I.1. Nghiên cứu thiết kế khuôn ép
Lựa chọn vật liệu làm khuôn: yêu cầu đối với vật liệu làm khuôn ép thuỷ tinh là phải có độ bền nhiệt, bền cơ, bền hoá cao. Ngoài ra còn phải là loại vật liệu dễ gia công tạo hình khuôn. Căn cứ vào các yêu cầu trên, nhóm đề tài đã lựa chon thép CT3 là vật liệu chế tạo khuôn.
Để thuận tiện cho quá trình tạo khuôn cũng như ép sản phẩm sau này, nhóm đề tài tính toán thiết kế khuôn ép sản phẩm với kích thước 100x100x5mm.
Sơđồ các bản vẽ thiết kế khuôn:
(xem phụ lục)
Hình 4: Khuôn ép thủy tinh
II.2. Quy trình chế thử sản phẩm
Nhóm đề tài tiến hành thử nghiệm khuôn và chế thử sản phẩm tại xưởng sản xuất của Công ty TNHH Thanh Xuân, một cơ sở có nhiều năm hoạt động trong lĩnh vực sản xuất thủy tinh mỹ nghệ và có điều kiện nhà xưởng thiết bị khá thuận lợi cho việc sản xuất thử nghiệm.
Với mục tiêu thử nghiệm và đưa ra quy trình công nghệ ép mô zai, nhóm đề tài không đi sâu nghiên cứu quá trình tính toán nấu các bài phối liệu thủy tinh mà sử dụng ngay chính các mẫu thủy tinh hiện đang được cơ sở tiến hành sản xuất, đồng thời có tham khảo một số đơn thủy tinh màu của các đề tài đã nghiên cứu trước. Trong khuôn khổ đề tài này, nhóm thực hiện sử dụng loại thủy tinh màu xanh lá cây có thành phần hóa nhưở bảng sau: []
Bảng 1: Thành phần của một loại thuỷ tinh màu xanh lá cây được sử dụng
Thành phần Al2O3 Fe2O3 CaO MgO Na2O SiO2 Cr2O3 Na2SiF6 CuO
% khối
lượng 3.5 0.17 6.3 0.1 12.45 68.5 0.9 4.6 0.25
Quá trình nấu thử nghiệm được thực hiện ở lò nồi cổ vịt dung tích 140 lít sử dụng nhiên liệu đốt than, lượng thủy tinh nấu 250kg.
Nồi nấu trong thời gian 14 giờ với nhiệt độ nấu cao nhất đạt được là 1450oC. Thủy tinh sau khi đạt được độđồng nhất cao được hạ nhiệt và duy trì ở mức nhiệt độ tạo hình vào khoảng 1200 – 1220oC.
Hình 5:Hệ thống nồi nấu thủy tinh
Công đoạn tạo hình thủy tinh: mồi thủy tinh lượng khoảng 150g được múc bằng gáo thép chịu nhiệt và đổ vào khuôn ép đã được gia nhiệt. Với kích
thước sản phẩm không lớn như của đề tài là 100x100x5mm có thể sử dụng phương pháp ép thủ công hoặc dùng máy ép sản phẩm. Thời gian từ lúc lấy mồi thủy tinh đến lúc mẫu đem đi ủ khoảng 1 – 2 phút. Mẫu được ủ trong lò phòng ở nhiệt độ 430 – 450oC trong 24h và để nguội tự nhiên.
Hình 6: Rót thủy tinh vào khuôn máy ép
Hình 8: Máy ép thủ công