10.2. Разборка блоков

В соответствии с рекомендациями РТМ 3-1634-83 блоки заготовок могут быть разобраны различными способами.

Блоки, собранные эластичным способом, разбирают охлаждением в холодильной камере при температуре от –40 до –60 °С в течение 30-50 мин.

11. Влияние технологических факторов на точность формообразования

11.1. Деформации, вызываемые остаточными напряжениями в стекле

Н

Рис. 11.1. Распределение остаточных напряжений по толщине плоского диска

а этапе ответственного охлаждения отжигаемого стекла в нем из-за перепада температуры между внутренними и наружными областями возникают напряжения. После охлаждения до нормальной температуры внутренние области оказываются под действием растягивающих напряжений, наружные – под действием сжимающих. Напряжения а, Н/м², измеренные в направлении наибольшего размера заготовки, распределяются по ее толщине в соответствии с параболическим законом (рис. 11.1):

σ

где α – коэффициент термического расширения стекла, град^-1; Е – модуль упругости стекла, Н/м²; а – коэффициент температуропроводности стекла, м²/град^-1; µ – коэффициент Пуассона; ΔT – скорость снижения температуры стекла при отжиге, °С/ч; ℓ – полутолщина заготовки, м; х – текущая координата, м.

Если заготовку в виде плоского диска соединить с наклеенным приспособлением и сошлифовать с обрабатываемой поверхности слой стекла толщиной Δһ, то симметрия напряжений относительно плоскости х = 0 и их равновесие нарушаются. После освобождения заготовки от закрепления напряжения перераспределяются, их равновесие восстановится относительно новой плоскости симметрии. При этом диск деформируется и приобретает форму концентрического ме­ниска со стрелкой прогиба поверхности, равной

где δ – двойное лучепреломление стекла, нм/см; В – оптический коэффициент напряжения, Па; D, Н — диаметр и толщина заготовки, см.

11.2. Деформации, вызываемые напряжениями в нарушенном слое шлифованной поверхности

В трещины нарушенного слоя шлифованной поверхности под действием капиллярных сил проникают вода и влага атмосферы. Находясь в узком зазоре, они оказывают на стекло химическое и механическое воздействия. Эффект химического воздействия заключается в том, что в результате гидролиза стекла на стенках трещин образуются продукты в виде тонкой пленки коллоидной кремниевой кислоты. Эти продукты создают в трещинах расклинивающие усилия, которые растягивают шлифованную поверхность. Источником механического воздействия является тонкий (сольватный) слой жидкости, образующийся на стекле под действием молекулярных сил. Проникая в узкую щель между стенками трещин, сольватный слой оказывает такое же действие, как и продукты гидролиза. Чем меньше ширина щели, тем его действие сильнее.

У плоского диска, обе поверхности которого обработаны шлифующим абразивом, расклинивающие усилия в трещинах нарушенного слоя и вызываемые ими усилия, растягивающие поверхностные слои заготовки, находятся в равновесии. Удаление (полированием) нарушенного слоя с одной из поверхностей нарушает равновесие сил. Со стороны шлифованной поверхности появляется изгибающий момент, под действием которого диск деформируется. Полированная поверхность становится вогнутой, шлифованная – выпуклой. Деформацию полированной поверхности определяют по формуле

где Р – сила, растягивающая шлифованную поверхность, Н/м.

Увеличение или уменьшение толщины нарушенного слоя, определяемое зернистостью шлифующего абразива, вызывает соответствующее изменение силы Р, а вместе с тем и деформацию. Если заготовка прочно соединена с приспособлением, то ее деформация, так же как и в предыдущем случае, произойдет лишь после освобождения от закрепления.