玻璃委員會(huì)技術(shù)專家 趙民生 高級(jí)工程師

我們?cè)跍y(cè)試玻璃瓶時(shí)，常發(fā)現(xiàn)在進(jìn)行冷熱驟變（ThermalShock）與內(nèi)壓力（Internal Pressure）測(cè)試時(shí)有瓶底破裂的現(xiàn)象，（沈陽(yáng)金銳刀片）人們往往會(huì)納悶：瓶底有足夠的厚度（一般均為瓶身的二倍），再看看瓶底也是無(wú)毛刺無(wú)裂紋，為什么厚厚的瓶底承受不了內(nèi)壓力會(huì)破裂？是瓶底在成形過(guò)程中出現(xiàn)了什么差錯(cuò)？看似平整光滑的瓶底到底潛在著什么隱蔽的缺陷。就此問(wèn)題淺談本人的看法。

眾所周知，初型模與悶頭二者組成了整個(gè)初模的模腔，悶頭是初模的底模。二者組成是一整體的，現(xiàn)代加工的悶頭與初模其配合也可謂是嚴(yán)絲合縫。見圖一。

    圖一 初模與悶頭組成初模腔室

問(wèn)題來(lái)自于悶頭與初模上部它們之間的溫度差。

悶頭在第一動(dòng)作撲氣時(shí)悶頭隔著漏斗處在初模的上方，它完全沒有接觸到玻璃液，（沈陽(yáng)三環(huán)剪刀片）并沒有被加熱且在撲氣的作用下還有冷卻作用，它僅僅只在悶頭第二動(dòng)作倒氣封底時(shí)，才接觸到玻璃液，但時(shí)間相對(duì)較短，（一般為100°左右），而大部分時(shí)間悶頭上升擺出，脫離了制瓶高溫區(qū)，由此它溫度必然較低見圖二左（288℃），而初模則反之受料時(shí)間長(zhǎng)，從落料開始直到初模開（為200°左右），它一直包裹著玻璃料滴，因此溫度居高（398.1℃），見圖二右：悶頭與初模的溫差達(dá)110.1℃。

圖二 悶頭與初模內(nèi)腔的溫度

試想：一團(tuán)溫度高達(dá)1100℃的料滴，它猛然接觸到冷的悶頭，料滴表面溫度必然驟降形成硬皮料。（金銳剪刀片）此料與初模出來(lái)的料必產(chǎn)生了溫度差，二者的玻璃液在重?zé)岷驼禋庾饔孟虏]有完全熔在一起（Baffle Match does not Fuse together），必會(huì)產(chǎn)生間隙，肉眼觀察即為瓶底的悶頭印。當(dāng)然以上圖二的溫差僅是一個(gè)例子，此溫差與制瓶機(jī)機(jī)速、品種和初模冷卻等均有關(guān)聯(lián)。

二者料胚熔化就像和面一樣，要將二塊不同水分的面團(tuán)揉合并形成一塊新面團(tuán)，顯然是十分困難的，二者之間的面團(tuán)必會(huì)有間隙。又如二條河流由于含沙量或比重等不同，在匯合處呈現(xiàn)出一條明顯的分界線，所謂涇渭分明，見圖三。

  圖三 有溫差料胚二者不能充分熔合，涇渭分明

這就是悶頭與初模 “溫差”所帶來(lái)的瓶底隱患。

圖四 悶頭印破裂并延伸

由此聯(lián)想到玻璃廠流傳的一小故事：說(shuō)一制瓶車間臨車道的一玻璃窗玻璃破碎，（供料機(jī)剪刀片）冬季的冷風(fēng)吹進(jìn)車間，正巧直吹到制瓶機(jī)的某組的悶頭擺出的位置處，該悶頭被吹“冷”，結(jié)果在冷端檢驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)不少瓶底爆裂的玻璃瓶，幾經(jīng)分析查找最后其原因是：該機(jī)組悶頭與初模產(chǎn)生了較大的溫差所致。暫不評(píng)價(jià)此故事的真?zhèn)?，單從制瓶角度?lái)看，悶頭溫度下降確是增加了它與初模的溫度差。

如果二者溫差過(guò)大，它會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力（InternalStress），部分玻璃瓶廠有過(guò)此類瓶的經(jīng)歷，它竟會(huì)在退火窯內(nèi)爆裂。

客觀地說(shuō)由于吹&吹法成形工藝的特殊性，悶頭與初模二者的溫差是不可避免的，問(wèn)題是我們?nèi)绾慰闯鏊拇嬖谝约岸啻蟮臏夭钍悄軌蚪邮艿?。?duì)于受震動(dòng)、有內(nèi)壓要求、有高溫清洗以及巴氏高溫消毒的玻璃瓶更要注意。

1. 用溫度測(cè)量?jī)x器測(cè)出悶頭與初模的溫度，并且記錄下長(zhǎng)期測(cè)量分析后，（沈陽(yáng)剪刀片）技術(shù)人員應(yīng)對(duì)某一品種制定出二者溫差能接受的最大值，參考圖二所示。

2.肉眼觀察玻璃瓶瓶底的分布情況，一般由于溫差的存在它在瓶底有一深深的悶頭?。―eep Baffle Mark），對(duì)已爆裂的瓶底要進(jìn)行綜合分析。

3.檢查悶頭擺出的位置處是否有冷風(fēng)吹等問(wèn)題。

根據(jù)觀察檢查的情況可改進(jìn)：

1.加強(qiáng)與延長(zhǎng)在成模中的重?zé)釙r(shí)間和效果，它可減少溫差并淡化悶頭印，

2.打保溫孔：其方法是在悶頭處鉆一圈保溫孔（Heat Pocket）。使悶頭的溫度有所提高。從而可以降低玻璃液的粘度值，增加玻璃液的流動(dòng)性，在重?zé)崤c正吹氣倒氣的作用下，使悶頭處的玻璃液與初模相二者熔合減少悶頭印。鉆保溫孔示意圖如圖五。

圖五 鉆保溫孔示意圖

此保溫孔鉆的深度要根據(jù)悶頭的形狀而定，其孔距悶頭的內(nèi)腔一般在十毫米左右?？滓獓鴲烆^鉆一圈?？讖揭话阏莆赵?~6毫米左右，再在此孔上擴(kuò)鉆直徑大于它的平臺(tái)階，蓋上一小鐵堵頭，用電焊將其焊封，形成一個(gè)一個(gè)的保溫空穴，利用空穴中的不流動(dòng)的空氣，起到隔熱保溫的作用。

3.悶頭選用銅質(zhì)合金材料，它散熱快吸熱也快（但成本高）。

4.在一些特殊的情況可適當(dāng)加熱，如在機(jī)速慢制造特別的玻璃瓶可以在悶頭擺出的位置處，放置一煤氣小管燃燒后對(duì)悶頭進(jìn)行加熱。

其中的1，2條基本無(wú)投資成本的，特別是第2條成本低效果較好，對(duì)其他制瓶工藝影響也小，玻璃瓶工廠如需值得一試。

以上僅是本人在實(shí)踐工作中的體會(huì)，不妥之處望指正。