泡沫玻璃制作過程泡沫玻璃檢驗報告

    利用平板玻璃與瓶罐玻璃等可回收再利用玻璃作為制造泡沫玻璃的原料，以碳酸鈣為發(fā)泡劑，粘結(jié)劑可以利用皂土、水玻璃、膨潤土等，按特定配比混合成配合料，然后進行造粒，粒徑尺寸為0.1～3ｍｍ，造粒后將其加壓成型，使之形成塊狀物，塊狀物邊長5～15ｃｍ。將塊狀配合料按規(guī)定的間隔平鋪碼放在模具內(nèi)。模具內(nèi)部尺寸成了泡沫玻璃制品的尺寸，因此，盡量采用符合泡沫玻璃制品尺寸模數(shù)的模具，以提高泡沫玻璃的成材率。

    一般需要將配合料壓制成一定尺寸規(guī)格的塊狀物，這些塊狀配合料與模具的圍板及塊狀配合料之間，必須留出僅供各塊狀配合料膨脹增加量的間隙，但又不能使間隙過大，否則各塊狀配合料難以膨脹熔成一體，彼此間處于孤立狀。按照合適間隙將各塊狀物平鋪碼放、燒制,使各塊狀物熔為一體，即可減小泡沫玻璃的膨脹變形。

    塊狀配合料之間的間隙及模具圍板與塊狀物間的間隙，應(yīng)遵循以下原則：塊狀物之間僅留下膨脹時增加量的尺寸。如果間隙尺寸過小，將會產(chǎn)生各塊之間的膨脹彎曲變形；間隙過大，各塊狀配合料又難以熔合在一起。如果塊狀配合料燒制前長度為ｎ，燒成后膨脹到ｍ，塊狀物之間的間隙設(shè)置應(yīng)略小于膨脹增加量ｋ(ｋ=ｍ-ｎ)即可。另外，模具圍板與塊狀物之間的間隙，則設(shè)定為塊狀物間隙的二分之一左右合適。一般情況下，塊狀配合料之間的間隙大小因泡沫玻璃的比重而不同，可取膨脹增加量ｋ的92%～95%，模具側(cè)板的間隙取ｋ的46%～48%為佳。

    具體地講，如果制造比重小于0.5的泡沫玻璃，而且邊長為50ｍｍ×50ｍｍ的塊狀配合料橫豎均勻碼放，塊狀物之間的間隙設(shè)置應(yīng)為30～80ｍｍ，模具圍板與塊狀物之間的間隙設(shè)置應(yīng)為15～40ｍｍ，橫豎各碼放5～8個效果比較好。

    為了得到表面平整的泡沫玻璃制品，應(yīng)在模具內(nèi)部平鋪碼放配合料塊狀物的上面放上中蓋，塊狀配合料在承受中蓋自身重量作用下燒成，泡沫玻璃可以均勻膨脹，從而保證制品表面平整。如果沒有中蓋重力作用，塊狀配合料加熱時，配合料膨脹程度未必均一，特別是四個邊角部分膨脹速度慢。中蓋宜使用厚度為2～3ｍｍ的耐熱鋼板。

　　4 制造泡沫玻璃的模具

    使用模具來生產(chǎn)泡沫玻璃的最終目的，就是使泡沫玻璃配合料形成定型制品。由于泡沫玻璃制品是在較高溫度下燒成的，在這個過程中發(fā)生了一系列的物理化學(xué)變化。由于泡沫玻璃的內(nèi)部發(fā)生激烈的發(fā)泡反應(yīng)，使其體積迅速膨大，因而形成了多孔材料。

    目前，生產(chǎn)泡沫玻璃制品的模具主要為金屬材質(zhì)，其具有良好的熱傳導(dǎo)效果，保證了熱量快速傳遞給配合料。人們往往期待得到尺寸比較規(guī)范的制品，以致于在設(shè)計模具時，希望將模具各部分限定得很緊。但實際情況是當(dāng)模具經(jīng)受泡沫玻璃膨脹時，模具并不能產(chǎn)生同樣的膨脹，導(dǎo)致模具承受了巨大的壓力，甚至?xí)鼓＞弋a(chǎn)生彎曲變形。而在泡沫玻璃冷卻過程中，金屬材料收縮大于泡沫玻璃，導(dǎo)致模具又對制品施加較大的壓力。

    因此模具結(jié)構(gòu)設(shè)計十分關(guān)鍵，不能將模具設(shè)計為一體化模具，應(yīng)將模具設(shè)計成拼裝結(jié)構(gòu)。這種模具是由Ｌ型圍板、底板、上蓋形成的箱型結(jié)構(gòu)，底板尺寸一般要比上蓋大一些，并由一對Ｌ型圍板的兩個端部互相銜接形成完整的矩形結(jié)構(gòu)，兩者之間能夠自由地附著和脫離。Ｌ型圍板的側(cè)端、上端、下端形成Ｖ字形的突出，與圍板相接觸底板和上蓋的對應(yīng)部分設(shè)計成與Ｖ字形突出相對應(yīng)的Ｖ字溝。

    圍板與圍板、圍板和底板、圍板和上蓋，它們彼此之間通過Ｖ字溝結(jié)構(gòu)形成了能夠自由附著和脫離的箱型模具。這樣模具各部分是通過Ｖ字溝聯(lián)結(jié)的。當(dāng)泡沫玻璃在加熱發(fā)泡時，由于體積膨脹，會對模具各部位產(chǎn)生接觸施壓，當(dāng)應(yīng)力增加到一定程度，在Ｖ字溝的傾斜面的引導(dǎo)下，各部位向外側(cè)位移，可以把應(yīng)力釋放。燒成后進行冷卻時，金屬模具的收縮比內(nèi)部的泡沫玻璃的收縮大，隨著溫度的降低，泡沫玻璃對模具同樣產(chǎn)生接觸施壓，由于應(yīng)力增加而接觸抵抗力加大，如果沒有上面所說的用Ｖ字溝結(jié)合的構(gòu)造，這種應(yīng)力就會很難解除。如果這種應(yīng)力不釋放，應(yīng)力不斷積蓄，泡沫玻璃會受到應(yīng)力作用而破裂。

    為了避免模具內(nèi)膨脹的泡沫玻璃超出模具內(nèi)部容積，導(dǎo)致體積過度膨脹，最好在模具圍板、底板上設(shè)置通孔。根據(jù)模具尺寸制造泡沫玻璃的情況下，要使模具內(nèi)部尺寸完全與配合料膨脹后的尺寸相一致是很難做到的。實際上，一般要制作比模具內(nèi)部容積尺寸大一些的泡沫玻璃制品。如果模具是密封的，膨脹產(chǎn)生的壓力有可能會使模具產(chǎn)生變形，這樣就無法得到與指定形狀相同的泡沫玻璃制品，而且模具也不能重復(fù)使用。過剩的發(fā)泡部分通過上述通孔可以排到模具的外部。如果通孔過大，會使配合料泄漏,孔徑應(yīng)在3.0ｍｍ以下比較好,通孔之間的間隔在80～100ｍｍ范圍合適。

    當(dāng)塊狀配合料按規(guī)定間隔平鋪碼放在模具內(nèi),并且在配合料塊上加載中蓋,將模具放入加熱爐中,燒制到配合料發(fā)泡。一般以平板玻璃、瓶罐玻璃為主要原料時，燒制溫度大約在750～820℃。在燒制過程中，把模具多層碼放燒制可以提高生產(chǎn)效率。這種情況下，必須強化對流傳熱，否則，各層模具內(nèi)的泡沫玻璃發(fā)泡狀況差異十分明顯。最好的解決辦法是在各層模具間設(shè)置一定的間隙，間隙的大小取決于加熱爐的爐寬，當(dāng)窯寬小于1000ｍｍ，間隙取150ｍｍ，當(dāng)窯寬大于1000ｍｍ時，間隙取200ｍｍ為宜。

    發(fā)泡后的泡沫玻璃，進行冷卻，解除模具，取出內(nèi)部的泡沫玻璃，進行必要的退火工藝。一般在500～700℃范圍內(nèi)比較容易解除模具，冷卻溫度低于500℃時難于解除。

　　5 結(jié)論

　　⑴將配合料制塊，平鋪碼放，塊狀配合料的間隙大小為塊狀配合料膨脹增加量的92%～95%。

　　⑵在配合料塊上加放中蓋，中蓋可使燒成后的泡沫玻璃表面更平整，中蓋厚度宜采用2～3ｍｍ的耐熱鋼板。

　　⑶將多個模具進行碼放燒制，應(yīng)將各層模具之間留出空隙，空隙的大小應(yīng)根據(jù)窯寬來設(shè)定。

　　⑷由底板、上蓋及圍板構(gòu)成的箱型模具，各部位通過Ｖ字溝結(jié)構(gòu)可以自由地附著和脫離。　

　　⑸為了防止模具內(nèi)的配合料因發(fā)泡產(chǎn)生過度膨脹，可以在模具上設(shè)置通孔。