窗戶玻璃06 舀料與吹製

 窗戶玻璃06 舀料與吹製

今日,窗玻璃的製造方式主要有三種:一是依靠人力與肺活量吹製的傳統老方法(此法現已迅速被淘汰);二是從池爐前端連接的前爐(forehearth)直接拉製成平板薄片;三是採用美國窗玻璃公司的方法,以機械方式將其拉製並吹製成巨大的玻璃圓筒,該製程是由約翰·盧伯斯(John Lubbers)所發明。

在我們的製程中,工人們使用一次可容納製造單一大圓筒所需玻璃量(相當於能填滿一面大低音鼓的體積)的舀料勺(ladle),將熔融玻璃液從巨大的熔爐中舀出,倒入位於拉製吹製機正下方固定位置的相對較小的坩堝(pot)中。這個坩堝是可翻轉的,也就是兩面皆有工作凹槽,並安裝在小型加熱窯或拉製加熱窯中。我們每座超大型池爐皆配有十二座此類拉製窯,較小型的池爐則各配有八座。

一旦坩堝的上層凹槽盛滿熔融玻璃液,操作員便將一支帶有蘑菇狀端頭的中空吹管(blow pipe)降入玻璃液中。這支吹管懸掛於在坩堝上方豎立的導軌間垂直移動的支架上,並與伸縮供氣管相連。風壓由馬達驅動的風機提供。當吹管牢牢咬住玻璃液後,機器便緩緩將吹管升起,同時在玻璃液面處吹入少量空氣。隨著吹管升高,進氣量逐漸增加,具可塑性的玻璃便如瓶頸般以膨脹的曲線均勻擴展開來,直到達到圓筒所需的直徑。隨後,機器繼續拉升吹管,並自動調節所需的氣量,使圓筒保持均勻直徑膨脹延伸,直至達到設定的拉製長度極限。


當圓筒拉製完成後,其下端會與坩堝內的玻璃切斷;接著透過另一套機械裝置迅速將其放平至水平狀態,安放在稱為「馬架」(horse)的專用承接座上。一個圓筒剛完成,坩堝便立即翻轉,將另一側凹槽轉向上方進入拉製位置,準備承接下一杓玻璃液以製造下一個圓筒。在拉製一個圓筒的期間,加熱窯內的爐火會將前次拉製後殘留在坩堝底面的冷凝玻璃熔化清除,使其做好迎接下一筒玻璃液的準備。這使得整體作業幾乎能完全不間斷地連續進行。

宛如破土而出的巨蕈,這些巨大的圓筒自坩堝的熔融玻璃液中成形,在彷彿無形力量的驅策下,緩慢而無聲地向上伸展至極高的高度,頂端幾乎沒入廠房結構的陰影之中。成型後,它們宛如無比巨大的玻璃瓶。若想體會其體積之龐大,不妨想像一下:若將其中一個圓筒注滿牛奶,可容納 6,804 夸脫,重量約達七噸之多。

這些圓筒可製成各種不同的長度、直徑與厚度。直徑取決於通入圓筒內的氣壓,在商業生產中平均約為 30 英吋,不過我們也曾吹製出直徑達 48 英吋的圓筒。當然,坩堝的直徑直接限制了所能製作的圓筒直徑。圓筒的長度則受限於架設機械的廠房高度,以及坩堝所能容納的玻璃液量。從吹管到「底部孔端」(hole end),圓筒長度通常約為 48 英尺。厚度則由拉製速度控制,在 1/30 至 3/16 英吋之間變動。

本公司吹製工藝之優勢

我們以機械拉製與吹製圓筒的工藝,能賦予玻璃初步的退火效果,改善玻璃的物理結構,使其強度與韌性皆優於其他任何工藝製造的窗玻璃。它能確保玻璃厚度均勻一致,遠遠勝過人工吹製法,且在各方面均足以媲美任何其他工藝所生產的產品。

截端(Capping)

當大圓筒放置於馬架上後,頂端(或稱端帽 cap)以及「孔端」的任何不規則部位均會被截除,接著利用電熱絲將圓筒其餘部分切成所需長度的筒段。此一步驟稱為「截端」(Capping)。

剖開(Splitting)

為替下一階段的工序(展平)做準備,工人會利用電熱烙鐵、電熱絲或鑽石剖開工具,將大圓筒筒段沿縱向切成所需尺寸的弧片。此一步驟稱為「剖開」(Splitting)或「裂開」(Cracking-open)。若圓筒直徑較小,筒段通常只需沿縱向剖開一道裂縫即可,無需分割成多個弧片。

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