玻璃瓶和罐：热应力和退火

玻璃瓶和罐：热应力和退火

玻璃在成型过程中与模具的接触，以及受到冷却风的作用，使玻璃迅速冷却（如在10秒内从1100℃降到600℃），玻璃内外会产生很大的温差，由于玻璃内外温差产生的应力称为热应力。（玻璃内部残留的力使分子结构处于变形状态）

热应力若不消除，会严重降低制品的机械强度和热稳定性，甚至出现自裂现象。因此，应将制品入炉升温至退火温度，保温一定时间，去除热应力后，再进行缓慢退火，使残余应力不超过一定值，以保证安全使用产品。

退火的本质是减少或消除应力并防止新应力的产生。

啤酒瓶内应力≤4，小于30.0^这.建议控制小口压吹轻量化瓶的内应力≤2级，小于15.0^这。

通过应力计可以检测产品的应力，偏光片的旋转角度对应产品的应力等级：1级 0.0^（邻）-7.4^这，2级 7.5^这-14.9^这，3级 15.0^这-22.4^这，4级 22.5^{（摄氏度）-29.9（摄氏度）}，5级 30.0(^{o）-37.4（o），以及}5级 30.0(^{o）-37.4（o）。}-29.9^这，5级 30.0^这-37.4^这。

翠绿色材质瓶底应力等级4图片

退火点Ta：表示在此温度下经过三分钟可以消除95%的应力，也叫退火温度的上限。（约555℃）

转变点Tg：介于退火点Ta和应变点Ts之间。在此温度附近，玻璃具有粘弹性，等离子体可发生粘性流动，从而消除玻璃各部分的温度梯度。（约530℃）

应变点Ts：意味着在此温度下三分钟后只能消除5%的应力，也称退火温度下限。（约515℃）

退火点Ta和应变点Ts的理论值可参考以下公式计算：

退火点Ta=0.8381×SP-44.223（℃）

应变点Ts=0.8094×SP-52.062（℃）

这里SP是玻璃的软化点，当玻璃的软化点变化时，退火点和应变点也会变化。

退火温度，指的是产品可在15分钟内消除应力的温度，一般为20比理论值低℃~30℃。钠钙玻璃的退火温度大多为510℃~550℃。

由于退火炉热电偶安装位置、插入深度、仪表情况等可能存在差异，即使是同一型号的退火炉，也要根据产品实测应力结果来设定合理的退火温度和退火速度，不要死板。

在消除应力时，通常退火温度越高，保温时间越长，效果越好。玻璃越厚，产品形状越复杂，应力越容易集中，提高退火温度、延长时间（减慢大网带速度）可消除应力。

保持大网带上的玻璃瓶罐排列整齐、间距适当，有利于应力释放。如何使玻璃瓶罐间距合适，使冷喷枪能够沉入瓶口面以下，同时又能避免大网带速度过快导致应力失效？在新建或大修时应根据成型机所生产产品的类型、规格、机速来计算选用合适的退火炉。

在生产过程中，若发现产品应力不合格，则应从退火设备及退火工艺方面查找原因。

常见原因有退火炉加热器故障、顶循环风机停止、退火温度显示不准、来料温度低、退火温度及退火曲线设置不合理、退火时间不足等。找到真实准确的原因，对策自然就有了。