину стенок не менее 4— 5 мм (быстрее происходит их нагревание и остывание). Узкие трубки с успехом обжимают на целиковых глухих калибрах. Калибры могут быть цилиндрическими (получение трубки циркуляционного насоса, цилиндрического шлифа), коническими (стеклянный ротаметр), треугольными, четырехугольными с округленными углами. Хранить калибры следует в вертикальном положении в специальных чехлах из плотной ткани во избежание их прогибания и царапания. При правильной эксплуатации и бережном хранении с одного калибра можно снять до 15—20 калиброванных трубок. В настоящее время стеклянные калиброванные трубки получают длиной до одного метра при максимальном диаметре 35—40 мм. Получить такие трубки большей длины сложно из-за трудности изготовления более длинного металлического калибра. Немаловажное значение имеет и подбор стеклянных трубок. Трубки должны быть прямыми, равностенными по всей длине и окружности, без возможных пороков в стекле (свили, крупка и т. д.). Широкие калиброванные трубки (диаметромот 18до40мм) удобнее изготавливать из толстостенного стекла (толщина стенок от 1,5 до 3,5 мм), узкие можно получать как из толстостенного, так и из тонкостенного стекла (минимальная толщина стенок от 0,3 до 0,4 мм).
Стеклянную трубку подбирают под калибр с таким расчетом, чтобы внутренний диаметр ее превышал диаметр калибра на
1,5—2 мм для широких трубок и на 0,8—1 мм для узких. Совершенно исключается плотная посадка, потому что при
85
одновременном разогреве трубки и калибра последний, расширяясь, разрывает стекло. Нельзя чрезмерно увеличивать зазор между стенками трубки и калибра, так как при обжатии размягченного стекла по калибру под вакуумом лишнее стекло образует выпуклые продольные линии из наплывов на наружных стенках и неровности на внутренних.
Перед работой калибры и стеклянные трубки следует тщательно промыть растворителями (спиртом, эфиром, ацетоном).
В процессе обжатия стеклянных трубок под вакуумом большое значение имеет температурный режим печи (или пламени горелки). Рабочая температура печи должна превышать верхнюю температуру отжига обжимаемого стекла примерно на 20—25°С и быть постоянной. При правильном подборе температуры металлический калибр во время и после обжатия сохраняет первоначальный стальной цвет.
При-сильном перегреве стекло прилипает к калибру, трубка неминуемо растрескивается, калибр окисляется. В случае небольшого перегрева трубка хотя и не растрескивается, но калибр (это заметно по цвету) значительно окисляется и окалина прочно пристает к стеклу.
Иногда поверхность калибра смазывают тонким слоем типографской краски, чтобы предотвратить возможное прилипание стекла к металлу. Однако при получении точных калиброванных трубок типографскую краску применять нельзя, обжимать следует по чистому калибру.
По окончании обжатия остывание калиброванной трубки должно проходить под вакуумом: или при работающем форвакуум-ном насосе, или (что удобнее) при перепаянной герметично под вакуумом стеклянной перетяжке, соединяющей насос с трубкой. Это необходимо во избежание окисления калибра.
Установка для получения моллированных трубок (рис. 37). Установка представляет собой трубчатую электропечь 5, размещенную в вертикальном положении на площадке специальной станины между двумя колоннами 1 и способную вертикально перемещаться с помощью электромотора. Движение от электромотора через редуктор передается через червячные винты 2, заключенные в колоннах 1. Установка снабжена подставкой 6 и зажимом 3 для крепления стеклянной трубки 8. Трубку через вакуумпровод 4 соединяют с вакуумной системой. Прибор снабжен рукояткой 7 для установки печи на нужной высоте вручную, а также выключателями электропечи.
Скорость перемещения электропечи при обжатии стеклянных трубок составляет 1 см/мин. Температурный режим регулируется приборами ЭПВ (электронный потенциометр) и МР-01 (милливольтметр регулирующий) и контролируется термопарой ХА (хромель-алюмель). Наибольшая температура нагрева печи равна .'800°С. При работе печь устанавливают в крайнее верхнее положение и нагревают до рабочей температуры. Через нижнее отвер-
?6
стие печи вертикально устанавливают и закрепляют в зажимах холодную стеклянную трубку с герметично запаянным в ней калибром. Стеклянная трубка сверху должна иметь отросток с перетяжкой, который соединяют вакуумным шлангом с работающим форвакуумным насосом. Затем включают мотор, и печь, медленно
Рис. 37. Установка для получения моллироваиных трубок:
/— вертикальные колонны; 2 — червяч* ныЙ винт; 8—зажим для трубок; 4—ва-куумпровод: 5—электропечь: 6—подставка; 7—рукоятка; в—трубка.
опускаясь, постепенно разогревает стеклянную трубку, а отсасывание воздуха обеспечивает плотное прилегание стекла к калибру. Для сохранения постоянного температурного режима промежуток между стеклянной трубкой и стенками верхнего отверстия печи должен быть плотно прикрыт толстым слоем (20—30 мм) обожженного асбеста. По окончании обжима печь выключают и освобождают верхнее отверстие от асбеста (для более быстрого остывания), перепаивают ручной стеклодувной горелкой стеклянную перетяжку и отключают все механизмы. В таком положении (под вакуумом) дают трубке остыть. После полного остывания калибра и трубки осторожно разрезают один из ее концов и вынимают калибр. Так как К. Т. Р. (коэффициент теплового расширения) калибра больше, чем у стеклянной 'трубки, он вынимается достаточно легко.
