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

§ 33. Внутренние тарельчатые спай

Перед впаиванием торец внутренней трубки развертывают и придают краю форму, похожую на форму края обыкновенной

тарелки. Благодаря этому сходству спай и получил свое на-

Рис. 43. Изготовление тарельча­ того спая:

а—заготовка для обычного спая; б — обычный спай; в — угловой спай*

звание. Тарельчатые спаи находят большое применение в произ­ водстве крупногабаритных стеклянных приборов.

Простой тарельчатый спай. Изготовление простого тарельчато­ го спая особых трудностей не представляет, если зазор между стенками трубок достаточно велик (20 мм и более).

Сначала подготавливают внутреннюю трубку. Для этого с од­ ного конца трубки оттягивают державу, а второй конец очень ровно обрезают. Ровно отрезанная трубка — залог успеха изготов­ ления спая. На мягком пламени горелки разогревают торец и на развертке развертывают края в форме тарелочки. Развертывать края можно, только убедившись в равномерном размягчении всех частей торца. Особое внимание следует обратить на диаметр та­ релочки: он должен быть всегда меньше внутреннего диаметра наружной трубки на 3—10 мм (в зависимости ог диаметров тру­ бок), иначе спай получится непрочным и некрасивым (рис. 43, а).

Заготовленную трубку закрепляют на насадке внутри наружной.

Разогревают место будущего спая на наружной трубке и оса­ живают стекло в пламени или на обкатке до соединения с раз­ вернутыми краями тарелочки. Пропаивают на среднем мягком пламени по всей окружности тарелочки с частым поддуванием и равномерным вращением. Спай считают готовым, когда диаметр

тарелочки станет равен (или чуть меньше) диаметру наружной трубки (см. рис. 43, б).

Если требуется впаять внутреннюю трубку со срезанным под углом торцом (см. рис. 43, в), то предварительно сошлифовывают

торец под заданным углом; затем, развернув края и закрепив

трубку внутри наружной, пропаивают спай по частям.

Получение тарельчатого спая из простого внутреннего спая. При

монтаже некоторых крупногабаритных приборов требуется внут­ реннюю трубку впаять тарельчатым спаем так, чтобы зазор между

стенками трубок был не более 2—3 мм при наименьшей длине

98

Внутренней трубки и сохранении неизменными внутренних ДИЙметров впаиваемой и наружной трубок. Изготовить такой спай описанным выше способом практически невозможно из-за малого

зазора между стенками и опасности залипания трубок. В этом Случае пользуются следующим приемом. Допустим, такой спай

Рис. 44. Получение тарельчатого спая из простого внутреннего спая:

вания внутреннего отверстия.

необходимо изготовить на наружной трубке диаметром 60 мм. Тогда из этой трубки делают две пульки по 100 мм (без учета длины держав). На одном конце обеих пулек осаживанием на обкатке делают конус с вершиной в 60—65° (сохранив державу) и толщиной стенок, в полтора раза превосходящей толщину стенки исходной трубки. Отступя от вершины конуса на 30— 35 мм, стекло осаживают на обкатке (при этом необходимо со­ хранить толщину стенок) до образования трубки диаметром 15 мм и длиной 30—35 мм. На полученной трубке ближе к конусу де­

лают кольцеобразную оливку и на расстоянии 10—15 мм от нее конец узкой трубки с державой ровно обрезают (рис. 44, а). В вершине конуса другой пульки выдувают отверстие диаметром,

на 3—4 мм больше диаметра узкой (15 мм) трубки первой пульки. Одновременно обогрев в пламени конусы обеих пулек, вводят узкую трубку одной из них в отверстие конуса другой и пропаи­ вают спай (на оливке), не утончая стенок (рис. 44,6). После этого

жно остаться отверстие, диаметр которого может колебаться от 20 до 40 мм в зависимости от толщины стенок осаженной узкой

оптимальный диаметр отверстия 40—45 мм. Если отверстие полу­ чилось слишком маленьким, то его следует увеличить рассверли­ ванием на притирочном станке. Для этого трубку отжигают в

печи и после полного охлаждения разрезают на расстоянии 8— 10 мм от перегородки. Заготовку шлифуют, тщательно отмывают от наждака и сушат. Затем ее в месте перегородки вторично разо­ гревают в пламени до температуры начала размягчения и круглой

конусообразной разверткой в несколько приемов развертывают края отверстия внутрь наружной трубки так, чтобы стенки обра­

зуемой узкой трубки были параллельны стенкам широкой трубки и имели заданный размер (рис. 44, г). Не снимая с пламени, к за­

готовке подпаивают ранее отрезанную трубку.

локами; б—готовый спай после травления кислотой.

Тарельчатый спай с отверстиями по кольцу спая. Для изготов­

ления некоторых колонок, обеспечивающих равномерное распре­

деление жидкости по стенкам трубки, применяют тарельчатые спаи, по кольцу которых между краями тарелочки и внутренней

стенкой наружной трубки расположены отверстия. Величина каж­ дого отверстия обычно не превышает 0,15—0,2 мм. Трудность изготовления такого спая заключается в получении узких отвер­ стий, которые могут при пропаивании заплавиться. Чтобы избе­ жать этого, пользуются следующим приемом.

На развернутых краях тарелочки в размеченных заранее ме­ стах делают (алмазным кругом) пропилы глубиной примерно 0,3 мм. Промыв и просушив заготовку с пропилами, туго обма­

Нелуженая проволока быстро перегорает.

98

(рис. 45, а). Проволоку следует жестко закрепить. Укрепив на насадке полученную заготовку внутри наружной трубки, ее впаи­ вают известным способом. Пропаивая, нужно следить, чтобы про­

волока плотно впаялась в стекло и не пережглась. Закончив все операции по спайке, горячую заготовку помещают в заранее разо-

готовки а внутренним спаем через стенку дна; ж—готовый прибор; /С —линии отреза.

гретую печь для отжига стекла. После отжига проволоку раство­ ряют в азотной кислоте. Время травления 10—12 ч.

Если требуется получить большие отверстия (3,4 MM и т. д.)

по кольцу спая, то их высверливают по краю тарелочки на при­ тирочном станке, а затем впаивают тарелочку обычным спо­

собом.

Пропаивание тарельчатых спаев с использованием внешней сту­

пенчатой заготовки. Предположим, что нам нужно изготовить при­ бор, который схематично представлен на рис. 46, ж. Прежде всего в соответствии с числом внутренних трубок, их размерами и раз­

мерами зазоров между ними подбирают трубки (рис. 46, б, в).

Термостатируемая рубашка прибора будет образована широкой частью заготовки (а) и трубкой (б), диаметр которой должен быть меньше диаметра заготовки на 8—10 мм. Во вторую трубку (б) методом тарельчатого спая впаивают укрепленные на насадке две трубки (в). Затем все три спаянные трубки (г) обрезают в местах, соответствующих заданным размерам (линии К), и полу­ ченные после обреза края развертывают тарелочкой (д). Край

тарелочки должен быть не менее 4—5 мм. Один из концов внеш­ ней широкой трубки (рис. 46, а) осаживают ступеньками на

обкатке. Ступеньки должны соответствовать развернутым tкраям спаянных трубок (а и <3). Другой конец внешней трубки обре­ зают.

Внутрь ступенчатой заготовки (на насадке) вставляют ранее спаянные между собой три трубки так, чтобы их развернутые края расположились напротив вогнутых частей ступенек. Сначала простым внутренним спаем соединяют внешнюю трубку с первой вставленной и таким образом получают нижнюю часть термостатируемой рубашки (рис. 46, е). После отжига в печи и охлажде­ ния продолжают работу. На узком резком пламени последова­ тельно пропаивают тарельчатыми спаями все три верхние трубки и припаивают боковые отводы. Все изделие подвергают отжигу. Этим способом изготавливают некоторые диффузионные насосы,

озонаторы, головки ректификационных колонн и т. д.

§ 34. Дьюаровский спай

Дьюаровский спай — это соединение внутренней и наружной трубок по торцам. Нагляднее всего разобрать получение дьюаров-

ского спая на примере изготовления цилиндрического стеклян­

ного сосуда Дьюара.

Сосуд Дьюара состоит из двух цилиндрических круглодонных стаканов (или двух колб), вставленных один в другой и спаянных по торцам. (Внутренняя стенка наружного стакана и наружная стейка внутреннего стакана обычно посеребрены.)

Для изготовления такого сосуда прежде всего подбирают трубки заданных диаметров. Из одной, более узкой, делают ци­ линдр с округленным дном—это заготовка для внутреннего ста­

кана. Из второй, более широкой, трубки делают цилиндр той же формы, но к центру округленного дна припаивают трубку, кото­ рая будет служить державой, через которую будет проводиться дутье (а впоследствии серебрение и откачка воздуха из простран­

ства между стенками стаканов). Край заготовок отрезают на электрорезке по месту, отмеченному в соответствии с заданным размером сосуда. Внутренний стакан всегда немного короче на­ ружного. Обрезанные края должны быть очень ровными, от этого зависит прочность и красота будущего спая.

Затем с помощью развертки (конусообразной или плоской)

развертывают край обрезанного торца внутреннего цилиндра так, чтобы развернутый край доходил до половины зазора между стен­ ками цилиндров. После остывания внутренний цилиндр, сцентри­ ровав, закрепляют в наружном. Развернутый край внутреннего цилиндра должен расположиться ниже края наружного цилиндра на величину зазора между стенками последнего и развернутым краем первого. Разогрев в пламени край наружного цилиндра до размягчения, его завертывают на обкатке до соединения с краем внутреннего цилиндра. Место соединения должно быть плотным, без отверстий. На резком узком пламени место соединения краев

100