Kiểm tra chất lượng chai thủy tinh - lỗi

Có nhiều loại khuyết tật trong chai thủy tinh, có thể tóm tắt thành hai loại: khuyết tật ở thân thủy tinh và khuyết tật trong quá trình đúc chai thủy tinh. Khuyết tật của thủy tinh có liên quan chặt chẽ đến các khâu sản xuất khác nhau, chẳng hạn như chế biến nguyên liệu thô, chuẩn bị vật liệu theo mẻ, nấu chảy, làm trong, đồng nhất, làm nguội, đúc và các quy trình sản xuất khác. Dung sai khuyết tật của thủy tinh phụ thuộc vào mục đích của sản phẩm. Nói chung, không được phép có nhiều khuyết tật rõ ràng trong sản phẩm thủy tinh, nếu không sẽ ảnh hưởng đến chất lượng hình thức của thủy tinh, làm giảm tính đồng nhất và khả năng truyền sáng của thủy tinh, làm giảm độ bền cơ học và độ ổn định nhiệt của thủy tinh, gây ra một số lượng lớn chất thải và sản phẩm lỗi.

Do sự hiện diện của các tạp chất khác nhau trong thân thủy tinh, tính đồng nhất của thân thủy tinh bị phá hủy, được gọi là khuyết tật trong thân thủy tinh. Theo trạng thái khác nhau của chúng, chúng có thể được chia thành ba loại: bọt khí (tạp chất khí), đá (tạp chất rắn), vệt và nốt (tạp chất thủy tinh), là các khuyết tật bên trong.

(1) Bong bóng trong thủy tinh bong bóng là tạp chất khí có thể nhìn thấy được, được tạo thành từ nhiều loại khí trong thủy tinh. Chúng không chỉ ảnh hưởng đến chất lượng hình thức của sản phẩm thủy tinh mà quan trọng hơn là ảnh hưởng đến độ trong suốt và độ bền cơ học của thủy tinh.
Bong bóng có thể được chia thành các bong bóng màu xám (đường kính<0.2mm) and bubbles (diameter >0.2mm) theo kích thước của chúng; hình dạng của chúng cũng đa dạng, bao gồm hình cầu, hình elip và hình tuyến tính. Các bong bóng thường chứa O2, N2, CO, CO2, SO2, oxit nitơ và hơi nước.
Theo nguyên nhân tạo ra bọt khí khác nhau, chúng có thể được chia thành: bọt khí chính (bong bóng còn sót lại trong vật liệu mẻ), bọt khí thứ cấp, bọt khí bên ngoài, bọt khí chịu lửa và bọt khí do sắt kim loại gây ra.
Sau khi quá trình làm trong thủy tinh kết thúc, thường có một số bọt khí không thoát ra hoàn toàn và vẫn còn trong thủy tinh. Những bọt khí này được gọi là bọt khí sơ cấp. Nguyên nhân chính tạo ra bọt khí sơ cấp là do quá trình làm trong kém. Trong sản xuất, có thể áp dụng nhiều phương pháp khác nhau để tăng tốc độ thoát khí, chẳng hạn như tăng nhiệt độ nóng chảy, giảm độ nhớt của chất lỏng thủy tinh, giảm áp suất lò nung và điều chỉnh lượng chất làm trong phù hợp.
Do thay đổi điều kiện quy trình trong lò nung, trong quá trình đúc thủy tinh trong suốt xuất hiện bọt khí (bọt tro), được gọi là bọt khí thứ cấp. Sự hình thành bọt khí thứ cấp có liên quan chặt chẽ đến quá trình nấu chảy thủy tinh, chủ yếu là do các yếu tố vật lý và hóa học.
Bản thân vật liệu chịu lửa có độ xốp nhất định, các lỗ rỗng thường chứa khí. Khi vật liệu chịu lửa tiếp xúc với thủy tinh lỏng, thủy tinh lỏng bị hút vào do tác động mao dẫn của các lỗ rỗng, và khí trong các lỗ rỗng bị ép vào thủy tinh lỏng. Ngoài ra, các tạp chất như carbon, sắt và titan có trong vật liệu chịu lửa hoặc kim loại sau khi ăn mòn sẽ xâm nhập vào chất nóng chảy và tạo ra bọt khí.
Khí hấp thụ trên bề mặt kính vỡ và các vật chất lạ do con người mang theo như bụi, tro than, dầu và các tạp chất rắn, lỏng khác sẽ đi vào thủy tinh nóng chảy và tiếp xúc trực tiếp với thủy tinh lỏng tạo thành bọt khí.

(2) Đá Đá là khuyết tật nguy hiểm nhất trong thân thủy tinh. Chúng là tạp chất rắn dạng tinh thể xuất hiện trong thân thủy tinh và có tác động nghiêm trọng đến hình thức và tính đồng nhất quang học của sản phẩm thủy tinh. Ngoài ra, do hệ số giãn nở của đá và thủy tinh xung quanh khác nhau, ứng suất cục bộ được tạo ra trên giao diện của thủy tinh, làm giảm đáng kể độ bền cơ học và độ ổn định nhiệt của sản phẩm, thậm chí khiến sản phẩm tự động vỡ.
Các loại đá khác nhau có thành phần hóa học và khoáng chất khác nhau. Theo nguyên nhân hình thành, đá được chia thành các loại sau: đá mẻ (các hạt chưa tan chảy); đá chịu lửa; đá kết tinh; tạp chất sunfat (tạp chất kiềm); "đốm đen" và chất ô nhiễm lạ.
Đá mẻ là các hạt thành phần chưa nóng chảy của mẻ. Trong hầu hết các trường hợp, đó là các hạt thạch anh, có màu trắng. Các cạnh của nó trở nên tròn do hòa tan dần dần và bề mặt của nó thường có các rãnh. Có một vòng không màu có hàm lượng SiO2 cao xung quanh các hạt thạch anh. Nó có độ nhớt cao và không dễ khuếch tán, thường dẫn đến sự hình thành các gân thô. Sau khi ở trong phần nhiệt độ cao trong một thời gian dài, các hạt thạch anh sẽ dần dần biến đổi thành các tinh thể cristobalite và tridymite.
Đá chịu lửa được tạo ra do nhiệt độ cao trong thời gian dài của ống khói lò và thành ngực của lò nấu chảy, và tác động của khí kiềm, bay kiềm và các chất dễ bay hơi khác, tạo thành lớp men trên bề mặt vật liệu chịu lửa. Do tính lưu động và sức căng bề mặt của nó, các giọt được hình thành dần dần. Khi các giọt thủy tinh tạo ra đạt đến trọng lượng và độ nhớt nhất định, chúng rơi từ ống khói vào chất lỏng thủy tinh để tạo thành đá. Ngoài ra, vật liệu chịu lửa tiếp xúc với chất lỏng thủy tinh bị ăn mòn và bong ra ở nhiệt độ cao trong thời gian dài và được trộn vào các sản phẩm thủy tinh để tạo thành đá.
Đá kết tinh là do thành phần hóa học không đồng đều của thủy tinh khiến chất lỏng thủy tinh kết tinh khi duy trì ở nhiệt độ thuận lợi cho sự hình thành và phát triển của tinh thể trong thời gian dài. Đá kết tinh thường xuất hiện ở ranh giới giữa hai pha.
Đá tạp chất sunfat là do sunfat có trong thủy tinh nóng chảy vượt quá lượng có thể hòa tan trong thủy tinh, sẽ tách ra thành xỉ dưới dạng sunfat và đi vào sản phẩm hoàn thiện. Đá tạp chất và đá đen có nguồn gốc trực tiếp hoặc gián tiếp từ vật liệu mẻ. Chúng cũng có thể được hình thành do sự đưa vào của crom, sắt, niken, v.v. do thao tác bất cẩn, gây ra khuyết tật cho thân thủy tinh.

(3) Vệt và nốt sần Các tạp chất thủy tinh không đồng nhất trong phần thân chính của thủy tinh được gọi là vệt và nốt sần. Chúng khác với phần thân chính của thủy tinh về thành phần hóa học và tính chất vật lý. Chúng tạo ra ứng suất trên chai và ảnh hưởng đến chất lượng và cấp độ của sản phẩm. Đối với chai và lọ thủy tinh nhẹ, ảnh hưởng của vệt trên khuôn đúc đặc biệt đáng kể và là khuyết điểm chính của chai nhẹ.
Về mặt hình thức, các vệt và nốt sần nhô ra ở nhiều mức độ khác nhau trên thân chính của kính, phân bố bên trong kính hoặc trên bề mặt kính. Chúng có thể không màu, xanh lục hoặc nâu. Hầu hết chúng có hình dạng sọc, nhưng cũng có những đường và sợi đầy đủ, và đôi khi chúng giống như cục u và nhô ra.
Theo các nguyên nhân khác nhau gây ra hiện tượng này, các vệt và nốt sần có thể được chia thành bốn loại: nóng chảy không đều, giọt thủy tinh lò nung, xói mòn vật liệu chịu lửa và nóng chảy đá.
Trong quá trình nóng chảy của chất lỏng thủy tinh, thông qua tác động của giai đoạn "đồng nhất hóa", các bộ phận khác nhau trong quá trình nóng chảy khuếch tán vào nhau và loại bỏ sự không đồng đều. Nếu vật liệu mẻ không được trộn đều hoặc nhiệt độ nóng chảy không ổn định, hệ thống nhiệt độ đồng nhất bị phá hủy, quá trình đồng nhất không hoàn hảo và chất lỏng thủy tinh trong vùng đóng băng tham gia vào dòng chảy chất lỏng, dẫn đến sự xuất hiện của các sọc và nốt sần.
Do sự bay hơi và phân hủy của các chất dễ bay hơi trong hỗn hợp nóng chảy, hàm lượng silica trên bề mặt hỗn hợp nóng chảy tăng lên. Hoặc do các giọt dư có độ nhớt cao rơi vào thân thủy tinh, thành phần hóa học của nó khác với thành phần hóa học của thủy tinh chính và nó khuếch tán rất chậm trong hỗn hợp nóng chảy thủy tinh, cũng sẽ hình thành các sọc và nốt sần.
Thủy tinh nóng chảy ăn mòn vật liệu chịu lửa, và phần bị ăn mòn có thể rơi vào thân thủy tinh ở trạng thái kết tinh để tạo thành đá. Cũng có thể tạo thành các chất thủy tinh hòa tan trong thân thủy tinh. Loại sọc và nốt sần này là loại đá phổ biến nhất. Dưới tác động của thủy tinh nóng chảy trong thân thủy tinh, đá dần dần hòa tan ở các tốc độ khác nhau. Thân thủy tinh sau khi đá hòa tan vẫn có thành phần hóa học khác với thủy tinh chính, tạo thành các nốt sần hoặc sọc.