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酒瓶是用來裝酒的容器,改革開放以來,曾經讓人不屑一顧的酒瓶,異軍突起,被另眼相看。酒瓶越來越多姿多彩,出現(xiàn)了百花爭艷的繁榮景象,并作為一種文化景觀,登上大雅之堂,成為酒文化的重要組成部分?,F(xiàn)代酒瓶內涵豐富,已經超出了僅為盛酒容器的慨念,赫然變?yōu)橐环N特有的包裝藝術品類和雅俗文化的載體。
常見的酒瓶有陶瓷瓶、玻璃瓶、塑料瓶等,現(xiàn)將玻璃瓶工藝要求及主要缺陷進行闡述。
玻璃廠選址要求:
· 遠離市區(qū)的郊區(qū).
· 水源充足.
· 遠離易燃易爆地區(qū),(因為玻璃廠長年高溫高濕)
酒瓶要求:
對于酒瓶的要求是不能在長期的存放中引入其他異味,不能引入其他不利于健康的成分,用玻璃材料制成,頂部開口,可用金屬蓋或其它材料封口,封口后酒液不損失。
制作工藝:
酒瓶制作工藝較多,初始成型一般是燒制(陶瓷瓶)、吹制(玻璃瓶)和機制(金屬瓶、木瓶);裝飾工藝有施釉法、彩繪法、雕刻法、描金法、貼面法、仿銅法、復合法等。
鈉鈣硅酸鹽玻璃成分:
生產鈉鈣硅酸鹽玻璃的主要原料是硅砂,石灰石,純堿。由于古代化學知識不足而且只有天然原料,單憑經驗選取原料和配料,難免帶入各種天然雜質,如Al2O3,Fe2O3,MgO,K2O等。歐洲工業(yè)革命以后,由于化學知識的積累,曾一度追求使用高純原料,進一步研究發(fā)現(xiàn),一定量的雜質,特別是Al2O3,MgO,K2O,B2O3等不但對生產無害,反而能改善玻璃的許多生產工藝性質和實用性質。在鈉鈣硅酸鹽玻璃成分的變化上經歷了由復雜到簡單,又從簡單到復雜的發(fā)展過程。
典型的鈉鈣硅玻璃的化學成分見下表;
鈉鈣硅玻璃化學成分表:
名 稱
SiO2
Al2O3
Fe2O3
Ca O
Mg O
(KNa)2O
平板玻璃
72.0-72.2
1.3-1.5
0.17
8.2-8.9
2.9-4.0
13.4-14.6
器皿玻璃
72.0
1.9
9.6
1.5
14.6
瓶罐玻璃
70.0-74.0
1.5-2.5
1.0-1.3
10.0-13.0
13.0-16.0
玻璃的形成方法
為了把物質轉變?yōu)椴AB(tài),無論起始狀態(tài)是氣體,液體還是固體,最關鍵的一點是原子在低溫時難以運動,從而使它沒有足夠的時間完成規(guī)則排列。從不同聚集狀態(tài)的物質向玻璃轉變的角度來分類,玻璃的形成方法;
(1)熔體冷卻法
用熔體冷卻法制作玻璃態(tài)物質其遠程無序結構是用加熱熔化的方法獲得的。至于能否保持其遠程無序結構,取決于熔體達到過冷狀態(tài)的傾向大小,即取決于熔點以下熔體過冷而不致引起成核和結晶的能力。顯然,只有那些過冷程度很大而不析晶的液體才可能成為玻璃。
(2)氣相沉積法
無機玻璃和金屬玻璃主要是通過熔冷卻來制取的,但無機玻璃也可以通過氣相來制造。例如,可以應用內部氣相沉積法制造光通訊用的石英玻璃纖維,將SiCl4和GeCl4的混合氣體通入石英玻璃管內,使它們在氣相狀態(tài)下氧化并分解,形成非晶態(tài)SiO2.GeO2后凝聚在玻璃管的內壁。又例如,制造反射望遠鏡鏡頭時所使用的TiO2-SiO2系低膨脹玻璃,也是通過氣相反應的方法制造的,用火焰將TiCl4-SiCl4的混合氣體加熱到1800℃左右,使之氧化并分解,形成的TiO2-SiO2微細粒子粘附到接收臺架上,經收集并加熱燒結成玻璃。
注:小口壓吹法工藝另專題講解
燒制過程
·采用大型窯爐設備,24小時不停機,常年高溫高濕工作環(huán)境,窯爐料溫1500-1550℃,模具分為口模.精模,粗模(含底模)組成,一套模具約15-16個.備用2-3個。滴料速度是否與后端退火爐等節(jié)拍速度一致,如瓶面有皺紋(料溫度不合理范圍,模具清潔度差等因素需查驗)如口模不規(guī)則(用刮刀刮口模)及時清潔。建立模具生命周期管理(使用數(shù)量、維護記錄等管理臺賬)
檢測方式:
1. 用精度為0.1mm鋼尺和精度為0.02mm的游標卡尺及量筒檢驗規(guī)格尺寸。
2.瓶身用精度為0.1mm的直角鋼尺和精度為0.1mm的鋼尺檢驗。把酒瓶垂直放在直角鋼尺上旋轉360度,以鋼尺來測定瓶身周與直角鋼尺的距離。
3.瓶身傾斜與垂直偏差用精度為0.1mm的直角鋼尺和精度為0.1mm的鋼尺檢驗。把酒瓶垂直放在直角鋼尺上用鋼尺直接測量。
4.玻瓶撞擊測試:采用擺式沖擊儀,擺端點的打擊物采用GB 308 《鋼球》所規(guī)定的球徑為1英寸的滾珠軸承用鋼球撞擊瓶身正面,遞增性試驗:以規(guī)定的沖擊能量重復打擊瓶身周圍相距約1200的三個點,再提高沖擊能量重復試驗,直至瓶子破壞。
5.測量酒瓶滿口容量:隨機抽樣十瓶,用量筒按規(guī)定容量進行灌裝,檢測十瓶的液面高差。滿口容量(重量)作為特殊檢驗項目。
6. 炸裂紋、色澤、防滑齒個數(shù):用目測檢驗,氣泡、不透明砂粒、合縫線、瓶口、表面、厚薄度用目測和精度為0.1mm的鋼尺,精度為0.02mm游標卡尺檢驗。
運輸堆碼方式變化:
原采用密封口袋裝(人工裝車損耗大,清潔度風險大),現(xiàn)多數(shù)采用托盤包裝(叉車裝卸、清潔度風險小)。
注意:庫房管理(輕拿輕放,防雨淋,防曬,防腐蝕,無異味,庫房通道清潔,防蚊蟲)
酒瓶在產生的缺陷有100多種,有些缺陷是玻璃熔化缺陷(如結石、條紋),但大多數(shù)是在生產成型過程中產生的,這些缺陷瓶如果流到客戶那里,可能導致客戶生產線停頓,或內容物出現(xiàn)質量問題。因此操作人員必須具備快速識別并解決這些產品缺陷的技能,在生產過程中確保產品質量合格。
處理產品成型缺陷大多采用排除法、極端分析法,由于一種缺陷的產生有幾種甚至幾十種原因,缺陷的產生可能是其中的一種或者幾種原因合力產生,再次遇到相同的缺陷用上次妥妥的方法不一定能處理好,如果不斷進行試錯排除直至找到正確的處理方法,將對生產造成很大的損失。因此要求現(xiàn)場操作人員具有較高的技能水平,經驗豐富的師傅處理起來比較快,經驗不夠豐富的就慢,還可能整出更多的缺陷來。
要善于將實踐經驗不斷總結提升,找到問題的本質,將復雜的問題簡單化。經過對所推文進行整理匯總,現(xiàn)將成型缺陷的產生原理(機理)進行探討,希望大家批評指正。
1、瓶內搭絲電話線
(1)對瓶內搭絲(電話線)的看法:
玻璃絲從瓶身的一端連接到另一端,像橋一樣(A型)。根據(jù)品種不同,也有發(fā)生形成塊狀的(B型)。這樣的缺陷在客戶生產線進行灌裝時,橋上的玻璃破碎,玻璃片會混入進去,是危害消費者安全的致命缺陷。
(2)瓶內搭絲產生的原理:
還有一種情形:在翻轉過程中料胚已經產生粘連,不過在生產中很少見,即使發(fā)生也容易被發(fā)現(xiàn),因為往往伴隨著明顯偏底、成模夾料停機.
(3)瓶內搭絲的處理措施:
從上圖可知瓶內搭絲的產生是由于料胚在成模內吹制定型之前,局部玻璃出現(xiàn)了粘連,吹制時進一步拉伸形成,我們要做的事情就是不讓它粘連在一起。粘連的原因有:成模里面有氣體進入,或者氣體在成模里面排不出去,受熱膨脹,將料胚向內擠壓;料胚太軟了容易被擠壓或翻轉時變形粘連。再進一步分析為什么會有氣體進入成模?是不是垂冷風長吹?垂冷風長吹的原因又有哪些呢?一步步追究下去,很快就能找準問題點。至于料胚是否過軟,可以通過觀察初模打開時的料胚頂部下塌程度、以及料胚翻轉時的彎曲程度進行判斷,前提是口鉗翻轉速度不能過快或過慢(嚴重的會導致成模夾料)。在處理缺陷之前,先確定是共性的,還是個別的,處理方法不一樣。全機組都有的,往往是換產品后重要的工藝參數(shù)未設定合理,正常生產過程中個別模號出現(xiàn)的大多是由于設備故障。下圖是對瓶內搭絲(電話線)產生原理的歸納總結。
2、皺紋產生
在玻璃瓶罐成型中,如果料滴溫度、形狀、落料都完全好的話,可以說成型作業(yè)已經完成了60%~70%,其重要性是不言而喻的。在討論缺陷修正方法之前,咱們先回顧一下成型處的玻璃的流向狀態(tài)。
(1)料滴切斷時的狀態(tài)
第一次高溫玻璃(料滴)與金屬(剪刀)接觸,剪刀切口部的玻璃受到急冷而發(fā)生熱沖擊,但切后的重熱使急冷處得以恢復,此處恢復狀態(tài)差的話會產生缺陷。
(2)料滴下落時的狀態(tài)
料滴在下落時由于與金屬接觸,滑動阻力與其引起的收縮,這種變化程度A<B<C。還有料滴的表面溫度的降低程度,在接觸處最大。
在各處的落料中,料滴前端接觸時的阻力是最大的。前述發(fā)生的溫度偏低,抵抗與阻力認為是以下這樣發(fā)生的:
A圖.與模具表面的接觸部位的滑動性受到摩擦阻力,受到后部玻璃的擠壓,表面出現(xiàn)蛇腹形狀,產生冷紋、皺紋等。
B圖.料滴前端到初模頸部受撲氣的影響,產生瓶頸氣泡、頸部玻璃不均勻、口內徑不穩(wěn)定、瓶頸裂紋等。
皺紋的形狀、位置不一,產生的原因多種多樣,需在現(xiàn)場進行徹底的觀察,調查產生的部位、形狀、深度(濃淡、尖銳度)等,找準原因才能對癥下藥,下面介紹其中的一種。
出現(xiàn)這種皺紋時經調查發(fā)現(xiàn)沒在頸部與瓶跟,而是在肩部與瓶身部,也沒發(fā)生與彎槽接觸的那一面。
認為在直槽、彎槽處產生的原理是這樣的:
在料滴通過彎槽降低速度的時候,降速時在A處受到組力,并受到B推壓,于是在C就產生了小皺紋,小皺紋隨著正吹氣延伸從而形成大皺紋。
解決方法:確保料滴能夠快速滑動。直槽、彎槽的涂層保持在良好狀態(tài),規(guī)格要和料碗匹配,直槽和彎槽中心線一致、直槽高度合適,彎槽的弧度設計合理減少阻力,料溫不能過低,料滴不能過長等。
在初模處產生的原理:
表面溫度低的初模很少粘有碳,料滴滑動性差;初模溫度低的話,在落料入模的過程中,先入模的玻璃表面出現(xiàn)硬化;再加上如果料滴過長,初模內的料滴變成蛇腹狀,會發(fā)生很多細、短的皺紋。初模溫度過高,料滴滑動性差也會產生,但是形狀不一樣,同時伴隨氧化斑等熱缺陷。如果有初模測溫數(shù)據(jù),很容易就判斷出來。
料滴長度:一般以初模內腔長度的70%~85%為基準,形狀與初模內腔相似。
解決方法:管理初模溫度在合適的范圍(兼顧其它缺陷),改善涂油方法(按時涂油、增加涂油次數(shù)),調整出合適的料滴等。
另外,就供料機和制瓶機本身來說,以下原因也會導致這類皺紋的產生。
(1) 滴料溫度不適宜或料滴溫度不均勻
(2)料形過長或太細
(3)落料中心不正,料滴不能順妥的進入初模
(4)玻料中條紋嚴
(5)初模造型不合適,料滴進入不良
(6)初模潤滑不足或內腔太臟料道或落料斗直徑不符或太臟
(7) 撲氣(吸氣)太大或開始太早
解決方法:
(1) 適當調正滴料溫度,保持料滴溫度均勻
(2) 調正料形適應成型要求
(3) 調正滴料中心,使料滴能順妥的進入初模
(4) 改進初模造型
(5) 保持初模內腔清潔,合理控制初模溫度和潤滑
(6) 調模與料碗口徑相適應的料道和料斗
(7) 調節(jié)撲氣(吸氣)時間和壓力
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