ПРЕДИСЛОВИЕ

Учебное пособие написано в соответствии с программой, утвержденной Министерством высшего и среднего специального образования СССР.

Книга содержит пять глав.

В главе 1 приведены сведения о свойствах стекла, его механическом составе и марках, используемых при изготовлении лабораторной посуды и изделий. В главе 2 даны сведения об оборудовании стеклодувной мастерской и рабочего места стеклодува. В главе 3 подробно описаны стеклодувные операции общего характера: резка стекла, сгибание и спаивание трубок и др. Такие специфические операции, как развертка краев, изготовление бокового и внутреннего спая, подробно изложены в главе 4 при описании изготовления соответствующих изделий (пробирок, стаканов, насадок и др.). Достаточное внимание в главе 5 уделено обработке стеклянных изделий: шлифовке, впаиванию металла в стекло, нанесению меток и надписей на стекле.

Все главы написаны совместно преподавателем Л. А. Мануйловым и мастером-стеклодувом А. Я. Легошиным. В написании главы 5 принимал участие мастер-стеклодув А. Г. Евсин. В третье издание внесен ряд исправлений по сравнению со вторым изданием. 1

Отзывы и замечания о пособии направлять по адресу: Москва., 101430, ГСП-4, Неглинная ул., д. 29Ц4, издательство «Высшая школа».

ГЛАВА 1. КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ О СТЕКЛЕИ ЕГО СВОЙСТВАХ

Химический состав и свойства стеклаЯ

Началом изготовления стекла и изделий из него надо считат! третье тысячелетие до нашей эры. Впервые стеклянные издели! появились в Древнем Египте и Передней Азии. В нашей стран! . в X—XI вв. на территории современной Украины существовал! стекольное производство. В дореволюционной России стекольна! промышленность была представлена в основном полукустарным! предприятиями. При советской власти началось развитие и техн^ " ческое перевооружение стекольной промышленности. В настояще! время стекольная промышленность является одной из важных от! раслей народного хозяйства. ,I

Стекло представляет собой сплав, состоящий из силикатов мч Таллов, в основном щелочных и щелочноземельных, и кремнезл ма. Стекло является типичным представителем веществ, находл щихся в так называемом стеклообразном состоянии. В отличие о| кристаллических веществ, которые характеризуются строго опря деленной ориентировкой атомов или ионов в- пространстве (криа таллической решеткой), стекло не имеет ярко выраженной крид таллической решетки, хотя и состоит из отдельных микрокристал лических структур. Эти микрокристаллическиеструктура

расположены в толще стекла беспорядочно.]

Стекло и другие вещества, находящиеся в стеклообразном coJ стоянии, обладают следующими свойствами:|

отсутствием строго определенной температурыплавления

(стекло постепенно размягчается, л достаточно плавно переходи! в жидкое состояние);I

изотропностью (свойства стекла в отличце от кристаллине] ских веществ, например горного хрусталя, одинаковы во всех на правлениях);

отсутствием спайности (при раскалывании стекло образует так называемый раковистый излом).I

* Для стекла характерно наличие аномального интервала, т. eJ такого интервала температур, в пределах которого свойства стекла резко меняются (рис. 1).~

В состав стекла входят следующие основные компоненты: кремнезем, силикаты натрия, калия и кальция. Силикаты кальция частично или полностью заменяются в различных специальных

сортах стекла силикатами цинка, бария, магния, свинца и др. В качестве кислотного компонента в стекло добавляют бор- нын ангидрид В2О3. Обычно' состав стекла выражается про-, центным содержанием оксидов, которые в виде силикатов образуют массу стекла. Кремнезем SiO2 является основной составной частью стекла. Его содержание в стекле колеблется' от 60 до 80% -

В состав строительного (оконного) стекла кроме кремнезема входит оксид натрия Na2O, оксид кальция СаО и небольшие количества оксидов магния MgO и алюминия А12О3, содержащихся в сырьевых материалах. Хрусталь и оптичес-

Рис. 1. Схематическая кривая изменения вязкости от температуры:Рис. 1. Схематическая кривая изменения вязкости от температуры:fj — температура отжига, /2 — температура начала размягчения, /3 — <4 — интервал рабочей температуры, 4 — температура разжиженияfj — температура отжига, /2 — температура начала размягчения, /3 — <4 — интервал рабочей температуры, 4 — температура разжижениякое стекло содержат значи

Рис. 1. Схематическая кривая изменения вязкости от температуры:

Рис. 1. Схематическая кривая изменения вязкости от температуры:

fj — температура отжига, /2 — температура начала размягчения, /3 — <4 — интервал рабочей температуры, 4 — температура разжижения

fj — температура отжига, /2 — температура начала размягчения, /3 — <4 — интервал рабочей температуры, 4 — температура разжижения

тельные количества . оксида

свинца РЬО. Обычное бутылочное стекло содержит оксид алюминия Л12О3 и оксиды железа, придающие стеклу буро-желтый (Fe2O3) или грязно-зеленый (FeO) цвет. Для окраски стекла в стекломассу вводят оксиды некоторых металлов. При введении оксида кобальта стекло окрашивается.в синий цвет, оксида марганца — в фиолетовый, оксида хрома —- в изумрудно-зеленый и т. д.

В состав различных марок лабораторного стекла, применяемого в стеклодувном деле, кроме оксидов натрия и кальция входят оксиды калия КзО, магния MgO, алюминия А12О3. В некоторые стекла входят оксиды' цинка ZnO, свинца РЬО, бария ВаО и циркония ZrO2. В табл. 1 приведен процентный состав различных марок лабораторного стекла.

Вязкость (внутреннее трение). Вязкостью‘или точнее коэффициентом внутреннего трения т] называется способность жидкостей и газов под действием внешних сил оказывать сопротивление перемещению одного слоя жидкости относительно другого слоя.

Динамическая вязкость — это сила внутреннего трения, препятствующая перемещению одного слоя жидкости площадью в 1 м и толщиной в 1 м относительно другого такого же слоя, двигающегося со скоростью в 1 м/с (один метр в секунду).

Коэффициент внутреннего трения ц имеет размерность Па-с (паскаль><секунда). В системе СГС г] выражается в пуазах (1 П = "~0,1 Па-с). Так как вязкость определяется силой внутреннего рения между молекулами или агрегатами молекул, то присутствие и жидкой фазе полимерных молекул или пространственных агрега- ов значительно повышает вязкость. Важнейшим свойством стекла

ет»ям«*я1.

оТаблица 1. Химический состав главнейших химико-лабораторных стекол -е

весовых процентах

Марка стекла

SiOs

{ БзОа

1 А120з

MgO

СаО

ВаО

X • &ю

Na2O

К2О

UsO

ZnO

ZrO2

ЕазОз ’

Р2О8

С50-2 (С50-2)

7,0 '

. 35,0;

23,0

14,2'

6,3

'—1

1111

—

—

14,5

С50-1

25,0

30,0

20,0

—

1—

25,0

—

—

—'

—

—1

-—

—-

——ч

ЗС-8 (С48-1)

66,5

23,0

3,0

—

,—

—<

—-

3,7

3,8

—-

—

—

—’

КС-34

67,43

3,9

2,15

2,27

6,3

——

——

12,16

2,65

,—,

2,27

0,86

—

—

ЗС-5 (С49-1)

67,5

20,3

3,5

—

г—,

,—

8,7

1—

।—(

—

—

—

-—1

Ц-32

68,0

——

4,0"

3,0

7,0

,—

—-

14,5

, г

—

*—

—

—

ЗС—49—2 (С52-1)

68,2

19,0

3,5

——

|—

,—

——

4,8

4)5

-^

—

—

—

23 (С89-2)

68,4

2,7

3,9

—

8,5

'—

'1 —

9,4

7,1

—1

—

—

—

—

46 (С47-1)'

68,5

17,2

2,5

'—~

—-

6,8

3,0

.-—I

5,0

——

—

—

29

68.8

1 1 -

3,7

3,5

7,5

3,5

—-

10,0

.—:

—

——

—

АМ-К

71,5

—1

1,3

3,0

7,2

1,5

——

14,5

•1,0

—

-—1,

—

—

——

Л-80

72,0

1,5

2,5

2,5

6,5

—

—-

14,5

0,5

—

"

——

—

2 (С80-1)

72,6

—-1

4,0

1—

8,7

>1

—*—

14,5

—

,.——•

.—

—

846" •

74,0

3,0

3,0

4,0

6,0

—

—.

10,0

•——

——

"

—^

——

—

Ампульное

67,8

'8,0

11,7 .

>—

5,3

•—

—

5.2

—

—•

1—<

—

—

—

НС-1 нейтральное НС-2

73,0 73,5.

4,0 2:5

4,5

3,5

1,0 1,0

7,0 7,0

—

8,5

11,5

2,0 2,0

—

—

ХТ-1 повышенной стойкости .

74,0

7,5

6,3

0,2

0,8

4,2

—

5,0

1,5

0.5

—

—

—

—

Щ-23

60,0

- 2,0

4,0

-

4,0

12,0 9,6

—

2,0

12,0

4.0

—

Щ-26

64,0

—

2,0

—

4.0

4,0

1.0

-—

14,0

2,0

—

Щ-14 Термометрические:

66,0

67,5

7,0

2,0 . ‘ 2,5

4,0

7,0

4,0

7,0

14,0

—

1,0

—

14,0

2,0

—

360

—

»

—

—-

—

’

——

500

72,0

12,0

5,0

—

.. .-с

11,0

11

* —1

—

—

—*

600

1,_

57,0

10,0

21,6

4,5

7,5

Пирекс (П-15)

| 80,7

12,0

1 2,0

—

0,3

— 4

1 -

4,0

1,0

—

—

'

1 ,.

Примечание. Стекла марок 23, Ц-32, КС-34 и 846 в широких масштабах в настоящее время не производятся,, а некоторые. сняты с производства. Тем не менее запасы этих стекол и тдмпя из них еще находятся в эксплуатации. В сковках указаны обозначения. приняты» п э_к-«innHaxvvMim# ппомыш-енноети. . ._..

3

s

g

я

§ м-

E

§ S

о tn *4 »

жения, которые определяются неуравновешенностью сил молеку лярного притяжения в любой точке поверхностного слоя. Количест венной мерой поверхностного натяжения является работа, которук необходимо затратить, чтобы увеличить поверхность на 1 м2. Бди ница поверхностного натяжения (коэффициента - поверхностной натяжения) — Н/м (ньютон на метр).

Под влиянием поверхностного натяжения любая поверхносп стремится сократиться. Этим объясняется то, что жидкость, или расплав, в небольшой массе принимает форму шара, т. е. тела, у ко торого при наибольшем объеме наименьшая поверхность.

Поверхностное натяжение стекла в расплавленном состояние при температуре 1100сС колеблется в пределах 0,02—0,03 Н/м. Ош значительно отличается от поверхностного натяжения воды пре обычной температуре (0,073 Н/м). Вследствие большого поверхно .стного натяжения стекло легко оплавляется, «осаживается» и «пе ремещаегся».

Только благодаря значительной вязкости и поверхностному натя жению стекло можно формовать, придавая ему ту или-иную фор му. При разогревании цилиндрической стеклянной трубки в пронес се размягчения поверхностное натяжение способствует уменьшении поверхности стекла, благодаря этому диаметр трубки уменьшаете? (поверхность при этом сокращается), а края трубки стремятся при убрести сферическую форму, что заставляет отверстие на конце суживаться, а затем и совсем запаиваться. Суммарное поверхност ное натяжение по внешнему периметру больше, чем по внутренне му. Отверстие в боковой части, наоборот, при разогрейе труби расширяется, так как поверхностное натяжение своим воздействи ем уменьшает поверхность, стягивает размягченное стекло в протп поположные стороны от отверстия, увеличивая размер отверстия Отсутствие резких углов и сглаженность стеклянных изделий npi переходе от одной поверхности к другой, находящейся под углом I ней, также является следствием поверхностного натяжения.

Плотность. Плотность -— отношение массы тела к его объему Плотность стекла колеблется в пределах 2,2—7,0 г/см3 (2200— 7000 кг/м3) в зависимости от состава. Чем больше в составе стекл; оксидов тяжелых элементов РЬО, ВаО, тем больше плотность У оптических тяжелых флинтов она доходит до 7,3 г/см3. Плотност! химико-лабораторных стекол не выходит за пределы 2,29— 2,56 г/см3.

Твердость. Для характерйетики твердости можно использоват! сопротивление, которое оказывает материал вдавливанию индика тора (твердого конуса или шарика), или относительную шкалу Мо оса, где материалы расположены в виде ряда, в котором каждьн более твердый материал царапает другой, менее твердый. За едини цу твердости по этой шкале взята твердость наиболее мягких ма терпалов — талька и графита (твердость равна 1). Наиболее твер дый материал — алмаз (его твердость равна 10), твердость корунд; А12О3 равна 9. Твердость стекла колеблется от 5 до 6,7. Наиболе; твердые стекла — это «Пирекс» и кварцевое.

Микротвердость, определяемая по размеру отпечатка алмазной пирамиды под нагрузкой 0,2 кг, для стекла от 40 до 100-102 МПа.

Прочность. Прочность стекла определяется его сопротивлением разрушению. Количественной характеристикой прочности является наименьшее усилие, необходимое для разрушения образца стекла. Определяют предел прочности при сжатии, растяжении и изгибе. Предел прочности для стекла при сжатии равен (4,9-4-19,6) X Х102МПа, при растяжении —(0,354-1) 102 МПа, при изгибе — (0,05-4-0,2) 102 МПа. Наибольшей прочностью обладает стекло при сжатии и наименьшей при изгибе, поэтому толщина участков стекла в местах изгиба должна быть большей. Прочность при сжатии у стекла сравнима с прочностью чугуна, равной (б4-11,8)102 МПа.

Хрупкость. Хрупкость материала определяется заметным отсутствием пластической деформации при разрушении под действием внешних сил. Стекло обладает очень малой, практически незаметной упругой деформацией и является типично хрупким материалом, что ограничивает- его техническое применение. Количественно хрупкость стекла определяется пределом прочности при ударном изгибе (удельная ударная вязкость). Для определения ударной вязкости образец стекла в виде балочки размером 120X25X6 мм устанавливается на две опоры маятникового копра и ударом мед- ведги маятника разрушается. Минимальное усилие, вызывающее разрушение, фиксируется как предел прочности при ударном изгибе. Эта величина колеблется для стекла в пределах 0,0015— 0,0002 МПа.

Тепловое расширение. Поскольку стекло является изотропным материалом, оно одинаково расширяется во всех направлениях. Мерой, определяющей поведение стекла при нагревании, является термический коэффициент линейного расширения (измеряемый в °C-')

«=(/<—/о)/(/оДО,

т. е. отношение увеличения длины образца при нагревании его на ГС к первоначальной длине образца. Линейное расширение стекла имеет большое значение при спаивании различных стекол, при впаивании металла в стекло. Только те спаи стекла со стеклом или с металлом будут прочными и не будут растрескиваться при охлаждении, у которых термические коэффициенты линейного расширения (ТКЛР) близки по величине друг к другу ( табл. 3).

Термическая устойчивость. Термической устойчивостью называется способность стекла без разрушения выдерживать резкие колебания температуры. Максимальная разность температур, которую может выдержать стекло, не растрескиваясь, является мерой термической устойчивости.

При практическом определении термической устойчивости стеклянные палочки длиной 30 и диаметром 4 мм последовательно нагревают до определенной все увеличивающейся температуры, а затем быстро охлаждают, опуская в воду с температурой 20°С. Нагревание и охлаждение производят до тех пор, пока образцы не

Таблица 3. Термические свойства стекла

Марка втекла

к £

о °

Д "О

е

о.

Марка стекла

к 5

О £

7

° ]

АМ-К

130

81

Нейтральное НС-1

150

60

' 23 (С89-2)

120

89

4ь (С47-1)

180 •

48

2 (С89-1)

130

в9

ЗС-5 (C49-I)

180

48

29

14 z

86

ЗС-49-2 (С52-1)

’80

50

ДГ-2

207

54

ЗС8 (С48-1)

180

Л-80

140

88

Л-50

207

55

КС34

135

79

«Пирекс» (П-15)

287

33

846

1с)

62

Кварцевое стекло

>780

5.4

треснут. Наивысшую температуру перепада, при которой образцы еще не трескаются, записывают. Разность между этой температурой и температурой воды 20е С и будет термической устойчивостью (см. табл. 3).

Теплопроводность. Теплопроводностью или коэффициентом теплопроводности К называется количество теплоты, переносимое на определенное расстояние (толшину, длину) через единицу поверхности сечения за единицу времени при разности температур в один градус. Единица теплопроводности — Вт/(м-°С).

Ниже приведены значения теплопроводности ряда веществ.

МатериалТеплопроводность,

Вт/(м • °C)

Стекло: кварцевое 1,38

«Пирекс» 1,09

химико-лабораторное.0,71—0,55

йенское ......0,47

Бумага 0,058

Асбест 0,12

Дерево 0„20

Железо 85,5

Медь . ' 403,0

Серебро 429,0

Стекло имеет сравнительно низкую теплопроводность, медленно остывает, что позволяет выдувать из него различные изделия.

Химическая стойкость. Она имеет большое значение при выборе стекла для производства химической посуды. Химической стойкостью стекла называют его способность противостдять разрушающему действию агрессивных сред — воды, кислот, щелочей. Химическую стойкость стекла выражают отношением убыли в весе навески стекла, которое подверглось в течение определенного времени действию агрессивных сред (воды, кислоты или щелочи), к первоначальной навеске в процентах или к 100 см2 поверхности стекла. Слабее всего противостоит стекло действию воды и щелочей. Увеличение в стекле содержания щелочных оксидов (ЫагО и

Таблица 4. Химическая стойкость стекла

Марка стекла

Химическая стойкость — убыль в весе, мг, иа 100 см2 поверхности при кипячении

в дистиллированной воде в течение 5 ч

в 1 и. растворе H2SO< в течение 3 ч

в 2 и. растворе NaOH в течение 3 ч

Л-80"

0,3—0,5

51,0—59,0

23

0,30—0,84

0,14—0,40

40,0—59,0

ДГ-2

0,00—0.16 .

0,16-0,18

63,0—66,0

ЗС-5 (С49-1)

0,3—0,35

0,8—1,00

88,0—90,0

Ц 32

0,5—0,9

0,38—0,45

12,0—20,0

Кварц*

1,0—1,3

Потерь нет

60,0—65,0

КзО) уменьшает химическую стойкость стекла. Добавки оксидов свинца, цинка, циркония, магния, бария, борного ангидрида ц т. д. повышают химическую стойкость стекла. Особенно сильно увеличивает химическую стойкость стекла добавление диоксида циркония (табл. 4).

Водостойкость термометрических и медицинских стекол определяется по ГОСТ 19809—74 путем кипячения измельченной навески стекла (2 г) в 50 мл воды в течение часа с последующим титрованием ее 0,01 н. раствором НС1. Число миллилитров 0,01 н. раствора НС1, прошедшее па титрование, навески в 1 г, и будет мерой водостойкости стекла. В зависимости от количества миллилитров 0,01 и. соляной кислоты стекла разделяются на пять гидролитических классов (табл. 5).

Таблица 5. Классификация стекол по гидролитическим классам

Гидролитический класс

Свойство

Водостойкость (число мл 0,01 н. НС1. мл/г)

I

Не изменяемые водой

0,0—0,32

II

Устойчивые

0,32—0,65

III

Твердые аппаратные

0,65,—2,8

IV

Мягкие аппаратные

2,8—6,5

V

Неудовлетворительные

Более 6,5

Примечание. Химико-лабораторное стекло относится в основном ко II и III классу.

Лабораторные стекла, применяемые для стеклодувных рабрт

Все марки стекла, применяемые для стеклодувных работ, можно разделить на две группы: I — мягкие с содержанием щелочных ^ло/ИДОВ б°лее Ю%; II — твердые с содержанием щелочей менее Химический состав лабораторных стекол дан в табл. 1.

- К первой группе относятся стекла следующих марок: 23, 2, 29, АМ-К, Л-80, КС-34 и термометрические 360 и 500. Стекла этих’

сортов хорошо обрабатываются на стеклодувной горелке и хорошо режутся горячим способом. Обработка их, как правило, не требует кислородного дутья. Стекла с большим содержанием щелочных окислов при длительном нагревании расстекловываются, но приобретают первоначальный блеск при внесении в пламя поваренной соли. В «мягкие» стекла хорошо впаиваются металлы. Недостаток этих стекол — небольшая термическая устойчивость. Изделия из мягких стекол требуют немедленного отжига.

Ко второй группе относятся стекла с пониженным содержанием щелочных окислов: 846, нейтральное, ЗС-5 (С49-1) , 46 (С47-1), ампульные (НС-1 и НС-2), ЗС-8 (С48-1), ЗС-49-2 (С51-1), ДГ-2, Л-50 и стекло типа «Пирекс»,. Они более тугоплавки. Температура размягчения их выше 580сС. Эти стекла обрабатывают на стеклодувной горелке с применением кислородного дутья. По сравнению с мягкими стеклами они обладают большой термостойкостью. Ниже приводятся краткие характеристики основных видов мягких и твердых стекол.

Мягкие стекла. Долгое время наиболее распространенным лабо- I раторпым стеклом было стекло 23. Его рецептура была разработа- ; на академиком В. В. Тищенко, оно обладало невысокой температу- ‘ рой размягчения, что давало возможность обходиться без кислород- ; НОГО дутья. :

В настоящее время оно заменено стеклами 29 и Л-80. Эти стекла хорошо шлифуются и притираются. В них достаточно хорошо впаивается платина, хуже — медь и ее сплавы. Плавиковая кислота при травлении образует на этих стеклах глубокие и резкие борозды. Как правило, из мягких стекол изготовляют мерную посуду. Эти стекла имеют способность расстекловываться, хотя многие из них при введении в пламя тампона с поваренной солью приобретают первоначальный вид. Стекло Л-80 по составу идентично стеклу Б-2, только в стекле Л-80 часть оксида кальция заменена оксидом магния. Сходными свойствами обладают стекла АМ-К и 2.

Одно время были распространены мягкие стекла с повышенной химической стойкостью и водостойкостью, которая достигалась введением в состав стекла диоксида циркония. Это стекла ЦЛ, ЦЛ-32, КС-34. Их называют циркониевыми. По свойствам они схожи со стеклами 29, 23 и Л-80. В настоящее время химико-лабораторную посуду не вырабатывают из этих стекол. Указанные стекла хорошо спаиваются друг с другом, так как имеют близкие термические коэффициенты линейного расширения.

Все притирочные работы производят с мягкими стеклами только после отжига.

Твердые стекла. К этой группе можно отнести следующие стекла: 46, ампульное, нейтральное, НС-1, Л-50, ДГ-2, 846, а также группу «молибденовых» стбкол и группу «жаропрочных» стекол.

Нейтральное стекло обладает сравнительно высокой температу-

рой размягчения (600°С) и устойчиво к агрессивным средам и воде, применяется для изготовления медицинских ампул. Для той же цели применяют ампульное стекло. Близкими по свойствам являются стекла Л-50, ДГ-2 и 8J6 (последнее не имеет в настоящее время широкого распространенья). Эти стекла режутся горячим способом. Они более термостойки и меньше растрескиваются при охлаждении, чем мягкие стекла Л-80 и 29.

Нейтральное, а также твердые стекла других марок иногда рас- стекловываюгся при длительном нагревании, по не восстанавливают первоначальный вид при внесении в пламя поваренной соли. При работе с этими стеклами требуется кислородное дутье.

В группу так называемых «молибденовых» стекол входят стекла марок 46 (С47-1), ЗС-8 (С48-1, С48-2), ЗС-5 (С49-1), ЗС-5К (С49-2, С-50-1, С50-2, С50-3), Л-100 (С50-4), УТ-i (С50-7), ЗС-49-2 (С52-1), широко используемые в электровакуумной промышленности. Эта группа стекол имеет термический коэффициент линейного'' расширения а= (47-4-52) 107 СС~', близкий к температурному коэффициенту линейного расширения молибдена (« = 55-ПС7 °C '). Из них наибольшим признанием у стеклодувов пользуются стекла 46 (С47-1), ЗС-5 (С49-1), ЗС 8 (С48-1), ЗС-49-2 (С52-1).

Все молибденовые стекла обладают высокой механической прочностью и термической устойчивостью, изделия из них красивы. Кроме того, стекло указанных марок не расстекловывается при длительном нагревании и не растрескивается, у него значительно меньший коэффициент линейного расширения, чем у мягких стекол. Изделия из молибденовых стекол можно ремонтировать, запаивать трещины, припаивать заплаты, чего нельзя сделать с изделиями из стекол 23, 29, Л-80 и др. Они хорошо шлифуются после отжига. В указанные сорта стекол хорошо впаивается молибденовая проволока, откуда эти стекла и получили название молибденовых. Эти стекла плохо поддаются резке горячим способом и не спаиваются со стеклами других марок, плавиковой кислотой травятся довольно хорошо, тугоплавки и требуют кислородного дутья. Несмотря на целый ряд положительных ка-- чсств, молибденовые стекла менее химически стойки, "чем другие. При хранении в неблагоприятных условиях (влага, пары кислот) они легко выщелачиваются и выветриваются.

К «жаростойким» стеклам относятся стекла типа «Пирекс» П-15. Их выпускают на отечественных заводах. К ним относятся и стекла зарубежного производства типа «Симакс» (Чехословакия), «Газотерм» (ГДР), «Дюран» (Англия) и др. Эди стекла наиболее термостойки, тугоплавки и обладают достаточной механической прочностью. Жаростойкие стекла отличаются большой химической стойкостью, при их обработке требуется кислородное дутье, со стеклами других сортов они не спаиваются, металлы впаиваются в них труднее, чем в стекла других сортов, они не градуируются с помощью плавиковой кислоты, при длительном нагревании могут расстекловываться (введение поваренной соли в пламя горелки не восстанавливает первоначальный блеск и прозрачность). Впервые

эти стекла стала выпускать американская фирме «Корнинг» под названием «Пайрекс» (в нашей литературе утвердилась транскрипция «Пирекс»).

Материалы для стеклодувных работ

К таким материалам относятся полуфабрикаты, изготовляемые на стекольных заводах.

Цилиндрические трубки. Это наиболее распространенный материал для стеклодувных работ. Они имеют внутренний диаметр 3—60 мм, толщину стенок 0,8—2,5 мм в зависимости от диаметра трубки. Стеклянные трубки диаметром 15—20 мм и сравнительно малой толщины стенок называют пробирочным стеклом. Из него изготовляют пробирки.

Соломка. Это цилиндрические трубки с внутренним диаметром 0,03—3,0 мм.

Крановые трубки.. Это цилиндрические трубки с толстыми стенками. Внутренний диаметр их колеблется от 10 до 30 мм, а толщина стенок — от 2,5 до 4,0 мм. Используются при изготовлении крановых муфт.

Капиллярные трубки. Это толстостенные трубки с малым капиллярным просветом, диаметр внутреннего отверстия которых 0,01— 2 мм. Применяются для производства термометров, микробюреток и др.

Барометрические трубки. Они в отличие от капиллярных имеют несколько больший диаметр внутреннего отверстия (1,5—4 мм), их применяют в приборах с ртутным наполнением, а также для изготовления пробок и заглушек.

Штабики. Это сплошные стеклянные палочки различного диаметра. Из них изготовляют мешалки, стеклянные палочки и лопатки, бусинки для бюреток, заглушки для резиновых шлангов и крановые пробки. Все виды стеклянных цилиндрических трубок носят название стеклянного дрота.

Цилиндрические заготовки. Это стеклянные трубки с запаянным с одного конца полукруглым дном. Внутренний диаметр заготовок колеблется от 40 до 200 мм, а длина — от 0,5 до 1 м. Эти заготовки служат для изготовления стаканов, мерных цилиндров и колб большого объема.

Дефекты и пороки стекла

Качество изготовленных стеклянных изделий зависит прежде- всего от качества исходного сырья или полуфабриката, поэтому для стеклодувных работ следует брать только те материалы (стеклянные трубки, заготовки), которые не имеют пороков и явно выраженных дефектов. Дефекты и пороки в стекле могут образе ваться как в процессе варки стекломассы, так и в процессе изго товления стеклянных трубок и заготовок. Наиболее распространенные пороки стекла (рис. 2) названы ниже.j

*

77/2 J У 56

7

7

Рис. 2. Пороки стекла

Пузырь (1)—плоская полость в стекломассе, заполненная газом или воздухом. Образуется при неполном удалении газов из расплавленной, стекломассы.

Мошка — мелкие пузыри, образующиеся при неполном удалении газов из стекломассы. ,

Свиль (2)— слоистость или волнистость стенок трубки. Свиль образуется при неполной гомогенизации расплавленной стекломассы.

Шлир (3)—вкрапление в стекломассу капель. стекла иного химического состава. Обычно шлир образуется при реакции сырьевых материалов с футеровкой стекловаренной печи, продукты которой в виде капель попадают в расплавленное стекло.

Камень (4) — твердые включения в стенках стеклянной трубки, например кусочки шамота, попавшие в стекломассу из ванны или стекловаренного горшка.

Крупка (5) — отдельные зерна кварцевого песка, не растворившиеся в расплавленной стекломассе. Стекло с камнем или крупкой при обработке легко растрескивается.

Хальмоз (пенка) — грязноватые или белесоватые пятна на поверхности стекла. При варке стекла легкие частицы, попадающие в стекломассу из шихты или припаса, скапливаются на поверхности расплава и, как правило, удаляются. При неполном их удалении на поверхности стеклянных изделий образуется пленка.

Рух (6, 7) — потеря прозрачности стекла при варке или обработке. Рух иначе называют заруханием или расстекловыванием стекла. Зарухание, или расстекловывание, представляет собой процесс кристаллизации силикатов из стекломассы при очень медленном охлаждении стекла. Расстекловывание происходит также при Длительном нагревании стекла на пламени газовой горелки. В месте разогрева стекло мутнеет, а поверхность его становится шероховатой.

Различные сорта лабора. торного стекла обладают неодинаковой склонностью к рас- стекловыванию. Легче всего

расстекловывается стекло 23.

Рис. 3. Дефекты вытяжки стеклянных * Почти не расстекловываются трубокпри обработке молибденовые

стекла. Часто процесс расстекловывания и образование непрозрачной поверхности стекла происходит в результате выгорания щелочных оксидов и связанного с этим изменения соотношения компонентов в стекломассе. В этом случае введение в пламя стеклодувной горелки солей щелочных металлов (поваренной соли) часто полностью осветляет зарухшую поверхность стекла, придавая ей первоначальный блеск.

При неправильном хранении стеклянных трубок помутнение их поверхности, схожее с заруханием, может произойти в результате выветривания под воздействием паров воды, кислот или щелочей. Такое помутнение легко исчезает при нагревании стекла в пламени горелки. Еще лучше при нагревании в пламя горелки внести палочку с тампоном, пропитанным раствором поваренной соли.

К числу дефектов, связанных с процессами изготовления стек- I лянного дрота, относятся следующие (рис. 3): разнотолщинность стенок трубки как в сечении, так и по длине (/); конусность трубки (т. е. различный диаметр трубки по длине); граненность (2) сечения трубки (трубки в сечении имеют форму многогранника); эллипсоидность (3). Как правило, бракованный дрот или заготовку не используют при изготовлении стеклянных изделий. Только в отдельных конкретных случаях стеклянные трубки с тем или иным дефектом могут быть использованы в работе.

Термическая обработка стекла

При быстром нагревании и охлаждении в стекле возникают внутренние напряжения, которые вследствие неравномерного распределения в толще стекла снижают прочность изделий. Изделия могут самопроизвольно растрескаться, а припаянные детали — отпаяться. Может также образоваться посечка — большое количество мелких поверхностных трещин. При медленном охлаждении внутренние остаточные напряжения не сохраняются. В целях предупреждения возникновения внутренних напряжений и для снятия уже возникших стеклянные изделия подвергают отжигу, т. е. нагреванию до температуры отжига с последующим медленным охлаждением. Нагретое до указанной температуры изделие выдерживают при этой температуре определенное время.

Температура отжига имеет верхний и нижний пределы. Для стекла марки 23 верхний предел равен 530± 10°С, а нижний.— 410+ 10'С. Оптимальные температура и время отжига зависят от толщины стенок стеклянных изделий (табл. 6).

I®

Таблица 6. Оптимальный режим и время отжига для стекла типа «Пирекс»

Толщина стенок изделия, . мм

Температура отжига, °C

Время отжига

Толщина стенок изделия.

Температура отжига, °C

Время отжига

25,5 13,0

6,4

510

532

553

4 ч

1 »

15 мин

3,2

1,5

575

590

3 мин

14 с

Таблица 7. Температура размягчения и отжига основных марок лабораторных стекол

г

Отжиг

Температура -

время

время охлаждения.

Марка стекла

размягчения»

температура

выдержки при температуре

°C

отжига, ч

Л-80; 23; 2; 29

490—,570

470—540

3

. 8

Ц-32; КС-34

495—590

480—550

3

8

АМ-К

510—600

490—550

2 -

8

Нейтральное НС-1

580—630

490—550

3

8—10

10

846; 46 (С47-1)

580—600

500—550

4

ЗС-5 (С49-1); ЗС 49-2 (С52-1)

* 560—580

500—530

-

’ • 10

ВС-8 (С48-1); АГ-2

550—610

490-500

10

Л-50

646

540—560

3—4

10

10

«Пирекс»

574—620

570—580

।4

В табл. 7 приведены средняя оптимальная температура и время отжига для лабораторных стеклянных изделий. Тонкостенные изделия выдерживаются при температуре отжига значительно меньше времени, чем толстостенные. Обычно изделие отжигают на не очень горячем пламени горелки, затем помещают в муфельную печь, где выдерживают при температуре отжига некоторое время и охлаждают, не вынимая из муфельной печи.

Процесс, при котором внутри охлажденного стекла достигается равномерное распределение остаточных напряжений, называют закалкой. Правильно закаленное стекло обладает по сравнению с незакаленным повышенной механической прочностью. Закалку стекла применяют при производстве автомобильных смотровых стекол и др. В стеклодувной практике закалка не имеет практического значения.

ГЛАВА 2. ОБОРУДОВАНИЕ СТЕКЛОДУВНОЙ МАСТЕРСКОЙИ РАБОЧЕГО МЕСТА

х § 1. Помещение для стеклодувных работ

Как показывает сложившаяся практика, для обучения стеклодувному делу необходимо иметь стеклодувную мастерскую минимум на пятнадцать рабочих мест. Помещение дЬлжно быть просторным и удобным для работы. Площадь мастерской должна быть не менее 50 м2, а высота 3—3,5 м. Рабочие столы должны . быть расположены таким образом, чтобы свет падал сзади или сбоку. Пол мастерской покрывают линолеумом или хлорвиниловой плиткой. При таком покрытии уменьшается вероятность того, что упавшая на пол стеклянная деталь разобьется. Расстояние между горелками на рабочих местах должно быть не менее 125 см.

Кроме рабочего зала необходимы несколько подсобных помещений меньшей площади. В одном из них размещают шлифовальный, заточный и сверлильный станки, а также станок для резки трубок, бутылей и заготовок. В другом изолированном от мастерской помещении устанавливают компрессоры и, наконец, в третьем, оборудованном вытяжными шкафами, производят градуировочные работы.

Во всех помещениях мастерской двери и окна должны открываться наружу. В рабочем помещении необходймо иметь стеллажи для хранения заготовок, инвентаря и готовых изделий, а также вертикальные стойки для хранения стеклянного дрота.

.К рабочим местам подводятся газ, воздух и кислород. Обычно пользуются газом от городской сети, имеющей избыточное давление (140-ь 150) 9,8 Па (140—150 мм вод. ст.), или баллонным газом пропаном. Баллоны с газом размещают снаружи здания в металлической запирающейся будке, откуда газ по трубам через редуктор подается в помещение стеклодувной мастерской.

Баллоны с кислородом снабжены редуктором и устанавливают снаружи здания в металлической запирающейся будке, где их крепят железными крюками. Кислород из баллонов подается в рабочее помещение по металлическим трубкам высокого давления на распределительный щит, расположенный на одной из степ мастерской. От распределительного щита кислород через редуктор поступает к каждому рабочему столу. ■

Газ, воздух, кислород подаются к горелкам через соответствующие отростки на магистрали резиновыми шлангами высокого давления. Обычно эти шланги крепят под верхней доской стола и выводят через отверстия или вырезы в крышке стола около горелки. Вся подводка газа и кислорода должна быть проведена согласно правилам Госгортехнадзора. Редуктором регулируют также подачу кислорода от щита к горелке.

Трубопроводы, подводящие к столу газ, воздух и кислород, должны монтироваться на стене и быть окрашены в различные цвета: газ — в желтый, кислород — в голубой.

В помещении мастерской должна быть вытяжная и приточная вентиляция. Над каждым столом необходимо установить зонт, соединенный с каналом вытяжной вентиляции, для удаления дыма и продуктов горения. Для приточной вентиляции могут быть использованы центробежные вентиляторы типов ЦЧ и Ц. Желательно устанавливать в помещении мастерской кондиционеры для поддержания постоянной температуры воздуха.

В одном из подсобных помещений устанавливают компрессоры такой мощности, которая обеспечивала бы избыточное давление воздуха у горелки (2004-300)9,8 Па (200—300 мм вод. ст.). Для равномерной подачи воздуха устанавливают ресивер, вместо которого можно использовать достаточно прочную и герметичную емкость или, в крайнем случае, пустой стальной баллон. В баллоне высверливают два отверстия с резьбой, куда ввертывают короткие трубопроводы. На одном (верхнем) выходе монтируют манометр и пружинный предохранительный клапан типа ПСК, устанавливаемый на давление не выше 0,06 МПа (0,6 атм).

Емкость для выравнивания давления (ресивер) лучше снабдить двумя электроконтактными манометрами ЭКМ-1, один из которых отрегулирован на максимальное избыточное давление (но не свыше 0,06 МПа), а другой — на минимальное. Электроконтактные манометры через систему реле МКЦ-48 или ПЭ-6 соединены с катушкой магнитного пускателя компрессора. При повышении давления выше максимального электроконтактный манометр выключает компрессор, а при падении избыточного давления ниже минимального включает его.

При работе с кислородом систему, подающую воздух, снабжают масляными фильтрами.

Кроме дневного освещения мастерскую необходимо оборудовать люминесцентными лампами. Для специальных работ (пайка металла со стеклом) можно использовать настольную лампу с ре7 флектором.

В смежном помещении должны находиться металлические столы для муфельных печей. На металлическую поверхность стола кладут листовой асбест, а затем устанавливают муфельные печи с различной емкостью печного пространства, лучше с автоматической регулировкой'температуры. Муфельные печи необходимы для отжига готовых изделий. Над столом, где расположены муфельные печи, устанавливают мраморный щит с магнитными пускателями для каждой печи. При отсутствии смежного помещения печи устанавливают в помещении мастерской.

В помещении для механической обработки стекла устанавливают несколько шлифовальных станков (обычно четыре)—два горизонтальных шпиндельных, на шпинделе которых крепят различные сменные детали для шлифовки и притирки изделий (рис. 4), Два вертикальных шпиндельных с чугунными планшайбами (рис. 5), .19

Рис. 4. Горизонтальный шпиндельный станок для шлифовки и притирки стеклянных изделийРис. 4. Горизонтальный шпиндельный станок для шлифовки и притирки стеклянных изделийРис. 5. Вертикальный шпиндельный станокРис. 5. Вертикальный шпиндельный станокРис. 6. Станок для резки стеклаРис. 6. Станок для резки стекла

Рис. 4. Горизонтальный шпиндельный станок для шлифовки и притирки стеклянных изделий

Рис. 4. Горизонтальный шпиндельный станок для шлифовки и притирки стеклянных изделий

Рис. 5. Вертикальный шпиндельный станок

Рис. 5. Вертикальный шпиндельный станок

Рис. 6. Станок для резки стекла

Рис. 6. Станок для резки стекла

станок для резки стекла с корундовым _или алмазным диском (рис. 6). Диски так! же можно крепить на гори! зонтальном шпиндельном станке. В мастерской уста-4 навливают также настоль! ный сверлильный станок дл J сверления отверстий в стек! ле. Кроме того, необходимо] иметь заточный станок с вертикальным корундовым крутом для заточки инструментов.

В помещении для градуировки кроме -вытяжных шкафов находятся соответствующая посуда и реактивы для нанесения рисок. Рабочие и подсобные помеще-; ния мастерской должны; иметь противопожарный инвентарь, ящик с песком и совком, пенный (ОП-3, ОП-5) и углекислотный (ОУ-2, ОУ-3, УП-1, У П-2) огнетушители. В мастерской хранятся аптечка с перевязочными материалами, дезинфицирующие средства, препараты от ожогов, раствор соды и другие медикаменты для оказания пострадавшим первой помощи.

Рабочее место

Рабочий стол — основное рабочее место стеклодува. Это деревянный стол высо- 1 той 80—85 см и длиной 150 см. В учебной, а также во многих производственных мастерских стол делают длиной во всю стену или простенок. Такой длинный . зтол имеет несколько рабочих мест. В дальнейшем под столом для стеклодувных работ следует также подра-

зумевать рабочее место на общем столе. Стол, как и каждое рабочее место, должен иметь тумбочки (как у письменного стола) с выдвижными ящиками для чертежей, инструмента, материалов и готовых изделий. В правом дальнем углу стола устанавливают вертикальный ящик для хранения необходимого запаса стекла. По краям стола, кроме обращенного к работающему, должны быть вырезаны бороздки, чтобы стеклянные изделия не падали на пол. В некоторых случаях задние и боковые стенки оборудуют невысокими бортиками.

Поверхность стола покрывают дюралюминиевым листом толщиной 1 —1,5 мм или листом белой жести, который прибивают к крышке. Сверху этого покрытия кладут листовой асбест толщиной 2—4 мм. Он не должен доходить до края стола, обращенного к работающему на 10—12 см. Можно пользоваться асбестированным .паронитовым листом.-*-

В правом и левом углах помещают деревянные штативы с прорезями для инструмента, заготовок и изделий. С наружной сторо- .ны левой тумбочки прибивают крючки, на которые вешают металлические развертки, крючки для горячей резки стекла, пинцеты, ножницы и др. На середине края стола, обращенного к стеклодуву, устанавливают горелку. Подводку газа, кислорода и воздуха к горелке монтируют под столом и выводят ее к горелке через дрорези и отверстия в крышке стола. На столе в правой и левой [астях помещают в штативах необходимый для работы инструмент, У стола должна находиться металлическая урна для -стеклянного боя, а перед столом — табуретка (лучше винтовая), на которой си- цп ’работающий. Высота табуретки должна обеспечивать нормальное (без напряжения) положение стеклодува при работе, т. е. должна быть такой, чтобы нижняя граница грудной клетки приходилась над краем стола, а локти могли свободно опираться на поверхность стола.ч

Горелки

В стеклодувной практике применяют следующие типы горелок: стационарную и ручную для простых стекол, лабораторную (Бунзена или Теклю) и для обработки кварцевого стекла. Наиболее распространена стационарная трехкрановая горелка для обычных (не кварцевых) стекол (рис. 7). Она состоит из следующих частей: основания 1, корпуса 9, который через шток 10 посредством шарнира 11 соединен с основанием горелки. Основание горелки крепят к столу болтами. Шарнирное соединение позволяет менять положение горелки относительно стола. По патрубку подают газ-, который* проходя через решетку 6 для выравнивания скорости газа, попадает в сопло 8 и у выхода из сопла сжигается. В патрубок 4 поступает сжатый воздух, а в патрубок 3 — кислород", смешивающийся с воздухом в камере смешения 5, а в патрубок 2— горючий газ. Обогащенный кислородом воздух является окислителем в процессе горения газа. На всех патрубках устанавливают запорные системы

(краны), позволяющие регулировать подачу газа, воздуха или кислорода.

Все патрубки соединяют с основными питающими магистралями резиновыми шлангами, которые крепят под столом хомутиками. Основная часть горелки, предназначенная для получения необходимого размера и характера пламени, ■— это выходное сопло обогащенного воздуха 7, иначе дуванчик, или одуванчик. Чем больше диаметр выходного от

верстия одуванчика, тем Рис. 7. Схема стационарной горелкибольше размер пламени,

и наоборот. К горелке прилагают набор сопл се разным диаметром отверстий. Для получения небольшого острого пламенИ-Применяют сетчатые одуванчики, изготовляемые из кварцевого стекла с диаметром отверстий 0,2—0,3 мм.

Отечественная промышленность серийно выпускает двухкр’ано- вые горелки (рис. 8), не рассчитанные на работу с тугоплавкими стеклами («Пирекс», ЗС-5, ЗС-8 и др.), с набором из трех сопл разного диаметра. Ручная стеклодувная горелка может быть как металлической, так и стеклянной, изготовленной самим стеклодувом. Обычно э^о двухкрановая горелка с кранами для подачи газа и воздуха. При работе ручную горелку подключают к соответствующим шлангам и зажигают, направляя затем пламя на соответствующее место заготовки или изделия-. Для получения узкого пламени одуванчики делают с большим количеством отверстий. Этими горелками удается спаивать стеклянные трубки диаметром до 25 мм. Их хранят в тумбочке у рабочего места.

Для обработки кварцевого стекла применяется специальная горелка (рис. 9), которая отличается от вышеописанных тем, что в нее подается только горючий газ и кислород. Эта горелка имеет два одуванчика: в ее нижнюю часть подается газ и кисло

род, а в верхнюю — то же, что и в обычную горелку. Температура пламени горелки для обработки кварцевого стекла достигает 2200° С.

Лабораторные горелки (рис. 10) также могут быть использованы для ряда стеклодувных работ (сгибание и растягивание и др.). При работе на обычных горелках применяют насадки, которые надевают на верхнюю часть горелки (рис. 11). Длинная большая насадка дает широкое небольшой толщины пламя, удобное для сгибания стеклянных трубок.

Рис 8. Ручная стеклодувная горелкаРис 8. Ручная стеклодувная горелкаРис. 9. Горелка для обработки кварцевого стеклаРис. 9. Горелка для обработки кварцевого стеклаРис. 10. Лабораторные горелки Теклю (/) и Бунзена (2)Рис. 10. Лабораторные горелки Теклю (/) и Бунзена (2)

Рис 8. Ручная стеклодувная горелка

Рис 8. Ручная стеклодувная горелка

Рис. 9. Горелка для обработки кварцевого стекла

Рис. 9. Горелка для обработки кварцевого стекла

Рис. 10. Лабораторные горелки Теклю (/) и Бунзена (2)

Рис. 10. Лабораторные горелки Теклю (/) и Бунзена (2)

Пламя стеклодувной горелки — основная рабочая область, в которой производят все работы по горячей обработке стекла. В пламени горелки можно выделить три основные зоны (рис. 12). Внутренний конус 1 пламени называют восстановительной зоной, имеющей сравнительно невысокую температуру (на рисунке указа-' ны примерные температуры разных областей пламени). За восстановительной зоной располагается зона полного сгорания 2 с высокой температурой; наружный конус пламени называют окислительной зоной или зоной догорания 5. Температура этой зоны несколько ниже, чем температура зоны полного сгорания. Последняя ха-

Рис. 11. Насадка на газовуюгорелку

Рис. 12. Структура пламениРис. 12. Структура пламенирактеризуется избытком кислорода. Обрабатываемое в пламени горелки стекло должно помещаться на границе окислительной зоны и зоны полного сгорания. В этом мес-i те пламя имеет равномерно высокую темпе-1 ратуру и обрабатываемое изделие равномерно обогревается. Увеличение содержания кислорода в смеси с воздухом увеличивает температуру пламени и уменьшает восстановительную зону.

Рис. 12. Структура пламени

Рис. 12. Структура пламени

Нормальное пламя для работы со стеклом должно быть синевато-фиолетового цвета с отчетливо выделяющимся голубовато-зеленым ядром. При недостатке воздуха пламя приобретает желтый цвет из-за образования- пестревших частиц восстановленного углерода. При очень слабой подаче воздуха пламя делается коптящим. Желтое

и' коптящее пламя имеет более низкую температуру и не годится для стеклодувных работ. При избытке воздуха может произойти отрыв пламени (пламя появляется в нескольких сантиметрах от горелки), что также нежелательно, так как это неустойчивое пламя при незначительном колебании воздуха может погаснуть и помещение начнет заполняться газом. Если факел пламени горелки надо увеличить, то увеличивают одновременную подачу воздуха (кислорода) и газа, если факел надо уменьшить, уменьшают их подачу.

Основной инструменти материалы для стеклодувных работ

Инструмент для резки стекла. Для резки стекла применяют следующие инструменты.

Механический станок. Это станок со стальным твердо- - сплавным корундовым или алмазным диском (см. рис. 6) с острыми, хорошо заточенными краями. Твердосплавный и стальной диск при резке стеклянных трубок дают ровную круговую трещину. Поэтому обе половинки разрезанной диском трубки имеют ровные торцовые края и могут быть использованы для дальнейшей работы. Алмазный диск непосредственно разрезает стекло на две части. Механический станок применяют при массовом изготовлении стандартных деталей из стеклянных трубок.

Ножи для резки стекла. Их-применяют в виде пластинок из твердых сплавов толщиной 1—5 мм (рис. 13). Края этих пластинок затачивают под утлом в 45°. Заточенную твердосплавную пластинку припаивают медью к стальному стержню с выбранной по длине канавкой 1. Удобно пользоваться ножом с заменяемой твердосплавной пластинкой 2: При этом пользуются стальным; стержнем с прорезью по его длине. В эту прорезь и вставляют

пластинку из твердого сплава. Конец стержня с прорезью имеет резьбу, которая входит в металлическую муфту, также снабженную изнутри резьбой. Муфта надета на деревянную ручку с отверстием внутри. Наверху ее имеется шайба. В прорезь вставляют твердосплавную пластинку, которая поворотом ручки плотно прижимается к шайбе и оказывается прочно зажатой. При отсутствии твердосплавной пластинки можно применять ножи, изготовленные из твердой инстру-. ментальной стали, например из толстого полотна для ножовок.

Для изготовления ножа из но-

жовочного полотна на корундовом точиле (диске) сначала

Рис. 13. Ножи из Рис. 14. КрючокРис. 13. Ножи из Рис. 14. Крючоктвердых сплавов для резки стеклатвердых сплавов для резки стекладля резки стекладля резки стекласравнивают зубцы на по- _

Рис. 13. Ножи из Рис. 14. Крючок

Рис. 13. Ножи из Рис. 14. Крючок

твердых сплавов для резки стекла

твердых сплавов для резки стекла

для резки стекла

для резки стекла

лотне, а затем его быстро затачивают с обеих сторон под углом в 45°, так чтобы на режущей поверхности образовались очень мелкие зазубрины, легко различимые под лупой. Нож с гладкой заточкой не будет резать стекло. Можно пользоваться для резки стекла также напильниками с мелкой насечкой или надфилями. Лучшие результаты дают ножи из твердых сплавов, образующие

при резке узкие и глубокие надрезы.

Крючки для резки трубок б о ль-шо г о ди аметр а (более 25 мм). Их изготовляют из мягкой железной проволоки диаметром 3—7 мм в виде полуокружностей соответствующих диаметров и закрепляют в деревянных ручках (рис. 14).

Станок для горячей резки (рис. 15). Он состоит из деревянной или пластмассовой подставки / с двумя стойками 2 из изоляционного материала, находящимися на расстоянии 40—100 мм друг от друга. На концах стоек находятся фарфоровые ролики 3, на которых крепится нихромовая или вольфрамовая проволока 4 диаметром 1—-3 мм или лента толщиной 0,2—0,3 мм, шириной 2 мм и длиной около 150 мм. К проволоке подводят' от понижающего трансформатора раскаляющий ее ток напряжением 12 В. При резке раскаленной проволокой вследствие перепада температур между внешней и внутренней сторонами трубки образуется кольцевая тре- Щпна.

Станок для холодной резки трубок (рис. 16). Он состоит из металлической подставки 7, на которой вертикально закреплена металлическая пластина 2 толщиной 8—10 мм. В пласти- ве сделана прорезь с углом 35—40°, в нижней части которой впаян кристаллик алмаза, корунда или кусочек твердосплавного материа-

Рис. 16. Станок для холод ной резки трубокРис. 16. Станок для холод ной резки трубокРис. 15. Станок для рсзк; нихромовой проволокой

Рис. 16. Станок для холод ной резки трубок

Рис. 16. Станок для холод ной резки трубок

ла 3. Трубку, которую нужно разрезать, кладут в прорези и вращением наносят на ней кольцевую борозду.

Для резки размягченного стекла применяют ножницы. Металлические призмы или картонные диски с корундовым покрытием и вырезанным сегментом применяются для резки концов4 ампул или капилляров.

Для резки листового стекла необходим стеклорез — алмазный или роликовый твердосплавный.'

Оборудование для шлифовальных работ. Для шлифовальных работ применяют следующие станки.

Притирочный горизонтально-шпиндельный с т а н о к. Его крепят на столе болтами вместе с электромотором и закрывают металлическим кожухом (кроме шпинделя). Изменение частоты вращения шпинделя от 75 до 1400 об/мин осуществляется двухдисковым устройством. На шпиндель, имеющий резьбу, крепят металлический патрон с отверстием для колодок, употребляемых при притирке и шлифовке стекла. При отсутствии специального стайка для резки стекла на шпиндель можно надевать обойму с режущими дисками. В этом'случае станком можно пользоваться для резки стеклянных трубок.

Вертикалцно-шпиндельный станок. Его монтирую", под столом с таким расчетом, чтобы его рабочая часть — планшай ба — вращалась в отверстии на уровне стола. Планшайбу распола гают в металлическом цилиндре с небольшими бортами (см. рис. 5). Этот станок используют для шлифовки плоских поверхностей и торцов трубок.

Сверлильный станок любого типа. Его используют для сверления отверстий в стекле, так как он дает и малое и большое число оборотов. Для сверления отверстий можно использовать также и ручную дрель.

Кроме того, в стеклодувной практике используют перечисленные ниже инструменты и приспособления.

Деревянные колодки /, имеющие различную конусность и размеры (рис. 17), применяемые для обдирки и шлифовки внутренней поверхности муфт и стеклянных кранов.

Рис. 18. Обдирочные оправы:Рис. 18. Обдирочные оправы:1 — стальной конус для изготовления бурл; 2 — металлические обдирочные оправы — бурла1 — стальной конус для изготовления бурл; 2 — металлические обдирочные оправы — бурлаРис. 17. Деревянные колодки и пат-роны, применяемые в процессе шли-фовки кранов и шлифов

Рис. 18. Обдирочные оправы:

Рис. 18. Обдирочные оправы:

1 — стальной конус для изготовления бурл; 2 — металлические обдирочные оправы — бурла

1 — стальной конус для изготовления бурл; 2 — металлические обдирочные оправы — бурла

Деревянные патроны 2 с прорезями и зажимными винтами, применяемые для зажима стеклянных пробок, конусов шлифов и др.

Обдирочныеоправы (бурлы), изготовляемые различной конусности из листового железа и служащие для шлифовки стеклянных кранов, конусов шлифов и др. (рис. 18).

Оправы для прорезки стекла, применяемые для прорезки, закладывания фаустов и изготовления выемок в стекле.

Щ и п ц ы - с д и р к и, используемые для шлифовки, стеклянных пробок (рис. 19).

Стальные ко н'У с ы для изготовления обдирочных оправ.

Латунные трубчатые сверл а с прорезями, используемые для сверления трубок (рис. 20).

Сверла твердосплавные для сверления- отверстий в стекле.

Суконные диски для полировки стекла.

Подкладки деревянные для охлаждения стеклянных изделий (рис. 21).

Рис. 19. Щипцы-сдирки для шлифовки стеклянных трубокРис. 19. Щипцы-сдирки для шлифовки стеклянных трубокКолодки для укатки или просто «укатки» для изготовления различных шлифов, кранов, придания нужной формы заготовке и выдувания цилиндрических поверхностей. Их обычно изготовляют из сухого дерева — березы, бука, дуба или из графита (для кварца). В настоящее время широко применяются колодки, изготовленные из текстолита или гетинакса. Эти материалы меньше обгорают, чем

Рис. 19. Щипцы-сдирки для шлифовки стеклянных трубок

Рис. 19. Щипцы-сдирки для шлифовки стеклянных трубок

Рис. 20. Латунное трубчатое сверло •

Рис. 21. Деревянная подкладкаРис. 21. Деревянная подкладкаРис. 22. Колодки:Рис. 22. Колодки:а —для укатки (канавки для обработки стекла); б — для подрезки (выемки для подрезки стекла)а —для укатки (канавки для обработки стекла); б — для подрезки (выемки для подрезки стекла)Рис. 23. РазверткиРис. 23. Развертки

Рис. 21. Деревянная подкладка

Рис. 21. Деревянная подкладка

Рис. 22. Колодки:

Рис. 22. Колодки:

а —для укатки (канавки для обработки стекла); б — для подрезки (выемки для подрезки стекла)

а —для укатки (канавки для обработки стекла); б — для подрезки (выемки для подрезки стекла)

Рис. 23. Развертки

Рис. 23. Развертки

дерево, а обработанная с их использованием , поверхность стекла отличается большей чистотой. Колодка для укатки пре,’ <тавляет собой брус из соответствующего материала высотой 100— 120 мм и длиной до 350 мм (рис. 22). На этом брусе выбирают канавки различного диаметра. Изготовленную из дерева колодку перед употреблением обжигают в пламени горелки до образования па рабочей , поверхности слоя угля толщиной 2—

3 мм. Для шлифовальных работ применяют колодки с различной конусностью, в которых укрепляют краны при сверлении отверстий.

Подрезки, используемые при изготовлении изделия с резкими переходом от одного диаметра к другому, а также при получении, круговых канавок на цилиндрическом изделии или стеклянной- трубке. Подрезки изготовляют из фанеры толщиной 3 мм. Сверху в фанере вырезают полукруглые отверстия разного диаметра. Подрезку можно также изготовить из латунного диска толщиной 1 — 1.5 мм. По краям диска вырезают полукруглые отверстия различного диаметра. Диск свободно вращается на стойке и с помощью фиксатора закрепляется в нужном положении. Подрезки укрепляются на деревянной подставке.

Развертки для развертывания торцов цилиндров, стеклянных трубок, изготовления бортиков у пробирок, колб, стаканов, шлифов и воронок. Их изготовляют из латуни и меди (рис. 23, а^

дерева (рис. 23, б), графита (рис. 23, в). Наиболее удобны графитовые развертки, так как они обладают хорошим скольжением и не обгорают. Развертки для изготовления шлифов должны иметь конусность примерно 25°, а для изготовления воронок — конусность - 30—50°. Удобны для изготовления нормальных шлифов графитовые развертки, имеющие в сечении вид равностороннего шестиугольника. или латунные, имеющие в сечении форму креста. Для изготовления воронок применяют в основном деревянные и графитовые развертки.. Менее удобны железные, так как они легко ржавеют и при работе окрашивают размягченное стекло в желтый цвет.

Станочек для нанесения рисок при травлении меток на стекле.

Линейка ^металлическая длиной 50 см с миллиметровыми де* лениями.

Нутромер, или калибровочный щуп, имеющий форму конуса с делениями.

Штангенциркуль для измерения внешнего и внутреннего диаметра.'у

Кронциркуль, используемый для выдувания стеклянных, шаров.

Угломер для определения конусности.

Микрометр- для измерения наружного, диаметра капилляров.

-Лупа с нанесенными на ней делениями для определения внутреннего диаметра капилляров.

При отсутствии лупы внутренний диаметр находят по объему ртути в капилляре. Для этого капилляр, или часть его, -наполняют ртутью и точно измеряют длину столбика ртути. Капилляр с ртутью взвешивают на аналитических весах, затем ртуть выдувают из капилляра и пустой капилляр снова взвешивают. По ' разности находят вес ртути в капилляре, а разделив вес ртути (мм) на ее плотность (13,4 г/см3), определяют диаметр капилляра:

а = /4И/(лЛ),

где V — объем ртути, мм3; 1г — высота ртути в капилляре, мм.

Рис. 24. Хватки металлические (/, 2) и стеклянныйРис. 24. Хватки металлические (/, 2) и стеклянныйКроме указанного инструмента работающие в стеклодувной мастерской должны иметь металлические хвдтки для захвата шаровых колб или цилиндров (рис. 24), щипцы разных размеров с Деревянными или графитовыми пластинками (рис. 25), пинцеты (рис. 26), шарнир для двустороннего дутья, отражатель пламени, керамические плитки с гладкой поверхностью для разглаживания стекла и выравнивания торцов Размягченных стеклянных трубок, Деревянные или графитовые бруски, вольфрамовые иглы для про-

Рис. 24. Хватки металлические (/, 2) и стеклянный

Рис. 24. Хватки металлические (/, 2) и стеклянный

Рис. 25. Щипцы

Рис. 26. Пинцет

калывания отверстий в размягченном стекле разных размеров, каток для обработки крупных изделий, запас асбестовых колпачков для предохранения изделий от резкого охлаждения, сосуд с раствором поваренной соли и помазком для предотвращения расстекловывания стекла во время нагревания, набор абразивных материалов для шлифовки и,полировки стекла (корунд или карборунд).

Техника безопасности

Работа в стеклодувной мастерской связана с открытым огнем и использованием газа, кислорода и сжатого воздуха, поэтому опасность возникновения пожара и взрыва в мастерской значительно больше, чем в других помещениях учебного заведения. Кроме того, учащиеся все время имеют дело с хрупким материалом — стеклянными трубками, заготовками и стеклянным боем, имеющим острые режущие края, а также со стеклянными изделиями, нагретыми до высокой температуры, что при неумелом обращении и несоблюдении правил техники безопасности может привести к ранениям и ожогам. Основные требования, предъявляемые к помещениям мастерской, описаны в § 1 гл. 2.

Все работники мастерской и учащиеся должны соблюдать следующие правила техники безопасности:

В начале работы или после перерыва не входить в помещение мастерской с зажженной спичкой или сигаретой, так как ночью или во время перерыва в помещение мог проникнуть газ из-за неисправной проводки или невыключенной подачи газа.

В начале работы перед зажиганием горелок или включением электроосвещения, вентилятора проветрить помещение.

Проверить, закрыты ли краны газопроводов, имеются ли накидные ключи на кранах, нет ли утечки газа. При утечке газа следует вызвать слесаря-газовщика и поставить в известность ответственного за газовое хозяйство, так как загазованное помещение с содержанием газа выше 4—16% взрывоопасно. Если ощущается запах газа, то нельзя включать и выключать электроосвещение и вентиляцию (искра, возникающая при включении, может вызвать взрыв смеси газа с воздухом), пользоваться огнем и включать горелки.

После проветривания помещения и проверки на утечку газа можно включить освещение, вентиляцию и приступить к работе.

Следить, чтобы горелки были прочно привинчены к столам. Соблюдать строгую последовательность операций по зажиганию горелок: сначала их нужно продуть, закрыв кран подачи газа и открыв кран подачи воздуха, затем открыть кран на вводе газопрово- 36

да и на ответвлении газопровода к рабочему столу, зажечь спичку, и, поднеся ее к горелке, медленно открыть кран горелки. Как только газ загорится, постепенно открывать кран подачи воздуха до тех пор, пока пламя не станет синевато-фиолетовым с отчетливо видным голубовато-зеленым ядром.

Следить за устойчивым пламенем горелок, не допуская копоти, проскока или отрыва пламени. При проскоке пламени внутрь горелки закрыть кран горелки, выключить подачу газа и дать горелке остыть, после чего вновь зажечь, как указано выше. При отрыве пламени нужно уменьшить приток воздуха, а при появлении желтого коптящего пламени увеличить подачу воздуха или уменьшить подачу газа.

Не оставлять без надзора горящие газовые приборы. Уходя с рабочего места, выключить горящую горелку. Для этого выключить газовый кран горелки, кран подачи воздуха (или кислорода) и кран на ответвлении газопровода у рабочего места. При остановке работы всех горелок выключить кран на основной газовой магистрали.

Не держать на рабочем столе обтирочного материала и других легковоспламеняющихся предметов.

Следить за исправным состоянием вентиляции и периодически проветривать помещение мастерской. Следует помнить, что продукты горения газа ядовиты.

До включения в. сеть баллона с кислородом необходимо осмотреть его головку и редуктор и установить наличие на них или в газопроводе, подающем кислород к рабочему месту, следов масла. Попадание масла в сеть, подающую кислород, может привести к взрыву. При обнаружении масла на соответствующей детали ее необходимо промыть дихлорэтаном. После осмотра продуть вентиль, открыв его на четверть оборота рукой (нельзя пользоваться обычным железным ключом). Работающий не должен находиться напротив штуцера. После продувани^ подключить редуктор, присоединить кислородную линию, открыть вентиль баллона и установить по манометру нужное давление. Проверить, нет ли утечки кислорода в линии и в редукторе. Использованный кислородный баллон должен иметь остаточное давление не менее 0,05 МПа. Запрещается переносить баллон на руках или на плече. Баллон с кислородом или пропаном, предварительно надев на него предохранительный колпак, транспортируют на специальной тележке. Запрещается правилами техники безопасности устанавливать временно баллоны с газом или с кислородом в помещение мастерской и здании учебного заведения (см. § 1 гл. 2).

При пользовании кислородом (при смешении его с воздухом) давление кислорода в воздушном шланге должно быть меньше давления воздуха и давления газа в газовой магистрали. В противном случае кислород может попасть не только в воздуховод, но и в горелку, а оттуда — в газовые трубы.

Запаивать ампулы с горючими веществами можно только, охлаждая последние в специальной рукавице или таре с твердой

углекислотой или другой охлаждающей смесью. Работы по запаиванию ампул с горючими и ядовитыми веществами можно производить только в резиновых перчатках и защитных очках.

Не проводить ремонт загрязненных приборов без предварительной их очистки и промывки, особенно если в приборах находилась ртуть. Если в ремонтируемых приборах находились летучие, взрывоопасные вещества, то пары их удаляют, заполняя их ■объем водой, а затем высушивают струей воздуха без нагревания.

Все работы, связанные с использованием плавиковой кисло-, ты, проводить в вытяжном шкафу, надев резиновые перчатки.

При работе с тугоплавкими стеклами необходимо надеть защитные очки.

При возникновении пожара в помещении немедленно выключить газ на главной магистрали при вводе в помещение или здание и вызвать пожарную команду. Отключить баллоны с кислородом и обесточить мастерскую, выключив электроэнергию на общем щите, расположенном вне мастерской. Приступить к тушению пожара, используя воду, огнетушители и песок, в зависимости от характера воспламенившихся веществ.

Не реже одного раза в месяц проверять количество токсичных продуктов горения. (оксид углерода и др.). Их количество не должно превышать 0,02 мг/м3.

Во избежание-порезов и ожогов точно соблюдать все описанные в руководстве приемы работы со стеклом.

Запрещается ходить по мастерской с растянутыми концами трубок.

Не хранить стеклянные трубки на стеллажах в горизонтальном положении, так как можно порезаться их выступающими концами. Переносить, хранить и транспортировать трубки в мастерской только в вертикальном положении.

В помещении мастерской воспрещается принимать пищу.

Учащиеся перед работой в стеклодувной мастерской должны быть ознакомлены с основными правилами техники безопасности. Только после усвоения этих правил они могут быть допущены к работе.

Первая помощь при несчастных случаях

Учащиеся, начинающие осваивать стеклодувное дело, значи- * тельно чаще, чем опытные стеклодувы, получают ожоги и порезы рук. Одна из причин ожогов, кроме несоблюдения приемов работы,— беспорядочное содержание рабочего места. Следует помнить,' что стекло обладает сравнительно небольшой теплопроводностью и поэтому медленно остывает. Нагретые стекло, трубку, заготовку кладут на подставку таким образом, чтобы сильно нагретые предметы были более удалены (если это.возможно в ходе работы), чем менее нагретые. При ожогах первой и второй степени, т. е. когда образуется покраснение кожи или пузыри, наполненные жидкостью

(вторая степень), следует обратиться к врачу. Если это невозможно, то, соблюдая стерильность, следует обмыть обожженную поверхность, чтобы уменьшить боль, 1%-ным раствором новокаина и присыпать хорошо растертым стрептоцидом или обработать 2%-ным раствором марганцевокислого калия, в крайнем случае намазать имеющейся в аптечке мазью от ожогов, а затем обратиться к врачу.

При воспламенении на работающем одежды нужно набросить на горящего одеяло, ковер или, если очаг загорания небольшой, сбить пламя струей воды. Если человек, на котором загорелась ( одежда, бросился бежать, то это увеличит пламя. Одежду с обожженного надо не срывать руками, а разрезать ножницами. При ожоге серной или плавиковой кислотой следует срочно длительное ■ время промывать струей воды обожженные места, после чего обработать рану 0,5%-ным раствором соды. Если ожог вызван щелочами, то после промывки обработку проводят слабым раствором' уксусной кислоты.

При порезах необходимо остановить кровотечение, наложир давящую повязку, затем продезинфицировать края раны 5%-ным раствором йода или 2%-ным раствором марганцевокислого калия. Нельзя обрабатывать непосредственно рану йодом или другими ме- * дикаментами. На них следует только наложить стерильную повязку и направить пострадавшего к врачу. Небольшие царапины или ранки, если в них не осталось кусочков стекла, можно присыпать белым стрептоцидом и наложить стерильную повязку.

При появлении признаков отравления продуктами горения или ядовитыми веществами при запаивании -ампул необходимо вынести или вывести пострадавшего на свежий воздух и дать вдохнуть нашатырный спирт. Если улучшение состояния здоровья при' этом не наступило, пострадавшего нужно направить в медпункт, ближайшее лечебное заведение или вызвать скорую помощь.

ГЛАВА 3. ГЛАВНЕЙШИЕ СТЕКЛОДУВНЫЕ ОПЕРАЦИИ

Оплавление стеклянных палочек и трубок

Наиболее простой и в то же время необходимой-операцией является оплавление концов трубок и палочек.

Оплавляют палочки для того, чтобы получить гладкий и округлый торец. Оплавленный конец не дает царапин при использовании такой палочки в работе, на него легко надеть резиновую муфту или трубку, вставить трубку в резиновую или корковую пробку. Оплавление краев трубки предохраняет от порезов при работе с ней.

Оплавляют концы следующим образом. Трубку или палочку берут в руку и, равномерно вращая большим пальцем вправо и влево, постепенно вносят сверху в верхнюю часть пламени горелки. Трубку держат под углом 45—50° к пламени. Постепенное внесение трубки или палочки в пламя, т. е. с предварительным разогревом, предохраняет ее от растрескивания. В процессе оплавления конца

трубки ее все время вращают и, как только она прогреется, вносят в зону высокотемпературного пламени. Величина факела пламени должна быть в полтора-два раза больше диаметра трубки или палочки. Если факел пламени меньше указанной величины, то вследствие неравномерного обогрева и резкого перехода от нагретого конца к холодной части трубки часто образуются кольцевые трещины. Слишком широкое пламя с высокой температурой может вызвать изгиб конца стеклянной палочки, спад края трубки внутрь и уменьшение ее диаметра у оплавляемого конца, неравномерную деформацию края трубки.

После оплавления конца трубки или палочки в зоне высокого температурного пламени уменьшают подачу воздуха в горелку до образования светящегося желтого пламени, в котором конец трубки охлаждается до более низкой температуры. Затем трубку или палочку вынимают из пламени и кладут на деревянную подкладку. Нагретый конец нельзя класть на холодную поверхность стола во избежание растрескивания.

В некоторых случаях торцы трубок вместо оплавления шлифуют на шлифовальном станке или отпиливают тонким напильником, как это делают при изготовлении воронок для фильтрования.

Резка стекла

Резка стеклянных трубок, палочек, бутылей, заготовок и плоского стекла —одна из наиболее распространенных операций при лабораторных и стеклодувных работах. Она в большинстве случаев предшествует всем стеклодувным операциям. Только правильно отрезанная трубка годна для дальнейшей обработки (спайки трубок, оплавления концов трубок, впайки отростков и др.). Торец правильно отрезанной трубки в сечении должен быть строго перпендикулярен ее длине, не иметь зазубрин или волокнистости, а также коротких трещин, расположенных под небольшим углом к (месту разреза. В зависимости от диаметра трубки или заготовки применяют различные способы резки.

Резка трубок на излом. Этим способом разрезают трубки диаметром 20—23 мм и стеклянные палочки. При этом стеклянную трубку кладут на край стола и левой рукой держат ее выступающую часть. В простейшем случае трубку просто зажимают в левой руке. В. правую руку берут нож (резак) из твердого сплава или острый напильник с мелкой насечкой. Поставив резак или напильник на трубку в намеченном месте строго перпендикулярно длине, левой рукой вращают трубку на себя примерно на четверть диаметра (рис. 27, а). Для уменьшения поверхностного натяжения в месте надреза трубку можно смочить водой или мыльным раствором.

Надрез можно сделать и другим методом. Правой рукой (трубка зажата в левой руке) ставят нож на трубку и с небольшим нажимом от; себя вниз делают царапину, затем вдвигают нож обратно вверх, не отнимая его от трубки, и снова вниз на себя. При этом

образуется ровный надрез, равный четверти диаметра трубки. Надрез можно сделать иначе, положив один конец трубки на правое колено и прижав другой конец левой рукой к левой ноге.

Стеклодувы для нанесения метки часто используют следую-, щий прием. Стеклянную трубку, подлежащую резке, крепко обхватывают левой рукой, держа ее между большим ’и указательным пальцами. В правую руку берут резак или напильник (рис. 27, б). Подушка большого пальца правой руки при этом должна упираться в острое ребро напильника. Затем трубку плотно зажимают между острым ребром напильника и большим пальцем и делают небольшой поворот: правой рукой — на себя, а левой — от себя, нанося прорезь на поверхность трубки.

Начинающим изучать резку стекла этот прием следует применять с большой осторожностью, так как при сильном нажи-’ ме трубка, в особенности тонкостенная, может разбиться и поранить руку. После нанесения метки трубку берут в обе руки меткой вверх, чтобы метка находилась на одинаковом расстоянии от правой и левой рук, и плавно, растягивая' в разные стороны

трубку, ломают ее (рис. 27, в). Рис. 27. Резка трубок на излом Если трубка не ломается, делают' на старой метке повторную одним из указанных способов и опять ломают. Для уменьшения поверхностного натяжения метку-прорезь смачивают водой. Трубка при этом ломается легче. Пока учащиеся приобретут определенней навык в резке трубок, эту операцию следует проводить, обернув руки полотенцем пли тряпкой во избежание порезов. При резке стеклянные палочки ломают резким движением, чтобы не образовались заусенцы на концах.

Если необходимо отрезать трубку недалеко от ее конца, пользуются следующим приемом. На трубке резаком делают глубокий надрез, кладут трубку на острие ребра металлической призмы или На ребро трехгранного напильника меткой вверх. Необходимо сле-

дить, чтобы нанесенная на стекло царапина приходилась точно против острого ребра призмы. Затем легким ударом ножа или напильника по короткому концу добиваются ее разреза.

Стеклянные палочки можно резать таким же способом, положив палочку коротким концом на угол стола.

Резка с помощью разогретой стеклянной палочки. Этим способом режут трубки большого диаметра (до 60 мм). На трубке, как описано выше, делают надрез. В пламени горелки нагревают конец стеклянной палочки или узкой трубки. Если к середине метки надреза на трубке прижать разогретый конец стеклянной палочки, то образуется ровная круговая трещина. Если эта трещина сразу не образуется, то трубку вращают левой рукой так, чтобы разогретый конец палочки вызвал растрескивание трубки по окружности.

Почти также обрезают края трубки при выравнивании торца. Если конец трубки имеет рваные края, то обрезку для выравнивания торца производят очень близко от краев трубки; в этом случае недалеко от конца делают надрез напильником или резаком. В пламени разогревают конец стеклянной палочки. Разогретый конец сжимают пинцетом или щипцами, придавая ему форму лопаточки. Чтобы получить небольшую ровную трещину, разогретую лопаточку затем на непродолжительное время прикладывают к царапине, нанесенной резаком. Если лопаточку приложить к царапине и держать более продолжительное время, то может образоваться неправильная и широкая трещина. После получения небольшой ровной трещины лопаточку разогревают и, прикасаясь ею к краю трещины, обводят разогретым концом по окружности трубки,для образования ровной круговой трещины. Конец трубки отделяют ударом ножа или щипцами.

При резке концов трубок из тугоплавких стекол (молибденовое, «Пирекс» и др.) лопаточку раскаляют до более высокой температуры и прикладывают к краю трещины. В этом случае лопаточку двигают не вокруг трубки, а прикладывают к стеклу у края трещины и держат до тех пор, пока не образуется кольцевая трещина.

Резка разогретого стекла холодной стеклянной палочкой. Стеклянную трубку берут в обе руки и, вращая, нагревают в узком пламени горелки по окружности. Затем к разогретому месту разреза прикладывают холодную стеклянную палочку, слегка смоченную водой. При этом стеклянной палочкой делают такие же движения, как и при нанесении ножевой метки, т. е. вниз от себя, затем вверх и вниз на себя до образования трещины, после чего трубку ломают.

Резка трубок на станке. Удобно пользоваться при резке трубок не очень большого диаметра специальным станком (см. рис. 16). Стеклянную трубку кладут в прорезь станка так, чтобы кристалл корунда или алмаза касался стенок трубки. Трубку берут двумя руками и вращают. Кристалл алмаза или корунда процарапывает при этом ровный круговой надрез. Такую трубку легко сломать или разрезать, приложив к надрезу раскаленный конец стеклянной палочки.

Резка нагретым металлическим крючком. Этим способом разрезают трубки большего диаметра (до 100 мм). Предварительно на трубку резаком наносят царапину, затем в левую руку берут металлический крючок, диаметр полуокружности которого должен быть несколько больше диаметра трубки, и нагревают крючок в пламени горелки до красного каления. На раскаленный крючок кладут трубку царапиной вниз и начинают ее медленно вращать; на втором-третьем обороте трубку вращают быстро; на четвертом-пятом — опять медленно; на пятом.-шестом обороте Останавливают трубку царапиной на горячем крючке. При таком вращении на трубке образуется трещина по окружности трубки.

Резка острым огнем. Трубки большого диаметра, баллоны и бутыли легко режутся «острым» огнем стеклодувной горелки. На трубке, баллоне или бутылке предварительно делают надрез резаком из твердого сплава. Трубку с двух сторон на расстоянии 4— 5 мм от надреза обматывают лентой шнурового или листового асбеста, смоченного водой. Оба конца трубки или баллона (бутыли) берут в правую руку и вращают в узком пламени. горелки по направлению надреза, между асбестовыми лентами — до образования кольцевой трещины.

Толщина факела острого пламени не должна превышать 1—2 мм. Края разрезанной таким способом трубки или бутыли в дальнейшем оплавляют или шлифуют.

Резка раскаленной нихромовой проволокой. На стеклянной' трубке, так же как и в описанных ранее способах резки, предварительно делают надрез. Затем включают прибор с нихромовой проволокой (см. рис. 15) в сеть через трансформатор и дают проволоке раскалиться. Трубку берут двумя руками и кладут надрезом на. раскаленную проволоку. От места надреза трубку вращают вправо и влево на полный оборот (360°) до образования кольцевой трещины.

Крупные заготов-Крупные заготов-Резка алмазным и металлическим дисками, ки, баллоны, бутыли и трубки большого диаметра хорошо режутся алмазным или металлическим диском с применением абразивных- материалов.

Крупные заготов-

Крупные заготов-

На станок для резки стекла (или шпиндель притирочного станка) надевают металлический диск с медной обоймой, в которую впрессованы кристаллики алмаза. Над диском устанавливают трубку, которую присоединяют к водопроводу таким образом, чтобы вода стекала на место резки стекла диском. Под

Диск ставят кювет с отводной труб

кой для стока воды и абрйзива. Рис 28 Подача абразивной сус. включают прибор для резки, сооб-пензии на диск

щая диску частоту вращения 4000 об/мин. Деталь, которую надо разрезать, слабо прижимают к диску и осторожно вращают так, чтобы на ней образовывалась прорезь, не доходящая до внутренней стенки трубки, баллона или бутыли. Равномерным вращением прорезь углубляют до тех пор, пока обе половинки разрезаемой детали не разъединяются. Трубки и изделия небольшого диаметра разрезают непосредственно на две части без вращения изделия. Во избежание поломки диска или детали нажим на диск не должен быть сильным.

Вместо алмазного диска (диаметром 80—120 мм и толщиной менее 0,5 мм) можно применить корундовый диск диаметром 80— 120 мм и толщиной 1,5—2,0 мм. Резать стеклянные трубки, баллоны, бутыли и другие изделия можно также латунным или железным диском толщиной 1—1,5 мм и диаметром 100—150 мм с применением суспензии абразива (рис. 28). Металлический диск надевают на шпиндель притирочного станка. Рядом на штативе укрепляют воронку, на конец которой надевают резиновую трубку с зажимом. В воронку наливают кашицеобразную суспензию абразива (абразив 12, 10 для толстостенных трубок или микроабразивный порошок М-14, М-20 для тонкостенных). Резиновую трубку устанавливают таким образом, чтобы суспензия абразива по каплям стекала на металлический диск, вращающийся против часовой стрелки. Трубку или' заготовку берут обеими руками, осторожно подводят к вращающемуся диску и равномерным вращением делают круговую прорезь, не доходящую до внутренней стенки. Последующим вращением прорезь углубляют по кругу, пока обе части заготовки не разъединятся.

Резку металлическим диском можно проводить и другим способом. При этом деталь- или заготовку вращают, делая диском прорези в виде пунктира по окружности заготовки, оставляя между ними непрорезаниые части размером 5—6 мм. После того как на детали сделано соответствующее количество прорезей, разрезают непрорезаниые промежутки и разнимают концы, которые затем шлифуют на планшайбе шлифовального станка.

Вращение стеклянных трубоки заготовок в пламени горелки

Все дальнейшие стеклодувные операции связаны с равномерным разогреванием трубки или изделия, которое достигается син- хронцо равномерным вращением трубки двумя руками в пламени. Эта операция, кажущаяся на первый взгляд простой, в действительности требует большого навыка.

Обычно все начинающие работать в стеклодувной мастерской далеко не сразу могут освоить равномерное вращение трубки в пламени горелки. Его достигают систематической тренировкой. При вращении трубку берут в обе руки так, чтобы она была несколько зажата между большими пальцами обеих рук, с одной стороны, а указательными — с другой (рис. 29, а). Вначале средние пальцы являются упорами-для трубки. Трубка должна свободно лежать на

Рис. 29. Вращение стеклянной трубки в пламени- горелки

средних пальцах, придерживаемая большими и указательными. Сначала большой палец движется вверх, а указательный вниз, благодаря этому трубка начинает вращаться «от себя», т. е. цилиндрическая поверхность трубки, обращенная к работающему, движется снизу вверх (рис. 29, б). Затем большой палец отрывается от трубки и двигается вниз (на пол-оборота трубки). Трубка в это время опирается на указательный палец, двигающийся вниз. Далее большой палец прижимается к трубке и двигается вверх, указательный же, в это время отрываясь от трубки, двигается вниз. Равног мерность вращения достигается тем, что пальцы правой руки отстают на пол-оборота от пальцев левой" руки. В то время, когда большой палец левой руки отрывается от трубки и движется вниз, большой палец правой руки прижимается к трубке и идет вверх. То же происходит и с указательными пальцами. Средние опорные пальцы должны быть неподвижны или немного помогать вращению. -

Чтобы освоить правильное синхронное вращение стеклянной трубки, нужно предварительно потренироваться, вращая специальные стеклянные трубки с цветной продольной полоской (такие трубки идут на изготовление бюреток), по цветной черте можно легко определить синхронность и соосность вращения трубки.

Стеклянную трубку берут в обе руки описанным приемом и медленно при вращении сначала вводят в верхнюю часть пламени, а затем в верхнюю часть зоны полного сгорания. Трубку медленно вносят в пламя горелки всегда навстречу огню во избежание резкого перепада температуры и вращают до тех пор, пока стекло не достигнет нужной степени размягчения.

Вначале размягчения пламя из синеватого становится или желтым (при значительном содержании оксида натрия), или краснооранжевым (при избытке оксида калия). При этом в разогреваемом участке трубки не должно быть слипания стенок, перекручивания, сминания, провисания (последнее регулируется частотой вращения) и растягивания. Разогретый участок, осаживаясь, должен слиться в ровную перемычку.

Рис. 30. Вращение трубок с бумажными полосками

Значительно труднее овладеть навыками вращения отдельных отрезков трубки в пламени. Это необходимо, например, при спаивании двух трубок. Для отработки этого навыка можно рекомендовать следующий прием.

Сначала заготовить два отрезка стеклянной трубки длиной 150—200 мм каждый и диаметром 8—10 мм. К концу каждого отрезка приклеить под прямым углом к оси по полоске плотной бумаги длиной 50—60 мм и шириной 6—8 мм. Затем взять в обе руки по приготовленному отрезку так, чтобы полоски бумаги нахо-’ дились друг против друга (рис. 30) и были параллельны. Поста-., вить руки перед негорящей горелкой и начать синхронное враще-j ние трубок, стараясь сохранить постоянное расстояние между концами трубок (20—30 мм), соосность и параллельность прикрепленных полосок бумаги. Если это окажется вначале трудным, можно рекомендовать другой прием. Оба отрезка трубок соединяют между собой полосками прочной бумаги на расстоянии 20—30 мм (приклеивают силикатным или синтетическим клеем) и начинают вращать перед незажженной горелкой, как указано выше. При пра-. вильном вращении полоски бумаги должны оставаться параллельными друг другу и осям трубок, не должны сгибаться и скручиваться. Когда этот прием будет отработан, прочную бумагу заменяют папиросной. Навык можно считать приобретенным, если при вращении будет сохранена параллельность бумажных полосок по отношению друг к другу и оси трубок, а также не будет разрывов, перегибов и скручиваний. Только после этого можно приступить к вращению двух отрезков трубки в пламени горелки.

Вращают отрезки медленно, внося их в пламя. Соблюдая полную синхронность при вращении, концы трубок доводят до размягчения, прикладывают друг к другу (не прекращая вращения) и спаивают. Затем продолжают вращение уже спаянной трубки, при этом не должны иметь место ранее указанные дефекты.

Если стеклянная заготовка имеет разные диаметры с обоих концов (трубка большого диаметра с оттянутой державой), то положение правой руки несколько иное. Большой палец в данном случае является не только вращающим, но и опорным, мизинец тоже участвует во вращении.

Вращают тяжелые заготовки обычно правой рукой с упором на ролики. Для равномерного обогрева заготовки сначала вращают движением большого пальца вверх, а затем вниз. Указательный и безымянный пальцы попеременно служат опорными.

Сгибание стеклянных трубок

Сгибание трубок —самая распространенная операция, с которой повседневно приходится иметь дело лаборанту-химику и стеклодуву. Освоение методики сгибания стеклянных трубок значительно облегчает изучение более сложных стеклодувных операций. Сгибать узкие трубки значительно проще, чем широкие (с диаметром 30 мм и более), для работы с которыми требуются известный навык и мастерство.

Сгибание трубок под углом. Чаще всего в лабораторной практике приходится гнуть трубки диаметром 5—10 мм. Для получения углового изгиба от стеклянного дрота отрезают трубку соответствующей длины. Конец трубки оплавляют на пламени горелки. После остывания оплавленных концов один закрывают наглухо асбестовой ватой, пробочкой или пальцем. Затем на трубке в месте изгиба наносят метку карандашом для стекла и трубку разогрева- ~ ют на широком пламени горелки. Для этого трубку берут в обе руки так, чтобы она была зажата между большим пальцем с одной стороны и указательным, средним и безымянным — с другой. Движением большого пальца вверх и вниз с отрывом от трубки вращают трубку в одну, а затем в другую сторону. В начале операции трубка должна равномерно вращаться в пламени горелки. При неравномерном вращении размягченное стекло будет собираться на одной стороне трубки, в результате чего одна стенка будет тонкой, а другая — слишком толстой. Это вызовет деформацию трубки при сгибании. Разогревают трубку не до полного размягчения. К концу разогревания вращение трубки замедляют так, чтобы один край ее был разогрет несколько больше, чем другой. Более нагретая сторона трубки образует внешнюю сторону сгиба. Когда стекло достигло надлежащей степени размягчения, трубку вынимают из пламени горелки, один конец трубки берут в рот (трубку держат против себя), быстро сгибают, поддувая в нее ртом воздух. Воздух поддувают обычно серией коротких выдохов с помощью щек, легкие в этом почти не участвуют. Работающий дышит нормально через нос, а воздух изо рта выталкивается щеками короткими порциями.

Воздух в трубку поддувают при сгибании таким образом, чтобы место сгиба' оставалось цилиндрическим и имело диаметр, равный диаметру трубки. При сильном поддувании воздуха место сгиба будет раздуто, а слой стекла — слишком тонким. При недостаточном поддувании наружная сторона сгиба становится плоской. Сгибают трубку в один прием, пока, она не остынет.

Согнув трубку, быстро проверяют правильность сгиба (концы согнутой трубки и угол сгиба должны лежать в одной плоскости).

Рис. 31. Сгибание трубок

Если этого нет, пока стекло не остыло, исправляют правильность? сгиба трубки.'

Наиболее частые дефекты при сгибании-стеклянных трубок еле-1 дующие (рис. 31): 1 — наружная сторона изгиба плоская; 2— на внутренней стороне образуются складки; 3— место сгиба сильно раздуто.-1

Указанные дефекты могут быть исправлены повторным нагреванием и обработкой. В первом случае плоскую сторону сгиба разо- : гревают на небольшом и не слишком горячем пламени горелки. Затем, вынув трубку из пламени, поддувают ртом воздух до тех пор, пока место сгиба не примет нормальную кривизну. Во втором случае дефект устраняют разогреванием складок на узком пламени и поддуванием воздуха. В третьем случае слишком раздутый изгиб осаживают, вращая место сгиба на пол-оборота к себе и от себя на небольшом пламени горелки. Следует помнить, что исправлен- .; ный дефект не дает такого ровного и красивого угла 4, как сгиба- , ние за один прием.

После сгибания еще не остывшую изогнутую трубку подвергают отжигу. Для этого уменьшают подачу воздуха в горелку до об- ' разования желтого пламени и прогревают в нем некоторое время - место сгиба. Затем опять уменьшают подачу воздуха в горелку и, прекратив подачу воздуха, заканчивают отжиг на светящемся пла- мени.j

Широкие трубки сгибают в той же последовательности, что и j узкие. Разница заключается лишь в том, что вынутую из пламени^ широкую трубку сначала несколько вытягивают обеими руками, а’ затем сгибают, одновременно поддувая воздух.

Значительно упрощает работу по сгибанию трубок под точно за-; данным углом применение шаблонов из мягкой (алюминиевой, мед-, ной или латунной) проволоки. При сгибании трубки ее приставля-; ют к шаблону и сгибают до заданного угла.

Сгибание трубок на лабораторных горелках без поддувания. Стеклянные трубки диаметром до 10 мм могут быть согнуты на обычных лабораторных горелках Теклю и Бунзена, на которые надевают насадки, дающие унрокое, малой толщины пламя (рис. 32). Стеклянную трубку соответствующей длины берут обеими руками, помещают в среднюю часть пламени параллельно его длине и вращают, равномерно нагревая ее, до появления слабо-желтой окраски пламени у краев стекла, но не до размягчения стекла. После этого вращение трубки прекращают. Более длинный конец берут в правую руку и продолжают нагревать трубку в пламени горелки. По мере размягчения стекла трубка начинает сгибаться вниз под действием веса свободного конца. В отличие от предыдущего способа сгибание на лабораторной горелке.происходит в зоне самого пламени (трубку не вынимают из пламени). Для1 придания сгибу нужного угла правой рукой приподнимают трубку вверх под определенным наклоном к горелке таким образом, чтобы место сгиба все время находилось в пламени. Как только трубка согнется до заданного утла, ее быстро вынимают из пламени и охлаждают. Пока трубка не остыла,-нужно проверить угол по шаблону И подправить левой рукой короткий конец так, чтобы сгиб точно соответствовал заданному углу, а согнутая трубка находилась в одной плоскости. Если трубка остынет и ее нельзя подправить, ' то операцию разогревания согнутой части повторяют, доводя угол сгиба до заданного. При этом способе верхняя сторона трубки нагревается несколько меньше, чем нижняя (внутренняя часть сТиба), поэтому на внешней стороне сгиба не образуется плоской поверхности.

Сгибание в самом пламени под действием силы тяжести предохраняет размягченное стекло от перегревания и предупреждает образование складок на внутренней части сгиба. При этом ' методе нельзя производить сгибание трубки рукой. Трубка должна сгибаться только под действием собственного веса, в противном случае будут появляться описанные ранее дефекты — утолщение сгиба или образование складок. Следует отметить, что этим способом хорошо сгибать лишь более тугоплавкие стекла — 846, ЗС-5, ЗС-8. ЗС-48-2. Трубку из менее тугоплавкого стекла хорошо согнуть этим способом довольно трудно. Согнутую трубку затем отжигйют. Для этого закрывают подсос воздуха в горелку и нагревают согнутую часть трубки в светящемся пламени.

Сгибание трубок под двумя углами. Простейшим примером этой операции является изготовление сифона, т. е. сгибание трубки под двумя прямыми углами. Приемы работы в данном случае примерно такие же, как и при сгибании трубки под одним углом. Отрезают соответствующей длины трубку, оплавляют один ее конец, а другой закрывают пробочкой или асбестовой ватой. Разогревают ее, вращая на пламени горелки, как указано в предыдущей операции, и, вынув из пламени, сгибают под заданным углом. На трубке в местах сгиба предварительно 'наносят карандашом- или «мелом метки. После изготовления первого сгиба и охлаждения трубки со-

гнутый угол берут в левую руку, а прямой конец трубки в правую. Равномерному вращению трубки мешает в данном случае первый сгиб, поэтому разогревание места второго сгиба ведется следующим образом. Трубку поворачивают в пламени, двигая большим пальцем вверх и вниз на пол-оборота при одном положении трубки (согнутым концом вниз). Затем трубку аналогично разогревают при другом положении (согнутым концом вверх). Далее трубку медленно вращают на полный оборот, перебирая пальцами левой руки . так, чтобы согнутый конец переходил из верхнего положения в нижнее. При верхнем положении согнутого угла трубку прогревают несколько дольше. Вынув из пламени и держа перед собой трубку, ее сгибают под нужным углом в один прием. Быстро кладут согнутую трубку на асбестовый или ровный, фанерный лист и подправляют еще не остывший угол второго сгиба таким образом, чтобы оба угла и концы трубки находились в одной плоскости. Значительно легче производить сгибание трубки небольшого диаметра - На пламени лабораторной горелки с насадкой, как это описано ранее.

Изготовление U-образных трубок. Такне изгибы необходимы при изготовлении манометрических трубок и трубок для поглоще- т ния или очистки газообразных продуктов. Для получения П-образ-:. кого сгиба берут отрезок стеклянной трубки, один ее конец оплав-з ляют, а другой наглухо закрывают асбестом или пробкой. Середи-1 ну трубки вносят в широкое пламя горелки и разогревают при рав-1 номерном вращении на довольно большом участке длины. Как! только стекло достаточно разогреется, т. е. начнет свободно про^ висать, трубку вынимают из пламени и обеими руками, поддувая^ воздух в оплавленный конец, одним приемом сгибают ее так, что- ] бы концы и сгиб находились в одной плоскости. В противном слу-| чае изгиб быстро исправляют, пока стекло не остыло.|

При изготовлении U-образной трубки небольшой высоты разо-1 грев ее в середине уже готового отрезка не позволяет правильно 1 поддувать воздух. Концы-трубки вследствие небольшой ее длины! сильно разогреваются и могут обжечь рот. В этом случае берут! трубйу больше заданной длины и затем, после сгиба, отрезают кон-1 цы или один конец трубки, закрывают пробкой с вставленной в! нее стеклянной трубкой меньшего диаметра. В эту трубку иодду-1 вают воздух при сгибании; Согнутую трубку после сгибания зака-1 ляют светящимся пламенем горелки и охлаждают на деревянной! подкладке.|

Иногда при изготовлении широкого U-образного сгиба пользу-! ются другим методом. Размягчают стекло в пламени горелки и| сгибают его под небольшим углом, затем снова размягчают стекло! на небольшом расстоянии от первого сгиба и делают второй сгиб под небольшим- углом, затем третий и т. д. до образования U-образного сгиба. Для сгибания этим методом требуется определенный навык, так как часто при этом образуется угловатый неровный изгиб.-

Сгибание более широких трубок (диаметром 15—20 мм) зна-

Рис. 33. Получение U-образного Рис. -34. Сгибание U-об- изгиба на широкой трубке " разной трубки

чительно сложнее (рис. 33). Широкую трубку нагревают при вращении недалеко от края на широком пламени горелки. Затем вынимают из пламени и растягивают до небольшого диаметра, так чтобы оттянутая узкая часть трубки была достаточно длинной и в то же время прочной. Узкую растянутую часть трубки вносят в горячую зону пламени и переплавляют посередине. На конце трубки образуется так называемая держава. Таким же образом получают державу на другом конце трубки, узкую часть которой отрезают ножом из твердого сплава. Конец одной державы заплав- ляется наглухо, а конец другой — оплавляется и служит для поддувания воздуха. Трубку берут обеими руками за концы держав и при вращении разогревают посередине до тех пор, пока стенки трубки в месте нагрева не начнут утолщаться. Процесс утолщения стенок в месте нагрева, сопровождающийся уменьшением внутреннего диаметра трубки, называют осаживанием стекла. Осаживание происходит под действием сил поверхностного натяжения, стремящихся сократить поверхность размягченного стекла. Если при этом трубку с двух сторон несколько сжимать к центру при непрерывном вращении и слегка поддувать, то в месте нагрева образуется небольшое вздутие с толстыми стенками. Как только толщина стенок вздутия увеличится вдвое, его разогревают в зоне высокого температурного пламени до полного размягчения. Затем трубку вынимают из пламени и несколько растягивают так, чтобы диаметр разогретой части (вздутие) был бы несколько меньше диаметра остальных частей трубки, и резкйм движением левой руки, с одновременным поддуванием воздуха, быстро сгибают вверх, придавая сгибу U-образную форму. Поскольку изгиб делают снизу вверх, на нижней части разогретой трубки собирается несколько больше размягченного стекла, чем на верхней. Это обеспечивает нормальную толщину стенки' наружной стороны U-образного сгиба. В дальнейшем изделие подвергают отжигу.

В процессе работы могут возникнуть следующие дефекты: неодинаковый диаметр места сгиба по длине (рис. 34, а), эллипти-

ческое сечение согнутого колена, и складка на внутренней стороне! сгиба (рис. 34, б). Эти дефекты можно устранйть повторным на-з греванием места сгиба и поддуванием. : |

Трубки большего диаметра сгибать можно по частям^ Трубку! для этого нужно разрезать на алмазном диске таким образом, что-1 бы срез был косым и соответствовал половине угла сгиба (напри-1 мер, при сгибании трубки под прямым углом он будет равен 45°) .1 Разрезанные косо торцы оплавляют на пламени горелки и cHan-J вают. Затем обрабатывают на гбрелке для получения равнотолщин-1 кого сгиба. , ' j

При отсутствии алмазного диска угол скоса можно получить об- 4 работкой торцов разрезанной трубки на планшайбе. ;

Сгибание толстостенных капиллярных и барометрических тру- j бок. Сгибание толстостенных капиллярных трубок требует несколь-1 ко большего навыка, чем сгибание обычных. Из-за небольшой теп-1 лопроводности стекла толща стеклянной трубки прогревается до-1 -вольно медленно, поэтому при неправильном нагревании толсто-1 стенной трубки происходит или спаивание внутреннего капилляр-! кого отверстия, или появление мелких трещин, расположенных на] наружной части сгиба. .Нагревают трубку на границе среднего и! окислительного конуса пламени таким образ'ом, чтобы температу- л ра в данной зоне была бы чуть выше, чем температура рабочего 4 размягчения стекла. При этом нужно следить, чтобы разогревалось | лишь место сгиба, а соседние участки трубки не прогревались. ! Иногда соседние от места сгиба участки изолируют цилиндрика-1 ми из асбеста длиной до четырех сантиметров. Место сгиба разо-1 гревают, вращая трубку в пламени горелки. Разогретую трубку вы- 1 нимают из пламени и быстро сгибают. Отжигают место сгиба на! светящемся пламени горелки. - 1

Растягивание стеклянных трубок j

Изготовление державы. Многие операции при стеклодувных ра-1 ботах начинаются, с растягивания трубок в державу. Если разо-| греть стеклянную трубку на определенном участке ее длины, а за- I Тем растянуть, то образуются два конуса, .соединенные между со- I бой участком небольшого сечения (рис. 35). Узкий участок, сое-| диняющий оба конуса, можно переплавить или разрезать и полу-1 чить две отдельные державы. л

Державу изготовляют следующим образом. Стеклянную труб-и ку берут в обе руки и при вращении медленно вводят сначала « верхнюю часть пламени зоны догорания, а затем в высокотемпера-Т турную зону. 1 рубку медленно вносят в пламя горелки всегда нав-1 стречу ему так, чтобы не было резкого перепада температуры. Как1 только будет достигнута необходимая степень размягчения , труб-1

Рис, 35. Растягивание стеклянной трубки для получения держав

ку вынимают из пламени и, непрерывно вращая, растягивают до тех пор, пока стекло, остынув, не затвердеет. При растягивании надо добиваться строго согласованного движения обеих рук (см. рис. 29), в противном случае можно закрутить размягченное стекло.

Державы могут получиться утолщенными, с овальным сечением и различной толщиной стенок. Частота вращения должна быть такой, чтобы размягченная узкая часть трубки не провисала при растягивании. Медленное вращение может привести к получению несимметричных относительно оси трубки держав (узкая часть должна строго соответствовать центру растягиваемой трубки). Для получения достаточно удлиненного и прочного конуса трубку разогревают на участке длины, равном полутора-двум диаметрам трубки. Чтобы получить короткую и толстую державу, стекло слабо размягчают на более узком пламени горелки. При сильном размягчении державы получают узкими и тонкими. Для образования нужной конусности подбирают соответствующую степень размягче-. ния стекла. Если трубка в месте растяжения значительно перегрета и стекло сильно размягчено, то прежде чем растягивать, ее некоторое время охлаждают при вращении.

В том случае, когда державу необходимо растянуть не на середине трубки, а у ее конца, поступают следующим образом. Трубку берут в 'левую руку и нагревают торец в пламени горелки. В правую руку берут стеклянную палочку или узкую трубку и также разогревают немного в пламени горелки. Когда стекло размягчится, подносят в пламя конец палочки к разогретому краю трубки и припаивают ее. Место припаивания продолжают разогревать и оттягивать припаянную к трубке палочку к центру трубки. Затем трубку вынимают из огня и, вращая, придают ей горизонтальное положение так, чтобы припаянная палочка и трубка находились в •одной линии. Когда стекло затвердеет, вносят конец трубки в пламя горелки и, вращая одной рукой трубку, а другой — припаянную палочку, разогревают место растяжения (рис. 36). Как только стекло достигнет нужной степени размягчения, трубку вынимают из пламени и, вращая, растягивают в державу.

Несколько сложнее изготовить державу из толстостенной трубки — капиллярной или барометрической. Один кбнец капиллярной трубки закрывают асбестом или заплавляют, вращая, разогревают на нешироком пламени горелки. Вынув из пламени, слегка поддувают с другого конца до образования небольшого толстостенного шарика, после чего шарик снова размягчают в пламени горелки и при вращении растягивают трубку в державу. Без предваритель-

Рис. 36. Оттягивание державы на конце трубкис помощью стеклянной палочкиРис. 36. Оттягивание державы на конце трубкис помощью стеклянной палочкиного раздутия шарика держава получается непрочная, легко ломающаяся, с узким концом. Узкую часть растянутой трубки переплавляют или отрезают (рис. 37).

Рис. 36. Оттягивание державы на конце трубкис помощью стеклянной палочки

Рис. 36. Оттягивание державы на конце трубкис помощью стеклянной палочки

Изготовление узких

трубок и капилляров. Изготовляют узкие трубки из трубок большого диаметра следующим образом. Трубку разогревают в пламени горелки и оттягивают державу, как указано выше. В узком конце ее переплавляют. На расстоянии 40—70 мм, в зависимости от диаметра трубки, оттягивают вторую державу, узкий конец которой обрезают и осторожно оплавляют, получая пульку. Двумя руками берут пульку за узкие концы держав "и, вращая, вносят ее в широкое пламя горелки. Как только стекло достаточно размягчится, его немного осаживают.' Затем, вынув из пламени, поддувают, одновременно вращая, в от,- крытый конец воздух, выдувая на месте пульки небольшое шарообразное вздутие (рис. 38).

Выдувают шарик или раздувают место сгиба обычно не В один прием. Нагретое стекло слегка поддувают, потом снова разогревают и снова поддувают до тех .пор, пока не получится вздутие нужной величины. Подачу воздуха и газа в горелку уменьшают, чтобы пламя сделалось узким, и нагревают при вращении место перехода пульки в державу. В месте нагрева размягченное стекло под влиянием поверхностного натяжения осаживается. Стекло осаживают до тех пор, пока трубка в местах нагрева не достигнет диаметра будущей узкой трубки. После этого вздутие разогревают на широком пламени и, вынув, растягивают, вращая равномерно без рывков до нужного диаметра. Как только стекло затвердеет, трубку натягивают и в таком положении держат до полного застывания. Таким методом изготовляют капиллярные трубки для перегонки

Рнс. 37. Изготовление державы. Переплавление узкой части трубкиРнс. 37. Изготовление державы. Переплавление узкой части трубки

Рнс. 37. Изготовление державы. Переплавление узкой части трубки

Рнс. 37. Изготовление державы. Переплавление узкой части трубки

Рис, 38, Изготовление узкой трубки

Рис. 39. Капиллярные пробирки для опре- деления температуры кипения (/) и температуры плавления (2)

под вакуумом, тонкостенные пробирки для определения температуры кипения и плавления и тонкие волосные капилляры.

Тонкие волосные капилляры удобнее изготовлять двум стеклодувам. В этом случае пульку разогревают до полного размягчения . и вынимают из пламени. Затем один" из работавших берет конец, трубки и быстро удаляется от другого работающего. Растягивая трубку, оба стеклодува вращают ее с одинаковой скоростью.

В лабораторной практике капиллярные пробирочки для определения температуры кипения и плавления могут быть изготовлены значительно более простым способом, не требующим специального навыка.

Пробирка для определения температуры кипения должна быть длиной 35—40 мм и иметь внутренний диаметр 2,5—3 мм (рис. 39). Для изготовления такой пробирки лучше всего брать стекляш ную трубку диаметром 8—10 мм. Отрезок стеклянной трубки длиной 280—300 мм прогревают, вращая над пламенем горелки, и затем вводят в высокотемпературную зону. Как только в пламени появятся желтые языки, осторожно, во избежание сильного размягчения стекла, разогревают трубку на участке длиной три — пять раз большей, чем ее диаметр. Стекло нагревают до такого состояния, чтобы при вытягивании оно не провисало. Разогретую трубку вынимают из пламени и не очень быстро растягивают, не вращая. Как только диаметр узкой и растянутой части трубки достигнет требуемой величины, растягивание плавно замедляют, натягивая трубку обеими руками. При этом образуют две державы. Узкую вытянутую часть трубки между державами используют при изготовлении пробирки для определения температуры кипения. Для этого на узком и остром пламени горелки переплавляют узкую часть ближе к одной из держав, а другой конец после остывания отрезают резаком на расстоянии 40 мм от первого. Переплавленный конец оплавляют у края пламени горелки, держа пробирочку рукой под углом вверх.

Пробирку-капилляр для определения температуры плавления изготовляют длиной 40—50 мм и диаметром 1—1,5 мм. Легче капиллярную трубку изготовить из отрезка трубки диаметром 4—6 мм таким же способом, как и пробирку для определения температу-

Рис. 40. Дефекты, образующиеся при растягивании трубки и изготовлении пробирочек для опре- делеиия температуры кипения:

/ — неправильный нагрев .трубки (между восстановитель-ной зоной и зоной полного сгорания); 2 — конусное днопробирки для определения температуры кипения; 3 —широкий конец той же пробирки

ры кипения. Растягивают со средней скоростью безх вращения, и как только узкая часть между державами достигнет заданного диаметра, слабо натягивают трубку, давая стеклу застыть. Ровную часть узкой трубки переплавляют острым пламенем ближе к одной из держав, а с другого конца обрезают. Переплавленный конец закругляют на краю пламени (лучше это делать на пламени обычной лабораторной горелки). Растягивают трубки в обоих случаях равномерно, без рывков.

При определении температуры кипения в пробирочку помещают запаянный д одного конца топкий, диаметром менее 0,1 мм капилляр, изготовленный из трубки диаметром 4—6 мм. Этот капилляр изготовляют следующим образом. Отрезок трубки при вращении нагревают в нешироком пламени на участке длиной в 1,5—2 диаметра трубки до значительного разнягчения. Затем трубку вынимают из пламени и быстро одним рывком растягивают на длину обеих рук. При этом образуется тонкая капиллярная нить, которую переламывают на отрезки длиной 50—60 мм. Один конец такого капилляра очень осторожно заплавляют при вращении, поднося его вверх торцом под углом 60° к краю пламени лабораторной ■горелки. Растягивание капиллярной нити производится двумя работающими, как это описано выше. *

При растягивании трубок и изготовлении капиллярных проби- ■рочек'чаще всего встречаются следующие дефекты' (рис. 40).

При растягивании державы в узкой части образуется пучность. Это происходит в-результате неправильного нагревания трубок в пламени горелки. Стеклянную трубку нагрели очень близко к отверстию горелки. Внутри пламени температура значительно Меньше, чем по краям, в результате стекло расплавилось по обе стороны от пучности.

Держава получилась в сечении конуса овальная или однобокая (узкая часть не приходится по центру трубки) в результате неправильного вращения трубки при разогревании и вытягивании.

Дефекты 1 и 2 не поддаются исправлению.

Пробирка для определения температуры кипения имеет конусный конец вследствие неправильного переплавления трубки между державами. Этот дефект можно исправить, нагревая .узкий 50

конец у края, пламени. Когда стекло размягчится, к нему -приплав- ляют нагретую стеклянную палочку и, пользуясь ею, снимают часть размягченного стекла до того места, где кончается сужение. Конец пробирки оплавляют на пламени горелки.

Диаметр пробирочки у заплавленного конца больше, чем ее остальная часть. Это зависит от неправильного нагревания и растягивания трубки, в результате чего узкая часть растянутой трубки имеет небольшую длину. Для исправления такой пробирки более широкий конец осторожно нагревается при вращении не на очень горячем пламени до тех пор, пока не произойдет осаживание стекла в нагретой части до соответствующего диаметра.

Пробирка для определениятемпературы кипения может иметь более широкий наружный конец. Существенного значения этот дефект для данного определения не имеет. Такую пробирку можно использовать.

§ 6. Спаивание стеклянных трубок

При спаивании стеклянных трубок необходимо соблюдать следующие условия: 1. Спаиваемые стеклянные-трубки должны быть из одного сорта стекла. Если спаивают трубки из разных сортов стекла, то коэффициент расширения и температура размягчения их должны быть близки друг к другу (см. табл. 9). 2. Торцы спаиваемых трубок должны быть чистыми и ровными. Лучше всего спаивать только что-обрезанные концы трубок.

Спаивание трубок одинакового диаметра (до 16 мм). Конец, одной из спаиваемых трубок закрывают пробкой или асбестом, конец другой трубки оплавляют и оставляют открытым. Концы трубок, подлежащих спаиванию, разогревают на небольшом и не слишком сильном пламени при постоянном вращении (рис. 41). Как только стекло начнет размягчаться, приводят разогретые концы трубок в соприкосновение в одной точке под небольшим углом друг

- вого диаметра

к другу. Когда концы трубок прилипнут (спаяются), от-

Рис. 43. Последовательность • операций спаивания трубок разного диаметраРис. 43. Последовательность • операций спаивания трубок разного диаметрания спайного шва спаяннуюния спайного шва спаяннуюрезки вь/прямляют, придавая им горизонтальное положение. В результате концы трубок соединяются по всей длине окружности торца. При этом еле заметным нажимом сдвигают трубки к месту спая. После образова- трубку, вращая, несколько

Рис. 43. Последовательность • операций спаивания трубок разного диаметра

Рис. 43. Последовательность • операций спаивания трубок разного диаметра

ния спайного шва спаянную

ния спайного шва спаянную

растягивают в стороны вне пламени с одновременным поддуванием воздуха в Открытый и оплавленный конец одной из трубок, в этом случае получается ровный шов (рис. 42). Затем увеличивают подачу газа и воздуха в горелку и.при вращении снова размягчают стекло в месте спая. Размягченное стекло, вращая, немного осажи

вают для накопления в месте спая размягченной стекломассы. После этого, вынув его из пламени, поддуванием воздуха раздувают небольшое вздутие диаметром, несколько большим диаметра трубки.

При выдувании вздутия первоначальные неровности шва разглаживаются. Все операции производят, вращая трубки как в пламени, так и вне его. В противном случае размягченное стекло будет накапливаться (стекать) в нижней части шарика, вызывая неравномерную толщину стенок. Полученное раздувом вздутие снова разогревают в пламени горелки до размягчения. Затем вынимают из пламени, осторожно поддувают и немного растягивают до тех пор, пока диаметр места спая не будет равен диаметру спаиваемых трубок. При спаивании трубок иногда в месте спая образуются щели из-за неплотного соединения торцов трубок. Этот дефект устраняют, сгибая трубки в месте спая под соответствующими углами: Если щель при этом не затягивается, то место, где она находится, нагревают на узком пламени горелки и к краю щели прикасаются нагретой стеклянной палочкой, с помощью которой сближают края щели до их полного спаивания. Место спая отжигают на светящемся пламени горелки и помещают для охлаждения на ’деревянную подкладку.

Спаивание трубок различного диаметра. При спаивании трубок различного диаметра на широкой трубке предварительно оття-. • гивают державу, узкий конец которой отрезают прикосновением холодной стеклянной палочки к еще горячему конусу. Обрезать узкую часть державы можно также твердосплавным резаком после ее охлаждения. Диаметр конуса в месте разреза должен быть немного больше диаметра приплавляемой трубки. Конец обрезанного конуса широкой трубки при вращении нагревают в пламени го-' релки, немного осаживая стекло до диаметра припаиваемой трубки. Края конусного отреза при этом несколько утолщаются. Затем конец узкой трубки разогревают, как указывалось ранее, и припаивают к конусному концу широкой трубки (рис. 43).

Для получения ровного и плавного перехода от/ широкой трубки к узкой конец широкой трубки £ закрывают пробкой или. асбестом и нагревают при вращении в . нешироком пламени горелки таким бразом, чтобы пламя не ■хватывало узкую трубку, i лишь нагревало место перехода и сам спай. После ррзмягчения стекла в месте спая вынимают трубку из пламени и поддувают воздух через узкую трубку до тех пор, пока не образуется плавный переход. Эту операцию обычно производят в два-три приема, периодически разогревая место спая и поддувая воздух. Спай после обработки отжигают. Конец узкой трубки, через который поддувают воздух, должен быть оплавлен. Этим

способом изготовляют форштосы и аллонжи. Последние после спаивания загибают под определенным углом.

Спаивание широких стеклянных трубок (рис. 44). Спаивание широких трубок значительно сложнее, чем спаивание узких, и требует большого навыка. У каждого отрезка широких трубок с одного конца с помощью припаянной стеклянной палочки оттягивают державу 1. Узкий конец державы берут в левую руку и разогревают . при вращении на нешироком пламени горелки в месте перехода. Правой рукой с помощью тонкого конца державы или стеклянной палочки снимают избыток стекла справа от трубки 2 на выходе разогреваемой части из пламени. Разогреваемая часть конуса трубки при этом находится в пламени. Образовавшийся залив продолжают при вращении разогревать под углом к факелу пламени, немного стапливая стекдо. Вынув конус из пламени, производят небольшой поддув воздуха для образования закругленного дна у конусного конца трубки 3. Затем тупой конец заплавленного конуса нагревают до сильного размягчения и, вынув из огня, быстро с силой поддувают воздух в трубку 4. Размягченное стекло на конце раздувается в тонкостенный пузырь «выдув». Не следует далее раздувать стекло, так как образующийся пузырь лопается с сильным треском. Тонкая стеклянная пленка раздутого пузыря счи-

щается, образуется ровный торец. Образование ровной торцовой .поверхности происходит вследствие резкого перехода от тонкой стенки„выдува к толстым стенкам трубки. Торец трубки 5 оплавляют, оплавленный торцовый край называют губками. .Такую же операцию проводят с другой трубкой.\

Если торцы не имеют ровной поверхности, их разогревают ц прикладывают к графитовой плитке. Если образующиеся при этом торцовые концы имеют разный диаметр, то конец меньшего диаметра разогревают при вращении и развертывают с помощью графитовой или деревянной развертки до нужного диаметра. При развертывании развертку берут в правую руку и под некоторым | углом производят круговое вращение внутри отверстия трубки. I Можно вместо раздувания тонкостенного шарика просто отрезать I узкие концы держав (отступив от места перехода трубки в конус) прикосновением стеклянной холодной палочки к нагретому стеклу или отрезать охлажденные.концы держав твердосплавным резаком. Следует помнить, что только обычное стекло (23, Л-80, 29 и циркониевое) дает при прикосновении холодной стеклянной палочки ровную круговую трещину. Стекла молибденовое и «Пирекс» почти 1 невозможно ровно отрезать таким образом.

Отрезанные концы конусов обеих трубок должны иметь одинаковый диаметр (трубка 6). Чтобы место спая имело одинаковую с трубкой толщину стекла,, его разогревают и, вынув из пламени, немного поддувают. Затем снова нагревают при вращении, осажи- вая*стекло, до того момента, когда толщина спая будет больше, чем толщина спаиваемых трубок 7, после чего спаянную трубку вынимают из пламени и при вращении раздувают в месте спая небольшое вздутие (трубка 8). Эту операцию проделывают в не-- сколько приемов. Вздутую часть трубки в месте спая снова нагревают при вращении и, вынув из пламени и слегка поддувая, растя- . гивают до диаметра спаиваемых трубок 9, добиваясь ровного и | гладкого спая.

Иногда при длительном разогревании места, спая происходит расстекловывание стекла, в особенности стекол (23, Л-80, 29 и др.), содержащих значительное количество оксида натрия. В месте спая стекло мутнеет из-за кристаллизации и выгорания оксида натрия. При появлении этого дефекта нужно опустить марлевый помазок на проволоке в концентрированный раствор поваренной соли и- поместить в факел пламени ниже обогреваемого изделия. Пламя при этом окрашивается в ярко-желтый цвет. Через некоторое время место спая приобретает прозрачность. Затем месте спая немедленно подвергают отжигу на более холодном, а потом на светящемся пламени горелки или в муфельной печи, нагретой до соответствующей температуры в зависимости от сорта стекла. В * противном

случае в месте спая образуется трещина и припаянная трубка от- # ламывается. Изготовление более сложных спаев будет описано в гл. 4.<.-»

ГЛАВА 4. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ИЗДЕЛИЙ ИЗ СТЕКЛА

Изготовление стеклянных палочек, лопаточек и мешалок

Стеклянные палочки (рис. 45). Изготовление стеклянных нало- юк— самая простая операция, которую сводят к резке и оплавлению концов стеклянного штабика. Для изготовления стеклянных палочек берут штабик диаметром 4—6 мм и разрезают его на отрезки длиной 18—20 см. Конец отрезка под углом вносят в пламя горелки и оплавляют до образования закругления. Затем оплавленный конец стеклянной палочки отжигают в светящемся пламени горелки и кладут для охлаждения на деревянную подставку. После охлаждения аналогичную операцию производят с другим концом отрезка.

Стеклянные лопаточки. Изготовляют их из того же штабика, что и стеклянные палочки. Один конец отрезка оплавляют, отжигают и охлаждают. После остывания оплавленного конца отрезок

штабика берут правой рукой и под определенным углом к пламени разогревают другой конец на участке в 10 мм от конца палочки, все время вращая. Разогревание ведут до тех пор, пока на конце не образуется наплыв стекла в виде литого шарика. Затем палочку с наплывом перекладывают в левую руку, вынимают из пламени горелки и сжимают размягченное стекло щипцами. На конце “ лочки образуется плоская поверхность. При необходимости

паевпаевнебольшим углом. Лопаточкунебольшим углом. Лопаточкуможно загнуть подможно загнуть подзатем отжигают сначала на менее горячем, а затем на светящемся пламени горелки и помещают в муфельную печь.

паев

паев

небольшим углом. Лопаточку

небольшим углом. Лопаточку

можно загнуть под

можно загнуть под

Мешалки. Мешалки служат для перемешивания жидкости в реакционных сосудах, термостатах и др. Их используют в химической практике довольно часто. Существуют треугольные, лопастные, пропеллерные, винтовые и другие мешалки. Мешалки изготовляют из литых стеклянных штабиков диаметром 4—8 мм. Длина мешалки и ее конфигурация зависят от габаритов реакционных сосудов или колб.

УУРис. 45. Стеклянная палочка и ло- • паточкаРис. 45. Стеклянная палочка и ло- • паточкаТреугольные мешалки. Они просты в изготовлении. Берут стеклянную палочку диаметром 5—6 мм и длиной 35—45 см, вращая, нагревают на широком пламени горелки, отступив от конца на расстояние 20—25 см. Как только стеклянная палочка достигнет полного размягчения, ее отгибают в сторону под Углом 130—135°. Когда место сгиба остынет, палочку разогревают на расстоянии 5 см ниже сгиба и снова сгибают в противоположную сторону под углом в 40—45°. После остывания участка второго „сгиба на расстоянии 40 мм от него снова разогрева- -ют участок стеклянной палочки и затем, как только

У

У

Рис. 45. Стеклянная палочка и ло- • паточка

Рис. 45. Стеклянная палочка и ло- • паточка

стекло достаточно разогреется, подтягивают оставшийся конец g первому сгибу. Получается изгиб в виде треугольника. Конец стек, "ляниой палочки можно припаять к стержню или оставить непрш -паянным. Полученную треугольную мешалку следует хорошо про- греть на широком пламени горелки и отжечь в-муфельной печи.

Лопастные и пропеллерные мешалки. Их изготовление несколько сложнее. Предварительно изготовляют лопасти к мешалке, которые затем припаивают к концу стеклянной палочки. Для изготовлений лопастей конец стеклянной палочки нагревают до сильного размяг-j чения и, вращая, перемещают размягченное стекло таким образом» чтобы разогретый конец принял грушевидную форму. Затем его сжимают пинцетом, как это описано при изготовлении /юпатки. После остывания лопасть отрезают. Таким методом изготовляют нужное количество лопастей. Далее на резком огне разогревают, при вращении стеклянную палочку и одновременно, пользуясь пинцетом, нагревают отрезанный конец лопасти. Обычно палочку держат .в левой руке, а пинцет с лопастью в правой. Как только стекло достаточно размягчится, лопасть припаивают к концу палочки. Аналогично припаивают другую лопасть напротив первой.

При изготовлении пропеллерной мешалки еще нагретую лопасть' слегка разворачивают. Затем мешалку прогревают на пламени горелки, уменьшая подачу воздуха (кислорода).

Таким же путем можно изготовить трехлопастную или двухъярусную мешалку. При изготовлении двухъярусной мешалки на заданном расстоянии прогревают при вращении стеклянную палочку и лопасть, которую припаивают к размягченному стеклу. Затем припаивают вторую и, если требуется, третью лопасть. Палочку держат почти вертикально, чтобы на месте припаивания не образовалось сгиба. Места припаивания лопастей хорошо обогревают, уменьшая постепенно температуру пламени. После приготовления первого яруса и охлаждения заготовки на размягченный конец палочки припаивают еще две или три лопасти, получая, таким об- . разом, двухъярусную мешалку.

Для получения пропеллерной двухъярусной мешалки еЩе горячие припаянные лопасти разворачивают под определенным утлом, ■затем мешалку хорошо прогревают и отжигают в муфельной печи во избежание появления тонких трещин, уменьшающих прочность изделия.j

Иногда при изготовлении мешалок сначала припаивают не ло-Я пасти, а отрезки стеклянной палочки. Эти припаянные отрезки раЯ мягчают в пламени и поджимают графитовым бруском для утолщ^Я ,ния. Затем снова размягчают в пламени и, сдавливая пинцстокЯ получают плоские лопасти.Я

Винтовые мешалки. Их используют для перемешивания жидк^Я стей в реакционных сосудах (рис. 46, в). Для их изготовления выЯ резают пластинку-заданной длины и ширины (чаще всего длинoiЯ 10—14 см и шириной 2—3 см) из оконного стекла толщиной 2-Я 2,5 мм. Торец вырезанной пластины нагревают на слабом пламени^

одновременно с концом стеклян- Яой палочки. Как только стекло дачкет размягчаться, конец палочки припаивают к середине уздой части пластины. Припой не должен быть прочным, так как в дальнейшем палочку удаляют. К ДРУг°й стороне пластины так- дсе' припаивается стеклянная палочка. Нагревание конца палочки и торца пластины ведется в этом случае на сильном пламени го-

Рис. 46. Мешалки треугольная (/), лопастная (2), винтовая (3)Рис. 46. Мешалки треугольная (/), лопастная (2), винтовая (3)релки до полного размягчения. Конец палочки припаивают к середине торцовой поверхности при легком сдавливании. Затем место спая снова нагревают и палочку чуть оттягивают. При этом образуется достаточно прочный спай.

Рис. 46. Мешалки треугольная (/), лопастная (2), винтовая (3)

Рис. 46. Мешалки треугольная (/), лопастная (2), винтовая (3)

Если спаивается пластина из оконного стекла с палочкой, то последнюю изготовляют из циркониевого стекла или из стекла Л-80, АМ-К, 23, при спаивании же пластины с другими сортами лабораторного стекла образуетсягнепрочный спай. Обе палочки, припаянные к пластине, должны быть строго центрированы. Заготовку бе

рут обеими руками за припаянные стеклянные палочки и при вращении нагревают левую часть пластины на широком пламени горелки. Пламя при этом должно охватывать ее большую часть. Как только стекло достаточно размягчится, заготовку вынимают из пламени и делают поворот двумя руками в разные стороны для придания пластине винтообразной формы. Затем разогревают правую часть цластины и снова вращают заготовку в разные стороны. В результате пластина принимает форму винта. Полученную мешалку нагревают и центрируют. Как только стекло затвердеет, слабо припаянную палочку отрезают или переплавляют у места припаивания. Мешалку обогревают на пламени горелки и отжигают в муфельной печи. Во избежание деформации при отжиге укладывают мешалки горизонтально на под муфельной печи.

Изготовление заглушек, стеклянных носиков,капельных пипеток и бусин для титрования

Заглушки. Стеклянные заглушки используют в качестве пробок Для получения глухого конца на резиновых шлангах, пипетках и др. Заглушки могут быть изготовлены из обычных барометрических трубок или стеклянных палочек. Величина заглушки зависит от Диаметра резинового шланга, конец которого закрывается заглушкой. Для изготовления заглушки выбирают стеклянную трубку 'Диаметром на 1—2 мм больше, чем внутренний диаметр резинового Шланга, в который она будет вставлена. На широком пламени го-

редки трубку при вращении разогревают и, вынув из пламени, от тягивают. Затем полученную державу устанавливают перпепдик) лярно узкому пламени горелки,' нагревают при вращении мест перехода трубки в державу и снова оттягивают вторую, биле узкую державу с тонкой игольчатой перемычкой. В последнем с ту чае получ’ается очень короткая, с тупым конусом держава. Узкуи часть переплавляют ближе к тупой части державы. Этот конец снова разогревают, помещая трубку в пламя под углом 40—50° Нагреванию подвергают только конец перехода трубки в державу Трубку.вынпмают из пламени и слегка поддувают для образова-щ полукруглого дна на конце трубки, который отжигают на светя щемся пламени горелки и охлаждают на деревянной подставке Затем трубку отрезают от заплавленного конца на расстоянии 15— 20 мм и получают заглушку. Заглушку берут пинцетом или сне. циальным держателем и осторожно оплавляют отрезанный конец - ■ Заглушку можно изготовить и более простым способом. Дл$ этого тонкий участок растянутой трубки переплавляют. Узкий ко нец державы нагревают на пламени горелки и подогретой стеклян ной палочкой или концом другой державы снимают избыток стекл: в его узкой части. Затем, вращая трубку, нагревают тот же кони в пламени горелки, а, вынув из пламени, слегка поддувают.

При изготовлении более широких заглушек берут трубку со ответствующего диаметра и оттягивают с. двух сторон на расстоя ние 3—4 см строго центрированные державы, в результате чеп образуется пулька. Один из узких концов пульки переплавляют Заплавленный конец нагревают на пламени у перехода в конус i избыток стекла снимают концом державы у края пламени до об разования игольчатой оттяжки. Затем оттяжку переплавляют hi узком пламени горелки. Образовавшийся залив нагревают, держ; под углом, и, вынув из пламени, слегка поддувают для образование округлого дна. Нагретый конец отжигают в пламени и кладут не деревянную подставку. Затем пиннетом или держателем берут з изготовленное дно и при вращении нагревают другой конец пульке у перехода цилиндрической части в конусную на узком пламени Потом, вынув из огня, оттягивают конец державы так, чтобы обра зовался тонкий игольчатый переход. Его переплавляют" ближе широкой части и получают заглушку 1 (рис. 47). Для большей удобства, вставляя заглушку в резиновый шланг, конец заглушк: иногда раздувают в небольшой шарик.

Значительно проще изготовить заглушку из стеклянной палочк 2. Конец стеклянной палочки оплавляют на пламени горелки, oi жигают и после охлаждения отрезают. Затем пинцетом берут от давленный конец и при вращении оплавляют другой конец заглуп ки. Один из концов можно оплавить сильнее, чтобы .получило небольшой наплыв.

Аналогичным способом изготовляют заглушки из барометриче ских трубок 3.

Стеклянные носики. Носики 'для пипеток 4, ^бюреток и промь валок изготовляют обычно из трубки диаметром 6—8 мм. Стет 58

Рис. 47. Заглушки и капельные пипетки

лянную трубку при непрерывном вращении разогревают посередине до полного размягчения на узком пламени горелки. Затем трубку вынимают из пламени и, не прекращая вращать, оттягивают две средних по величине державы. После остывания державы перерезаются посередине перемычки. Узкий конец каждой из держав оплавляют па краю пламени. Поскольку толщина стекол узкой части державы незначительна, оплавление лучше производить на слабом пламени. Затем трубку обрезают на расстоянии 5—7 см от узкого конца и получают два носика. Отрезанные концы широкой части носиков оплавляют, пользуясь пинцетом, на пламени горелки. Если из трубки нужно изготовить один носик, то к концу трубки прпплавляют стеклянную палочку и оттягивают небольшую державу, из которой затем изготовляют носик. ч

Пипетки.Для изготовления капельной пипетки 5 берут носик и заглушку одинакового диаметра. От резиновой-трубки, внутренний диаметр которой несколько меньше диаметра заглушки и носика, отрезают часть длиной 4—5 см. В один конец этого отрезка вставляют носик, а в другой— заглушку. На стеклянный ноейк можно надеть резиновую трубку с глухим концом, специально изготовляемую для пипеток. Пипетку для наполнения капиллярной пробирки, служащей для определения температуры кипения, изготовляют из державы с очень узким и длинным концом, который можно не оплавлять.

Стеклянные бусины. Стеклянные бусины для бюреток изготов- ляют из стеклянной палочки диаметром 6—8 мм. При этом лучше всего брать стекло ЛМ-К, Л-80, 23. Стеклянную палочку при вращении нагревают на узком пламени горелки ближе к одному краю и немного растягивают. Затем, отступив от узкой растянутой части на расстояние, равное примерно диаметру палочки, снова разогревают п опять растягивают палочку. В результате образуется шаровидная пулька (рис. 48). Один конец в узком месте переплавляют и снимают избыток стекла разогретой стеклянной палочкой. Край

Рис. 48. Изготовление бусинок

пульки после снятия избытка стекла оплавляют на пламени горелки, держа палочку почти вертикально пулькой вверх и вращая для придания пульке шарообразной формы. Предварительно изготовляют стеклянную палочку-держатель. Палочку для держания берут из сортов стекла, значительно отличающихся ио коэффициенту расширения и температуре размягчения от стекла, из которого изготовляют бусины, например из молибденового или «Пирекс». Стеклянную палочку для изготовления держателя нагревают в пламени горелки и растягивают. Узкий конец переплавляют. Заготовку для изготовления бусины берут в левую руку, пал очку-держатель — в правую и разогревают их на небольшом пламени горелки. Как только шарообразная часть пульки и узкий конец палочки-держателя начнут размягчаться, их вынимают из пламени, прикладывают друг к другу и спаивают. Затем в левую руку берут припаянную палочку-держатель и переплавляют другой узкий конец заготовки, снимают избыток стекла, оплавляют, держа заготовку почти горизонтально и вращая до образования небольшого шарика. Заготовку кладут- на деревянную подставку для охлаждения. После остывания шарик вследствие различного коэффициента расширения стекол отпадает от палочки-держателя. Если шарик не отпадает при остывании, то слегка ударяют по месту спая резаком или напильником.

Бусины можно изготовить и другим способом. Для этого из стеклянной палочки нарезают цилиндрики длиной, примерно равной ее диаметру. Такой цилиндрический отрезок берут пинцетом и оплавляют один конец, придавая ему шарообразную форму. К оплавленному концу припаивают палочку-держатель из молибденового стекла или «Пирекс». Затем, взяв держатель с цилиндром в правую руку, сплавляют при вращении другой конец, придавая заготовке форму шарика. Полученный шарик с припаянной палочкой кладут на деревянную подставку. При остывании шарик отделяется от палочки-держателя.

Изготовление форштосов и аллонжей

Форштос. Он представляет собой трубку чаще всего диаметром 10—12 мм и длиной 30()—350 мм, к одному краю которой припаяна более широкая трубка диаметром 22—24 мм и длиной 80—100 мм i

Рис. 49. Форштос

(рис. 49). Форштос применяют при перегонке высококипящих жидкостей, т. е. он служит воздушным холодильником. Он также является деталью холодильника Либиха, его вставляют в стеклянную рубашку этого холодильника.

Способ изготовления форштоса достаточно прост. Эта операция схожа с операцией спаивания трубок разного диаметра. Отрезают часть широкой трубки длиной 280—325 мм, конец которой оттягивают с помощью стеклянной палочки в державу. Можно взять трубку и, нагревая ее посередине, растянуть две державы, получив сразу две заготовки. Затем развертывают края широкого конца развертки. Развертывание концов цилиндрических стеклянных изделий или трубок —одна из распространенных операций в стеклодувной практике. Отрезок более широкой стеклянной трубки (заготовки) берут в правую руку и, вращая, нагревают ее конец на расстоянии 2 мм в пламени горелки равномерно по всей окружности торца трубки. Трубку при этом держат против пламени под углом 45°. Конец заготовки нагревают до большего, чем при оплавлении краев, размягчения. В левую руку берут небольшую графитовую, металлическую или деревянную развертку. Вынимают из пламени размягченный конец заготовки и вводят в него под тупым углом развертку. При этой операции заготовку можно брать левой рукой, а развертку — правой, т. е. так, как это удобно работающему (рис. 50). Держа развертку одной рукой, другой рукой поворачивают заготовку вправо и влево на пол-оборота. Можно разворачивать конец, вращая развертку только в одну сторону. В результате на конце заготовки образуются равные борта. Такой процесс развертывания называют разбортовкой.

Для получения более широких бортов, выходящих за сечение трубки в виде плоскости перпендикулярно длине трубки, торцовый конец нагревают на большую длину (3—4 мм) и, когда стекло достаточно размягчается, прикладывают к графитному бруску с небольшим нажимом. Конец при этом несколько сплющивается, после чего его снова нагревают и развертывают края, выравнивая утолщения и неровности. Операцию обычно повторяют. Затем разбортовывают края так, чтобы получить плоскость бортика перпендикулярно длине трубки.

При неправильной разбортовке краев могут образовываться следующие дефекты: неровная поверхность, слишком развернутые поля, эллиптическое сечение торца.

Если развернутые края торца получились неровными, то размягченный разбортованный конец прикладывают при вращении к мраморному или графитному бруску и слегка надавливают. При остальных дефектах конец трубки при вращении в пламени горелки снова разогревают, несколько осаживая стекло, и вторично разбортовывают.

Рис. 51. АллоижРис. 51. Аллоиж

Рис. 51. Аллоиж

Рис. 51. Аллоиж

После разбортовки узкий конец державы отрезают в конечной . части так, чтобы диаметр ее был чуть больше диаметра узкой трубки, после чего полученный край широкой трубки спаивают с узкой. В правую руку берут отрезок широкой трубки, в левую —узкий и при вращении одновременно нагревают конусный конец широкой трубки (несколько осаживая стекло) и конец узкой трубки. Нагретые концы спаивают. Для получения ровного места спая и плавного перехода от широкой части к узкой место спая разогревают, закрыв конец трубки асбестом, и слегка поддувают. Кроме того, для получения ровного места спая можно пользоваться деревянной или металлической подрезкой, в выемке которой вращают размягченный спай. После отжига места спая на конце узкой трубки делают косой срез, пользуясь планшайбой.

Аллонжи. Аллонж представляет собой две спаянные трубки разного диаметра, согнутые под тупым углом (рис. 51). Аллонж -служит для соединения узкого конца форштоса или холодильника . с приемником перегоняемой жидкости, стаканом, колбой и др. Для изготовления аллонжа берут отрезок широкой трубки диаметром 20—22 мм, длиной 60—80 мм и узкую трубку диаметром 8—10 мм длиной 100—120 мм. Обе трубки спаивают, как указано выше. Конец широкой трубки разбортовывают. После спаивания двух отрезков и отжига широкий конец трубки наглухо закрывают пробкой или .асбестом. Заготовку вносят в неширокое пламя горелки и при вращении нагревают для размягчения конической части за местом ■спая, вынимают из пламени и при поддувании сгибают под небольшим углом. Затем полученное изделие отжигают и после остывания делают косой срез на узком конце, пользуясь планшайбой.

Изготовление переходных трубок

Переходные трубки служат для соединения между собой резиновых шлангов, как различных диаметров, так- и одинаковых. В первом случае изготовляют чаще всего конусные переходные -трубки, во втором — обычные цилиндрические.

Для изготовления конусной переходной трубки (последовательность ее изготовления показана на рис. 52, а) берут отрезок стек- 62

Рис. 52. Переходные трубки

данной трубки длиной.примерно 90—ПО мм и диаметром 15—17 мм (диаметр трубки зависит от диаметра соединяемых шлангов). С каждого конуса трубки оттягиваются державы, узкие концы которых переплавляются. После переплавления конец одной из держав заготовки отрезается. Образовавшееся отверстие оплавляется. Она в дальнейшем служит для поддувания воздуха. С противоположного конца заготовки, где осталась переплавленная держава, место перехода цилиндрической части в конус нагревается при вращении на пламени горелки. Как только стекло достигнет нужной степени размягчения, заготовку вынимают из пламени и при поддувании растягивают на конус. По остывании узкий конец конуса отрезается и оплавляется. Теперь он уже.будет служить для поддувания. Противоположный конец державы, служивший при предыдущей операции для поддувания, с помощью стеклянной палочки оттягивается и запаивается. Запаянный конец, державы (с припаянной палочкой) нагревается на пламени горелки в месте перехода цилиндрической части на конус при вращении, вынимается из пламени и при поддавании растягивается. Получается заготовка с двумя конусными концами соответствующей длины.

Для прочного соединения шланга с переходной трубкой на ней Делается несколько олив, т. е. круговых, выпуклостей или гофр с обеих сторон переходной трубки. Чтобы получить оливу, заготовку разогревают при вращении в узком пламени на некотором расстоянии от центра, выводя из огня, и слегка сжимают параллельно' оси трубки обеими руками. Образуется круговая выпуклость — олива. Аналогично получают оливу на другой стороне заготовки. На каждой.стороне трубки делают нужное количество олив. Концы заготовки с обеих сторон отрезают, а края оплавляют. Для получения менее резких олив поступают следующим образом: размягчают стекло в соответствующем месте заготовки, вынимают ее из пламени и, вращая, поддувают воздух в незаплавленный конец растя-

нутой пульки. В месте разогрева образуется кольцевое вздутие с плавным, пологим переходом.

Для соединения широких шлангов с узкими одну сторону переходной трубки раздувают до большего диаметра, чем другую. Переходную трубку для соединения широких резиновых трубок одинакового диаметра изготовляют более простым способом. Берут отрезок трубки одинакового со шлангом диаметра, оплавляют концы и один конец закрывают асбестом. Трубку, отступив на 8—10 мм . от конца, нагревают, вращая на узком пламени горелки и, вынув из пламени, слегка сжимают в осевом направлении, делая оливу. Затем вынимают асбестовую пробку и закрывают ею другой конец трубки, на котором изготовляют такую же оливу.

Простая цилиндрическая переходная трубка, служащая обычно для соединения шлангов одинакового диаметра, может быть изготовлена также следующим образом. К торцу стеклянной трубки длиной 90—100 мм припаивается стеклянная палочка. Затем конец трубки разогревается при вращении на пламени горелки и с помощью стеклянной палочки оттягивается держава, узкий конец которой переплавляется. Аналогично поступают и с другим концом трубки. Образуется заготовка с двумя державами по концам. Затем на нешироком пламени горелки на расстоянии 7—8 мм от перехода цилиндрической части в конусную разогревают при вращении трубку и, выведя ее из пламени, слегка сжимают вдоль оси обеими руками. Образуется олива (гофр). Аналогично поступают с другим концом заготовки. По остывании концы заготовки в конусной части обрезают. Образовавшиеся отверстия оплавляют.

Цилиндрическую переходную трубку можно получить более простым способом. В этом случае берут стеклянную трубку длиной 200—220 мм и соответствующего диаметра и, отступая от края на 70—80 мм, разогревают ее при вращении на нешироком пламени горелки, затем вынимают из пламени и немного растягивают, так чтобы диаметр узкой части был на 2—3 мм меньше диаметра трубки (см. рис. 52, б). Аналогично производят эту операцию с другим концом трубки. Когда заготовка остынет, концы трубки на расстоянии 8—10 мм от узкой части обрезают. Концевые отверстия оплавляют, немного стапливая стекло для уменьшения диаметра отверстия. Получается переходная трубка с двумя оливами. При изготовлении переходных трубок этим способом расходуется значительно больше материала — стеклянных трубок.

Изготовление тройников и гребенок ';1

Тройники. Они служат для соединения трех резиновых шлангов и представляют собой стеклянную трубку с припаянным посередине боковым отростком. Диаметры прямой трубки и припаянного отростка могут быть и одинаковыми, и разными.

При изготовлении тройников с одинаковыми диаметрами трубки и отростка, обычйо 9—10 мм, изготовляют два отрезка: один длиной 8—10 см, другой 5—6 см. Один конец длинного отрезка оплавляют*. €4Ж

он служит для поддувания воздуха, а другой закрывают асбестом. Длинный отрезок труб- 'ки берут в левую руку и, вращая, постепенно вносят в верхнюю часть пламени. Прогрева ют среднюю часть трубки не окружности. Затем делают 1 пламя горелки более резким и узким и нагревают, не вращая, место будущего припаивания. В правую руку берут стеклянную палочку, разогревают ее конец и, прикасаясь к размяг

ченному месту, слегка оттягивают назад. В месте разогрева образуется оттянутый конец — иголка / (рис. 53, о). Это место снова нагревают в пламени до значительного размягчения и, вынув из огня, вдувают в трубку воздух.

На месте оттяжки образуется тонкостенный выдув 2 (рис. 53, б). Тонкое стекло выдува снимают разверткой, в результате чего на трубке образуется боковое отверстие. Разогревание следует вести таким образом, чтобы полученное отверстие имело одинаковый диаметр с диаметром припаиваемого отростка. Если диаметр отверстия получился несколько меньше диаметра отростка, то его осторожно разворачивают узкой разверткой. Затем второй конец длинной трубки также закрывают асбестом. Края полученного отверстия и конец отростка разогревают в пламени горелки и припаивают его, слегка оттягивая и поддувая воздух через отросток 3 (рис. 53, в). После этого, взяв длинную трубку в одну руку, а отросток — в другую руку, вращают тройник в пламени горелки так, чтобы пламя охватывало лишь место спая (рис. 54). При этом происходит размягчение и осаживание стекла. После разогревания места спая изделие вынимают из огня и слегка поддувают. Если спай образовался недостаточно ровно, то операцию повторяют. Затем место спая снова разогревают и выдувают на шве спая небольшой выдув. Отросток оттягивают для получения ровного перехода трубки в отросток 4 (рис. 53, г).

При изготовлении тройников с отростйами разного диаметра или при припаивании узкого отростка к широкой трубке процесс впайки аналогичен описываемому. Во втором случае трубку в месте припая следует периодически обогревать по всей окружности пламени горелки во избежание образования трещин.

■ Тройники изготовляют из широких трубок теми же приемами, что и из узких. Трубку в месте спая также периодически прогревают по всей окружности для получения одинаковой толщины краев отверстия и стенок припаиваемого отростка. Кроме того, • последующий разогрев спая при вращении связан с большими * трудностями, чем при изготовлении тройника из узких трубок.

6565В этом случае трубку разогревают по частям. Впаиваемый отросток

65

65

3—1122

Рис. 54. Исходное положение тройника при впайке отросткаРис. 54. Исходное положение тройника при впайке отросткаширокой трубки предварительно оттягивают в державу, которую перерезают в конической части. Узкий конический конец припаивают к отверстию широкой трубки. Место припаивания выравнивают и поддуванием увеличивают диаметр места спая. Затем снова • нагревают место спая, осаживая стекло, и опять поддувают. Операцию повторяют-до тех пор, пока не получится ровный спай с диаметром, равным диаметру трубки (рис. 55). Для лучшего соединения тройников с резиновыми шлангами на концах можно раздуть оливы.

Рис. 54. Исходное положение тройника при впайке отростка

Рис. 54. Исходное положение тройника при впайке отростка

Гребенки. Они представляют собой стеклянные трубки с впаянными в них несколькими отростками (рис. 56, а) и служат для соединения какой-либо емкости с несколькими сосудами или шлангами. Гребенки широко используют в приборах для газового анализа. Способ изготовления их принципиально ничем не отличается от изготовления тройников с одним отростком.

При впаивании нескольких отростков необходимо следить, чтобы они находились в одной плоскости или впаивались под строго заданными углами.

Гребенки и тройники из барометрических трубок изготовляют так же, как и из обычных стеклянных. При изготовлении спая из барометрических трубок боковое отверстие делают большего диаметра, чем дна-

Рис. 55. Изготовление тройников из широкой трубкиРис. 55. Изготовление тройников из широкой трубки6666метр припаиваемого отростка. Потом губки отверстия разогревают и, осаживая стекло, доводят диаметр отверстия до диаметра отростка. Это необходимо делать^ чтобы получить одинаковую толщинД стекла и в месте спая. Во избежание сечки (небольших трещинок) на толсто^В стенных барометрических трубках прЯ изготовлении тройников или гребенок от1 росток и длинную трубку обертываютg

Рис. 55. Изготовление тройников из широкой трубки

Рис. 55. Изготовление тройников из широкой трубки

66

66

Рис. 56. Гребенка (о) и тройник из барометрической трубки (б)

листовым или шнуровым асбестом справа и слева, от места спая (рис..56, б).

Изготовление пробирок ' и небольших стеклянных стаканчиков

Химические пробирки. Для изготовления пробирок берут стеклянную трубку диаметром 12—44 мм, протирают, удаляя пыль снаружи и внутри, проталкивая тряпичный тампон. На коротком отрезке трубки на расстоянии 15—17 см от ее торца наносят метку карандашом для стекла. Другой торец заготовки нагревают и разбортовывают разверткой. Затем трубку берут в левую руку и при вращении разогревают другой конец у нанесенной метки в узком пламени горелки и к ее краю припаивают разогретую стеклянную палочку, оттягивая ее затем на центр трубки. На том же пламени при вращении разогревают трубку между меткой и припаянной стеклянной палочкой. Как только стекло достигает нужной степени размягчения, заготовку вынимают из пламени и, продолжая вращать, оттягивают державу, которую переплавляют в узкой части. Полученную державу нагревают у перехода цилиндрической части в конус на узком пламени горелки, стеклянной палочкой снимают избыток стекла (эта заготовка находится в самом пламени и вращается левой рукой). Палочкой собирают избыток стекла. Образовавшийся на конце трубки залив продолжают разогревать, держа заготовку заливом вверх под углом 45° к плоскости стола, затем вынимают из пламени и поддувают для выравнивания стенок дна пробирки. После этого снова нагревают дно пробирки, несколько осаживая стекло, и опять поддувают для образования сферического дна с одинаковой толщиной стенок (рис. 57).

Значительно проще изготовить сразу две заготовки из трубки длиной 34—40 см, которую предварительно развертывают с обоих концов. Трубку растягивают посередине на нешироком пламени горелки и переплавляют. Затем у каждой заготовки изготовляют круглое дно, как указано выше.

Пробирки большого диаметра изготовляют на большом пламени горелки. На расстоянии, равном длине пробирки, с одного и другого концов стеклянной трубки оттягивают две державы. На одном конце державу переплавляют, снимают избыток стекла и поддувают для образования сферического дна. Затем разогревают самое основание дна и быстро выдувают толстостенный пузырь. Тонкое

Рис. 57. Пробирки:Рис. 57. Пробирки:/ — с полукруглым дном; 2 — для Центрифугирования; 3 — с плоский дном/ — с полукруглым дном; 2 — для Центрифугирования; 3 — с плоский дномстекло выдува удаляют и на его месте получается отверстие. Края образовавшегося отверстия разогревают и, вынув из пламени, прижимают к графитовой пластинке для выравнивания. Затем края снова разогревают и, пользуясь графитовой или металлической разверткой, развертывают отверстие до диаметра цилиндрической части заготовки. В отличие от разбортовки развертывание отверстия трубки производят,

Рис. 57. Пробирки:

Рис. 57. Пробирки:

/ — с полукруглым дном; 2 — для Центрифугирования; 3 — с плоский дном

/ — с полукруглым дном; 2 — для Центрифугирования; 3 — с плоский дном

держа развертку параллельно дли-

‘не трубки. Для придания разверну

тому концу строго цилиндрической формы последний вращают, пока стекло еще не затвердело, на деревянной или гетинаксовой , обкатке. Развертуный конец затем разбортовывают.

Закругленное дно широкой пробирки изготовляют, как описано выше. Для поддувания воздуха в разбортованный конец вставляют резиновую пробку со стеклянной трубкой. Обычно при изготовлении сферического дна избыток стекла не снимают концом державы, а перемещают дно в пламени горелки из центра к краям нагрева. Затем для накопления достаточного количества стекла дно пробирки подогревают на широком пламени, вращая пробирку дном вниз под углом 45°. Расплавленное стекло при этом будет перемещаться (стекать) вниз и накапливаться, образуя нужный для изготовле- нйя дна залив. После развертывания краев и изготовления закругленного дна пробирки места разогрева стекла следует отжечь сначала на менее горячем, затем на светящемся пламени и, наконец, в муфельной печи при соответствующей температуре.

Пробирки для центрифугирования. Центрифужные прооирки применяют для центрифугирования жидкостей, содержащих осадки или взвеси; отличаются они от обычных пробирок тем, что нижняя) часть их сходится на конус (см. рис. 57).J

Для изготовления центрифужных пробирок бёрут трубку соот-н ветствующего диаметра (45—16 мм). Края трубки оплавляют. По-1 скольку длина таких пробирок незначительна (7—9 см), то раз-Н бортовку краев лучше производить после изготовления конусногоц дна. Отрезок трубки длиной 14—18 см, вращая, нагревают посере-;| дине и, вынув из пламени, растягивают. Узкую часть между держа-д вами переплавляют, получая две заготовки. К узкой части державы-1 припаивают стеклянную палочку. Оттянутый конец державы^ нагревают в пламени горелки, немного скапливая стекло для утол-Д щения стенок. Затем заготовку вынимают из пламени горелки и,Я слегка поддувая, растягивают на конус. Все эти операции произ~Я водят при вращении заготовки для образования правильногоЯ конуса. После получения конуса нужного сечения приступают к Я отделке дна пробирки. Узкий конец заготовки нагревают и стеклян- Ч ной палочкой снимают избыток стекла. Образовавшийся залив на 68-

Рис. 59. Последовательность операции по изготовлению стакана*Рис. 59. Последовательность операции по изготовлению стакана*Рис. 58. Пробирки для взвеши-вания

Рис. 59. Последовательность операции по изготовлению стакана*

Рис. 59. Последовательность операции по изготовлению стакана*

конусе узкой части разогревают, держа пробирку дном рверх под углом 45° к пламени горелки. Затем вынимают из огня и слегка поддувают для образования сферического дна. Операцию разогре-. вания и поддувания повторяют, добиваясь образования полукруглого дна нужного сечения с равномерной толщиной стенок. После отделки дна разбортовывают наружные края пробирки небольшой ■ графитовой разверткой. Изготовленную пробирку отжигают.

Пробирки с плоским дном. Процесс изготовления пробирки с ■плоским дном аналогичен процессу изготовления пробирки с полукруглым дном. Сначала Изготовляют пробирку с полукруглым дном, которое нагревают на пламени горелки и при вращении прижимают в обугленной деревянной или гетинаксовой доске. В результате образуется плоское дно, часто слегка вогнутое внутрь пробирки. Для получения ровной плоскости дно разогревают и, слегка поддувая, выравнивают, прижимая его при вращении к бруску. Удобно в* этом случае брусок или доску держать в левой руке вертикально, а пробирку прижимать к нему при вращении и поддувании, держа ее горизонтально.

Пробирки для взвешивания. Такие пробирки представляют собой обычного типа пробирку длиной 8—12 см, к которым немного ниже отверстия припаяны две стеклянные палочки (рис. 58). Эти про- . бирки посредством металлической проволочки, надетой на стеклянные отростки, подвешивают к коромыслу весов. Предварительно изготовляют пробирку с полукруглым дном и разбортованными краями. Затем на узком огне нагревают одновременно небольшой участок поверхности пробирки на расстоянии 1—1,5 см ниже борта

и конец отрезка другой узкой стеклянной трубки или палочки. Кап только стекло достигнет достаточной степени размягчения, припаивают отрезок трубки или палочки к пробирке. Удобнее всего пользоваться отрезками трубки или палочки диаметром 3—4 мм и , длиной 15—20 мм. Затем на пламени горелки одновременно разо- -гревают участок пробирки, лежащий напротив уже припаянного отрезка, и конец второго отрезка трубки или стеклянной палочки. Как только стекло достаточно нагреется, припаивают второй отрезок к краю пробирки. Места припаивания следует отжечь сначала на обычном, затем на более низкотемпературном пламени и, наконец, закончить отжиг в муфельной печи. Короткие отрезки палочек при пайке держат пинцетом.

Стеклянные стаканы. Для изготовления небольших стаканчиков подбирают стеклянную трубку диаметром 30—32 мм. Последнюю хорошо протирают или промывают. После просушки трубку берут в правую руку и подогревают ее конец при вращении в пламени горелки. Пламя должно быть немного шире диаметра трубки. Левой рукой к концу трубки припаивают стеклянную палочку -и выводят ее на центр сечения трубки. Трубку, немного отступив от места припая палочки и вращая, хорошо разогревают, несколько осаживая стекло, а затем, вынув из огня, растягивают в державу. Потом отступив примерно на 80—85 мм от места перехода трубки в конус, оттягивают таким же способом вторую державу (рис. 59). После остывания трубку посередине между двумя державами разрезают одним из ранее описанных способов (наилучшим из- них является разрезание трубки алмазным диском) и получают две заготовки /. Отрезанный торец заготовки, вращая, нагревают на расстоянии 2—3 мм от края и, как только стекло достаточно размягчится, правой рукой слегка прижимают к графитовому бруску для выравнивания места разреза. При пользовании алмазным диском эту операцию можно не производить. Если при разрезании широкой стеклянной трубки края получатся со значительной неровностью, то их разогревают в пламени горелки и, пользуясь ножницами, выравнивают, отрезая выступающие части торца. Избыток стекла на выступах в месте разреза можно снять нагретой стеклянной палочкой. Затем выровненные края торца нагревают и разбортовызают, пользуясь разверткой 2. В одном месте разбортовки (развернутого i края торца) оттягивают носик 3 для слива жидкости. Для этого г развернутый край нагревают на небольшом отрезке окружности ' торца на узком пламени горелки и краем металлической развертки слегка нажимают изнутри под углом 45° на нагретую часть тэрца. После изготовления носика развернутые края заготовки отжигают на светящемся пламени и охлаждают на деревянной или гетинак- совой подкладке. В- разбортованный конец вставляют пробку со : стеклянной трубкой или державу с открытым и оплавленным кон- ' цом, на цилиндрическую часть которой наматывают шнуровой или i листовой асбест "4. Держава с намоткой из асбеста должна плотно входить в открытую часть заготовки. Пользуясь вставленной в торец ) державой, заготовку при вращении нагревают и оплавляют узкий ’ 70

конец державы с другой стороны. После этого образовавшийся при оплавлении залив нагревают на пламени горелки, держа заготовку под углом узким концом вверх, разгоняя залив по всей поверхности конуса. Поворачивая заготовку под соответствующим углом к пламени горелки, осаживают стекло, перемещая его равномерно по всей поверхности. Заготовку вынимают из пламени, слегка поддувают, выравнивая дно стакана. Заготовку берут в правую руку и дно стакана снова нагревают. Затем, вынув заготовку из пламени горелки и быстро вращая, прижимают разогретое дно к обожженной деревянной или гетинаксовой доске, перпендикулярно ее поверхности, одновременно поддувая воздух через вставленную в заготовку державу или трубку 5. В результате этой операции образуется ровное дно с одинаковой толщиной стенок. Дно изготовленного стакана отжигают сначала на горелке, а затем готовый стакан— в муфельной печи 6. Более широкие стаканы изготовляют таким же способом, но только на более широком огне из трубки большего диаметра.

Изготовление стеклянных шаров,хлоркальциевых трубок и колб

Стекл^дные шдры. Выдувание стеклянных шаров — это операция, которую необходимо освоить для изготовления более сложных стеклянных изделий — хлоркальциевых трубок, различных колб, специальных сосудов и др.

Для изготовления небольшого шарика диаметром 20—25 мм берут отрезок стеклянной трубки длиной 20—22 см и диаметром 6—8 мм. Трубку при вращении разогревают посередине в пламени горелки, после размягчения стекла ее вынимают из огня и растяги-' вают, получая две державы. Державы затем переплавляют в узкой части и получают две заготовки для изготовления двух шаров. Конец заготовки у перехода трубки в конус разогревают на узком пламени горелки и избыток стекла снимают концом державы или стеклянной палочки. Разогретый конец слегка поддувают и снова разогревают, после чего опять поддувают для получения сферического дна, как это описано при изготовлении пробирок. Дно разогревают при вращении в пламени горелки и, вынув из огня, раздувают в небольшой шарик. Поддувание воздуха в этом случае ведут не рывками, а равномерно, увеличивая выход к концу раздува. При выдувании стеклянных шаров вдох производится только носом. Если диаметр шарика меньше заданного, то операцию разогрева и выдувания повторяют. Раздутый на конце трубки шарик помещают в пламя горелки и при вращении нагревают стекло, поворачивая заготовку под разными углами к факелу пламени для равномерного "распределения расплавленного стекла по всей шаровой поверхности. Потом трубку вынимают из огня и, вращая, выдувают шарик большего диаметра. Полученный на конце трубки шарик можно в дальнейшем использовать для изготовления промывалки или барботера.

Рис. 61. Хлоркальциевая трубкаРис. 61. Хлоркальциевая трубкаРяс. 60. Изготовление стеклянного шараРяс. 60. Изготовление стеклянного шара

Рис. 61. Хлоркальциевая трубка

Рис. 61. Хлоркальциевая трубка

Ряс. 60. Изготовление стеклянного шара

Ряс. 60. Изготовление стеклянного шара

Рис. 62. Кругло-донная колба

Шары большого диаметра (35—40 мм) изготовляют следую-У щим образом (рис. 60). Из трубки диаметром 18—20 мм получают^ пульку с длинной цилиндрической частью 5—6 см. Эту пульку нс-11 пользуют для раздутия стеклянного шара. Один узкий конец пульки заплавляют, а другой оставляют открытым, слегка оплавляя. Держа пульку двумя руками за концы державы, вносят ее в пламя газовой горелки. При вращении разогревают правую часть пульки у перехода цилиндрической трубки в конус. После достаточного размягчения стекла пульку вынимают из огня и, вращая, раздувают на конце пульки шар. Чтобы шар получился с достаточной толщиной стенок, его снова разогревают, равномерно перемещая стекло в место .раздува, и выдувают шар. Когда шар готов, заготовку снова разогревают в пламени рядом с выдутым шаром и выдувают второй шар, который частично перекрывает первый. Затем выдувают рядом третий шар. Если диаметр изготовляемого шара не очень велик, то можно ограничиться выдуванием только двух шаров. При полу- , чении шаров воздух следует вдувать равномерно, не прекращая Я выдоха. В результате выдувания шаров длина пульки умень- ■ шается.■

Теперь заготовку, состоящую из двух -или трех шаров, опять ” разогревают на широком пламени горелки (пламя должно охваты- . вать все шары одновременно). Разогревают заготовку при непрерывном вращении под разными углами к пламени горелки. Этим достигается равномерность перемещения размягченного стекла по всей поверхности заготовки и выравнивание волнистости. Затем заготовку вынимают из пламени и вдувают в открытый конец воздух. При этом заготовку продолжают вращать и слегка сжимают с концов. Поддувание не должно быть очень сильным. Лишь в конце 1 72

раздува следует с большой силой вдувать воздух. В результате этой ^ножной операции образуется ровный шар с одинаковой толщиной стенки. Диаметр полученного шара измеряют закрепленным в вертикальном положении кронциркулем с разведенными до нужной величины концами. Если диаметр шара больше или меньше задан- ного, то операцию раздува повторяют, добиваясь заданного диаметра. Если шар получился большего размера, то его разогревают ва широком пламени горелки, диаметр шара уменьшается за счет стапливания и осаживания стенок, и затем разогретую заготовку вынимают из пламени и снова раздувают до нужного размера. После изготовления шар отжигают сначала на слабом, а затем на светящемся пламени горелки.

Для получения шара с припаянными к нему двумя узкими трубками, расположенными друг против друга, предварительно берут два отрезка трубки длиной 12—14 см. Один конец каждого отрезка оплавляют на пламени горелки. Затем из более широкой трубки (диаметром 20—30 мм) изготовляют, как сказано выше, пульку. Концы держав у пульки отрезают и на их месте припаивают два узких отрезка стеклянной трубки. Из пульки с припаянными узкими трубками изготовляют шар описанным ранее способом.

Хлоркальциевые трубки. Для получения таких трубок предварительно из трубки диаметром 13—15 мм изготовляют пульки длиной 8—10 мм с двумя державами. Одну державу отрезают и на это место припаивают стеклянную трубку малого диаметра (рис. 61). Место спая хорошо проплавляют. Конец приплавленного отрезка закрывают асбестом. Затем место припая отрезка к пульке разогревают на широком пламени. Как только стекло достаточно размягчится, заготовку вынимают из пламени и в месте разогрева выдувают небольшой шар. После охлаждения другой конец пульки отрезают в месте перехода цилиндрической части в коническую. Края широкой части заготовки разбортовывают.

Круглодонные колбы. При изготовлении колб объемом 100— 150 мл используют стеклянные трубки диаметром 22—24 мм. Из такой трубки путем оттягивания двух держав получают пульку Длиной 12—14 см в цилиндрической части. Узкий конец одной державы отрезают и оплавляют, а другой—запаивают наглухо. Затем на пульке раздувают сначала один шарик, потом второй. Шарики выдувают у одного края пульки, т. е. там, где находится заплавлен- ный конец державы. Эту заготовку, состоящую из двух соприкасающихся шаров, нагревают на широком и достаточно резком пламени и выдувают один шар большего диаметра (диаметр шара Должен быть около 60—65 мм). Шар отжигают и охлаждают на Деревянной подставке.

При изготовлении колбы объемом 60—80 мл можно выдуть сразу один шар, не прибегая к предварительному раздуву двух Шаров. Шар должен быть раздут так, чтобы от шара с одной стороны оставалась цилиндрическая часть длиной 8—10 см( рис. 62). После изготовления шара приступают к отделке горла колбы. *\онец цилиндрической части заготовки отрезают любым из выше

Рис. 64. Колба Вюрца—Рис. 65. Процесс изготовления ко:

нической колбы

описанных методов. Края отрезанной широкой трубки нагревают в пламени горелки и, если необходимо, выравнивают на графитовом бруске н разбортовывают. Заготовку отжигают и кладут на деревянную подставку. По остывании отделывают круглое дно колбы. Предварительно горло колбы закрывают пробкой со вставленной в нее стеклянной трубкой для поддувания воздуха. Место перехода шара в узкий конец державы нагревают при вращении в слабом пламени, которое по мере разогревания увеличивают. При этом происходит скапливание стекла в конической части и уменьшение диаметра узкого конца державы. Затем делают пламя горелки узким и резким и концом державы (или стеклянной палочки) снимают избыток стекла у дна колбы (см. с. 72). Потом дно колбы разогревают при вращении и, вынув из пламени, слегка поддувают, выравнивая наплыв стекла у дна.

Эту операцию повторяют два-три раза до получения дна с равномерной толщиной стенки. После изготовления круглого дна нижнюю часть колбы подогревают на широком, но слабом пламени горелки. Затем колбу отжигают на светящемся пламени, завершают отжиг в муфельной печи.

Плоскодонные колбы (рис. 63). Колбы с плоским дном изготовляют из круглодонных колб. Сначала отделывают круглое дно. Затем его разогревают при вращении на широком пламени горелки

до значительного размягчения, вынимают из огня извращая с од- новременным поддуванием, прижимают к обожженной деревянной ! доске. Колбу держат при этом в левой руке, а доску — в правой. I Положив доску на стол и прижимая к ней дно колбы, отделывают плоское дно, которое затем отжигают.

Колба Вюрца (рис. 64). Для изготовления колбы Вюрца выдувают сначала круглодонную колбу с длинным горлом. Затем к 1 средней части горловины колбы припаивают отрезок стеклянной ! трубки длиной 12—14 см и диаметром 6—8 мм. Способ припайки отростка аналогичен способу изготовления тройника. В средней . части горла колбы на узком пламени разогревают небольшой участок поверхности и, пользуясь стеклянной палочкой, оттягивают иголку. А4есто оттяжки с иголкой разогревают и через трубку с пробкой, вставленную в разбортованное горло колбы, выдувают тонкостенный пузырь. Тонкое стекло счищают и припаивают к образовавшемуся отверстию стеклянную трубку. При последующей обработке места спая припаянную трубку несколько оттягивают вниз под небольшим углом. Место спая отжигают.

Конические колбы (рис. 65). Изготовление конических колб несколько сложнее, чем круглодонных и плоскодонных. Для изготовления конической колбы объемом 150—200 мл берут трубку диаметром 26—28 мм, из которой оттягивают пульку длиной 100— 120 мм в цилиндрической части. Узкий конец одной из держав запаивают, а другой отрезают и слегка оплавляют. Пульку берут обеими руками за концы держав и, вращая, разогревают край пульки (у запаянной державы). Вынув пульку из пламени раздувают шар в месте разогрева. Таким же путем раздувают рядом еще шар. Оба шара разогревают и выдувают один шар диаметром, равным диаметру широкой нижней части конической колбы. Затем выдувают рядом еще один или два шара меньших диаметров. Участок между шарами нагревают при вращении на широком пламени горелки (пламя должно охватывать оба шара) и, вынув из пламени и слегка поддувая, растягивают заготовку на конус. Затем снова разогревают и, поддувая, опять растягивают на конус. Эту •операцию повторяют до тех пор, пока заготовка не примет форму правильного конуса. После образования конической заготовки приступают к отделке горловины колбы. Поскольку у конической колбы горло должно иметь небольшую длину, его отрезают резаком или палочкой.

Часто горловину колбы получают методом раздува тонкостей-, ’кого пузыря-выдува. В этом случае запаянный конец второй державы у дна колбы отрезают и оплавляют (для поддувания воздуха) j а конец открытой державы переплавляют у места перехода Цилиндрической части в конус и избыток стекла в этом месте снимают концом державы и получают сферическую поверхность. По i остывании сферическую поверхность разогревают на остром и узком пламени горелки, и, вынув из пламени, раздувают тонкостенный пузырь. Тонкий слой стекла счищают, образовавшееся отверстие развертывают, выравнивают, на графитовом бруске й

Рис. 66. Мерная колба

Вис. 67. Деревянная форма для изготовления колб

разбортовывают. После отжига горловины колбы и ее охлаждения приступают к отДелке плоского дна колбы. В горловину вставляют пробку со стеклянной трубкой, переплавляют узкую часть державы у перехода шаровой поверхности дна в конус, а далее поступают так же, как при изготовлении плоского дна у стакана или плоскодонной колбы. Готовые изделия отжигают сначала на горелке, а затем в муфельной печи.

Заготовки для мерных колб. Заготовку для мерной колбы, т. е. колбы без нанесенной на ней метки (рис. 66), выдувают так * же, как плоскодонную или коническую колбу.

Для заготовок мерных колб объемом 100—250 мл берется стеклянная трубка с наружным диаметром от 22—26 мм и толщиной стенок 1 —1,5 мм, из которой изготовляется пулька длиной 55— 65 мм и диаметром 40—50 мм. К одному концу пульки припаивают стеклянную трубку длиной 150—160 мм и наружным диаметром 14—18 мм. Из пульки раздувают шар, соответствующий наружному диаметру изготовляемой мерной колбы. Проверяют штангенциркулем, используя специальные таблицы *, соответствие объема колбы диаметру ее шаровой части. Далее, как указано на с. 74, придают шару форму мерной колбы, отделывают плоское дно. При изготовлении изделия необходимо внимательно следить, чтобы горловина была припаяна строго вертикально. После этих операций изделие отжигают. Верхнюю часть горловины немного разверты-

. * Расчетные таблицы приведены в кн.: Веселовский С. Ф. Стеклодувное дело. М„ 1952, а также в первом издании настоящего учебного пособия «Стеклодувное дело». М., 1968. ■

вают и оплавляют. Охлажденную ко'лбу калибруют и наносят на горловину соответствующую метку, а на выпуклую часть колбы наносится числовое обозначение объема изготовленного изделия (см. с. 77). Описанный метод изготовления мерных колб довольно длителен.

Для изготовления большого количества колб значительно эффективнее использовать при выдувании специальные формы (рис. 67). Формы, как правило, изготовляют из дерева твердых пород — березы, ольхи, дуба и др.

Деревянному брусу длиной примерно 120—150 мм и толщиной 90—100 мм (в зависимости от объема изделия) придается форма правильного шести- или восьмигранника. Брус разрезается на две равные половинки. В каждой половинке выдалбливается или высверливается емкость, равная по форме и объему половине изготовляемой мерной колбы.

При смыкании обеих половинок внутренняя полость должна полностью соответствовать объему и форме изготовляемого изделия. Обычно при отделке внутренней полости соответствие ее изделию проверяется путем укладывания в нее колбы-образца. Внутренние стенки формы должны при смыкании плотно во всех точках облегать колбу-образец.

Половинки формы соединяют двумя наружными петлями для ■'раскрывания и закрывания формы. В передней части навешивается запирающий крючок. Половинки должны быть пригнаны так, чтобы зазор был минимальным. Внутреннюю полость равномерно обжигают на пламени горелки, так чтобы поверхность дерева слегка обугливалась, затем равномерно смазывают машинным маслом.

Можно поступить и иначе. Объем полости внутри формы делается несколько большим, чем объем изготовляемого изделия. Затем из хорошо просеянной глины, мелко распушенного асбеста и воды изготовляется керамическая масса —«тесто». Для «теста» берется одна часть глины и одна часть -асбеста. Массу хорошо промешивают, равномерным небольшой толщины слоем укладывают в обе половинки формы. В форму укладывают хорошо смазанную минеральным маслом колбу-эталон. Обе половинки формы смыкают. Лишнюю массу убирают. Форму запирают крючком и высушивают 3—4 дня, после чего колбу-эталон вынимают из формы. Изнутри форму покрывают сажей, обрабатывают коптящим пламенем..

Колбу изготовляют следующим образом. Пульку соответствующего размера с припаянной горловиной равномерно прогревают на пламени горелки до размягчения и быстрым движением руки помещают внутрь формы. Форму также быстро смыкают и запирают крючком. Пульку в форме вращают й равномерно поддувают через горловину, пока стекло не примет нужную форму и не затвердеет. Раздув колбы в форме можно производить как в вертикальном, так и в горизонтальном положении. Вращение должно быть достаточно быстрым, чтобы поверхность колбы была ровной и гладкой.

Таким же способом можно приготовлять заготовки для бюкс.

а также кругло- и плоскодонные и конические колбы. Производи^ тельность труда при выдувании изделий этим способом увеличи

вается в несколько раз.

Изготовление и запаивание ампул

Наиболее распространены следующие типы ампул (рис. 68): шариковые (/) с узким и длинным отростком для запаивания жидкостей; для инъекции (2); цилиндрические (3), изготовляемые из пробирок со сферическим или плоским дном; круглые (4), в виде плоскодонных колб с запаянной горловиной.

В зависимости от назначения коническая часть ампулы может быть длинной или короткой. Ампулы с раствором, лекарственными веществами для инъекций и жидкостями, используемые для приготовления органических препаратов, имеют довольно длинный и тонкостенный конический отросток, который легко можно разбить. Коллекционные препараты запаивают в ампулы с коротким отростком.

Шариковые ампулы. Из отрезка стеклянной трубки диаметром 6—8 мм изготовляют пульку длиной 13—15 мм, оттягивая с обоих концов ее тонкостенные, длинные (длина 20—25 см) и узкие (толщина 2-—2,5 мм) державы. Концы держав отрезают. Пульку посередине переплавляют на узком и резком огне, получая две заготовки для ампул. Широкую часть заготовки разогревают в" пламени горелки, отбирают стеклянной палочкой избыток стекла — усик, образовавшийся в месте переплавленной пульки, и слегка поддувают. Затем снова хорошо разогревают широкий участок заготовки, вынимают ее из пламени и (при вращении) за один прием выдувают шарик диаметром 18-—20 мм. Получают ампулу, готовую для заполнения жидкостью.

Рис. 69. Заготовки для ампулРис. 69. Заготовки для ампулЦилиндрические ампулы. Цилиндрические ампулы изготовляют из пробирок различного диаметра. При отсутствии готовых пробирок их предварительно изготовляют из стеклянных трубок. Пробирку при вращении разогревают на заданном расстоянии от конца

Рис. 69. Заготовки для ампул

Рис. 69. Заготовки для ампул

Рис. 68. Типы ампул

0 затем, когда стекло достаточно размягчается, вынимают ее из пламени и при вращении растягивают. В зависимости от назначения перетяжку делают короткой или длинной. При отсутствии готовых пробирок из стеклянной трубки соответствующего диаметра изготовляют последовательно три пульки (рис. 69). Среднюю пульку делают более короткой, чем крайние, из которых в дальнейшем изготовляют ампулы. Заготовку разрезают посередине внутренней пульки на две части любым способом и получают две заготовки для ампул. Концы держав переплавляют у края пульки, снимают избыток стекла и, слегка поддувая, изготовляют полукруглое дно ампулы.

Медицинские ампулы с веществами для инъекций. Для изготовления медицинских ампул предварительно выдувают тонкостенные пробирки (как правило, с плоским дном), которые затем растягивают. Они изготовляются из специального ампульного стекла.

Круглые ампулы. Изготовляют их из плоскодонных колб с длинной и узкой горловиной. Горловину колбы при вращении нагревают на пламени горелки и затем растягивают. Заполнять ампулы жидкостью или мелко раздробленным материалом можно непосредственно через верхнюю часть растянутой заготовки (до ее переплавления). Наполнять ампулы можно следующим образом. Шарик ампулы помещают в нагретую воду. Как только шарик с находящимся в нем воздухом прогреется, ампулу быстро вынимают из воды и опускают узким концом в соответствующую жидкость. По мере остывания шарика жидкость засасывается и заполняет ампулы, после чего конец осторожно слегка нагревают, удаляя из него жидкость. Затем на узком пламени горелки конец ампулы переплавляют на расстоянии 15—18 см от шарика. Если жидкость в ампуле нужно после заполнения взвесить, то узкий конец ампулы до запаивания осторожно нагревают и загибают в виде крючка, после чего запаивают. При переплавлении — запаивании ампулу держат почти вертикально. Запаянную ампулу помещают в стакан узким концом вверх для охлаждения запаиваемого конуса. Если ампула заполняется низкокипящей или огнеопасной жидкостью, то перед заполнением узкий конец для удаления жидкости в нем нагревают, обертывая предварительно нагретым асбестом. На пламени горелки обогревать конец ампулы категорически воспрещается. Затем ампулу с легкокипящей жидкостью помещают на 2/з длины в стакан с охлаждающей смесью — твердой углекислотой или жидким азотом — и только потом запаивают.

При запаивании ампул с низкокипящими или огнеопасными веществами на лицо надевают защитную маску со стеклянными I очками, а на руки — асбестовые рукавицы. Для защиты корпуса Работающего надевают асбестовый фартук. Такие же меры предосторожности необходимо соблюдать при запаивании ампул с отравляющими веществами. Вместо маски в этом случае надевают вротивогаз, резиновые фартук и перчатки.

Цилиндрические ампулы и ампулы-колбы заполняют обычным способом через горловину. При запаивании этих ампул с огпеонас-

ними или отравляющими веществами необходимо соблюдать опи санные выше меры предосторожности.

Запаивают ампулы всех типов в почти вертикальном положении на узком пламени горелки. Если в ампулу запаивают твердые крупные кристаллы, то их предварительно помещают в пробирку (или колбу) и лишь потом пробирку (или колбу) растягивают ц переплавляют.

Ампулы с веществом запаивают под вакуумом следующим образом. Выдувают заготовку для ампулы, заполняют ее веществом и оттягивают державу. Если запаивают крупные твердые куски или кристаллы, то пробирку, из которой в дальнейшем получают ампулу, заполняют до изготовления перетяжки. После оттягивания державы заготовку или пробирку, равномерно вращая, нагревают у перехода ее в державу или даже немного отступая от места перехода ее в широкую часть заготовки, причем нагретое место не растягивают или растягивают слегка. В месте нагрева набирают больше стекла с тем расчетом, чтобы можно было затем оттянуть небольшой длины толстостенную трубку толщиной 0,2—0,3 мм и просветом около 0,1 мм. После изготовления такой трубки тонкостенную часть (державу) отрезают, так что остается лишь заготовка с цилиндрической трубкой на конусе. На эту трубку надевают резиновый вакуум-шланг, который присоединяют к вакуум-насосу. Когда внутри ампулы достигнуто необходимое разряжение, узким пламенем горелки, не отключая вакуум-насоса, обогревают вкруговую наиболее узкое место трубки. Стекло размягчается и под влиянием наружного атмосферного давления сплавляется, закрывая просвет в трубке. После этого узким пламенем размягчают стекло на наружной части трубки и растягивают выше места спая участок сплошного стекла. Наружную часть растянутой трубки оттягивают и закругляют на пламени горелки.

Изготовление воронок для фильтрования

При изготовлении воронок предварительно выдувают стеклянный шар. Заготовку для выдувания стеклянного шара разогревают значительно дольше, чем при изготовлении колб, и сильнее скапливают стекло, равномерно распределяя его по поверхности пульки, чтобы получить шар с более толстыми стенками. К шару напротив державы припаивают стеклянную трубку длиной 8—10 см и диаметром 6—8 мм. После припайки стеклянной трубки в левую руку берут державу, в правую — припаянную трубку и при вращении разогревают стеклянный шар на широком пламени горелки, прогревая в основном ту часть, где припаяна стеклянная трубка. Вынимают заготовку из огня и слегка растягивают. В результате растягивания в месте перехода шара в стеклянную трубку образуется конус. При растягивании необходимо следить, чтобы угол между стенками конуса составлял 60°, тогда последующая работа по развертыванию стенок воронки значительно сокращается. Убедившись в' правильности оттянутого конуса, приступают к отделке

конусйой части воронки. На уз- Ком пламени горелки переплавляют державу и отбирают избыток стекла. Шар в месте пе- реплавления державы нагревают на узком и резком пламени горелки и, вынув из пламени, быстро вдувают в него воздух, пользуясь приплавленной трубкой.

В разогретой части шара образуется тонкостенное, неправильной формы вздутие. Тонкое стекло счищают разверткой, и в верхней части ша-- ра образуется отверстие. Края образовавшегося отверстия разогревают и прикладывают для выравнивания к графитовому бруску. Затем заготовку разогревают на пламени, горелки, сильнее нагревая ту часть, где находится отверстие, и, вынув из пламени, развер

тывают металлической или графитовой разверткой. Эту операцию повторяют до тех пор, пока отверстие не будет достаточно широким. После развертывания еще горячую заготовку, вращая, прикладывают к графитовому бруску. Затем на более широком пламени горелки разогревают всю заготовку, за исключением места припаива; ния трубки, вводя в отверстие заготовки левой рукой развертку (развертку держат таким образом, чтобы получить заданную конусность) и вращая заготовку правой рукой (при неподвижном положении развертки), придают заготовке форму правильного конуса. Окончательно выравнивают конус, вынув заготовку из пламени. После развертки конус воронки прижимают к графитовой пластине для получения ровного края. Эту операцию можно производить в несколько приемов, периодически развертывая и выравнивая края конуса на графитовом бруске. Потом проверяют транспортиром ее конусность. Если угол меньше 60°, то воронку снова нагревают и развертывают.

Готовую воронку прогревают на широком пламени горелки, постепенно уменьшая температуру пламени, а затем отжигают на светящемся пламени, после чего помещают для охлаждения на деревянную подкладку. После охлаждения на узком конце воронки Делают косой срез на планшайбе с абразивной суспензией. Готовую воронку отжигают в муфельной печи.

Воронки небольшого диаметра изготовляют без припайки к выдутому шару стеклянной трубки (рис. 70). В этом случае из отрезка стеклянной трубки изготовляют пульку. Один край пульки

разогревают при вращении на узком -пламени горелки. Как только’ стекло достаточно размягчится, разогретый конец пульки кладут на деревянную подрезку и, вращая, подрезают до диаметра узкой части воронки. Образуются как бы две пульки (одна большего, а другая меньшего размера), разделенные короткой перетяжкой. Затем небольшую пульку разогревают на пламени, скапливая стекло, и при слабом поддувании вытягивают, получая узкий конец воронки. После этого из пульки выдувают шар и изготовляют конус воронки описанным ранее способом. Затем узкий конец отрезают на соответствующую длину, делают косой срез и всю воронку отжигают в муфельной печи.

Изготовление каплеуловителяс внутренним спаем (насадка Кьельдаля)

Каплеуловитель — это шар с припаянной к нижней части стеклянной трубкой, в который впаивают внутрь другую загнутую трубку (рис. 71). Каплеуловитель служит для улавливания капель жидкости, уносимых ее парами.

При изготовлении насадки Кьельдаля предварительно берут три отдельные заготовки: -шар, прямую трубку и изогнутую трубку с носиком. Из стеклянного Дрота диаметром 8—10 мм отрезают трубку длиной 10—12 см. Один конец ее оплавляют. Эта заготовка в дальнейшем будет припаиваться к стеклянному шару. Затем от того же дрота отрезают трубку длиной 15—20 см, конец ее оттягивают и оплавляют. Место перехода трубки к конусу нагревают при вращении в пламени горелки, слегка раздувают и сжимают, закрыв носик асбестом. Образуется небольшое вздутие — гофр, которое служит для впаивания носика трубки внутрь шара.

Оттянутый носик затем нагревают ниже вздутий на расстоянии 12—15 мм на остром пламени горелки и сгибают под углом 45°. 'Изгиб должен быть плавным и не резким.

Для изготовления шара берут трубку диаметром 20—22 мм. Сначала получают пульку, к одному концу которой припаивают оплавленную с одной стороны прямую стеклянную трубку. Хорошо проплавляют место спая, а затем после охлаждения и последующего нагрева раздувают шар соответствующего диаметра. Обычно диаметр шара каплеуловителей колеблется от 4.до 4,5 см. На противоположной по отношению к припаянной трубке стороне шара отбирают оставшийся усик, после чего хорошо прогревают это место для получения шара с ровными по толщине стенками. Неравномерная толщина в дальнейшем может привести к растрескиванию места спая. После изготовления шарообразной заготовки ее конец, напротив припаянной трубки, разогревают на узком и резком пламени горелки и с помощью стеклянной палочки оттягивают небольшой усик. Место оттяжки усика снова разогревают на узком пламени. Шар вынимают из огня и быстро выдувают иа этом месте тонкостенный пузырь. Тонкое стекло удаляют, в результате чего в шаре образуется отверстие, края которого слегка оплавляют.

Рис. 71. Изготовление каплеуловителя (насадка Кьельдаля)'Рис. 71. Изготовление каплеуловителя (насадка Кьельдаля)'Отверстие должно быть круглым и иметь диаметр вздутия (гофра) изогнутой стеклянной трубки, которая в дальнейшем впаивается в шар. Если отверстие очень мало, то его снова разогревают и развертывают' до нужного диаметра.

Рис. 71. Изготовление каплеуловителя (насадка Кьельдаля)'

Рис. 71. Изготовление каплеуловителя (насадка Кьельдаля)'

Убедившись в том, что вздутие впаиваемой трубки хорошо подогнано к отверстию, приступают к пропаиванию спая. Спай, при котором впаиваемая трубка проходит сквозь толщину7 отверстия внутрь шара или

цилиндра, называют внутрен

ним или двойным. Одновременно разогревают при вращении вздутие согнутой трубки и края отверстия шара. В отверстие - быстро вставляют изогнутый, оттянутый конец трубки так, чтобы вздутие плотно прижалось к разогретым губкам отверстия. Конец прямой, ранее припаянной трубки, плотно закрывают асбестом, затем на резком и узком пламени горелки, слегка поддувая, растягивают. Эту' операцию повторяют несколько раз, чтобы разогнать наплыв в месте спая. Затем спай снова нагревают, слегка поддувают, размягчают и, положив на деревянную подрезку, вращают для сужения места спая до нужного диаметра. При этом место спая периодически поддувают и растягивают. Получается ровный и прочный внутренний спай.

При изготовлении каплеуловителя нужно следить за тем, чтобы изогнутый конец впаянной трубки не доходил до стенок шара на 3—4 мм.

Убедившись в прочности спая, его опять прогревают и, вынув- насадку из пламени, центрируют трубку так, чтобы нижняя и верхняя трубки находились на одной прямой. После центровки изделие тщательно прогревают на широком и резком пламени, постепенно уменьшая подачу воздуха и кислорода в горелку, и заканчивают

прогревание на светящемся пламени.

Изделие кладут на деревянную подкладку для охлаждения. После охлаждения насадки прямой отросток впаянной трубки разогревают при вращении на расстоянии 15—20 мм от места впая и, вынув из пламени, сгибают под прямым углом. Готовое изделие отжигают в муфельной печи. После отжига конец прямой трубки срезают под углом на планшайбе суспензией абразива.

.§П. Изготовление барботеров

и сосудов с впаянным барботером

Барботеры служат для перемешивания растворов и жидкостей потоком мелких пузырей воздуха или инертного газа и пропускания

Рис. 72. БарботерыРис. 72. Барботеры

Рис. 72. Барботеры

Рис. 72. Барботеры

газов в реакционную смесь. Существуют раз^ личные виды барботеров? начиная от стеклянной изогнутой трубки небольшого диаметра, вставленной в колбу через пробку, и кончая сложными устройствами на шлифах с впаянными фильтрами.

Наиболее простой барботер представляет собой стеклянную трубку с от- ■ тянутым концом, встав- . ленную в коническую колбу с резиновой или корковой пробкой. Трубка должна иметь два отверстия: одно — для ввода газа, другое —для вывода. Наружный конец оттянутой трубки соединяют резиновым шлангом с аппаратом Киппа, газометром или баллоном с газом (в '

последнем случае, через редуктор). Обычно нижний конец оттянутой трубки загибают под прямым углом (рис .72). Затем наружный конец вставляют в одно из отверстий резиновой пробки, после чего также загибают под заданным углом. Сгибать трубку в этом случае лучше на пламени лабораторной горелки с насадкой.

Более совершенный прибор — это сосуд с впаянным барботером. Для изготовления такого сосуда требуется значительный навык в работе и вначале его не всегда удается быстро приобрести. Предварительно выдувают коническую колбу, как укаазно в гл. 4, § 7, когда заготовка принимает вид конуса с двумя державками (см. рис. 65). Место у перехода цилиндрической горловины в конус сначала переплавляют, а затем в месте переплавления выдувают тонкостенный пузырь. Тонкий слой стекла счищают. Образовавшееся отверстие развертывают и выравнивают. В верхней части, трубки для барботера выдувают шарик, слегка сжимают; пока стекло еще не остыло со стороны холодных концов, и получают гофр. Диаметр гофра должен быть несколько больше, чем верхнее отверстие в заготовке конической колбы.

Трубку для барботера с внутренним гофром лучше согнуть в нижней части в виде окружности и на равных расстояниях проколоть небольшие отверстия. Делается это следующим образом. Берут нужной длины отрезок трубки и сгибают его под прямым углом. Затем согнутый отрезок сгибают в виде окружности и заплавляют. Наружный конец трубки оплавляют. Берут коническую вольфра-

новую иглу соответствующего диаметра и впаивают тупой конец ее в стеклянную ' трубку-держатель. ■ Рабочий конец вольфрамовой иглы должен быть чистым и хорошо заточенным на конус. Правой р^кой берут трубку с впаянной вольфрамовой иглой и раскаляют ее на резком и узком пламени до желто-белой окраски нагреваемой части. В левую руку берут заготовку и обогревают согнутую в виде окружности часть стеклянной трубки, слегка вращая, ее. Нагревание не должно быть сильным, так как трубка в этом случае может деформироваться, а игла — прилипать к стеклу. Правой рукой берут разогретую

Рис. 73. Промывание с впаянным барботером >Рис. 73. Промывание с впаянным барботером >иглу и, вращая ее, делают поочередно проколы с верхней стороны изогнутой трубки. Как только игла остынет, снова разогревают заготовку, раскаляют вольфрамовую иглу и прокалывают отверстия. Верхний конец охлажденной заготовки вставляют в реакционный сосуд.

Рис. 73. Промывание с впаянным барботером >

Рис. 73. Промывание с впаянным барботером >

Часто в качестве основной части барботера применяют.трубку с выдутым на конце стеклянным шариком диаметром 1,Е>—2 см.

Вздутие впаиваемой трубки должно быть хорошо подогнано к отверстию в конической колбе. Убедившись в этом, приступают к пропаиванию спая. Разогревают одновременно гофр впаиваемой трубки и края отверстия в конической колбе. В отверстие быстро вставляет гофр, так чтобы вздутие плотно прижималось к разогретым краям отверстия. Острым пламенем горелки прогревают место спая до размягчения и затем, вынув барботер из пламени и слегка поддувая, растягивают место спая. Это проделывают несколько раз для того, чтобы разогнать избыток стекла в месте спая. Затем нагретый спай обрабатывают на подрезке, сужая место спая, кото

рое затем прогревают и отжигают.

После впайки конец трубки барботера плотно закрывают асбестом. Острым пламенем горелки сильно прогревают участок стекла в верхней части конуса колбы, оттягивают иголку и, пользуясь Державой, в верхней части колбы выдувают тонкостенный пузырь, тонкое стекло снимают, обрабатывают отверстие и впаивают в него -боковую трубку диаметром 6—8 мм, как это описано нас. 65. Если сосуд используют как промывалку, то напротив уже впаянной трубки впаивают еще одну более широкую (12—14 мм), но короткую трубку длиной 25—26 мм (рис. 73). Впаянную широкую трубку нагревают на пламени горелки и немного разворачивают на конус по всей длине. Эта трубка служит для заливки в барботер — промывалку жидкости. Ее закрывают резиновой или корковой пробкой.

g

Трудность изготовления такого сосуда зависит от" большого числа спаев в верхней части конуса, которые при резком охлаждении могут дать трещины. Вся колба с впаянными трубками должна быть хорошо прогрета, а толщина спаев по возможности выровнена. После впайки боковых отростков приступают к отделке дна колбы Дно выравнивается так же, как это описано при отделке дна стакана или плоскодонной колбы (см. § 6 данной главы). После отделки все изделие прогревают и охлаждают на деревянной подставке. Последняя операция — это изгибание внешней трубки барботера и боковой- трубки под необходимым углом. После этого изделие подвергают отжигу в муфельной печи.

ГЛАВА 5. ОБРАБОТКА СТЕКЛАИ СТЕКЛЯННЫХ ИЗДЕЛИЙ

§ 1. Изготовление колб с притертой пробкой

Способ изготовления различных колб с притертыми пробками принципиально не отличается от способа, описанного1' в гл. 4. При изготовлении колбы с притертой пробкой основное внимание уделяют отделке горловины колбы. Конец горловины колбы для притирки стеклянной пробки должен быть более утолщенным и иметь небольшую конусность (основанием кверху) около трех градусов.

После раздува колбы на верхнем ее конце отбирают державу на небольшом пламени горелки. Конец нагревают на узком пламени и быстро раздувают тонкостенный шар. Тонкое стекло счищают и края несколько развертывают. Затем нагревают края горла на резком пламени и выравнивают их на графитовой плитке, которую прижимают к краям горловины. Далее с помощью развертки опять выравнивают горловину колбы изнутри. После повторного разогрева верхней части горла колбу кладут на буковую или березовую конусную укатку и, вращая, придают концу горловины нужную конусность. Вращают непродолжительное время, так как в противном случае укатка подгорит, правильность конуса нарушится, стенки горловины утолщатся. После отделки горловины под конус шлифа ' ее прогревают на слабом огне; по остывании в горловину вставляют резиновую трубку со стеклянной пробкой или державу с намотанным на нее шнуровым асбестом и приступают к отделке дна.

Стеклянную пробку для притирки к горлу колбы изготовляют следующим образом. Штангенциркулем измеряют верхний внутренний диаметр горловины (конуса), затем из трубки, диаметром на 2 мм большим, делают заготовку-пульку. Например, при верхнем внутреннем диаметре конуса горловины 20 мм берут стеклянную трубку внешним диаметром 22 мм и из нее изготовляют пульку^ длиной 35—40 мм. Отступив на 13—15 мм от края, пульку разогревают при вращении на резком пламени, кладут на подрезку и,

JH

Рис. 74. Последовательность изготовления стеклянной пробки для колбыРис. 74. Последовательность изготовления стеклянной пробки для колбы

Рис. 74. Последовательность изготовления стеклянной пробки для колбы

Рис. 74. Последовательность изготовления стеклянной пробки для колбы

вращая, сужают для получения узкой шейки (рис. 74) диаметром 57 мм. Если сужение получилось неровным или слишком широким, операцию повторяют, су- - ^ая шейку до нужного диаметра. Затем на конце короткой части заготовки делают перетяжку, оттягивая капилляр с толстыми стенками. Участок между капилляром и короткой частью заготовки переплавляют, разогревают на широком пламени горелки и выдувают небольшой шарик, несколько оттянутый. Для удобства еще горячий шарик сплющивают пинцетом, образуя «хваток» пробки. После этого приступают к изготовлению конуса пробки.

На широком пламени горелки разогревают участок заготовки,

из которого формуют конус пробки, и с помощью деревянной конусной укатки придают ей нужную конусность. Конус получается с утолщенными стенками. Укатывая пробку на деревянной укатке, периодически измеряют посередине диаметр конусной части пробки штангенциркулем. При верхнем внутреннем диаметре горловины 20 мм наружный диаметр конуса пробки в ее средней части (или немного выше) должен быть также равнЬш 20 мм. Это необходимо для последующей обдирки и шлифовки. Обычно разогревают и укатывают конус пробки в несколько приемов, пока конус не достигнет нужного внешнего диаметра в средней части. Затем отделывают дно пробки. Для этого конец державы в узкой части конуса переплавляют и прижимают к графитовой плитке. Изготовленную пробку отжигают сначала на пламени горелки, а затем в муфельной печи. После отжига короткий конец капилляра в верхней части пробки (у хватка) переплавляют и наглухо запаивают.

Стеклянную пробку притирают к горловине колбы. Притирку производят на шлифовально-притирочном станке с горизонтальным Шпинделем, под которым расположена металлическая кювета для абразивной суспензии с защитными щитками из жести, предохраняющими работающего от водяных брызг. Станок должен находиться слева от работающего со шпинделем в правой части. Частота вращения шпинделя станка — 500—3000 об/мин, она может изменяться редуктором или двухдисковым приспособлением Камышева (один диск закреплен на валу электромотора, а другой — перпендикулярно первому на валу шпинделя и может двигаться по оси станка, соприкасаясь с первым диском около его центральной или периферической части). Это приспособление дает возможность Изменять частоту вращения в пределах 75—1500 об/мин (см. рис. 4).

^ станку должен быть приложен набора уУ ДеРевянных колодок с различными формой,; диаметром и конусностью, резиновых про’ Uбок с вырезами на широкой части для

Я / вставления пестиков-хватков или крановых / (/ костыликов (узкий конус пробки вставляют

V / в отверстие шпинделя), обдирочных оправ-

Л бурл и обдирочных щипцов. Справа от стан- I ка должны находиться баночки с абразив- ной суспензией различных номеров-для гру.

Рис. 75. Притирка б°Й ОбДИрКИ, шлифовки и доводки и сосуд с пробки к горловине водой для промывки изделий. Перед рабо- калбытой по притирке и шлифовке все необходи

мые инструменты и материалы должны быть заранее разложены на столе.

Работа по притирке шлифов делится на пять последующих операций: .обдирка; грубая, средняя и мелкая шлифовки; доводка.

Обдирка, или бурление. Ее выполняют следующим образом. В патрон шпинделя пли шлифовального станка вставляют деревянную колодку с конусом, на который надевают металлическое бурло (рис. 75) определенного размера и конусности. При работе с бур- лом левой рукой из кювета накладывают абразивную суспензию с крупным зерном (абразив 14, 12, 10 или 8 по ГОСТ 3647—80), в правую руку берут колбу, как показано на рис. 75, и периодически надвигают горловину на вращающееся на шпинделе бурло без сильного нажима. Небольшие колбочки можно брать за горловину большим, указательным и средним пальцами. В процессе работы на бурло периодически подкладывают небольшие количества абразивной суспензии. Подкладывать ее надо часто, но небольшими порциями, так как зерно абразива в процессе работы измельчается. Колбу время от времени вращают на */з оборота для равномерной обдирки внутренней поверхности горловины. При этом нужно следить, чтобы бурло свободно вращалось в горловине. Обдирку считают законченной, когда необработанная еще стеклянная пробка будет входить в горловину на 2/з своей длины.

После обдирки горловины колбы приступают к обдирке стеклянной пробки. Хваток пробки зажимают в деревянную колодку или вставляют в прорезь резиновой пробки. Резиновую пробку или колодку с закрепленной стеклянной пробкой вставляют в отверстие шпинделя. На конус пробки наносят суспензию абразива. В правую руку берут обдирочные щипцы соответствующего размера, которые также смачивают внутри абразивной кашицей. При вращении шпинделя на конус пробки периодически надвигают обдирочные щипцы, слегка сжимая их правой рукой. Время от времени на конус стеклянной пробки добавляют небольшими порциями абразивную кашицу. Обдирку заканчивают тогда, когда конус стеклянной пробки сделается матовым и примет конусность горловины пробки. Если пробка раскачивается в горловине, то конусность недостаточна, и операцию обдирки повторяют вновь.

Грубая шлифовка. Закончив обдирку горловины и пробки, при- сТупают к грубой шлифовке на абразиве того же номера или на абразиве с более тонким зерном 8. Пробку и горловину хорошо ^омывают водой. На пробку наносят суспензию и при вращающемся шпинделе время от времени надвигают горловину колбы, у данном случае при шлифовке сама пробка является бурлом. ррубую шлифовку производят для придания горловине и пробке одинаковой конусности.

- Средняя шлифовка. После грубой шлифовки приступают к средней на абразиве 5 из банки, находящейся на столе около станка. Предварительно изделие промывают водой для удаления крупных зерен абразива. Пальцем правой.руки наносят более мелкий абразив на конус пробки, включают станок и без усилия надвигают горловину на конус пробки. Затем горловину и пробку ополаскивают водой и просматривают, нет ли на их поверхности глубоких канавок или борозд. Если при промывании шлифа обнаружится, что нижняя часть пробки сильнее сошлифована, чем верхняя (на верхней части образуется нечто вроде ранта или выступа), то указанный дефект устраняют, снимая выступ обдирочными щипцами с тем абразивом, и снова продолжают притирку.

Мелкая шлифовка. Когда пробка станет выступать над горловиной колбы только на 3—4 мм, переходят к мелкой шлифовке с применением тонкозернистого абразива 14. Перед мелкой шлифовкой горловину и пробку тщательно промывают для удаления крупных зерен абразива. Мелкую шлифовку производят аналогично крупной и средней, но с меньшими оборотами шпинделя (число оборотов уменьшают в два-три раза). Руки при смене абразивной суспензии, так же как и шлифы, тщательно моют водой. При мелкой шлифовке во избежание заедания горловину колбы следует надвигать н^конус пробки очень осторожно.

После мелкой шлифовки на внутренней стороне горловины и на пробке образуется тонкая матовая поверхность. Притертая пробка должна свободно вращаться в горловине колбы без раскачки и заедания. Если происходит заедание пробки, то место заедания можно определить по светлой круговой полосе, которая' образуется цри вставлении смоченной водой пробки в горловину колбы. В этом случае производят доводку шлифа.

Доводка. На пробку наносят суспензию мелкого абразива М-10 и осторожно продолжают притирку на очень малых оборотах, тормозя левой рукой вращающийся шпиндель. Доводку можно производить вручную, вращая пробку, смоченную кашицей мелкого абразива, в горловине пробки.

Качество притирки проверяют следующим образом. На сухой пробке делают продольную черту мягким графитовым каранда- Шом, вставляют пробку в сухую горловину колбы и слегка поворачивают. Если черта стерлась равномерно по всей длине, то притирку и доводку можно считать законченной. Если в некоторых Местах черта не стерлась, то продолжают доводку вручную мелким наждаком.

Рис. 76. Изготовление стаканчика и крышки для бюкса

§ 2. Изготовление бюксов с притертыми крышками

Стеклянный бюкс представляет собой небольшой стаканчи с плоским дном, предназначенный для взвешивания материале Чтобы оградить материал от воздействия внешней среды, бюк закрывают стеклянной притертой крышкой. Стаканчики для бюк сов изготовляют так же, как обычнее химические стаканы без нс сика (рис. 76, а), только в отличие от изготовления стакана пульк для изготовления бюкса разогревают на широком огне, слегк; стапливая стекло, особенно в верхней части, где будет шлифован ная поверхность. Пульку поддувают и слегка растягивают, а затее укатывают на деревянной укатке для получения нужной конус ности. Если конусность и толщина стенок получились неравномер ными, то операцию повторяют. Затем отделывают дно стаканчика После этого стаканчик отжигают. Крышку стаканчика изготовля ' ют из другой трубки того же диаметра. Из трубки сначала изготов ляют пульку. Стекло пульки немного стапливают для утолщенш стенок. Затем пульку разогревают -и укатывают для приданш нужной конусности и диаметра широкой части. Пулька для изго товления крышки бодее короткая, чем для стаканчика. Державе у узкой части пульки переплавляют и снимают стеклянной палоч кой избыток стекла. К крышке припаивают кусочек стеклянное палочки, который хорошо размягчают на узком пламени горелке для образования бочоночка с оплавленным верхом, и с помощьк пинцета сплющивают. Образующийся при этом хваток нужен дл$ того, чтобы было удобно брать крышку бюкса.

Крышку на деревянной укатке обрабатывают до тех пор, покг она в месте разреза, до шлифовки, не вдвинется в верхнюю чаете стаканчика на 2—3 мм (при высоте шлифа 9—11 мм). После припайки хватка и отжига пульку отрезают по линии разрезг (рис. 76,6).

Стаканчик вставляют в специальную оправу и зажимают е шпинделе станка. В правую руку берут обдирочные щипцы нужного размера, на их внутреннюю часть наносят кашицу из абразива 12 или 10. При вращении шпинделя со стаканчиком на него точнее, на его торцовую часть шириной 10—11 см, надвигают об- дирочны*е щипцы с абразивной суспензией, слегка и осторожнс

Рис. 77. Готовый бюксРис. 77. Готовый бюксза хваток иза хваток ис?кимая их правой рукой. Обдирка считается законченной, когда торцовая часть стаканчика станет матовой (обдирка крышки стаканчика аналогична обдирке горловины колбы с притертой пробкой), после чего крышку притирают к стаканчику (рис. 77). Проверив правильность притирки, доводят ее вручную мелким наждаком. Последовательность операций аналогична последовательности при изготовлении колбы с притертой пробкой. Торец крышки и стаканчика выравнивают на планшайбе заточного станка (шлифовального станка с вертикальным шпинделем) с применением абразивной суспензии. Для этого на вращающуюся планшайбу наносят суспензию абразива и включают станок. Крышку бюкса берут большим и указательным пальцами

Рис. 77. Готовый бюкс

Рис. 77. Готовый бюкс

за хваток и

за хваток и

слабо прижимают к краю вращающегося, диска, а затем передвигают к центру при вращении диска по часовой стрелке. От центра ведут к краю, далее — по ходу часовой стрелки — к противоположной стенке через центр в первоначальное положение. При шлифовке торца можно применять абразив 5, не прибегая к предварительной грубой обдирке. Крышку при перемещении по плоскости диска медленно вращают вокруг ее оси. Обработанную на планшайбе крышку тщательно промывают водой.

§ 3. Изготовление двухходовых стеклянных кранов

Двухходовые стеклянные краны состоят из муфты с боковыми отростками и стеклянной пробки, притертой к муфте. Крановые муфты изготовляют из специальных крановых трубок, отличающихся от обычных более толстыми стенками.

Ниже описан наиболее простой, не требующий специального навыка способ изготовления крановой муфты, который сходен со способом изготовления горловины колбы с притертой пробкой (рис. 78). Изготовление муфт усложняется необходимостью припаивать боковые отростки без поддувания.

Из крановой трубки 1, которую прогревают сначала на очень слабом огне во избежание растрескивания, оттягивают заготовку- пульку 2 длиной 25—30 мм и диаметром 15—17 мм (это наиболее ходовой размер пробок). Затем пламя увеличивают до более сильного. Полученную заготовку хорошо прогревают на всем протяжении будущей муфты и с помощью деревянной укатки укатывают с одновременной небольшой вытяжкой 3. Конусность муфты Должна составлять около трех градусов. Если конус при укатке получился неровным, то заготовку снова размягчают и укатывают. При достаточном навыке изготовить конус для муфты можно и без укатки, простым растягиванием. Для этого нижнюю и среднюю части пульки прогревают несколько дольше, чем верхнюю после чего, вынув из пламени, вытягивают. Слабо прогретый верх

Рис. 78. Изготовление муфты для крана

заготовки сохраняет при этом свой первоначальный диаметр. Разогревают и растягивают заготовку при непрерывном вращении.

При отсутствии крановых трубок муфту можно изготовить из обычной трубки. Сделанную из обычной трубки пульку при вращении в пламени горелки осаживают для увеличения толщины стенок, а затем укатывают. Трубку при этом берут несколько большего диаметра, чем соответствующую крановую толстостенную. Конусные канавки деревянной укатки должны быть чуть шире изготовляемой муфты. Производить укатку муфты на широких канавках значительно сложнее. При изготовлении муфт из обычных трубок необходимо Следить, чтобы внутри муфты не получалось больших неровных наплывой (гармошек), которые усложняют дальнейшую обдирку и шлифовку муфты.

У полученной заготовки с должной конусностью державу переплавляют в верхней широкой части на узком пламени горелки. Место переплавления хорошо разогревают на этом же пламени и выдувают тонкостенный шарик. Тонкое стекло шарика счищают, образовавшееся отверстие развертывают графитовой или металлической разверткой. При этом края отверстия периодически прижимают к графитовой плитке для получения ровного наружного ранта-бортика 4. Для выравнивания внутренней части муфты при развертке пользуются деревянной оправой.

Более сложная операция — отделка нижнего конца муфты. Ее можно проводить тремя способами.

С помощью стеклянной трубки-пробки с намотанным на широкий конец шнуровым асбестом 5, как это описано при изготовлении станков. Эту пробку вставляют в широкую часть стеклянной муфты. Державу в нижней части муфты переплавляют, 92

выдувают тонкостенный шарик, счищают стекло и отделывают нижний конец муфты так же, как и верхний.

С помощью припайки стеклянной трубки-лепки 6 к верхней части муфты припаивают стеклянную трубку с развернутым в виде воронки конусом. Диаметр широкой части лепки должен быть равен диаметру верхней части муфты. Припаивают непрочно, так, чтобы после отделки нижнего конуса при ударе ножом по верхней части муфты лепка полностью отделилась от муфты.

С помощью изогнутой стеклянной палочки-крючка 7, 8, припаиваемой к середине наружной части муфты. Конец стеклянной палочки хорошо разогревают и припаивают к середине муфты (в месте будущего припаивания отростка). Затем палочку снова разогревают и сгибают вверх в сторону отделанного широкого конца муфты. Согнутую палочку опять разогревают чуть выше конца верхней части муфты, сгибают под прямым углом к оси муфты и затем еще раз сгибают,, придавая ей положение, параллельное оси муфты так, чтобы направление -палочки совпало с осью муфты. После припайки крючка на узком и резком пламени горелки' отрезают державу и отделывают конец муфты. Нижний конец нагревают на том же пламени горелки и с помощью стеклянной палочки, тоже разогретой с конца, оттягивают тонкую иголку, которую после остывания отбивают или отламывают. В результате отлома иголки образуется небольшое отверстие. Края отверстия разогревают на узком пламени, развертывают и отделывают так же, как и верхнюю часть муфты. При отделке должен образоваться бортик-рант, направленный в сторону широкого верхнего конца - муфты.

После отделки нижнего конца муфты, на противоположной стороне от припаянного крючка, припаивают отрезок стеклянной палочки — держатель. При припайке палочку слегка оття- гавают для лучшего ее отделения впоследствии от муфты. Стеклянную палочку-крючок надрезают резаком у места припаивания, ударом ножа или металлической развертки 9 отбивают. Место припаивания крючка разогревают на резком и узком пламени горелки, с помощью стеклянной палочки оттягивают узкую иголку, стекло с которой отбирают. Затем снова нагревают это место муфты и опять отбирают стекло. Наконец, оттягивают тонкую иголку, которую после остывания отламывают. Края образовавшегося отверстия нагревают на узком огне и развертывают разверткой до. диаметра припаиваемого отростка стеклянной трубки. При работе необходимо периодически обогревать всю муфту.на широком и не очень горячем пламени во избежание растрескивания сгекла.

Боковые отростки подготовляют заранее. Конец отрезка стеклянной трубки соответствующего диаметра (6—8 мм) нагревают на нешироком пламени и с помощью графитового бруска слегка поджимают для утолщения стенок, а затем незначительно развертывают небольшой графитовой разверткой.

На узком и резком пламени разогревают края бокового отверстия муфты до полного размягчения стекла с одновременным ра-

зогревом конца отростка. Муфту и отрезок трубки разогревают при вращении. Убедившись в достаточной степени размягчения стекла, быстро припаивают трубку к муфте 10. При этом необходимо слегка поводить припаиваемым концом по краям отверстия для лучшего слипания стекла. Не давая стеклу остыть, припаянную трубку слегка оттягивают, так как при спайке трубочка несколько углубляется внутрь муфты. Одновременно, пока стекло еще размягчено, вращают в муфте деревянную оправу для устранения выпуклости внутри муфты, образующейся в результате припайки отростка.

Муфту хорошо прогревают и приступают к впаиванию второго отростка. Прямую стеклянную палочку, служившую держателем, отбивают в месте припаивания 11. Теперь держателем служит припаянная трубка и на ее месте таким же образом, оттягивая иголку, делают отверстие по диаметру заготовленной трубки. Необходимо следить, чтобы второе отверстие приходилось точно против припаянной трубки 12. Описанным выше приемом припаивают второй отросток.

Припаивают трубки без поддува места спая в основном прц изготовлении крановых муфт. Работу по припаиванию боковых отростков необходимо проводить тщательно, так, чтобы спай был ровным по всей окружности, без щелей или небольших отверстий, которые впоследствии устраняются с большим трудом. Концы припаиваемых трубок и муфт должны быть абсолютно чистыми. Попадание грязи или кусочков асбеста в места спая в дальнейшем ведет к растрескиванию изделия. Полученную крановую муфту следует хорошо обогреть на пламени горелки и затем отжечь в муфельной печи. <

Обычно при изготовлении двух- или трехходовых кранов пользуются уже готовыми литыми крановыми пробками заводского производства. В настоящее время стекольные заводы выпускают литые крановые пробки различного диаметра с просверленными отверстиями и без них. К этим пробкам изготовляют крановые муфты, внутренний диаметр в верхней широкой части которых делают равным внешнему диаметру средней части литой крановой пробки.

При отсутствии литых заводских крановых пробок их изготовляют из стеклянных палочек (рис. 79) диаметром 6—8 мм и длиной 13—15 см для кранов небольшого диаметра. Палочку берут за концы обеими руками и, вращая, разогревают в середине. Разогревание и вращение производят с легким нажимом так, чтобы в центральной части палочки стапливалось стекло и заготовка утолщалась до диаметра несколько большего, чем наибольший внутренний диаметр муфты. При изготовлении крановых пробок большого размера берут более толстую и короткую стеклянную палочку, из которой получают литую пульку с державами в виде усиков. Оттягивают усики осторожно, сначала на слабом пламени, так как плохо прогретая стеклянная палочка часто трескается, затем, когда заготовка или литая пулька достигает достаточной

Рис. 79. Изготовление крановой пробки из палочкиРис. 79. Изготовление крановой пробки из палочки

Рис. 79. Изготовление крановой пробки из палочки

Рис. 79. Изготовление крановой пробки из палочки

толщины и степени размягчения, ее укатывают на деревянной колодке. Размягчение и укатку заготовки проводят в несколько приемов. В процессе работы периодически измеряют среднюю часть конуса пробки штангенциркулем. Укатку считают закончен-^ ной, когда средний диаметр верхней части пробки будет равен верхнему диаметру муфты. Укатывают заготовку с небольшим нажимом для придания ей нужной конусности и сечения. Заготовка должна быть длиннее муфты на несколько миллиметров. Во время укатки надо следить, чтобы на поверхности пробки не оставались круговые бороздки, которые впоследствии не смогут притереться. После укатки в заготовке ближе к середине проделывают сквозное отверстие так, чтобы при притирке и доводке оно точно приходилось против отверстия боковых отростков. Делают это следующим образом. Вольфрамовую или 'молибденовую иглу соответствующего диаметра, впаянную в стеклянную палочку, берут в правую руку, разогревают до белого каления на узком и резком пламени и при вращении вставляют в размягченную еще заготовку до середины пробки. Аналогично делают отверстие с противоположной стороны так, чтобы отверстие стало сквозным. Заготовку при этом во избежание затвердения стекла прогревают. После изготовления тела пробки и прокола отверстия заготовку размягчают и подрезают в верхней части на деревянной подрезке до диаметра 4,5 мм.

Вместо подрезки верхнюю часть можно оттянуть до образования шейки указанного диаметра. Узкая часть, пробки — перешеек— должна быть строго центрирована, что особенно важно для последующей притирки. Затем, отступив от шейки на расстояние 10—12 мм, разогревают стеклянную палочку, растягивают и переплавляют. Концом отпаянной палочки снимают избыток стекла на пробке. Образовавшийся вверху пробки стеклянный штабик сильно разогревают, несколько стапливая стекло, и пинцетом с широкими лопастями сдавливают до образования плоского пести- ка-хватка.

Для получения пестика-хватка всю пробку необходимо периодически хорошо обогревать. Плоскость пестика-хватка делается параллельно отверстию в пробке.

Рис. 81. Резиновая пробка с прорезью для притирки краиаРис. 81. Резиновая пробка с прорезью для притирки краиаРис. 80. Костылик для крана

Рис. 81. Резиновая пробка с прорезью для притирки краиа

Рис. 81. Резиновая пробка с прорезью для притирки краиа

Вместо пестика-хватка к верхней части пробки можно припаять сделанный заранее из стеклянной палочки костылик. Заготовка для костылика представляет собой отрезок стеклянной палочки, вытянутой с двух сторон на конус от середины. Ее нагревают и придают форму, показанную на рис. 80. Припаивают костылик к пробке следующим образом. Широкую часть пробки переплавляют к шейке, затем место перетяжки хорошо разогревают. Одновременно разогревают середину костылика, который держат рукой за изогнутую державу. Костылик разогревают на узком и резком пламени в месте припаивания. После достаточного размягчения костылик прикладывают к разогретой части пробки в месте припаивания (в месте бывшей шейки) параллельно отверстию в пробке и хорошо проплавляют. После остывания пробки изогнутый- конец костылика-держателя переплавляют, как указано на рис. 80, и оплавляют. Стеклянную трубку помещают сразу в нагретую муфельную печь. В нижней части литой пробки конус державки удаляют, а оставшийся конец оплавляют и укатывают или сошлифовывают.

Значительно реже делают дутые крановые пробки. Изготовляют их аналогично пробкам для колб. В средней части делают два отверстия напротив друг друга, куда впаивают узкую стеклянную трубку.

Рис. 82. Обдирка и притирка крановой пробки к муфте .Рис. 82. Обдирка и притирка крановой пробки к муфте .

Рис. 82. Обдирка и притирка крановой пробки к муфте .

Рис. 82. Обдирка и притирка крановой пробки к муфте .

Рис. 83. Последователь- ность шлифовки простого • Гкрана:Рис. 83. Последователь- ность шлифовки простого • Гкрана:/ — грубая обдирка муфты (пробка крана не подверглась обдирке); 2 — пробка и муфта крана после грубой шлифовки; 3 — начало средней шлифовки; 4 — после средней шлифовки; 5 — после ТОНКОЙ шлифовки/ — грубая обдирка муфты (пробка крана не подверглась обдирке); 2 — пробка и муфта крана после грубой шлифовки; 3 — начало средней шлифовки; 4 — после средней шлифовки; 5 — после ТОНКОЙ шлифовкиСледующая операция — притирка пробки к муфте. Прежде всего, так же как и горловину колбы, обрабатывают стеклянную муфту под стеклянную пробку. В патрон шпинделя притирочного станка вставляют деревянную колодку, на которую надевают бурло соответствующего размера. Крановую ■ муфту берут в правую руку таким образом, чтобы большой палец руки находился сверху,'а остальные — снизу муфты. На бурло подают абразивную суспензию (абразив 8— '10) и при выключенном станке периодически надвигают муфту на вращающееся бурло. Внутри крановой муфты часто остаются выступы от припаянных к ней отростков, поэтому надвигать крановую муфту на бурло следует очень осторожно, с легким нажимом. Сняв выступы наждаком, нажим муфты на бурло можно немного усилить. Для ровной обдирки крановую муфту во время работы медленно поворачивают, при этом периодически на бурло подкладывают небольшими порциями абразивную кашицу. При бурлении муфты нужно следить, чтобы бурло проходило через муфту и не упиралось во внутренние неровности. После обдирки муфты приступают к обдирке крановой пробки.

Рис. 83. Последователь- ность шлифовки простого • Гкрана:

Рис. 83. Последователь- ность шлифовки простого • Гкрана:

/ — грубая обдирка муфты (пробка крана не подверглась обдирке); 2 — пробка и муфта крана после грубой шлифовки; 3 — начало средней шлифовки; 4 — после средней шлифовки; 5 — после ТОНКОЙ шлифовки

/ — грубая обдирка муфты (пробка крана не подверглась обдирке); 2 — пробка и муфта крана после грубой шлифовки; 3 — начало средней шлифовки; 4 — после средней шлифовки; 5 — после ТОНКОЙ шлифовки

Пестик-хваток или костылик пробки зажимают в разрез деревянной колодки или . резиновой пробки (рис. 81), наносят иа пробку суспензию абразива и, пользуясь об

дирочными щипцами, производят обдирку (рис. 82, а) до тех пор, пока пробка, вставленная в муфту, не будет выступать над муфтой на '/з длины. Затем начинают притирать муфту к пробке. На пробку, закрепленную в шпинделе, при подаче мелкого абразива 6 и вращении надвигают крановую муфту (рис. 82, б). Когда пробка и муфта примут одинаковую конусность, приступают к средней, а затем к мелкой шлифовке и доводке. При шлифовке в верхней части пробки образуется выступающи-й рант, который сдирают обдирочными щипцами и продолжают шлифовку. Мелкую шлифовку и доводку производят до тех пор, пока отверстие в пробке не будет точно приходиться против отверстий боковых отростков (рис. 83). Правильность притирки проверяют, нанеся продольную черту графитовым карандашом.

Литые стеклянные пробки заводского изготовления притирают к муфтам аналогичным способом. Если литая пробка не имеет отверстий, то после притирки в ней высверливают отверстия сверлом из твердого сплава.

В заводских условиях обычно изготовляют стандартные шлифы следующих наиболее распространенных размеров, мм: 7,5; 10; 12,5; 14,5; 19; 29; 45 и др.

Номер, или номинальный размер, шлифа соответствует величине большого внутреннего или наружного (для пробок) его диаметра. Угол, наклона шлифа равен 2°15'46" + 4", поэтому стандартные шлифы имеют следующие размеры, мм:

Номинальный размер . .

7,5

10

12,5

14,4

19

29

45

Большой диаметр шлифа

7,5 '

10

12,5

14,5

19

29

45

Малый диаметр шлифа

5.9

8,1

10,4

12,2

16,4

25,8

41

Длина шлифа . . . .

16+1

19±i

21±1

23±2

26+2

32±2

40±2

Применение стандартных шлифов допускает полную взаимозаменяемость всех шлифовых деталей одного размера или номера.

Резка пластин и дисков из листового стекла

Пластины из листового стекла. Они .служат для изготовления различного вида мешалок, используемых в реакционных сосудах, колбах и др.

Режут пластаны следующим образом. Чистое и сухое листовое стекло соответствующей толщины кладут на ровную поверхность стола. На стекле отмеряют ширину пластины и наносят две метки резаком или восковым карандашом. По меткам накладывают линейку или ровную планку так, чтобы кристалл алмаза или колесико стеклореза, приложенные к линейке, находились на метке. Линейку или планку левой рукой плотно прижимают к стеклу. В правую руку берут алмаз, зажимают его между указательным и большим и частично средним пальцами. Безымянный палец при этом касается поверхности стекла.

Алмазный стеклорез должен быть прижат к линейке или рейке и находиться строго перпендикулярно плоскости стекла так, чтобы товарный знак был справа, а прорезь — слева по ходу алмазного стеклореза (рис. 84). Затем с легким нажимом двигают алмаз по линейке или по планке на себя. Жужжащий звук высо- го тона указывает на правильный прием резки, при котором об-

Рис. 85. Вырезка стеклянного дискаРис. 85. Вырезка стеклянного диска. Рис. . 84. Положение алмазного стеклореза при резке стекла

Рис. 85. Вырезка стеклянного диска

Рис. 85. Вырезка стеклянного диска

разуется нужной грубины трещина. При несоблюдении указанных условий при резке получится широкая царапина с образованием стеклянной пыли, при разломе трещина в этом случае может пойти в сторону от черты. При пользовании твердосплавным стеклорезом (с колесиком) его зажимают между большим и средним пальцами. Указательный палец кладут сверху ручки стеклореза и проводят по линейке с некоторым нажимом черту, двигая стеклорез на себя.

При отсутствии алмаза или твердосплавного стеклореза можно пользоваться твердосплавным ножом-резаком. В этом случае нож устанавливают ' острым краевым углом перпендикулярно ' плоскости стекла и двигают правой рукой с нажимом на себя так же, как и алмаз. При правильной постановке алмаза или ножа и соответствующем нажиме образуется ровный, тонкий и глубокий надрез. Если надрез (царапина) образовался не по всей длине, операцию повторяют на другом куске стекла. После этого стекло кладут на край стола, так чтобы проведенная черта приходилась точно над краем, а отрезаемая пластина выходила за край стола. Стекло левой рукой прижимают к столу линейкой, правой рукой берут отрезаемую пластину (большим пальцем сверху параллельно пластине), делают движение вправо на разрыв и затем вниз ■на излом. Пластина при этом ломается по линии надреза.

При резке пластин из стекла толщиной более 2 мм сначала ударяют тыльным кольцом алмаза или стеклореза по нижней стороне стекла против надреза для образования трещины и только потом ломают указанным способом'.

Для образования трещины по царапине можно медленно провести концом нагретой в пламени горелки стеклянной палочки, а затем отломать пластину.

Листовое стекло нельзя резать охлажденным. Принесенное зимой в помещение холодное стекло должно принять температуру помещения, лишь после этого его можно резать.

Вырезка стеклянных дисков. В условиях учебной мастерскрй изготовляют круглые диски из плоского стекла следующим образом. Алмазом или стеклорезом вырезают стеклянный квадрат, длина стороны которого примерно на 1 мм больше диаметра вырезаемого диска. У полученного квадрата отрезают четыре угла и, если диаметр диска достаточно велик, то обрезают еще восемь углов. Затем наносят с помощью циркуля и специального карандаша контурную круговую линию. Излишки стекла (уголки) обламывают плоскогубцами или про'резью алмазного стеклореза (рис. 85). Полученную заготовку диска берут правой рукой и осторожно, все время поворачивая ребром, закругляют на металлическом диске .планшайбы с абразивной суспензией, постепенно придавая ей форму окружности. Сошлифовку углов можно производить на вертикальном точильном круге из тонкого абразива. После доводки абразивом диск промывают водой.

В заводской практике диски вырезают специальным прибором с алмазом на конце металлического стержня, который, вращаясь,

«прорезает» ровную окружность на листовом стекле. Толчком снизу против прочерченной окружности специальным приспособлением отделяют диск от стеклянной пластины.

Сверление отверстий в стекле

Сверление отверстий в крановых пробках (литых и полых) и стеклянных пластинках производят либо четырехгранными твердосплавными сверлами, либо латунными трубками с применением абразивного материала.

Сверление отверстий твердосплавными сверлами. При сверлении отверстий в литых крановых пробках удобнее всего пользоваться настольным сверлильным станком, например, станком марки НС-12Л производства завода «Комунарас» (г. Вильнюс). Станок удобен в эксплуатации и дает возможность - высверливать отверстия диаметром до 12 мм. Можно пользоваться сверлильными станками и любых других типов, а также ручной дрелью.

Сверлят отверстия в литых крановых пробках следующим образом. Сначала подбирают деревянную колодку размером примерно 120X40 мм и выдалбливают в ней прорезь с отверстием по размеру крановой пробки (рис. 86). Глубина прорези и отверстия для хватка должна быть такой, чтобы пробка помещалась в ней чуть ниже верхней плоскости колодки и удерживалась неподвижно. Обычно в одной колодке делают несколько прорезей для крановых пробок разного размера. В прорезь помещают заранее притертую к муфте литую крановую пробку и заливают скипидаром так, чтобы вся пробка находилась под слоем жидкости. Скипидар уменьшает поверхностное натяжение стекла и ускоряет процесс сверления. Затем подбирают сверло из твердого сплава соответствующего диаметра, конец сверла затачивается в форме лопаточки. Можно пользоваться сверлом из закаленных трехгранных напильников. Для сверления отверстий небольшого диаметра луч.- ше пользоваться твердосплавными сверлами квадратного сечения, заточенными с противоположных ребер, а не граней, или сверлом с заточенным острием.

Сверло вставляют в шпиндель сверлильного станка и зажимают в патроне. Колодку с крановой пробкой устанавливают на плитке станка так, чтобы сверло точно приходилось против рассверливаемого места, и закрепляют. Убедившись в правильности подгонки сверла, включают станок. Рукой нажимают на рукоятку вниз. Затем сверло поднимают вверх и снова, легким нажимом на рукоятку вводят его в рассверливаемое отверстие. Эту операцию повторяют до тех пор, пока сверло не дойдет до середины пробки. Потом пробку переворачивают и сверлят с другой стороны, пока в ней не образуется сквозное отверстие (рис. 87). Нажим на рукоятку должен быть легким, и сверло не должно задерживаться на одном месте. При длительном нажиме на рукоятку стекло может разогреться и растрескаться. Образующиеся при сверлении мелкие кусочки стекла должны периодически удаляться из от-

Рис. 86. Деревянная колодка для укрепления пробки крана при сверле- ■НИИРис. 86. Деревянная колодка для укрепления пробки крана при сверле- ■НИИ

Рис. 86. Деревянная колодка для укрепления пробки крана при сверле- ■

НИИ

Рис. 86. Деревянная колодка для укрепления пробки крана при сверле- ■

НИИ

Рис. 87. Расположение отверстия вкрановой пробке

'верстия. После сверления пробку тщательно промывают бензином. . * . .

Подобным же образом сверлят отверстия в стеклянных пластинах, пластину при этом также помещают в колодку, в которой вырезана полость по размеру пластины. Место высверливаемого отверстия помечается карандашом. Сначала легким прикосновением дотрагиваются до места сверления вращающимся сверлом и сразу его поднимают вверх. Затем вторично повторяют эту операцию. Когда на стекле образуется круговое углубление, сверление продолжают, как указано выше. Иногда на стекло наклеивают трафарет с вырезанным отверстием нужного диаметра. В это отверстие опускают вращающееся сверло. При работе сверло периодически смачивают скипидаром. Работу по высверливанию отверстий! в литых стеклах ведут на малых оборотах шпинделя.

Сверление отверстий с помощью латунных трубок-сверл. Для высверливания отверстий большого диаметра в полых крановых пробках или стеклянных пластинах применяют полые латунные трубки-сверла с литым хвостовиком (см. рис. 20). Эти сверла представляют собой открытые с одного конца цилиндры с прорезями и отверстием в верхней части, которое служит для очистки сверла от кусочков стекла и абразива. Литой хвостовик сверла закрепляют в шпинделе сверлильного станка, на место высверленного отверстия наносят абразивную суспензию со средней величиной зерна, включают сверлильный станок и рукояткой периодически прижимают трубку-сверло к стеклянной пластинке или полой крановой пробке, подкладывая под сверло абразивную суспензию. Стеклянную пластину или полую трубку, как и при сверлении твердосплавным сверлом, помещают в прорезь деревянной колодки. Изделия из толстостенного стекла в процессе сверления несколько раз промывают от накопившихся частиц стекла и измельченного абразива. Сверление латунными, трубка,- ми производится на больших оборотах шпинделя. После сверления изделия тщательно промывают водой.

Впаивание металла в стекло

Впаивают металл в стекло в тех случаях, когда необходимо подвести электрический ток внутрь стеклянного сосуда или прибора, например при изготовлении прибора для электролиза или электродов для электрохимических исследований (платиновый, .стеклянный и другие электроды), для закрепления металла в стекле и прокалыванигпотверстий при изготовлении иголок или платиновых проволочек и ряда других целей.

Чаще всего в стекло впаивают проволоку пли стержни из платины, молибдена, вольфрама, железа, титана, реже из никеля и меди, сплавов ковара, платинита и некоторых сортов стали. Каждый из перечисленных металлов может быть впаян лишь в стекла определенных марок. Исключение составляет платина, которая хорошо впаивается в стекла различных марок, кроме кварца (из- за высокой температуры размягчения кварца). Основное условие! хорошего сплавления металла со стеклом — близкие по значению термические коэффициенты линейного расширения стекла и металла. Наиболее прочный спай образуется в том случае, когда коэффициент расширения стекла несколько больше (на 5—-8%), чем коэффициент расширения металла. При этом образуется «согласованный» спай. В противном случае при остывании в месте спая образуются радиальные и продольные трещины. Аналогичная картина происходит и в том случае, когда термический коэффициент линейного расширения металла значительно меньше термического коэффициента линейного расширения стекла. При этом получаются главным образом осевые трещины.

Особое значение процесс впайки металла в стекло играет в производстве электроламп и других электровакуумных приборов. В электровакуумной промышленности разработана целая серия марок стекла, которые классифицируют по группам. Каждая группа стекол прёдназначена для спаивания с определенными металлами или сплавами. Коэффициент линейного расширения стекол каждой группы близок к коэффициенту расширения соответствующих металлов или сплавов. В табл. 8 приведены термические ko-j эффициенты линейного -расширения (ТКЛР) наиболее распростя

Таблица 8. Термические коэффициентыЯ

линейного расширения металлов и сплавов■

>Металл

или сплав

ТКЛР а, 10—7 °C-'

Металл или сплав

ТКЛР а,Я

10-'-°С-'■

1

Вольфрам

44,4

Титан

97,0. 1

Ковар

46,0—52,0

Железо х

125,01

Молибден

55,0

Никель

133,0Я

Платинит

65,0—100,0

. Нихром

145,0Л

Нержавеющая

80,0—100,0

Константан

148,01

сталь

88,0

Медь

165,0<

Фернихром

90,7

Платина

102

Таблица 9. Термический коэффициент линейного расширения стекла

ТКЛР и.

Впаиваемый

Маркастекла

Ю-'-Ю-1

материал

Вольфрамовая группа

С37-1 (40)

■37,5

Вольфрам

С37-2

38,0

С39-1

39,0

С40-1 (ЗС-11)

40,0

П-15 (пирекс)

33,4

Молибденовая группа

С47-1 (46)

47,0

Молибден

С48-1 (ЗС-8)

48,0

Ковар

С49-1 (ЗС-5) :

49,0

С52-1 (ЗС-49-2)

52,0 '

Титановая группа .

С72-4

72,0‘

Титан

С76-1

76,0

Платиновая группа

С89-1 (2)

89,0

Платина

С89-2 (23)

89,0

Платинит

С90-1 (БА-1)

90,0

Сплавы Ni, Си, Fe, Со

и др.

С94-1

94,0

Ферникохром

Железная группа

С120-1

120,0

Железо, никель.

константан.

нержавеющая сталь

Переходная группа

С54-1 (35)

54,0'

Молибден,

нержавеющая сталь.

платина

С82-1 (36)

82,1

раненных металлов и сплавов, применяемых для спайки со стеклом. '

В табл. 9 приведены марки стекла по группам и указано, с какими стеклами лучше всего спаиваются собтветствующие металлы и сплавы.

Из сплавов наибольшую популярность приобрел сплав ковар, который состоит из 29% никеля, 18% меди и 59°/о железа. Он дешевый, легко обрабатывается и спаивается с другими металлами

и сплавами. Спай ковара со стеклом обладает высокой механической прочностью.

Из металлов хуже всего спаивается медь, обладающая чрезвычайно большим термическим коэффициентом лидейного расширения. Стекол с таким линейным расширением не существует, спаи меди со стеклом относятся к «несогласованным» спаям по термическому коэффициенту линейного расширения. Прочность спая меди зависит от незначительной толщины впаиваемой проволочки и от пластичности самой меди, которая деформируется под влиянием деформации остывающего стекла.

Никель, также "обладающий большим термическим коэффици- ентом линейного расширения, образует согласованный спай только со стеклом С120-1. Эту марку стекла применяют для спаивания, железа (малоуглеродистых сталей) со стеклом. Железо плохо спаивается со стеклом из-за образования рыхлого слоя оксидов, которые обладают слабым сцеплением со стеклом. Если же впаивать железо в обедненной кислородом атмосфере, то тонкая пленка закиси железа дает довольно прочный спай, если дальнейшая впайка ведется без доступа кислорода. Такие условия довольно трудно создать в пламени горелки. Чаще железную проволоку хро< мируют или серебрят, а затем впаивают в стекло. Кроме того, стекло С120-1 содержит значительное количество оксида бария и щелочей и самое малое количество кремнезема SiOz, что вызывает незначительную химическую стойкость стекла.

В зависимости от впаиваемого металла, толщины металличе- ' скоп проволоки и характера спая применяют следующие способы впайки: 1) непосредственное впаивание металлической проволоки в отверстие трубки или прибора; 2) спаивание металлической проволоки с трубкой небольшого диаметра с последующей спайкой ее с широкой трубкой или прибором; 3) наматывание расплавленного стекла на проволоку или стержень.

Первый способ применяют при впаивании в стекло платиновой проволочки (рис. 88) диаметром не более 0,3—0,5 мм. В стеклянной трубке, куда впаивают проволочку, делают круглое дно, как при изготовлении пробирки. Затем в центре полукруглого дна разогретой стеклянной палочкой оттягивают усик, который обламывают или отбивают. Отверстие в усике оплавляют так, чтобы его, диаметр был немного больше диаметра впаиваемой проволочки. С помощью пинцета в отверстие оплавленного усика вставляют' платиновую проволочку и на узком и резком огне спаивают ее со стеклом. Место спая нагревают и слегка поддувают для получения ровного полукруглого дна, а затем отжигают на пламени го- 4 релкп и в муфельной печи. Аналогично впаивают платиновую про- Л Волочку в боковую стенку стеклянной трубки..Я

Второй способ примененяют при впаивании в стекло молибде- i на, вольфрама, меди, никеля и ковара. При впаивании молибде- Я новой проволоки или иголки в стекло поступают следующим обра- Я зом. Предварительно очищают поверхность проволоки от з.агряз- Ц нения и окислов, погружая ее в расплавленную калийную селитру» ■ 104-■

затем промывают водой и высушивают.__•

Поверхность молибденового стержня—'" ~

или проволоки при этом приобретает' ^—т

стальной блеск. Очищенную молибде-^==5*— ™—R

новую проволоку вносят в пламя го-с__^- ^—^ Г • - -

редки и при вращении прожигают на-

всем участке впая. Па обработанную Рис 88. впаивание платино- проволоку надевают предварительно вой проволоки в стекло изготовленную стеклянную капиллярную трубочку длиной 15—20 мм и диаметром, немного большим, чем диаметр проволоки, и на резком огне сплавляют-их. Нагревать следует осторожно, так как молибден при высокой температуре распыляется, осаждаясь на. холодных участках стекла в виде белого налета. Во избежание этого в некоторых случаях концы молибденовой проволоки хромируют или покрывают тонкой пленкой расплавленного стекла. Затем на середине капиллярной трубки, спаянной с проволокой, наматывают расплавленное стекло. Для этого в левую руку берут конец впаянной проволочки и разогревают, в правую руку — стеклянную палочку и расплавляют ее на участке длиной 10—15 мм. Когда стекло достаточно размягчится, конец расплавленной палочки припаивают к капилляру и обматывают вокруг него в виде кольца. Затем, пока стекло еще не застыло, осторожно сжимают кольцо пинцетом, так, чтобы получилась ровная «тарелочка» (рис. 89). Край стеклянной трубки, в которую впаивается молибденовая проволока, нагревают на пламени горелки, если необходимо, развертывают или сужают и припаивают к предварительно разогретой тарелочке. Место спая тарелочки со стеклянной трубкой нагревают на узком пламени и слегка поддувают для образования ровного шва. Аналогично впаивают в стекло вольфрамовую проволоку и ковар.

При впаивании в стекло молибдена или вольфрама нагрев следует вести в среднем конусе пламени горелки. При впаивании меди в стекло нагрев ведут в окислительной зоне пламени, так как образующаяся на поверхности закись меди дает прочный спай со стеклом.

Никель впаивают с предварительным отжигом металла током водорода в специальных печах. В противном случае при спаивании никеля со стеклом с его поверхности выделяются адсорбированные пузырьки газа, уменьшающие прочность спая. В отличие от впайки молибдена при впайке никеля на проволоку надевают толстостенную узкую стеклянную трубку, которую сплавляют затем с металлом.

Третий способ применяют при впаивании металлических пластин или платиновой проволоки диаметром более 0,5 мм, молибденовой проволоки или стержней диаметром до 10 мм и вольфрамовой! проволоки диаметром до 1 мм. В левую руку берут пинцет с отрезком платиновой, молибденовой или вольфрамовой проволоки (молибденовую проволоку предварительно очищают, как

большом и резком огне. Од, новременно размягчают в ., , .- - _т пламени горелки стеклянную

■ ; - -~—^=„- Дпалочку, которую держат в 7» 'I "/Г"-^"^ 11 ^ л)правой руке. Размягченное

стекло с палочки наматыва

Рис. 89. Впаивание молибденовой прово- ют на отрезок металлической локи в стеклопроволоки. Конец палочки

после намотки оттягивают и. переплавляют. Намотанное на проволоку стекло проплавляют при вращении так, чтобы образовался литой стеклянный шарик, внутри которого находится отрезок металлической проволоки. В стеклянной трубке, куда надо впаять проволоку, продувают отверстие диаметром немного меньше, чем диаметр стеклянного шарика. Разогретый в пламени стеклянный шарик с проволочкой прикладывают к разогретым губкам отверстия. Затем место спая разогревают до размягчения на узком и "резком пламени и, слегка поддувая, выравнивают.

Нанесение меток и надписей на градуированнойи обычной стеклянной посуде

Для измерения объема жидкостей или газов в лабораторной практике используют различную мерную посуду: колбы, конические и цилиндрические мензурки, различного типа пипетки, бюретки жидкостные и газовые и микробюретки.

На мерную посуду наносят риски, соответствующие цифровые обозначения и надписи. Калибровка, нанесение рисок и надписей требуют определенных знаний и навыков. Весь этот процесс делят на ряд последовательных операций и называют градуировкой. Градуируют путем вытравливания на поверхности стекла углублений плавиковой кислотой. Основными компонентами стекла являются силикаты металлов и кремнезем. При взаимодействии силикатов и кремнезема с плавиковой кислотой протекает следующая реакция: SiO2+4HF = fSiF4 + 2H2O. Образующийся при этом газообразный фтористый кремний удаляется с поверхности стекла. Кроме вытравливания на поверхности применяют клиширование мерной посуды, т. е. нанесение на стекло специальной краски,. которая после термической обработки прочно закрепляется на по-; ^ерхности стекла и не поддается действию агрессивных сред (кис-. лот, щелочей, солей и воды).i

Весь процесс состоит из следующих операций: вымеривания (калибровки),, вощения поверхности стекла, деления, цифровки/ травления, удаления воскового покрытия и затирания.

Вымеривание (калибровка). Калибровка мерной посуды пред- '; ставляет собой довольно трудоемкую работу, требующую значительного навыка и знаний. Методы калибровки подробно описаны 106

в курсах аналитической хи-. мни и учебных пособиях по технике лабораторных работ, к которым авторы отсылают читателей. Непосредственно к стеклодувным операциям относятся вощение, деление, цифровка и травление. Точно калиброванную посуду в дальнейшем подвергают вощению. На отка-в курсах аналитической хи-. мни и учебных пособиях по технике лабораторных работ, к которым авторы отсылают читателей. Непосредственно к стеклодувным операциям относятся вощение, деление, цифровка и травление. Точно калиброванную посуду в дальнейшем подвергают вощению. На отка-Рис. 90. ‘ Приспособление для деления мерных колбРис. 90. ‘ Приспособление для деления мерных колб

в курсах аналитической хи-. мни и учебных пособиях по технике лабораторных работ, к которым авторы отсылают читателей. Непосредственно к стеклодувным операциям относятся вощение, деление, цифровка и травление. Точно калиброванную посуду в дальнейшем подвергают вощению. На отка-

в курсах аналитической хи-. мни и учебных пособиях по технике лабораторных работ, к которым авторы отсылают читателей. Непосредственно к стеклодувным операциям относятся вощение, деление, цифровка и травление. Точно калиброванную посуду в дальнейшем подвергают вощению. На отка-

Рис. 90. ‘ Приспособление для деления мерных колб

Рис. 90. ‘ Приспособление для деления мерных колб

либрованных сосудах тон--

ним- пером черной тушью делают метку, которую затем в данном месте протравливают плавиковой кислотой.- ,

Вощение. Вощением называют покрытие поверхности стекла - смесью, состоящей из 70% натурального воска, 28% парафина и 2% гудрона. Вощение предохраняет стекла от действия плавиковой кислоты. Воск, парафин и гудрон помещают в металлический сосуд и нагревают до полного расплавления. Смесь тщательно перемешивают и продолжают нагревать до тех пор, пока не начнет выделяться белый дым. Появление дыма над поверхностью смеси свидетельствует о готовности ее к употреблению.

Для покрытия поверхности смесью изготовляют помазок: на конец деревянной палочки длиной 20—25 см наматывают слой ваты толщиной 3—3,5 см и длиной 6—7 см. Помазок опускают в горячую восковую смесь и при вращении слегка прижимают к стенкам сосуда для удаления из ватного тампона воздуха. Помазок оставляют в сосуде с расплавленной восковой смесью. Подлежащее вощению изделие берут в левую руку и нагревают его на пламени лабораторной горелки до температуры 70—80°С. В правую руку берут помазок, слабо отжимают его о стенки со- суда и, вынув из расплавленной смеси, слегка прижимают юкакой- лцбо крайней точке калибруемого изделия. Затем двигают помазок вдоль всего цзделия, и так делают до тех пор, пока вся поверхность изделия на расстоянии 3—4 см за крайними рисками не будет покрыта восковой смесью. При вощении нужно следить за тем, чтобы изделие было сухим, между слоями нанесенного воска не было просветов, а толщина воскового слоя не превышала 0,2—0,3 мм. Необходимо помнить, что чем выше температура вос- , ковой смеси, тем тоньше восковой слой. При нанесении рисок по толстому слою воска они получаются грубыми и неровными.

Деление. Делением называют операцию, посредством которой с поверхности стекла удаляют восковую смесь в местах, подлежащих травлению плавиковой кислотой. На мерных колбах и пипетках Мора делают круговую черту-риску следующим образом (рис. 90). Тонкую, но прочную нитку 2 длиной 30—40 см прикрепляют к гвоздю 1, вбитому в стол 3 так, чтобы образовалась петля. Покрытую восковой смесью колбу или пипетку Мора продевают в петлю, совмещая конец петли с отметкой, зафиксированной

тушью на горловине колбы или пипетки. Держа обеими руками колбу (или пипетку) за концы, слегка натягивают петлю и медленно вращают градуируемый сосуд. Под действием трения восковая смесь сдирается ниткой. После нескольких оборотов на горловине колбы образуется кольцевая метка, лишенная воскового покрытия. При этом нужно следить, чтобы метка была ровной, не двоилась и чтобы воск был полностью удален с нее. Обычно после небольшой тренировки удается получить удовлетворительную кольцевую метку. Деление мерной посуды, при котором надо на- •нести много рисок (бюретки, пипетки, мерные цилиндры), производят с помощью делительного станка.

Цифровка. Цифровкой называют нанесение цифровых обозначений на мерной посуде. Цифры и надписи наносят процарапыванием воскового слоя иглой с последующим травлением плавиковой кислотой. Для цифровки применяют металлическую иглу, имеющую форму ручки или карандаша, с радиусом закругления 0,1 — .0,15 мм. Иглу литую с утолщенным стержнем в верхней части обычно вставляют в деревянную или пластмассовую оправу. Иглой на поверхности сосуда, покрытого восковой смесью, процарапывают цифры или буквы. Красота и четкость надписей зависят от квалификации работающего. Часто надписи наносят по трафаретам (как для надписей на чертежах).

На шаровидной части мерных колб наносят цифры, указывающие их объем, единицы величин (мл), а также температуру калибровки 20°С. На бюретках пишут цифры: 0 — вверху, 1, 2, 3, 4 и др. — на миллиметровых рисках с. правой стороны. На свободной от рисок верхней части пишут единицу величины (мл) и температуру градуировки 20°С.

На мерных пипетках и мензурках отсчет ведут снизу вверх (наибольшую отметку объема пишут вверху). На пипетках Мора объем, единицу величины и температуру, так же как у мерных колб, наносят на вздутии.

Травление. Травлением называют удаление слоя стекла с поверхности изделия. Травление производят плавиковой кислотой, стекло при этом разрушается только в тех местах, которые не защищены восковой смесью, т. е. на рисках, процарапанных цифрах и надписях. В результате разрушения стекла в этих местах образуются углубления-борозды.

Наиболее пригодны. для травления стекла марок 23, ЗС-5 и другие молибденовые стекла. «Пирекс» и кварц трудно подвергаются травлению (дают размытые борозды). При травлении изделий из стекла марок Л-80, 29, 23 следует применять баритовую суспензию без добавки концентрированной серной кислоты. При работе с молибденовыми стеклами в кашицу добавляют несколько капель серной кислоты, которая связывает выделяющуюся при реакции воду, сохраняя тем самым концентрацию плавиковой кислоты, и препятствует образованию кремнефтористоводородной кислоты. Плавиковую кислоту хранят в парафиновых, поливинилхлоридных или полиэтиленовых сосудах. Кроме плавиковой кис-

лоты для травления необходимы сернокислый барий (порошок), серная кислота (плотность 1,84) и этиловый спирт.

Травление производят следующим образом. В резиновый (разрезанную пополам -медицинскую грушу) или полиэтиленовый стакан помещают небольшое количество сернокислого бария, к нему осторожно доливают плавиковую кислоту до образования сметанообразной массы. Для нанесения массы с плавиковой кислотой на места, подлежащие травлению, употребляют волосяную кис-, точку (волос.длиной 10—15 мм). Подлежащую травлению поверхность осторожно протирают влажным тампоном в местах нанесенных рисок и надписей 96%-ным этиловым спиртом, который удаляет следы жира и улучшает смачивание поверхности воска плавиковой кислотой. Изделие, подлежащее травлению, берут в левую руку, волосяную кисточку—в правую, опускают ее в суспензию с плавиковой кислотой, затем осторожно наносят суспензию на поверхность стекла, где нанесены риски и надписи. Плавиковая кислота в местах, лишенных воска, разрушает стекло. После нанесения суспензии наделение выдерживают некоторое время, необходимое для получения нужной глубины метки. Плавиковая кислота ядовита, поэтому травление производят обязательно в-вытяжном шкафу. Руки должны быть при этом защищены резиновыми перчатками. Попадание плавиковой кислоты на незащищенные участки кожи образует долго незаживающие язвы.

Травление изделий из стекла марки 23 длится 10—15 мин, из молибденового — 20—25 мин.

После выдержки в течние 10—25 мин с мерной посуды' удаляют суспензию плавиковой кислоты, хорошо промывая изделия струёй холодной воды из-под крана. Затем удаляют защитный восковой слой, для чего изделие или обливают кипящей водой, или опускают в сосуд с кипящей водой. Мерную посуду затем тщательно протирают чистым, сухим куском ' ткани и дают ей остыть.

Затирание. На охлажденной посуде после обработки плавиковой киблотой выступают все нанесенные риски и надписи. Для более рельефного обозначения рисок и надписей в них втирают белую, легко застывающую пасту (если риски и надписи хорошо протравлены, затирание не производят). Можно использовать и обычные густотертые цинковые белила. Белила разводят небольшим количеством растворителя, хорошо перемешивают и наносят небольшое количество краски на кусочек ваты, которым двигают по стеклу перпендикулярно нанесенным рискам, втирая краску в углубления. Затем фильтровальной бумагой вытирают изделие, 'снимая излишек краски. После высыхания краски изделие готово к работе. Ниже, в качестве примера, дано описание работы по нанесению метки оцифровки мерной колбы на 100 мл.

Сухую колбу с нанесенной тушью на ее горловине меткой, соответствующей точно объему 100 мл, берут в левую руку и слегка прогревают на пламени газовой горелки до 60—70°С. В правую руку берут помазок, окунают в сильно нагретую восковую смесь и наносят ее на горловину по всей окружности. Слой нанесенного на горловину воска должен быть широким (66—70 мм) по всей длине

горловины, а нанесенная тушью метка должна находиться на середине. Потом помазком наносят восковую смесь на круговую часть колбы так, чтобы восковое покрытие захватывало половину сферической части колбы. Колбу, покрытую воском, охлаждают до комнатной температуры. Горловину колбы вставляют в петлю нити, закрепленную на столе, и вращением снимают по кольцу восковую смесь? На сферической части колбы выцарапывают иглой число 100, а под ннм буквы «мл». Надпись и кольцевую метку протирают этиловым спиртом. Затем, взяв колбу в левую руку, наносят кисточкой на кольцевую метку и на надпись суспензию плавиковой кислоты с сульфатом бария. Суспензию наносят в резиновых перчатках и вытяжном шкафу. Через 10—25 мин в зависимости от марки стекла колбу вынимают из вытяжного шкафа и смывают суспензию струей воды. Промытую от плавиковой кислоты колбу берут за верхнюю часть горловины и опускают в сосуд с кипящей водой. Восковая смесь плавится и сходит с колбы. Колбу затем протирают куском чистой тканн. Когда колба остынет, тампоном наносят на подпись и на кольцевую метку пасту или белила. Фильтровальной бу магой удаляют избыток белил и вторично протирают колбу.

Цифровку можно выполнить также значительно более простым способом. В качестве материала для нанесения метки или надписи используют силикатный зубоврачебный цемент и жидкое стекло. Из силикатного цемента приготовляют кашицу на жидком стекле, в которую добавляют немного оксида цинка. Смесь хорошо растирают в ступке и, добавляя но каплям дистиллированную ' воду, доводят смесь до консистенции жидкой сметаны. Затем с помощью тонкого пера этой жидкой смесью наносят риски, метки и цифры на стеклянных изделиях. Когда силикатный цемент застынет и высохнет (через 4—5 ч), все изделия или только часть, где нанесены метки, нагревают до температуры 350—360°С в те- чение 10—15 мин. Сделанные таким образом надписи и риски не смываются и не сцарапываются.

т. е.т. е.В настоящее время широко применяют клиширование текстов, ■ т. е. нанесение специальным штампом надписей и цифр из цвет- ! ного легкоплавкого стекла. Для этого составляют флюс, состоя- ’ щий из 40% SiO2, 40% Р2О3 и 20% Na2B4O7. Для получения черного цвета к флюсу добавляют 30% смеси, состоящей из Ре2О2, СоО, МпО2. В дальнейшем поступают так, как описано выше об использовании силикатного цемента.

т. е.

т. е.

Для получения белого цвета к флюсу добавляют диоксид олова SnO2

Ремонт стеклянных изделий и приборов

Ремонтные работы в лабораторной практике имеют большое 1 значение, так как позволяют сохранить дорогостоящую стеклян- ную аппаратуру и дефицитные изделия. Ремонт стеклянных изде- " лий и посуды сводится в основном к следующим видам работ:. . 1) обрезке отбитых концов трубок, припаянных к соответствую-j щим стеклянным изделиям (концов форштосов и олив у холодиль-) ников, горловин мерных и простых колб, отростков у колб Вюр- ца и др.); 2) наращиванию (припайке) отбитых концов у холодильников, колб и различных приборов; 3) запаиванию трещин в\ стеклянной посуде и в приборах; 4) наложению заплат на отби- • тые части стеклянных изделий.

Стеклянные изделия, сложная аппаратура и посуда, подлежащая ремонту, должны быть предварительно тщательно подготовлены: промыты дистиллированной* водой, высушены спиртом или эфиром, продуты струей воздуха до полного удаления капелек жидкости, паров спирта или эфира.

Стекло промывают как внутри, так и снаружи. Сильно загрязненные изделия промывают предварительно хромовой смесью, щелочами или другими моющими средствами, а затем дистиллированной водой.

Обрезка и оплавление концов. Обрезают отбитые концы у фор- штосов, колб, отростков тех или .иных приборов любым описанным в гл. 3 способом. Наиболее удоб-

Рис. 91. Оплавление отбитого конца форштосаРис. 91. Оплавление отбитого конца форштосаобреза независимо отобреза независимо отна обрезка концов алмазным кру-

Рис. 91. Оплавление отбитого конца форштоса

Рис. 91. Оплавление отбитого конца форштоса

обреза независимо от

обреза независимо от

марки горел- концамарки горел- концагом, который дает ровную линию

марки горел- конца

марки горел- конца

стекла. Обрезанный конец оплавляют на пламени газовой ки. Если необходимо, то на оставшейся части обрезанного •делают оливу или его развертывают. Если отбитый конец находится близко от места впая его в прибор, то оплавлять или разогревать этот конец следует достаточно осторожно, чтобы не вызвать появления трещин на месте спая. J3 этом случае поступают следующим образом. Между местом спая и оплавляемым концом накладывают полоску листового пли шнурового асбеста (рис. 91) и оплавляют острым огнем, потом конец изделия отжигают сначала на слабом, а затем на коптящем пламени горелки. Если конец, подлежащий оплавлению пли развертке, находится очень близко от места спая, то все изделия сначала разогревают в муфельной печи до температуры отжига, затем вынимает из печи асбестовыми перчатками (или насаживают предварительно на державу) и место спая прогревают на широком пламени горелки. Прогревание отбитого конца надо начинать-с торца под углом 130—140° к пламени горелки и только после этого приступать к сплавлению или развертке. Теперь изделие снова помещают в муфельную печь и дают ему постепенно остыть. Если конец имеет рваный, край, более или менее перпендикулярный оси трубки (цилиндра), то его можно выровнять на наждачном круге или планшайбе, а затем, если нужно, оплавить.

Наращивание отбитых концов. Наращивание отбитых концов у форштосов и других изделий, припайка олив к рубашке холодильника и различные работы, связанные с удлинением стеклян-

ной детали,— более сложная операция, чем обрезка и оплавление отбитого стекла. При наращивании концов необходимо, чтобы припаиваемый отрезок был из того же стекла, что и ремонтируемое изделие, или обладал близким коэффициентом расширения. Практически определить марку стекла, из которого изготовлено данное изделие, довольно трудно. Приблизительно определить марку стекла или марку стекол сходной группы можно по цвету торца (колеру) или по температуре размягчения. Молибденовые стекла 46 (С47-15), ЗС-5 (С49-1), ЗС-8 (С48-1), ЗС-49-2 (С52-1) имеют, если смотреть в торец, желтовато-белый оттенок. Эти стекла не спаиваются с другими стеклами, но спаиваются между собой. Стекла 23 и 29 имеют зеленоватый колер, циркониевые стекла (ЦЛ, Ц-32, КС-34) — темно-зеленый, эти стекла могут Спаиваться друг с другом. Стекло 846 плохо спаивается, со стеклом Л-80, 29 и 23 и несколько лучше с циркониевым; колер у него бледно-зеленый. Жаростойкие стекла «Пирекс» имеют желтоватый колер, они не спаиваются ни с какими стеклами.

. После того как подобран отрезок из стекла соответствующей марки, приступают к припайке. Для этого отбитый конец у прибора или изделия отрезают, а оставшуюся часть прогревают. Пламя горелки сначала держат на значительном расстоянии от места припаивания к прибору. Затем медленно придвигают пламя к изделию, обеспечивая этим равномерное прогревание, что предохраняет его от растрескивания.

Припаивают -отрезок трубки к прогретому изделию так, как это описано в § 6 гл. 3. После обработки места спая изделие сначала отжигают на низкотемпературной пламени горелки, а затем в муфельной печи при соответствующей температуре. Если в месте спая образуется зазор, то размягченное стекло с помощью стеклянной палочки сдвигают от одного края зазора к другому. Когда зазор закрывается, место спая (шов) хорошо проплавляют узким пламенем горелки. Затем шов разогревают на широком огне и при вращении, если это возможно, поддувают для его выравнивания, закрыв предварительно все остальные отверстия прибора асбестом.

Если изделие (стационарный прибор) нельзя вращать, то при горизонтальном спае на нижней стороне скапливается избыток размягченного стекла, которое удаляют с помощью стеклянной палочки, а это место проплавляют пламенем ручной горелки для получения ровного шва. При вертикальном спае стекло скапливается на нижней части припаивания. В этом случае стекло также передвигают вверх стеклянной палочкой. При дальнейшем разогревании стекло снова «сползает» вниз, выравнивая стенки шва.

Если отбитый конец находится очень близко к спаю или стенке изделия, например олива у рубашки холодильника или конец форштоса у места внутреннего спая, поступаю! так: место двойного спая и конец отбитой цилиндрической трубки медленно и тщательно прогревают вокруг на довольно большом участке. Отросток

Рис. 92. Заделка зазора в трещинеРис. 92. Заделка зазора в трещинеРис. 93. Запайка трещи-' ны в дне колбыРис. 93. Запайка трещи-' ны в дне колбы

Рис. 92. Заделка зазора в трещине

Рис. 92. Заделка зазора в трещине

Рис. 93. Запайка трещи-' ны в дне колбы

Рис. 93. Запайка трещи-' ны в дне колбы

припаивают быстро, пока изделие не остыло. После припайки выравнивают шов путем поддувания или оттяжки избытка стекла. Отремонтированное изделие отжигают сначала на пламени горелки, потом, если позволяет размер, в муфельной печи. Если место припаивания удалено от места внутреннего спая на некоторое расстояние,, то на конец между торцом и местом двойного спая надевают асбестовую муфту. Впаивают узким и острым пламенем с последующим отжигом.

Запаивание трещин. Жаростойкое стекло более устойчиво, и при значительном нагреве трещина, как правило, не расширяется. Запаивание трещин в изделиях из «Пирекса» и отчасти из молибденового стекла сравнительно просто. Трещину прогревают на узком и резком пламени от одного конца к другому. Обычно размягченное стекло, расширяясь, заплавляет трещину. Однако может случиться, что при прогревании разойдутся стороны трещины и между ними образуется зазор. Это часто происходит у толстостенных изделий или когда трещина находится на сферической поверхности. В этом случае края разошедшейся трещины можно стянуть стеклянной палочкой, а затем пропаять на остром пламени горелки.

Можно поступить иначе. Место, где находится трещина, постепенно.разогревать на пламени горелки. Одновременно разогревать конец стеклянной палочки из стекла той же марки до полного - размягчения. В правую руку берут разогретую стеклянную палочку и осторожно припаивают размягченный конец к одному концу трещины. Оттягивают сравнительно тонкий усик. Затем при разогревании накладывают размягченный усик на зазор в трещине. Двигая палочку от одного конца трещины к другому (рис. 92). Образуется как бы сварной шов, напоминающий шов автогенной сварки. Шов затем проплавляют, отделывают и отжигают.

Значительно сложнее запаивать трещины на изделиях из обыч-Я ных лабораторных стекол. Трещины на изделиях из этих стекол Я при нагревании быстро удлиняются и могут привести изделие в Я полную негодность. На изделие, где есть -трещина, направляютЯ негорячее пламя газовой горелки, которое сначала держат на зна-Я чительном расстоянии от трещины. Затем медленно пододвигаютЯ к изделию, обеспечивая этим медленный и равномерный разогревЯ стекла. Трещина при осторожном и медленном нагреве не будетЯ увеличиваться. Можно поступить иначе: изделие и место, гдеЯ имеется трещина, осторожно нагревают на коптящем пламени го-Я редки (слой копоти препятствует резкому нагреву). ПостепенноЯ увеличивают температуру пламени, добавляя в него воздух (илиЯ кислород) и газ. Когда трещина стабилизируется (стекло не бу дет растрескиваться), на изделие вдоль трещины направляют уз-Я кое пламя горелки и прогревают стекло до размягчения. КощупЯ при этом выгорает, после чего изделие поворачивают трещинойЯ вниз и прогревают на более широком пламени. Стекло, расширя-Я ясь, спаивается. Если при нагревании трещины образуется зазорЯ то его можно заделать с помощью стеклянной палочки, как ука” зано выше. Операцию по заделке трещин следует производить довольно быстро. При медленной заделке стекло может зарухнуть и поверхность спая сделается матовой.

Запайку трещин на дне колбы, стакана или сосуда с плоским дном производят следующим образом (рис. 93). Дно медленно и постепенно прогревают. Затем пламя горелки делают резким и узким и прогревают до размягчения трещины так называемым встречным огнем от одного конца к другому (снизу вверх). Колбу устанавливают к пламени под углом 130—140°. Для поддувания воздуха в горловину колбы или стакана вставляют пробку со стеклянной трубкой или державу с открытым концом, на широкую часть которой наматывают шнуровой или листовой асбест. Если края трещины разойдутся, то зазор заделывают с помощью стеклянной палочки и хорошо проплавляют. На дне колбы или стакана образуется при этом выпуклый шов. Для восстановления плоского дна его разогревают на широком пламени горелки, ставя на обожженную деревянную доску, и слегка прижимают к ней, одновременно поддувая и вращая колбу или стакан. Эту операцию повторяют на графитовой пластине до окончательного выравнивания дна. Затем изделие отжигают сначала на пламени горелки, а затем в муфельной печи.

Более кропотливой операцией является запайка звездообразной трещины, возникшей от удара на сферической части изделия. Каждую трещину, радиально расходящуюся от места удара, продолжают с помощью нагретой стеклянной палочки таким образом, чтобы она при своем продолжении замкнулась на себя (тре- . щины делают круговыми). После этого к центру звездообразной трещины медленно подводят не очень горячее пламя горелки И разогревают данную часть шаровой поверхности до тех пор, пока она слегка не прогнется. Все трещины заплавляют размягченные^

1

стеклом, снова равномерно разогревают и, слегка поддувая, выравнивают сферическую поверхность. Разогревание места удара без замыкания трещин приводит к дальнейшему растрескиванию.

Наложение заплат на отбитые части изделий. Кроме трещин при ударе на стеклянных изделиях могут образоваться отверстия или выемки различной формы и размера. Для восстановления ценных приборов и дефицитных изделий на отверстия и выемки, если они небольшие, могут быть наложены заплаты. Соответствующей формы и размера заплаты предварительно изготовляют из тонкостенных стеклянных трубок различных диаметров, можно использовать для этого разбитые колбы или стаканы. От стеклянной трубки или стакана отбивают несколько кусочков разных размеров. Из них выбирают кусочек, наиболее соответствующий заделываемому отверстию или выемке. Заплата должна быть больше заделываемого отверстия настолько, чтобы ее края заходили за края отверстия или выемки. Кусочек стекла (заплата) слегка припаивают к стеклянной палочке-держателю. Следует помнить, что заплата должна быть из стекла той же марки, что и запаиваемое изделие, или обладать близким коэффициентом расширения и температурой размягчения.

Все изделие постепенно разогревают. Края отверстия разогревают до значительного размягчения. Одновременно разогревают припаянную к стеклянной палочке заплату. Размягченную заплату накладывают ца заделываемое отверстие. Затем на узком пламени оттягивают место спая заплаты с палочкой и в узкой части переплавляют. После наложения заплаты место спая по всему периметру хорошо проплавляют на узком и резком пламени, поворачивая изделие таким образом, чтобы стекло с утолщенных мест спая равномерно распределялось по всей площади заплаты. Место спая снова разогревают и поддувают. Операцию производят до тех пор, пока не образуется хорошо проплавленная и обработанная поверхность. Затем отжигают сначала на пламени горелки, а потом, если это практически возможно, в муфельной печи. Зазоры между краем заплаты и изделия заделывают с помощью стеклянной палочки, как описано на с. 114. Вместо стеклянной палочки-держателя можно пользоваться пинцетом. При этом надо стараться, разогревая кусочек стекла, не разогреть сильно пинцет, иначе стекло может припаяться к пинцету. Вместо накладывания заплаты можно припаять отросток, затем отобрать его, хорошо пропаять и отжечь.

Особенности работы с кварцевым стеклом

В отличие от лабораторного стекла плавленый кварц (кварцевое стекло) размягчается при температуре 1500—1600°С. Кварцевое стекло обладает значительно большей вязкостью, чем обычное. Переход от вязкого, размягченного состояния к хрупкому

происходит в очень небольшом интервале температур. Кварцевое . стекло наиболее «короткое» из всех видов стекла. Стапливанию и перемещению его препятствует большая вязкость, поэтому квар- , цевые изделия не имеют одинаковой толщины стенок. Заготовки, трубки из кварцевого стекла также имеют, неодинаковую толщину - и диаметр.

Для работы с кварцевым стеклом нужна специальная горелка с кислородным дутьем, способная давать температуру. -Пламени » 1800 " 2000°€. Изделие, нагретое на такой горелке, ярко светится. ’ Работать с такой горелкой можно только в темных защитных i очках.

Технические трудности по получению широкого высокотемпературного пламени заставляют все работы по изготовлению кварцевых изделий вести на сравнительно узком пламени горелки. Это"1 требует определенных навыков и сноровки. Нагретый свыше 480°С’ кварц легко реагирует с осевшими на его поверхности пылевидными частицами. Небольшой налет пыли на поверхности кварцевого стекла образует при нагревании стеклянную корочку,которая легко растрескивается и может привести изделие в негодность. Особые требования предъявляют к чистоте стеклодувного инструмента, рабочего места и рук стеклодува. Стеклодувные инструменты (развертки, укатки, плиты и др.) для изготовления кварцевой посуды должны быть изготовлены из графита. Можно пользоваться также инструментами из вольфрама.

Кварцевую посуду готовят так же, как и изделия из обычного стекла. Кварцевое стекло можно резать только холодным способом твердосплавными ножами, напильником или на алмазном круге. Горячим способом кварцевое стекло не режется.

Кварцевые изделия шлифуют так же, как и изделия из обычного стекла, но значительно медленнее из-за большой твердости кварца. Кварцевые изделия не следует обогревать и отжигаты Нагретое до размягчения кварцевое стекло при быстром охлаждении, например водой, не трескается и не разрушается, поэтому неравномерная толщина стенок кварцевых изделий, наплывы на них практически не отражаются на качестве изделий. Спаивание металлов с кварцевым стеклом осуществляется значительно труднее, чем спаивание металлов с соответствующими марками химико-лабораторного стекла. Термический коэффициент линейного расширения (ТКЛР) у кварцевого стекла очень мал а = 5,4-КК^С-1, в то время как ТКЛР лабораторных стекол в десятки раз больше, чем у кварца и колеблется от 8,1-НГ7 у стекла АМ — К ДС 33,5- 10"7°С-1 у стекла «Пирекс» (табл. 10).;

Температурный коэффициент металлов, наиболее часто впац ваемых в стекло, соответственно равен 44,4-КГ7 у молибдена г 125,1 • 10-7°С-1 у железа. Поэтому непосредственный спай'стеклг с кварцевым стеклом относится к числу несогласованных спаеЕ и может быть получен при особых условиях. Кроме того, высока» температура размягчения (1400— 1500°С) и большая вязкост! размягченного кварцевого стекла создают дополнительные трудно

С5~1 (КВарц)С5~1 (КВарц)СП-I СП-2 СП-3СПЛ СП-5 СП-БСП-I СП-2 СП-3СПЛ СП-5 СП-БМеталлМеталл

С5~1 (КВарц)

С5~1 (КВарц)

СП-I СП-2 СП-3СПЛ СП-5 СП-Б

СП-I СП-2 СП-3СПЛ СП-5 СП-Б

Металл

Металл

Рис. 94. Впаивание металла в кварцевое стекло

сти получения спаев с металлами. Легче всего удаются спаи кварцевого стекла с вольфрамом и молибденом.

Для получения более или менее прочного спая металл впаивают в виде ленты овального сечения толщиной в середине 0,1 мм и по краям 0,02 мм; спаивание производится в вакууме или в атмосфере, состоящей из смеси газов водорода и азота, на водород- но-кислородной горелке, что предохраняет металл от окисления при температуре 1400—15009С. Труднее впаивается платина, температура плавления которой близка к температуре плавления кварца.

Согласованные спаи металлов с кварцевым стеклом можно получить с помощью ряда переходных стекол, обладающих температурным коэффициентом линейного расширения от 15,4-ИК7 до 48-10~7°С-1 и более.

При впаивании молибдена в кварцевую трубку поступают следующим образом. Конец кварцевой трубки раскаляют до температуры 900°С и наваривают по ее торцовой окружности слой переходного стекла с наименьшим ТКЛР (стекло СП-1), горячий бортик разбортовывают разверткой. К слою наваривают еще слой с несколько большим ТКЛР (стекло СП-2), затем третий' слой (СП-3 или С25-1) и т. д., пока конечный наваренный слой

Таблица 10. Химический состав (%) и термические свойства переходных стекол

Марка стекла

SiOg

B2O3

AI2O3

Na2O

К2О

Li2O

. ТКЛР а, Ю-'-Ю-1

Температура размягчения, °C

С5-1 (кварц)

99,5

0,2

5,4

1500-1600

СП-1

88,7

10,5

0,3

0,5

15,4

885-

СП-2 •

87,2

10,5

0,3

.2,0

20,6

745

С25-1

78,8

19,5

1,2

0,5

24,5

675

СП-3

СП-4

81,0

Н,8

2,0

5,2

28,6

615

(«Пирекс»)

77,6

15,9

2,2

4,3

34,6

570

СП-5

77,5

15,5

2,2

4,8

38'6

570

СП-6

77,0

14,5

2,0

6,5

44.4

565

СП-7

68,7

15,4

3,5

2,4

—

—.

47,1

570

не будет иметь термический коэффициент линейного расширения, * близкий к ТКЛР впаиваемого металла. В этот наваренный край- ' ний слой и впаивается металлическая проволочка или деталь (рис. 94).

Этот комбинированный слой, хотя и обходится сравнительно дороже, чем «несогласованный», но он более прочен и устойчив.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Арбузов А. Е. Руководство по самостоятельному изучению стеклодувного дела. М„ 1933.

Веселовский С. Ф. Стеклодувное дело. М., 1952.

Воскресенский Н. Н. Техника лабораторных работ. М., 1973.

Голь М. М. Руководство по основам стеклодувного дела. Л1., 1974.

Дурново С. К. Стекло для лабораторных изделий и химической аппаратуры. М., 1965.

Зимин В. С. Стеклодувное дело и стеклянная аппаратура для .физико-химического эксперимента. М., 1974.

7/Любимов М. Л. Спаи металла со стеклом. М., 1969.

Саркисов П. Д., Казаков В. Д. Технология стеклодувных работ. М., 1973.

.Стекло: справочник/Под ред. Н. М. Павлушкина. М., 1973.

ОГЛАВЛЕНИЕ

х -Стр.

Предисловие . ... 3

Глава 1. Краткие "сведения о стекле и его свойствах-..4

Химический состав и свойства стекла 4

Лабораторные стекла, применяемые для стеклодувных работ . .11

Материалы для стеклодувных работ' . . .14

Пороки и дефекты стекла 14

Термическая обработка стекла 16

Глава 2. Оборудование стеклодувной мастерской и рабочего места . .18

Помещение для стеклодувных работ. . . .18

2. Рабочее место . . . - 20

Горелки ,.. .21

Основной инструмент и материалы для стеклодувных работ..24

Техника безопасности . . •. 30

Первая помрщь при несчастных случаях....". 32

Глава3. Главнейшие стеклодувные операции. . * 33

Оплавление стеклянных палочек и трубок 33

Резка стекла 34,

Вращение стеклянных трубок и заготовокв пламени горелки-..38

Сгибание стеклянных трубок/...,.....41

Растягивание стеклянных трубок 46-

Спаивание стеклянных трубок ". . . .51

Глава 4. Изготовление изделий из стекла .55

Изготовление стеклянных палочек, лопаточек и мешалок . . .55

Изготовление заглушек, стеклянных носиков, капельных пипеток и бусин для титрования . . .' . . . .57

Изготовление форштосов и аллонжей 60

Изготовление переходных трубок 62

Изготовление тройников и гребенок" 64

Изготовление пробирок н небольшихстеклянныхстаканчиков.67

Изготовление стеклянных шаров, хлоркальциевыхтрубокиколб71

Изготовление и запаивание ампул 78

Изготовление воронок для фильтрования . . . .80

Изготовление каплеуловителя с внутренним спаем (насадка Кьельдаля)'....:.82

Изготовление барботеров и сосудов с впаянным барботером . .83

Глава 5. Обработка стекла и стеклянных изделий 86

Изготовление колб с притертой пробкой 86

Изготовление бюксов с притертыми крышками . 90

Изготовление двухходовых стеклянных кранов,. .91

Резка пластин и дисков нз листового стекла • .98 .

Сверление отверстий в стекле ." .100

Впаивание металла в стекло -102

Нанесение меток и надписей на градуированной и обычной стеклянной посудеЮб

Ремонт стеклянных изделий и приборовi.ПО

Особенности работы скварцевым стекломН5

Список литературы П8

ББК 35.41 Л 38

УДК 666.1.032

Рецензент — мастер кварцедув-стеклодув химического факумтетЕ МГУ Е. М. Фомин

Легошин А. Я., Мануйлов Л. А.

Л 38 Стеклодувное дело: Учеб, пособие^ для техникумов.

3-е изд., перераб.-—М.: Высш, шк., 198b. — 119 с., ил.

25 к.

ББК 35.46П7.ББК 35.46П7.й книге приведены сведения о свойствах стекла, его составе и марках, <И 3ss=^^ боров.

ББК 35.4

6П7.

ББК 35.4

6П7.

2802030000-226

п 155—85

001(01)—85

© Издательство «Высшая школа», © Издательство «Высшая школа»,, 1985, с изменен