[发明专利]一种高效高精度的石英玻璃管成形工艺

说明书

一种高效高精度的石英玻璃管成形工艺，包括如下步骤：（1）喂料：将石英玻璃把棒的上端通过密封固定装置（1）固定在喂料装置（2）上，所述石英玻璃把棒的下端固定在空心的圆柱体石英玻璃坯料上端，控制系统（3）驱动喂料装置（1）以3‑4mm/min的速度垂直向下运动并且驱动气泵（4）通过石英玻璃把棒向圆柱体石英玻璃坯料管内持续通入气体以来调节圆柱体石英玻璃坯料管的管内气压；（2）加热：所述加热装置（5）在控制系统（3）控制保持温度设置在2000‑2100℃；（3）拉管。本发明所述的高效高精度的石英玻璃管成形工艺，操作弹性大，有效地提高了石英玻璃管成形效率及质量，提高了石英玻璃管的几何参数及其精度，应用前景广泛。

技术领域

本发明属于石英玻璃管成形技术领域，具体涉及一种高效高精度的石英玻璃管成形工艺。

背景技术

石英玻璃是由纯天然水晶、硅石和富含石英的岩提取的高纯石英或人工合成原料经过高温熔化而制得，该材料在现代技术中应用十分广泛，为光纤通信、电光源、载人航天等重要领域提供了各种各样的关键材料，在激光、半导体工业等高科技领域也广泛使用。石英玻璃是玻璃材料中性能最好的材料，有“玻璃之王的美誉。

石英玻璃管成型技术在工业革命后就有了雏形，最初只是通过电阻丝加热钼坩埚融化石英粉料，然后在模具的作用下形成各种管材、棒材。自20世纪末，石英玻璃制造技术得到了迅猛的发展，国际上各大石英玻璃公司纷纷开发新的工艺技术。目前国内各工艺生产的石英玻璃管几何精度明显落后于国外产品，主要是由于工艺技术水平落后，工艺设备精度差。当前国内连融熔制工艺的设备和技术相当于国外90年代水平，窑炉内的保温材料参差不齐，温度控制不理想，缺少现代测控技术，主要靠模具和人员经验来保证产品精度。因此，需要研发出一种适用于高效高精度的石英玻璃管成形工艺，提高石英玻璃管成形的效率、精度，具有良好的应用前景。

中国专利申请号为 CN201820282947.X公开了一种石英玻璃管成型装置，通过在机体内设置水桶，以及冷却腔内水泵的配合设置，从而能够通过水泵运作将水从导水管内抽至排水管内，通过在冷却腔内设置上卡块与下卡块，从而能够有效固定降温水帘位于冷却腔内的位置，没有对石英玻璃管成形工艺进行改进，也没有提高石英玻璃管成形的效率和精度。

发明内容

发明目的：为了克服以上不足，本发明的目的是提供一种高效高精度的石英玻璃管成形工艺，工艺简单，操作弹性大，采用PLC作为控制核心，控制精度高，控制精度达到±0.1%，反应灵敏，响应速度快，运行稳定，有利于石英玻璃管成形质量，成本更低，生产效率更高，应用前景广泛。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种高效高精度的石英玻璃管成形工艺，其特征在于，包括如下步骤：

包括如下步骤：

（1）喂料：将石英玻璃把棒的上端通过密封固定装置固定在喂料装置上，所述石英玻璃把棒的下端固定在空心的圆柱体石英玻璃坯料上端，控制系统驱动喂料装置以3-4mm/min的速度垂直向下运动并且驱动气泵通过石英玻璃把棒向圆柱体石英玻璃坯料管内持续通入气体以来调节圆柱体石英玻璃坯料管的管内气压；

（2）加热：所述圆柱体石英玻璃坯料置于加热装置内加热直至熔融状态，所述加热装置在控制系统控制保持温度设置在2000-2100℃； 所述加热装置为感应加热炉，所述感应加热炉的加热材料上设置有若干个温度传感器，所述温度传感器与控制系统连接；

（3）拉管：所述圆柱体石英玻璃坯料在重力作用下流出加热装置并且迅速固化，此时由控制系统驱动牵引轮夹住所述圆柱体石英玻璃坯料的料头，所述牵引轮匀速旋转，所述圆柱体石英玻璃坯料在牵引轮的作用下，持续从加热装置内成型得到成形后的石英玻璃管。