玻璃知識：玻璃模具的分類以及發(fā)展

玻璃知識：玻璃模具的分類以及發(fā)展

　　玻璃成形過程中會發(fā)生的許多復(fù)雜的物理化學(xué)和機械過程，對模具材料所提出的要求極其廣泛。模具材質(zhì)應(yīng)具備下列一些最主要性質(zhì)：易于機械加工，耐碎裂，耐熱沖擊，導(dǎo)熱性好，線膨脹系數(shù)小，抗生長，耐熱，耐磨，組織致密均勻，粘附溫度高，耐腐蝕等等。但是，實際上迄今還沒有哪一種金屬全部具備這些良好性能。

　　根據(jù)玻璃模具的服役條件和失效分析以及實際生產(chǎn)要求，對模具材料的主要要求是抗氧化、抗生長及熱疲勞抗力等性能，其中以抗氧化性能為主要性能

　　熱導(dǎo)率是反映材料傳熱能力大小的物理量。在玻璃模具使用中，玻璃料滴入玻璃模具內(nèi)腔的溫度大約為1100℃，冷卻到780℃以下從模具中取出。為此模具溫度應(yīng)盡快降至780℃以下，以提高生產(chǎn)效率，適應(yīng)成型速度的要求，因此模具的散熱能力是非常重要的。

　　常用玻璃模具材料一般為耐熱鑄鐵、不銹鋼和耐熱合金鋼，加工后再經(jīng)表面強化處理。

　　1.普通低合金鑄鐵

　　鑄鐵廣泛用作模具材料始于19世紀，因具有優(yōu)良導(dǎo)熱性、耐磨性、良好的鑄造性能和加工性能、成本低、熱而不粘的性能而被認為在可預(yù)見的未來仍然是主要玻璃模具材料，目前國內(nèi)外普遍都采用鑄鐵作為瓶罐類玻璃模具材料，低合金鑄鐵是在普通灰鑄鐵的基礎(chǔ)上增加少量的Ni、Cr、Mo、Ti、V等合金元素組成的合金，具有良好的高溫性能，由石墨和基體組織組成，而鑄鐵的性能，主要取決于石墨的數(shù)量、大小、形狀及分布。

　　2．球墨鑄鐵

　　同灰鑄鐵相比，球墨鑄鐵中的石墨為球狀，提高了材料的致密性，減小了石墨對基體的切割作用，從而使其機械性能得到了提高。球墨鑄鐵雖然有較高的強度和韌性，并有良好的抗氧化性能，其抗熱疲勞性能也優(yōu)于其它鑄鐵，但由于其石墨呈孤立的球狀，導(dǎo)熱性較差，使玻璃制品在模腔中不能快速冷卻，從而限制了成型速度的提高，不能適應(yīng)高機速生產(chǎn)的要求，也限制了其在玻璃模具中的應(yīng)用，故只用于制造小型玻璃模具，如化妝品之類的。

　　3． 蠕墨鑄鐵

　　由于蠕墨鑄鐵的力學(xué)性能與球墨鑄鐵相近，且具有較高的導(dǎo)熱性、抗氧化性和抗生長能力，又有像灰鑄鐵那樣良好的鑄造性能和機械加工性能，使蠕墨鑄鐵具有良好的綜合性能，而廣泛用于制造玻璃模具材料。

　　4. 合金鋼

　　合金鋼通常只用于器皿類的玻璃模具。由于鋼的導(dǎo)熱性次于鑄鐵，因此使用時易出現(xiàn)過熱，產(chǎn)生黏附現(xiàn)象。因此必須采用強制冷卻、合理設(shè)計模具結(jié)構(gòu)等方法。玻璃模具要承受很大的壓力和很高的溫度，因此要求模具材料的強度高、熱變形小、耐熱性好，通常采用不銹鋼和耐熱合金鋼。

　　5.鎳基高溫合金

　　這類合金的耐熱性和熱膨脹性都比鑄鐵好，基本不生長和氧化，所以用它制作的模具表面裂紋少、壽命長、生產(chǎn)率高，并能提高玻璃制品的光潔度，但這類材料的導(dǎo)熱性并不好，而且價格高。一般都是通過精密鑄造成型。只適用于悶頭、吹氣頭等配件上或其中的鑲塊與接片。

　　6.銅基合金

　　主要是鋁白銅，適當(dāng)加入Si、Zn、Fe等元素。銅基合金的導(dǎo)熱性很好，高速成型時仍能保證玻璃制品的質(zhì)量，因此頗受人們的重視。這類合金對提高表面光潔度最為有效，且抗氧化、導(dǎo)熱性、熱穩(wěn)定性和熱塑性都很好，同時模具易于修復(fù)，制品質(zhì)量好，常用于制作高檔次的成型模、底模、口模以及悶頭等。

　　7.模具表面強化

　　玻璃模具的模腔在高溫條件下工作，合縫面容易發(fā)生變形，使玻璃制品的合縫線粗大，因此，有必要對模具的合縫線部位進行強化，包括口模和沖頭，目前用的最多的是噴焊鎳基合金。

　　模具是永不衰敗的行業(yè)，材料則是模具之本，隨著全球經(jīng)濟的發(fā)展，行列機與壓機的機速也在不斷提高，輕量化玻璃制品已成為一種趨勢，從而對模具材質(zhì)的相關(guān)性能要求也越來越高，玻璃模具日益接受挑戰(zhàn)已成為必然，因此開發(fā)出迎合形勢發(fā)展與不同用戶要求的模具材質(zhì)歷史地成為玻璃模具人的光榮使命。