Файл: Зимин, В. С. Стеклодувное дело и стеклянная аппаратура для физико-химического эксперимента.pdf

Если диаметр внутренней трубки превышает 8 мм, то один из торцов ее должен быть свободным, т. е. трубки должны быть

спаяны лишь с одной стороны. При этом внутреннюю трубку сле­ дует укрепить по центру наружной с помощью асбеста или распо­ рок так, чтобы во время сгибания внутренняя трубка могла пере­ двигаться вдоль оси наружной трубки.

к

чро

б

Рис. 30. Изготовление U-образных двойных трубок:

а —готовая внутренняя трубка; б — готовая наружная трубка (пунктирными линиями показано место развертывания внешней стенки наружной трубки): в — готовая двойная U-образная трубка.

Рис. 31. Получение профилированных спиралей из широких трубок:

а—заготовки трубок перед спаиванием; б — спаянные заготовки (К —линия отреза); в — про­ филированная спираль.

Если расстояние между стенками трубок очень мало, сгибание затруднено из-за возможности залипания. Чтобы этого не про­

изошло, внутреннюю трубку предварительно по всей длине обма­ тывают медной проволокой сечением, равным расстоянию между стенками. Виток от витка проволоки должен располагаться на рас­ стоянии 1—2 мм. Проволока должна быть отпущена в пламени и

очищена от окалины. Медь хорошо передает тепло, и проволока не мешает изгибать трубки. Сгибая, необходимо постоянно поддувать.

Изготовленные трубки помещают в заранее разогретую печь для

отжига. Проволоку удаляют путем травления азотной кислотой. Такой способ применим, если диаметр наружной трубки не превы­ шает 15—18 мм.

Чтобы получить изогнутые двойные трубки больших диаметров,

прибегают к комбинированию простого сгибания внутренней труб­ ки и спаиванию наружной в месте изгиба (рис. 29, а). Если диаметр внутренней трубки больше 15—18 мм, а расстояние между труб­

ками очень мало, то в месте изгиба спаивают и внутреннюю, и на­ ружную трубки (рис. 29 б).

Получение U-образных двойных трубок диаметром до 40 мм.

Сначала сгибают раздельно внутреннюю и наружную трубки из­ вестными способами. Затем в центре изгиба наружной трубки с внешней стороны выдувают небольшое отверстие, которое развер­

68

тывают, как показано на рис. 30,6. В образовавшееся отверстие вставляют внутреннюю U-образную трубку и запаивают отверстие наружной. Если стекла не хватит, запаивание производят с по­ мощью широкой стеклянной полоски.

Сгибание трубок по шаблону. Если требуется согнуть трубку по

заданному углу изгиба, то применяют шаблон. Для изготовления

шаблона к деревянной доске прибивают два небольших бруска так, чтобы между ними образовалась канавка, соответствующая диаметру сгибаемой трубки и заданному углу изгиба. Канавку следует слегка обуглить в пламени. Согнув трубку на угол, близ­ кий к заданному, ей дают остыть в течение 2—4 с (не давать за­ твердеть!) и укладывают в канавку — шаблон до остывания.

§ 24. Спирали из трубок

Стеклянные спирали необходимы при изготовлении холодиль­ ников, компенсаторов для снятия натяжений, при изготовлении колонок для хроматографов и т. д.

Спирали в большинстве случаев делают из трубок диаметром до 15 мм и лишь иногда до 20 мм. Навить спираль от руки можно методом плавного сгибания трубок. Однако получить этим мето­ дом спираль, сохранив диаметр трубки равным по всей длине, с одинаковыми витками довольно трудно. Поэтому для изготовления спиралей применяют приспособление — трубку-болванку, на ко­ торую и навивают спираль. Болванка может быть стеклянной или металлической. Диаметр трубки спирали несколько видоизменяет­ ся после навивки; сечение трубки становится не круглым, а чуть эллиптическим, но, как показала многолетняя практика работы со спиралями, это не мешает эксперименту и не отражается на проч­ ности спиралей. Спирали, изготовленные этим способом из трубок диаметром до 15 мм, не нуждаются в каких-либо поправках на горелке, а изготовленные из трубок диаметром от 15 до 20 мм после снятия с болванки исправляют, выравнивая внешнюю сплю­ щенную часть в пламени горелки.

При навивке спиралей на болванку очень важно не допустить

прилипания навиваемой трубки к болванке. В месте прилипания могут образоваться посечки стекла, иногда не видимые простым глазом. Поэтому, заметив небольшое прилипание, спираль бра­ куют; употреблять такую спираль нельзя.

Стеклянная болванка должна всегда изготавливаться из стекла с большим коэффициентом термического расширения, чем у стекла, используемого для изготовления спирали или менее тугоплавкого

(навивка без прокладок). Навивка трубок легкоплавкого стекла на болванку из тугоплавкого приводит к растрескиванию спиралей. Изготовление спирали удобно показать на примере навивки трубки диаметром 7 мм на болванку диаметром 20 мм из стекла № 23.

Сначала разогревают часть трубки-болванки в пламени около торца и, размягчив торец трубки, спаивают ее с болванкой

ба

перпендикулярно к ее горизонтальной оси. Установив широкоемягкое пламя, вводят навиваемую трубку в верхний конус его, так. чтобы пламя разогревало трубку в основании припайки и как можно меньше касалось болванки. Навиваемую трубку поддержи­ вают одной рукой над пламенем горелки, а другой рукой держат болванку параллельно стеклодувному столу.Разогрев часть трубки до начала размягчения и медленно вращая болванку на себя, на­ вивают спираль. При этом нужно следить, чтобы нагрев болванки был минимальным, а витки не спаивались друг с другом. Нави* вают спираль, разогревая трубку по частям, как при плавном сги­ бании. Закончив навивку, трубку-болванку разбивают ножом для: резки стекла. Многие стеклодувы, чтобы избежать прилипания навиваемой трубки к стеклянной болванке, смазывают последнюю^ раствором поваренной соли или разведенным в воде порошком мела. Однако если мастер не умеет правильно навивать спираль,

то мел и соль мало помогут.

Удобно и надежно навивать спираль на трубку-болванку, пред­ варительно обернутую асбестовой бумагой. Для этого асбестовую

бумагу смачивают в воде и ею обертывают трубку, сглаживая все неровности, выступающие на асбесте. Дав просохнуть асбесту, на­ вивают спираль. После окончания навивки и полного остывания спирали асбест смывают водой. Этим способом можно навивать спирали разной конфигурации — конусные, фигурные и т. п. Форма спирали зависит от формы болванки. Этим же способом можно на­ вивать спирали из глухих стеклянных полосок, нарезанных из ли­

стового стекла.

Спирали — пружинки из узких трубок. Спирали из узких трубок диаметром 2—3 мм или, как часто их называют, «пружинки» при­ меняют для мягкого соединения прибора с резервуаром, подающим газ или жидкость в прибор. Диаметр таких спиралей не превы­ шает 40 мм, а длина 200 мм. Соединение с прибором осуществ­ ляется через шлифы. Большой диапазон сжатия «пружинки» поз­ воляет в любое время снимать пружинку, не заботясь о том, чтобы

прибор не сдвинулся с места.

Для изготовления такой спирали требуется длинная трубка

(5—6 метров). Вытягивание такой трубки особой сложности не представляет. Стеклодув осаживает в пламени горелки пульку (диаметром 15—20 мм и длиной 40—50 мм) до получения трубки с равномерно утолщенными стенками. Осадив, слегка поддувает, по­ лучая толстостенный шарик, стянутый с обеих сторон на конус. Пульку снимают с пламени и вытягивают в трубку нужной длины, медленно вращая. Обычно это делают вдвоем: один стеклодув дер­ жит за державу с одной стороны, а второй держит с другой и от­

ходит от первого.

Полученную трубку навивают на трубку из стекла № 23 (про­

стое) без прокладок. Разогревают на мягком бескислородном пла­ мени средней величины, подавая узкую трубку снизу вдоль пла­ мени горелки. Закончив навивку, спирали дают полностью остыть

70

вместе с болванкой, а потом легко снимают с нее. Для изготовлен

ния таких спиралей требуется достаточная тренировка.

Получение профилированных спиралей. Сгибание профилиро­ ванных спиралей из узких трубок не представляет особой слож­

ности; при этом используют приемы сгибания U-образных трубок. Для широких трубок диаметром от 15 мм эти приемы не под­ ходят из-за невозможности обеспечить прочность внешних стенок на изгибе. Поэтому прибегают к спаиванию широких трубок в местах изгибов. Для этого, отделав дно у трубки, предназначенной для спирали, продувают отверстие, оставляя небольшие губки (см. рис. 31). После остывания, отмерив нужную длину, точно так же отделывают второй конец. Спаивая такие заготовки между собой и раздувая место спая до диаметра исходной трубки, получают

прочную профилированную спираль.

§25. Получение отверстий прокалыванием

иизготовление дефлегматора

Прокалывание отверстий. Отверстия получают выдуванием,

прокалыванием, оттягиванием и развертыванием. Способы получе­ ния отверстий выдуванием, оттягиванием и развертыванием опи­ саны в § 19, 20, 21 и 61. В этом параграфе будет рассмотрен толь­ ко один способ — прокалывание отверстий вольфрамовой иглой.

Сначала стекло в предназначенном для прокалывания месте разогревают до температуры, близкой к температуре размягчения. Если стекло разогрето недостаточно, то в месте прокола образуют­ ся посечки, если перегрето — происходит прилипание стекла к игле. Вольфрамовую иглу зачищают мелкой наждачной бумагой, осво­ бождая от загрязнений, нагревают в пламени до вишневого цвета каления. Такую степень нагрева иглы следует поддерживать в те­ чение всего времени прокалывания. Если иглу перегреть, то в ме­ сте прокола по краям отверстия останется окалина черного цвета.

Прокалывают следующим образом: в одну руку берут стеклянную

вишневого цвета, начинают прокалывание. Для этого деталь вы­ носят из пламени и располагают как можно ближе к нему. А иглу устанавливают перпендикулярно направлению пламени и,вращая, с легким нажимом прокалывают стекло. Естественно, что все это нужно делать быстро. Полученное отверстие тут же следует отпо­

лировать (оплавить) в пламени.

Изготовление дефлегматора. Елочный дефлегматор—это воз­ душный холодильник, охлаждаемая поверхность которого увели­

чена за счет множества аккуратных удлиненных вмятин, располо­ женных по всей окружности трубки в определенном порядке (рис. 32,А). Иногда дефлегматор заключают в стеклянную ру­ башку; причем она может быть наглухо спаяна с дефлегматором

(рис. 32, Б) и из пространства между ними может быть выкачан

71