用于生产玻璃纤维喷嘴的方法以及玻璃纤维喷嘴技术

本发明专利技术涉及一种用于生产玻璃纤维喷嘴的方法，该方法包括以下步骤：A)提供或生产包含第一材料的基板(81)，其中第一材料对玻璃熔体具有化学抗性并且是弥散强化的，B)将由第二材料制成的至少一个管(82,92)打印到基板(81)的一个侧面上，其中至少一个管(82,92)在每种情况下包括至少一个馈通件(84,94)，并且其中第二材料对玻璃熔体具有化学抗性，C)在基板(81)中产生至少一个通道(80)，其中穿过基板(81)的至少一个通道(80)在每种情况下按以下方式连接到至少一个管(82,92)中的一个管的至少一个馈通件(84,94)中的至少一个馈通件：穿过基板(81)的至少一个通道(80)中的每个通道与至少一个管(82,92)中的相关联的管(82,92)的至少一个馈通件(84,94)中的至少一个馈通件形成玻璃熔体可透过的共同线，该线引导穿过基板(81)并且穿过相关联的管(82,92)，并且其中基板(181)是使用与用于至少一个管(82,92)的方法不同的方法生产的。本发明专利技术还涉及一种用于生产玻璃纤维的玻璃纤维喷嘴和一种用于生产玻璃纤维的方法。纤维的方法。纤维的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于生产玻璃纤维喷嘴的方法以及玻璃纤维喷嘴
[0001]本专利技术涉及一种用于生产玻璃纤维喷嘴的方法。本专利技术还涉及一种玻璃纤维喷嘴和一种用于生产玻璃纤维的方法。
[0002]用于拉制技术玻璃纤维的玻璃纤维喷嘴可以通过将玻璃熔体浇注穿过玻璃槽的基板中的开口来生产。为此，玻璃纤维喷嘴可以由具有穿孔基板的箱形结构焊接在一起，其中将具有圆柱形或圆锥形形式的管或所谓的尖端焊接到基板的孔中。特定的管几何形状是有利的，但在一些情况下仅用常规方法难以生产。玻璃纤维喷嘴配备有至多8,000个管(尖端)。液体玻璃(或玻璃熔体)通过这些管穿过玻璃纤维喷嘴。玻璃的冷却产生固体玻璃纤维。管对玻璃纤维的质量和玻璃纤维喷嘴的使用寿命具有显著影响。
[0003]US 2016/0312338 A1公开了一种由铂
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铑合金制成的玻璃纤维喷嘴，其中多个尖端被布置在基板(“衬套”)的一个侧面上。在这种情况下，尖端被布置在穿过基板并延伸出基板的多个通道上。玻璃熔体可以流动穿过通道和尖端以生产玻璃纤维。尖端被焊接在基板上，或者与基板成一体或与基板一起生产。尖端应由与基板相同的材料构成。具有尖端和通道的基板的一体式生产是复杂的。此外，在此类生产中，基板不能通过轧制来实现基板的刚性和耐久性的改善。在将尖端焊接到基板的通道中或焊接到通道上的情况下，焊接连接是玻璃纤维喷嘴的薄弱点。此外，所有的尖端必须被单独地焊接到基板上，这是很耗时的。焊接可导致尖端内部的几何形状发生不希望的变化，这影响玻璃纤维的特性。此外，生产非常复杂。特别是在尖端要精确定位的情形下。由于所使用的材料和所需的材料特性，尖端的内部形状通常是非常有限的。在一体式生产中，可以轧制厚基板，可以形成尖端(压制板)，然后可以将背面研磨至目标厚度。此处的缺点是材料的大量使用和相关的高成本。
[0004]本专利技术的目的是克服现有技术的缺点。具体地，发现了一种生产和提供玻璃纤维喷嘴的方法，该方法尽可能廉价并且同时还允许实现管的不同几何形状。此外，玻璃纤维喷嘴必须不仅相对于玻璃熔体而且相对于使用期间的高温是稳定的。管的冷却应该是可以受控的，使得玻璃纤维喷嘴可以在其必须被完全更换或至少修理之前尽可能长时间地使用。玻璃纤维喷嘴应该能够生产适用于特定应用的新型玻璃纤维。
[0005]本专利技术的目的通过一种用于生产玻璃纤维喷嘴的方法来实现，该玻璃纤维喷嘴被提供用于由玻璃熔体生产玻璃纤维，该方法包括以下步骤：
[0006]A)提供或生产包含第一材料的基板，其中第一材料对玻璃熔体具有化学抗性并且是弥散强化的，
[0007]B)将由第二材料制成的至少一个管打印到基板的一个侧面上，其中该至少一个管在每种情况下包括至少一个馈通件，并且其中第二材料对玻璃熔体具有化学抗性，
[0008]C)在基板中产生至少一个通道，其中穿过基板的至少一个通道在每种情况下按以下方式连接到至少一个管中的一个管的至少一个馈通件中的至少一个馈通件：穿过基板的至少一个通道中的每个通道与至少一个管中的相关联的管的至少一个馈通件中的至少一个馈通件形成玻璃熔体可透过的共同线，该线引导穿过基板并且穿过相关联的管，并且其中基板是使用与用于至少一个管的方法不同的方法生产的。
[0009]当谈到玻璃纤维喷嘴时，管通常也被称为尖端。因此该至少一个管可以是至少一
个尖端。
[0010]在这种情况下，管被理解为是指具有一般几何形状的管。管决不限于圆柱形或旋转对称的几何形状。例如，管也可以具有圆环形状(环形)，也可以具有椭圆形横截面。具体地，至少一个管中的至少一个馈通件可以具有影响玻璃熔体在至少一个馈通件中流动和通过至少一个馈通件流动的几何形状。例如，流动玻璃熔体的旋转可以通过至少一个馈通件的内部形状来实现。管的几何形状以及由此形成的纤维的几何形状不必在底板表面上保持恒定。管的形状可以在尺寸方面以及形状和几何形状方面有所不同。
[0011]作为适当调整的结果，可以实现更均匀的熔体出口和更低的热波动，并且可以在从片材或从槽流出时产生不同的纤维几何形状。
[0012]根据本专利技术，该至少一个管可以在至少一个馈通件中具有收缩部或加宽部。然后，收缩部可以用作喷嘴以用于喷射玻璃熔体以生产玻璃纤维。加宽部可影响流动行为，特别是玻璃熔体的流速。
[0013]第二材料是与第一材料不同的材料。
[0014]优选地，在步骤B)中使用粉末状第二材料或线状第二材料，特别优选粉末状第二材料。
[0015]根据本专利技术，粉末状第二材料可以优选地具有小于50μm的平均粒度。可以优选地用200μm或更小的筛分粒级，特别优选地用100μm至50μm的筛分粒级，非常特别优选地用50μm的筛分粒级对粉末状第二材料进行筛分以限制粒度。线状第二材料优选地具有小于200μm，优选地小于50μm的直径。
[0016]步骤C)可优选地在步骤B)之前或在步骤B)之后进行。
[0017]根据本专利技术，基板可以是片材，优选金属片材，特别优选由贵金属或贵金属基合金制成的片材，非常特别优选由铂或铂基合金或铂
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铑合金制成的片材，尤其优选由PtRh10合金制成的片材。
[0018]第一材料优选地为氧化物弥散硬化铂(DPH)或氧化物弥散硬化铂
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铑合金，非常特别优选氧化硬化PtRh10。
[0019]在根据本专利技术的方法中，可以规定，基板不是使用激光熔融方法、激光烧结方法、电子束熔融方法或电子束烧结方法生产的。在根据本专利技术的方法中，还可以规定，基板不是使用分层3D打印方法生产的。
[0020]因此，可以用相对于温度和化学环境特别稳定的方式来设计基板。此外，还可以使用比上述方法更节省成本的方法来生产基板。
[0021]此外，步骤A1)可被提供用于在步骤A)之前执行：
[0022]A1)使用包括熔体铸造和/或轧制，特别是熔体铸造和随后轧制的方法生产基板。
[0023]使用该方法也可以生产特别稳定和耐高温的基板，其中可以同时对至少一个管使用不同的打印方法。
[0024]此外，可以规定，将弥散强化的，特别是氧化物弥散硬化金属材料用作第一材料，其中第一材料界定与玻璃熔体接触的所有表面。
[0025]此外，可以规定，将用陶瓷颗粒，特别是用陶瓷ZrO2颗粒弥散强化的弥散强化贵金属或弥散强化贵金属合金用作弥散强化金属材料。
[0026]还可以规定，将铂或铂
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铑合金用作第一材料，该铂或铂
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铑合金中的每一者是用
陶瓷颗粒、用氧化物颗粒或用陶瓷ZrO2颗粒进行氧化物弥散硬化的。优选地使用弥散强化的PtRh10合金。
[0027]陶瓷颗粒，特别是氧化物或ZrO2颗粒优选地分布在第一材料的金属基体中，以便实现弥散强化。氧化物弥散强化合金优选地用作弥散强化第一金属材料。
[0028]通过使用该材料，可以生产在高温下稳定并且对玻璃熔体特别具有化学抗性的高密度基板，其中同时可以将具有可变的几何形状并且还具有复杂几何形状的至少一个管打印本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于生产玻璃纤维喷嘴的方法，所述玻璃纤维喷嘴被提供用于由玻璃熔体生产玻璃纤维，所述方法包括以下步骤：A)提供或生产包含第一材料的基板(1,81,111)，其中所述第一材料对所述玻璃熔体具有化学抗性并且是弥散强化的，B)将由第二材料制成的至少一个管(2,12,22,32,42,52,62,72,82,92,112)打印到所述基板(1,81,111)的一个侧面上，其中所述至少一个管(2,12,22,32,42,52,62,72,82,92,112)在每种情况下包括至少一个馈通件(4,14,24,34,44,54,64,67,74,84,94)，并且其中所述第二材料对所述玻璃熔体具有化学抗性，C)在所述基板(1,81,111)中产生至少一个通道(80)，其中穿过所述基板(1,81,111)的所述至少一个通道(80)按以下方式连接到在每种情况下所述至少一个管(2,12,22,32,42,52,62,72,82,92,112)中的一个管的所述至少一个馈通件(4,14,24,34,44,54,64,67,74,84,94)中的至少一个馈通件：穿过所述基板(1,81,111)的所述至少一个通道(80)中的每个通道与所述至少一个管(2,12,22,32,42,52,62,72,82,92,112)中的相关联的管(2,12,22,32,42,52,62,72,82,92,112)的所述至少一个馈通件(4,14,24,34,44,54,64,67,74,84,94)中的至少一个馈通件形成所述玻璃熔体可透过的共同线，所述线引导穿过所述基板(1,81,111)并且穿过所述相关联的管(2,12,22,32,42,52,62,72,82,92,112)，并且其中所述基板(1,81,111)是使用与用于所述至少一个管(2,12,22,32,42,52,62,72,82,92,112)的方法不同的方法生产的。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述基板(1,81,111)不是使用激光熔融方法、激光烧结方法、电子束熔融方法或电子束烧结方法生产的。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述基板(1,81,111)不是使用分层3D打印方法生产的。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于在步骤A)之前进行步骤A1)A1)使用包括熔体铸造和/或轧制或包括熔体铸造和随后轧制的方法生产所述基板(1,81,111)。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于将金属材料，特别是氧化物弥散强化金属材料用作所述第一材料，其中所述第一材料界定与所述玻璃熔体接触的所有表面。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于将用陶瓷颗粒或用陶瓷ZrO2颗粒弥散强化的弥散强化贵金属或弥散强化贵金属合金用作所述第一材料。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于将铂或铂
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铑合金用作所述第一材料，所述铂或铂
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铑合金中的每一者是用陶瓷颗粒、用氧化物陶瓷颗粒或用陶瓷ZrO2颗粒进行氧化物弥散硬化的。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于将用陶瓷颗粒、用陶瓷颗粒、用氧化物陶瓷颗粒或用陶瓷ZrO2颗粒进行氧化物弥散硬化的PtRh10合金用作所述第一材料。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于所述第一材料和/或所述第二材料是金属或金属合金。10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于所述第一材料和/或所述第二材料是铂或铂基合金或者铂
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铑合金或PtRh10合金。11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于在步骤A)与步骤B)之间进行步骤B1)：B1)将由所述第二材料制成的连续和/或全表面涂层打印到所述基板(1,81,111)的所述侧面上，其中在步骤B)中将所述至少一个管(2,12,22,32,42,52,62,72,82,92,112)打印到所述基板(1,81,111)的所述连续和/或全表面涂层上。12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于在步骤B)之后和在步骤C)之后进行步骤D)：D)用保护层，特别是用陶瓷保护层涂覆所述至少一个管(2,12,22,32,42,52,62,72,82,92,112)的外侧和其上打印有所述至少一个管(2,12,22,32,42,52,62,72,82,92,112)的所述基板(1,81,111)的所述侧面。13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于B)将由所述第二材料制成的管(2,12,22,32,42,52,62,72,82,92,112)打印到所述基板(1,81,111)的一个侧面上，其中所述管(2,12,22,32,42,52,62,72,82,92,112)包括至少一个馈通件(4,14,24,34,44,54,64,67,74,84,94)，以及C)在步骤B)之前或在步骤B)之后，在所述基板(1,81,111)中产生通道(80)，其中穿过所述基板(1,81,111)的所述通道(80)按以下方式连接到所述管(2,12,22,32,42,52,62,72,82,92,112)的所述至少一个馈通件(4,14,24,34,44,54,64,67,74,84,94)中的至少一个馈通件：穿过所述基板(1,81,111)的所述通道(80)与所述管(2,12,22,32,42,52,62,72,82,92,112)的所述至少一个馈通件(4,14,24,34,44,54,64,67,74,84,94)中的至少一个馈通件形成所述玻璃熔体可透过的共同线，所述线引导穿过所述基板(1,81,111)并且穿过所述管(2,12,22,32,42,52,62,72,82,92,112)。14.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其特征在于B)将由所述第二材料制成的多个管(2,12,22,32,42,52,62,72,82,92,112)打印到所述基板(1,81,111)的一个侧面上，其中所述管(2,12,22,32,42,52,62,72,82,92,112)在每种情况下具有至少一个馈通件(4,14,24,34,44,54,64,67,74,84,94)，以及C)在步骤B)之前或在步骤B)之后，在所述基板(1,81,111)中产生多个通道(80)，其中穿过所述基板(1,81,111)的所述通道(80)在每种情况下按以下方式连接到每种情况下所述管(2,12,22,32,42,52,62,72,82,92,112)中的一个管的所述至少一个馈通件(4,14,24,34,44,54,64,67,74,84,94)中的至少一个馈通件：穿过所述基板(1,81,111)的所述通道(80)在每种情况下与一个管(2,12,22,32,42,52,62,72,82,92,112)的所述至少一个馈通件(4,14,24,34,44,54,64,67,74,84,94)中的至少一个馈通件形成所述玻璃熔体可透过的共同线，所述线引导穿过所述基板(1,81,111)并且穿过所述管(2,12,22,32,42,52,62,72,82,92,112)。15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于所述第一材料具有比所述第二材料更高的耐热性和/或更高的抗蠕变性。
16.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于所述第一材料具有与所述第二材料不同的化学组成。17.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于通过选择性激光熔融(SLM)、选择性激光烧结(SLS)、选择性电子束熔融(SEBM)、激光金属沉积(LMD)、3D直接能量沉积(DED)或选择性电子束烧结(SEBS)将所述至少一个管(2,12,22,32,4...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：贺利氏德国有限两合公司，
类型：发明
国别省市：