Юный техник — для умелых рук 1977-11, страница 13

Юный техник — для умелых рук 1977-11, страница 13

ПЕРЕХОДНИК С ОЛИВКАМИ (рис.2). А как быть, если вам понадобилось соединить отрезки резиновых или полихлорвиниловых шлангов? Отрезать кусок стек* лянной трубки и, оплавив концы, соединить шланги с его помощью. Но еще лучше, удобнее и надежнее сделать это с помощью специального самодельного переходника. Приготовьте пульку из трубки чуть большего, чем шланг, диаметра и сначала с одной стороны пульки на ширину в два ее диаметра разогрейте и чуть стопите стекло, потом поддуйте и оттяните разогретый участок. У вас получится конус, основанием обращенный к широкой части трубки. После центровки на узком пламени разогрейте окружность трубки, одновременно чуть сдавливая ее. Когда стекло размягчится, оно образует неширокий валик вокруг трубки. Это и есть оливка. Но не увлекайтесь! Внутренние стенки оливки не должны сомкнуться! В противном случае, как только стекло начнет остывать, оно даст трещину. Таким же образом, несколько отступя, можете сделать и вторую оливку. Другой конец переходника обрабатывается так же.

Если нужен переходник для соединения узкого шланга с широким, то один конец пульки оставьте неоттянутым, но сделайте на нем оливки так же, как и на конусе с другой стороны пульки. Сделав оливки с обеих сторон будущего переходника, дайте ему остыть, отрежьте державы и оплавьте получившиеся отверстия.

КАК СОГНУТЬ ТРУБКУ УГЛОМ (рис. 3). Для этого сначала разогрейте трубку на ширину примерно двух ее диаметров. Затем, стопив стекло и увеличив толщину стенок раза в два, задержите трубку в пламени и перед самым сгибанием подогрейте (2—3 секунды) нижнюю часть размягченного стекла. Некоторое количество стекла переместится вниз, в будущую внешнюю сторону изгиба, толщина стенки увеличится: делая изгиб, внешнюю сторону растягивайте, а стенки внутри угла сгиба сжимайте. В таком положении выньте трубку из огня, чуть растяните разогретое место, согните его и, продолжая держать углом вниз, тут же поддуйте в трубку. Сгиб не должен иметь складок и практически не должен изменить диаметра трубки. Если ваш сгиб имеет недостатки, постарайтесь исправить их последующим размягчением и поддувом. Не применяйте силы при сгибании стеклянной трубки.

КАК СПАЯТЬ ДВЕ СТЕКЛЯННЫЕ ТРУБКИ (рис. 4). Все изделия, о которых мы рассказывали до сих пор, выполняются из одного куска стеклянной трубки. А ведь с помощью стеклодувной горелки можно спаять стекло. Стеклянный спай должен быть крепким, что обеспечивается надежным смыканием расплавленных спаиваемых поверхностей. Возьмите две трубки со свежесрезанными краями и, вращая, нагрейте до размягчения, а потом соедините их в пламени. Место спая сильно разогрейте и, чередуя стапливание и раздувание, в несколько приемов добейтесь исчезновения шва. Образовавшееся утолщение разогрейте в широком пламени и растяните до диаметра спаиваемых трубок (рис. 5).

Если вам нужно спаять трубки разных диаметров, разверните с помощью развертки припаиваемый конец узкой трубки (при этом развертываемый участок трубки должен расширяться под небольшим углом), одновременно натапливая стекло на этом участке. Приступив к спаю трубок с разными диаметрами, стопите края обеих трубок, как было описано выше, и, соединив их, разогрейте спай. Старайтесь, чтобы пламя большей частью захватывало край большей трубки. Кстати, для очень узких трубок (так называемой соломки) развертку можно сделать из толстого железного гвоздя, сточив его поверхность в виде четырехгранного конуса. В качестве ручки такой развертки используйте плотно надетый кусок узкого резинового шланга.

КАК СДЕЛАТЬ ТРОЙНИК (рис. 6). Тройник используется не только химиками, он может понадобиться и аквариумистам. Приготовьте две пульки и сделайте из них переходник. Один из переходников разрежьте пополам — это и будет припайка тройника. Ее обрезанный край подготовьте так же, как край узкой трубки для спая с широкой. Обогрейте в пламени полученную заготовку и положите ее на деревянную подкладку.

Затем возьмите другую заготовку — основание тройника, — разогрейте ее середину в узком пламени и доведите до полного размягчения место, в котором должен быть получен спай. В этом месте чуть разогретой палочкой оттяните стекло для получения выпуклости на поверхности трубки. Поверните выпуклость навстречу пламени и доведите до значительного размягчения, не захватывая прилегающих стенок. После этого выньте из огня и с силой поддуйте в трубку. Когда образуется тонкостенный пузырь, снимите его ножом или стеклянной палочкой — и в стенке трубки вы получите отверстие. Постарайтесь, чтобы оно было меньше диаметра припаиваемой трубки. Края отверстия немного разверните и стопите так, чтобы по его окружности получилось небольшое, выступающее над поверхностью утолщение. Теперь внесите в пламя припаиваемый отросток и, продолжая обогревать основание тройника, доведите до размягчения и стопите края припаиваемой трубки так, чтобы они сравнялись по диаметру. Спаиваемые сечения соедините сначала в одной точке, а затем по всей окружности. Спай сразу же немного растяните и слегка поддуйте до образования шаровидного утолщения. Для получения прочного соединения снова разогрейте до полного размягчения примерно ‘Д часть окружности спая и выдуйте небольшую окружность. Вторичным размягчением доведите ее до диаметра припаиваемой трубки. Затем эту

Источник:
http://zhurnalko.net/=sam/junyj-tehnik-dlja-umelyh-ruk/1977-11—num13

Резка стеклянных трубок

Резка стеклянных трубок

Иногда необходимо произвести резку стеклянной трубки, изменить её форму или длину, при этом максимально сохранив толщину стенки и ровные края (без торчащих острых обломков).

Резка стеклянных трубок

Это без особых усилий можно сделать в домашних условиях, используя газовую горелка или свечку. Надо помнить, что обычное стекло – это не кристаллическое , а аморфное вещество , то есть очень вязкое вещество. Стекло не имеет строго установленной температуры плавления, например , как у металлов. При плавном повышении температуры стекло нагревается, размягчается, затем постепенно теряет форму и превращается в вязкую текучую жидкость.

Для работы со стеклянными трубками небольших диаметров (размерами с карандаш или фломастер) сгибание стеклянных трубок производят при температуре около 450 0 С. Для сгибания стеклянных трубок из лабораторного стекла нужна большая температура, — 600 0 С и выше.

Итак, резка стеклянных трубок.

Сгибание стеклянных трубок

Возьмём стеклянную трубку, в том месте , где нужно её разрезать, сделаем небольшой надпил мелким напильником (создадим условие развития трещины) по окружности трубки. Далее берём трубку с 2-х сторон как можно ближе в надрезу и надломим её одновременно растягивая в стороны. Не забудьте обернуть трубку в ткань, чтобы не повредить руки обломками.
После разрезания трубки необходимо оплавить её края, для чего можно поместить конец трубки в пламя горелки или подержать над свечкой.

Для применения стеклянных трубок в химических реакциях на конец трубки одевают резиновую пробку или шланг, предварительно смазав конец трубки глицерином. При резке стеклянной трубки с толстыми стенками также делается кольцевой начальный надрез, затем эта зона равномерно нагревается над свечкой или горелкой, но не до размягчения! В нагретое место можно капнуть каплю холодной воды. Таким способом можно инициировать развитие появление и развитие кольцевой трещины, после чего трубка сама должна сломаться в зоне надреза.

Сгибание стеклянных трубок

Сгибание стеклянных трубок

Теперь попробуем согнуть стеклянную трубку. Для этого, конечно, разогреем её, но не до полного размягчения, а так, что бы держа её за один конец, второй конец изгибался под собственным весом. Вынимаем трубку из пламени, сгибаем – вот и всё!
Но такой способ сгибания стеклянных трубок будет не совсем правильным, потому что при сгибе образуется местное утонения. Поэтому лучше поступить так: нагревать стеклянную трубку нужно равномерно по всей окружности, учитывать прогрев зоны около места изгиба. Медленно вращая трубку можно добиться значительно лучшего результата!

При сгибании стеклянных трубок с более толстыми стенками, нужно один её конец закрыть крышкой, а когда трубка согнётся, очень аккуратно, чтобы не образовались дырки, вдуть воздух в трубку. После сгибания стеклянных трубок, когда они ещё горячие, их нельзя класть на холодные подставки, особенно местами сгибов. Это приводит к появлению трещин. Для этих целей лучше всего подойдёт деревянная подставка. Во всяком случае, лучше всего класть трубки, чтобы нагретое место не касалось предметов.

Растягивание трубок

Если нам необходимо получить трубку с зауженным сечением, то после её нагрева достаточно растянуть трубку за её концы. Нужно также учесть, что температура и скорость растягивания трубки влияют на результат – получается короткий или длинный участок с изменённым сечением.

Если нам нужно получить трубку с оттянутым концом, тогда сделаем так: Нагреем трубку до размягчения, извлечем её из пламени и растянем, после чего отрежем часть трубки с месте образовавшегося сужения. У нас получается очень тонкой и острый конец трубки. Чем медленнее происходило растягивание стеклянной трубки, тем более толстые края у неё оставались, что может предупредить появление очень тонких стенок. Также, растягивание трубок должно производиться при непрерырвном вращении их в пламени для равномерного нагрева зоны растяжки

Если нам нужно замкнуть трубку с одного конца, то растягивать нужно в пламени и достаточно быстро. При этом образующийся тонкий капилляр легко заплавить. После заплавления конца трубки можно слегка подуть в ней, чтобы в конце трубки образовалась небольшая полость.

Пайка стеклянных трубок

Для пайки стеклянных трубок необходимо хорошо их нагреть (до размягчения и проявления свойств текучести стекла).

Пайка стеклянных трубок

Это более сложная операция, чем просто резка или сгибание стеклянных трубок. Для пайки трубок, предварительно, их соответствующие концы после нагрева необходимо немного расширить, чтобы получился вид воронки. Это можно сделать с помощью графитового стержня. Если паяются стеклянные трубки разного диаметра, то конец одной трубки надо сузить (это происходит в пламени), конец другой – нагреть, затем оба прикладывают к друг-другу. Дальнейший нагрев зоны соединения и небольшой поддув воздуха в трубки позволит выровнять получившийся шов.

При пайке стеклянных трубок может получиться отверстие в трубке, которое без особого труба паяется расплавленным концом стеклянной палочки. Надо помнить, что в случае недостаточного прогрева зоны деформации, при сгибании, растягивании и пайке стеклянных трубок в момент остывания появляются трещины.

Иногда приходится соединить две трубки не по торцам, а, например, в центральной её части. Это несложно сделать. Нужно нагреть трубку в том месте, где планируется получить отверстие. Когда трубка будет достаточно разогрета, нужно плотно закрыть один конец трубки, например, пробкой. Во второй конец будем дуть. При вдувании воздуха в в зоне, где трубка была нагрета, будет образовываться стеклянный пузырь с очень тонкими стенками. Если аккуратно проткнуть такой пузырь стеклянной палочкой, то получим достаточно ровное круглое отверстие.

Далее нагретый конец второй трубки соединяем с отверстием первой трубки. При совместном паянии стеклянных трубок для выравнивания зоны спая необходимо поддувать воздух в конец одной или двух трубок.

Читайте также  ВЕЩИ КОТОРЫЕ ПРИНОСЯТ В ДОМ БЕДУ! Они накликают беду

Стеклянный шар

Как выдуть стеклянный шар?! Чтобы изготовить стеклянный шар, используем стеклянную трубку. Перед началом необходимо заплавить один конец этой трубки (способ закплавки указан выше). Будет сильно нагревать трубку, расположив её в вертикальном положении, чтобы жидкое стекло постепенно стекало вниз и скапливалось у заплавленного конца. Нужно не забывать вращать трубку, чтобы стенки получились равномерными по толщине и хорошо прогревались.

Когда внизу трубки накопится достаточное количество стекла, извлекаем трубку из пламени и, не останавливая вращения, начинаем слегка вдувать в неё воздух.

Источник:
http://www.kristallikov.net/page128.html

§ 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.
  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 к другу. Когда концы трубок прилипнут (спаяются), отрезки вы 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.

Рис. 41. Вращение трубок при спаивании

После образовавния спайного шва спаянную трубку, вращая, несколько 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 осаживают для накопления в месте спая размягченной стекломассы. После этого, вынув его из пламени, поддуванием воздуха раздувают небольшое вздутие диаметром, несколько большим диаметра трубки.

Рис. 42. Последовательность операций спаивания трубок одинакового диаметра

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 оттягивают 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 горелки, 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).

Рис. 43. Последовательность операций, спаивания трубок разного диаметра

Для получения ровного и плавного перехода широкой трубки к узкой конец широкой трубки закрывают пробкой или асбестом и нагревают при вращении в нешироком пламени горелки таким образом, чтобы пламя не охватывало узкую трубку, а лишь нагревало место перехода и сам спай. После размягчения 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 иод 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.

Рис. 44. Последовательность операций спаивания широких трубок

Образовавшийся залив продолжают при вращении разогревать под углом к факелу пламени, немного стапливая стекло. 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 счищается, образуется ровный торец. Образование ровной торцовой поверхности происходит вследствие резкого перехода от тонкой стенки выдува к толстым стенкам трубки. Торец трубки 5 оплавляют, оплавленный торговый край называют губками. Такую же операцию проводят с другой трубкой.

Если торцы не имеют ровной поверхности, их разогревают и 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. Можно вместо раздувания тонкостенного шарика просто отрезать 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 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, осаживая 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 несколько приемов. Вздутую часть трубки в месте спая снова нагревают при вращении и, вынув из пламени и слегка поддувая, растягивают до диаметра спаиваемых трубок 9, добиваясь ровного к гладкого спая.

Иногда при длительном разогревании места, спая происходит расстекловывание стекла, в особенности стекол (23, Л-80, 29 и др.) и 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 место 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 отламывается. Изготовление более сложных спаев будет описано в гл. 4.

Источник:
http://tepka.ru/stekloduvnoe_delo/17.html

Разновидности и правила монтажа стеклянных труб

Стеклянные трубы отличаются от металлических не только внешним видом, но также особенностями эксплуатации, технологией производства и выполнением монтажных работ. Особенности такого трубопровода обусловлены свойствами материала, используемого для его производства.

Стеклянные трубы большого диаметра нашли применение в различных областях промышленности. Такие изделия применяют в тех случаях, когда по той или иной причине использование металлического трубопровода невозможно. Например, очень многие жидкости и газы, оказывающие разрушительное воздействие на металл, не повреждают стекло. В первую очередь трубы из стекла применяют для транспортировки таких веществ. Чаще всего их можно встретить на предприятиях химической промышленности. Также такие изделия актуальны в производстве продуктов питания. Они используются для создания молокопроводов. В некоторых случаях такие трубы используют для прокладки кабеля. Это обеспечивает не только защиту от всевозможных воздействий, но также позволяет предотвратить повреждение кабеля грызунами. Кроме того, возможны другие варианты использования стеклянных труб на производстве и в быту.

Стеклянная труба большого диаметра

Производство стеклянных труб

Стеклянные трубы по ГОСТ могут быть произведены по одной из двух технологий: горизонтальное или вертикальное вытягивание массы. Чаще всего для изготовления изделий большогодиаметра применяют второй метод производства. Он заключается в том, что практически застывшая стеклянная масса нарезается на части необходимой длины. Затем края каждой секции полируются, что делает готовое изделие безопасным в эксплуатации.

Производство стеклянных труб

Трубы данной категории производятся из различных составов. Это может быть как обычное стекло, которое используется для производства окон, так и более сложные многокомпонентные соединения. Состав материала определяет характеристики готового изделия.

Основные характеристики

Трубы из прозрачного стекла, несмотря на кажущуюся хрупкость, обладают высокой прочностью и способны выдерживать большие нагрузки. Их основные характеристики:

  • Упругость стенок — от 45 до 80 МПа;
  • Прочность на растяжение — до 80 Мпа;
  • Прочность на сжатие — до 1200 Мпа.

Длина секций по ГОСТ может быть от 150 до 300 см. Диаметры стеклянных труб: 40, 50, 80, 100 и 150 мм. В некоторых случаях могут быть также изготовлены изделия большего диаметра, до 300 мм. Для соединения стеклянных труб и создания ответвлений трубопровода используются дополнительные элементы, такие как муфты, переходники, тройники, отводы и т.д. Они могут соединять между собой элементы как одинакового, так и различных диаметров.

Читайте также  Blog - Как шить трикотаж вручную?

Переходники для соединения стеклянных труб

Прозрачные трубы широко применяются в пищевой промышленности, в частности для строительства молокопроводов. Такие изделия легко подвергаются обработке, что позволяет добиться стерильности их поверхности.

Особенности монтажа

Установка стеклянного трубопровода имеет определенные особенности. Такие работы должны выполняться только специализированными бригадами. Монтаж стеклянныхтруб осуществляется только после окончания всех работ по строительству, установке производственного оборудования, прокладке металлических и пластиковых трубопроводов.

Установка стеклянного трубопровода

Перед началом работы все трубы внимательно осматривают и простукивают для определения наличия трещин и других дефектов. Поврежденные изделия отбраковывают. Перед монтажом все трубы промывают горячей водой. При установке такого трубопровода требуется соблюдение определенных требований.

Требования к установке

Уклон стеклянного трубопровода в соответствии с ГОСТ зависит от транспортируемого продукта.

  • Для газов и паров он составляет 0,002;
  • Для воды – 0,003;
  • Для горючих жидкостей, кислот и щелочей – 0,005;
  • Для жидких пищевых продуктов (например, в молокопроводах) – 0,01;
  • Для вязких жидкостей – 0,02.

Другой важный параметр, учитываемый при монтаже прозрачного трубопровода – расстояние от трубы до ближайшей поверхности. Оно зависит от диаметра трубопровода и составляет:

  • Не менее 70 мм для труб диаметром до 50 мм;
  • Не менее 100 мм для стеклянных труб 50 мм;
  • 110 мм для стеклянных труб 100 мм;
  • 120 мм для труб большего диаметра.

При необходимости установки трубопроводной арматуры ее устанавливают на отдельные опоры, не зависящие от трубопровода. Арматура располагается таким образом, чтобы ее собственный вес и нагрузки, получаемые во время эксплуатации, не оказывали влияния на стеклянный трубопровод.

Стеклянные трубы большого диаметра, произведенные в соответствии с ГОСТ, обладают отличными эксплуатационными характеристиками, что позволяет использовать их в различных отраслях промышленности. Такой трубопровод может применяться для транспортировки различных веществ, в том числе пищевых продуктов (в молокопроводе) и различных химических соединений.

Источник:
http://trubygid.ru/montazh-steklyannyh-trub

1.1. Стекло. Часть 2

Для получения острого небольшого пламени внутреннюю трубку подвигают ближе к выходному отверстию колпака 4 и усиливают подачу воздуха. Удаляя сопло 5 от выходного отверстия, можно получить сильно шумящее широкое высокотемпературное пламя 8.

При зажигании паяльной горелки прежде всего открывают газовый кран, зажигают газ и уже после этого включают подачу воздуха.

Если нет лабораторной воздуходувки, то вместо нее применяют бытовой пылесос, вставляя в его выходное отверстие резиновую пробку со стеклянной трубкой и резиновым шлангом. Около воздушного крана 1 помещают тройник с надетым на него отрезком резиновой трубки, зажатой винтовым зажимом (см. рис. 37). Это позволит выпускать излишек воздуха при работе с малым дутьем.

Если в лаборатории есть сеть сжатого воздуха, то необходимость в воздуходувках, естественно, отпадает.

Разрезание стеклянных трубок. Чтобы разрезать стеклянную трубку диаметром не более 12 мм, сначала в избранном месте делают надрез или царапину алмазом, стеклорезом или ребром трехгранного напильника. Надрезать трубку по всему периметру нет необходимости, достаточно одной четверти окружности.

Многократное надпиливание нецелесообразно, так как оно только ослабляет действие первого надреза. Затем берут трубку обеими руками так, как указано на рисунке 1, б. Энергичное сгибание трубки в сторону, противоположную надрезу, и одновременное ее растягивание вызывают разлом трубки по окружности. Рекомендуют предварительно смачивать место надреза водой или водным раствором мыла. В этом случае стекло легче обламывается, а края разлома получаются более гладкими. Если для нанесения царапины применяют напильник, то трубку в месте надреза надо не пилить, а сделать только царапину.

Для разрезания трубок диаметром более 15 мм наносят царапину по всей окружности трубки, а затем накаленной докрасна железной проволокой толщиной около 3 мм и согнутой в виде полуокружности обводят трубку вдоль царапины. При этом почти всегда под царапиной образуется глубокая трещина, и трубка легко ломается. Если трещина не образуется, то трубку, сняв с проволоки, быстро охлаждают, сильно подув на нагретую часть или направив на нее струю воздуха. Более удобно железную проволоку закрепить в штативе, раскалить, а затем, положив на нее трубку с нанесенной царапиной, медленно вращать ее вдоль по надрез. Через некоторое время трубка разламывается.

Иногда трубку диаметром 20-25 мм надрезают так же, как и трубки с диаметром менее 15 мм, но ломают не руками, а положив ее на край стола, причем надрез должен находиться сверху, а острая кромка стола — снизу. Одной рукой придерживают конец трубки, лежащей на столе, другой берут второй ее конец и, одновременно оттягивая и изгибая, ломают трубку.

Некоторые химики предпочитают другой прием разлома надрезанных трубок. Два асбестовых шнура одинаковой длины смачивают водой и обматывают ими трубку с двух сторон на одинаковом расстоянии (4-5 мм) от места кругового надреза, соблюдая параллельность между шнурами,иначе разрез получится неровным. Затем на место надреза направляют острое пламя 7 паяльной горелки (см. рис. 1, а) и трубку равномерно вращают в пламени до образования кольцевой трещины. Этим способом разрезают стеклянные трубки любого диаметра из стекла любой термостойкости.

Если в лаборатории есть алмазная пила, то она заменит все приведенные выше приспособления для резки стеклянных трубок.

Толстостенные капилляры и стеклянные палочки диаметром от 3 до 10 мм разрезают обычным способом на излом, если их длина превышает 50-100 мм. Чтобы отрезать от капилляра небольшую часть размером 10 мм и меньше, капилляр кладут на

Рис. 2. Сгибание стеклянной трубки: а — нагревание в пламени «ласточкин хвост»; 6 — неправильно согнутые трубки; в — способы закрытия одного конца трубки

одну из острых граней призмы (рис. 1, в) надрезом вверх так, чтобы грань находилась точно под надрезом. Затем, придерживая рукой длинную часть капилляра, резко ударяют ножом по той части, которую нужно отрезать. Капилляр откалывается точно по надрезу.

Отрезанные края трубки оплавляют в пламени горелки или осторожно зачищают

напильником с мелкой насечкой. Однако удобнее сточить края шлифованием. Для этого применяют наждачный диск либо наждачный порошок. На толстую стеклянную пластину помещают порошок, смоченный водой, маслом или глицерином. Стачиваемую трубку в вертикальном положении водят круговыми движениями по пластине и одновременно осторожно прижимают к ней трубку. Для получения гладкой поверхности конец трубки дошлифовывают при помощи более тонкого наждачного порошка.

Сгибание трубок. Трубки диаметром до 30 мм сгибают на газовой горелке с широким плоским пламенем, для получения которого на газовую горелку надевают насадку «ласточкин хвост» (рис. 2, а). Трубку нагревают в таком пламени по всей его ширине, вращая равномерно со скоростью примерно один оборот за 2 с. После размягчения трубку сгибают вне пламени кверху. Перед сгибанием трубку прекращают вращать в пламени и подогревают лишь нижнюю часть размягченного стекла. При этом некоторое количество стекла стечет вниз в подогреваемую зону — будущую внешнюю сторону изгиба. Этим самым увеличивают толщину стенок внешней стороны угла. Сгибать сильно размягченную трубку не рекомендуется, так как в месте сгиба образуется складка (рис. 2, б). Чтобы избежать неровностей в месте сгиба, один конец трубки перед нагреванием закрывают кусочком асбестовой ваты либо отрезком резиновой трубки со стеклянной палочкой (рис. 2, в). При сгибании в открытый конец трубки вдувают не слишком сильно

воздух. Вмятины с внутренней стороны угла устраняют, вторично разогревая в пламени внутреннюю часть трубки, поддувая и выравнивая ее, при этом не следует размягчать внешнюю сторону угла.

Для изготовления U-образных трубок диаметром до 20 мм трубку нагревают мягким широким пламенем, постоянно вращая и сдавливая по длине стекло несколько больше, чем при сгибании под углом. Получив утолщенные стенки, прекращают вращение и, согнув немного трубку под тупым углом, подогревают нижнюю часть утолщенного стекла. Затем трубку выводят из пламени и сгибают до получения U-образной формы, держа подогретой частью вниз. После сгибания сразу же раздувают размягченную часть до диаметра, равного диаметру исходной трубки. Если внутренняя часть U-образной трубки получилась не совсем ровной, то выравнивают ее на узком пламени горелки, поддувая и осаживая.

В процессе работы место сгиба иногда начинает мутнеть (расстекловывание). Тогда в пламя горелки вносят кусок асбестовой ваты, надетый на железную проволоку и пропитанный концентрированным водным раствором хлорида натрия. Пламя приобретает ярко-желтый цвет и поток пара NaCl, попав на мутнеющую часть трубки, образует на ее поверхности легкоплавкое стекло, прекращающее расстекловывание. Поэтому стакан с водным раствором хлорида натрия и кусок асбестовой ваты на проволоке всегда должны быть под рукой.

Согнутую еще горячую трубку нужно закоптить в светящемся пламени горелки и положить на асбестовый картон, защитив ее от сквозняка.

Оттягивание трубок и получение капилляров проводят нагреванием трубки в желаемом месте при непрерывном ее вращении до размягчения. Если нужно получить капилляр, то трубку вынимают из пламени и не спеша растягивают обеими руками. В зависимости от степени размягчения и скорости растягивания получают капилляры с разными толщиной стенки и диаметром. Чем длиннее нагретая часть трубки, тем более острый конус получается при растягивании и, наоборот, для крутой перетяжки трубки ее следует нагревать на остром пламени горелки (см. рис. 1, а). Когда трубка остынет, ее обрезают в нужном месте и оплавляют. Впервые работающим со стеклом рекомендуется при растяжении трубки держать ее вертикально, тогда не будет опасности, что капилляр изогнется.

Запаивание конца трубки. Для запаивания сначала оттягивают конец трубки и отрезают полученный капилляр 1 (рис. 3, а). Затем вновь нагревают полученный конец трубки острым пламенем горелки, вращая трубку, и не вынимая ее из пламени, оплавляют конус трубки возможно ближе к его концу (позиция 2).

Рис. 3. Запаивание конца трубки (а), соединение трубок (б) и выдувание шарика (в)

После этого конец трубки нагревают в шумящем пламени (см. рис. 1, о) и для устранения утолщения на ее конце осторожно, только при помощи щек, вдувают в трубку воздух пока не получится правильный округлый конец (позиция 3 и 4 на рис. 3, а). Вдувать воздух надо в тот момент, когда стекло еще достаточно мягко и поддается раздуванию.

Если запаянный конец не раздут, а остается утолщение (позиция 3), он может лопнуть при остывании или потом через некоторое время.

Соединение трубок. Спаивать можно лишь трубки близкого химического состава, обладающие приблизительно одинаковым коэффициентом объемного расширения и одинаковой температурой размягчения. В противном случае трубки хорошо спаять не удается или при охлаждении они снова распадаются в месте спайки. Все стеклянные трубки перед спаиванием должны быть тщательно вымыты и просушены. Загрязненные торцы трубок следует отрезать.

Для соединения две трубки одного диаметра с ровно обрезанными концами оплавляют в пламени горелки одновременно (позиция 2, рис. 3, б). Второй конец трубки, которую держат в левой руке, должен быть закрыт пробкой или асбестовым тампоном. Как только концы трубок после размягчения начнут суживаться, их удаляют из пламени, осторожно соединяют так, чтобы они составляли прямую линию и прижимают друг к другу- Затем место спая нагревают на остром пламени и набирают стекломассу (утолщают стенку) (позиция 3), после чего место соединения немного раздувают на 3-5 мм больше диаметра исходных трубок (позиция 4). Эту операцию проводят для того, чтобы выровнять, насколько это возможно, толщину стенок.

Читайте также  Устройство наушника: виды, конструкция наушников и принцип работы

Источник:
http://www.himikatus.ru/art/htlab/11steklo2.php

§ 5. Растягивание стеклянных трубок

Изготовление державы. Многие операции при стеклодувных работах начинаются, с растягивания трубок в державу. Если разогреть стеклянную трубку на определенном участке ее длины, а затем растянуть, то образуются два конуса, .соединенные между собой участком небольшого сечения (рис. 35). Узкий участок, соединяющий оба конуса, можно переплавить или разрезать и получить две отдельные державы.

Державу изготовляют следующим образом. Стеклянную трубку берут в обе руки и при вращении медленно вводят сначала п верхнюю часть пламени зоны догорания, а затем в высокотемпературную зону. Трубку медленно вносят в пламя горелки всегда навстречу ему так, чтобы не было резкого перепада температуры. Как только будет достигнута необходимая степень размягчения 1, трубку 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.

Рис. 35. Растягивание стеклянной трубки для получения держав

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 размягчения 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.

Рис. 36. Оттягивание державы на конце трубки с цомощью стеклянной палочки

Несколько сложнее изготовить державу из толстостенной трубки — капиллярной или барометрической. Один конец 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 предварительного раздутия шарика держава получается непрочная, легко ломающаяся, с узким концом. Узкую частьрастянутой трубки переплавляют или отрезают (рис. 37).

Рис. 37. Изготовление державы. Переплавление узкой части трубки

Готовляют 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 % вращая, вносят ее в широкое пламя горелки. Kaк только стекло достаточно размягчится, его немного осаживают. Затем, вынув из пламени, поддувают, одновременно вращая, в открытый конец воздух, выдувая на месте пульки небольшое шарообразное вздутие (рис. 38).

Рис. 38. Изготовление узкой трубки

Выдувают шарик или раздувают место сгиба обычно не Ь 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 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 стеклянную 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.

Рис. 39. Капиллярные пробирки для определения температуры кипения (1) и температуры плавления (2)

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 темнературы кипения. Растягивают со средней скоростью без 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 c одного конца тонкий, 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 размягчения. 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.

Рис. 40. Дефекты, образующиеся при растягивании трубки и изготовлении пробирочек для определения температуры кипения:
1 — неправильный нагрев трубки (между восстановительной зоной и зоной полного сгорания); 2 — конусное дно пробирки для определения температуры кипения; 3 — широкий конец той же пробирки

При растягивании трубок и изготовлении капиллярных пробирочек чаще всего встречаются следующие дефекты (рис. 40).

  1. 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.
  2. Держава получилась в сечении конуса овальная или однобокая (узкая часть не приходится по центру трубки) в результате неправильного вращения трубки при разогревании и вытягивании.
  3. Пробирка для определения температуры кипения имеет конусный конец вследствие неправильного переплавления трубки между державами. Этот дефект можно исправить, нагревая узкий конец у края, пламени. Когда стекло размягчится, к нему приплавляют нагретую стеклянную палочку и, пользуясь ею, снимают часть размягченного стекла до того места, где кончается сужение. Конец пробирки оплавляют на пламени горелки.
  4. 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.
  5. Пробирка для определения температуры кипения может иметь более широкий наружный конец. Существенного значения этот дефект для данного определения не имеет. Такую пробирку можно использовать.

Источник:
http://asv0825.ru/stekloduvnoe_delo/16.html