Способ обнаружения дефектов в листовом стекле

008773 Изобретение относится к способам определения однородности стекла и может быть использовано для контроля качества стеклянных изделий, применяемых в различных областях народного хозяйства. Обнаружение дефектов в стекле в настоящее время остается актуальной задачей, поскольку предъявляются повышенные требования к качеству исходного стекла, используемому в дальнейшем для изготовления сложных и дорогих стеклоизделий. Известен способ обнаружения дефектов в стекле оптическим путем (1), включающий пропускание двух монохроматических лучей - первого через измерительную кювету, заполненную смесью порошка исследуемого стекла с иммерсионной жидкостью, и второго через сравнительную кювету, заполненную просто иммерсионной жидкостью, при нагревании, в которую помещена пластина из исследуемого стекла, толщину (h) которой определяют по формулеh=(:)z 3 где- плотность стекла, г/см , - рабочий объем кюветы, см 3, - насыпной вес порошка, г,z - толщина кюветы,после чего измеряют зависимость светопропускания от температуры, по которой судят о показателе однородности стекла. Очевидно, что для определения степени однородности стекла этот метод весьма трудоемок и сложен. Известен также метод обнаружения дефектов в прозрачных материалах, в том числе и в стекле, с помощью сканирования (2). Контролируемый материал исследуют с помощью электромагнитного излучения определенной длины волны, которая регулируется в зависимости от глубины проникновения в материал и вида контроля материала. Интенсивность излучения, отражаемого дефектами на поверхности или внутри прозрачного материала, измеряется и обрабатывается. Для исследования может использоваться видимый свет либо ультрафиолетовое или инфракрасное излучение. Устройство для обнаружения дефектов содержит лазер, транспортирующую ленту, на которой находится контролируемый материал,быстро вращающееся колесо с зеркальцами, с помощью которого световой луч с большой скоростью пробегает по материалу, и оптический датчик, связанный с блоком обработки. Способ и устройство предназначены, главным образом, для обнаружения инородных тел или пузырьков в стекле. Этот способ и устройство для его осуществления обеспечивают достаточную точность обнаружения дефектов на поверхности прозрачного материала, в частности стекла, но не позволяют более точно и быстро найти дефекты внутри стекла. Наиболее близким по технической сущности является способ выявления и оценки дефектов в листовом стекле (3) с помощью лазерного луча. На лист стекла направляют световой пучок, перпендикулярный лазеру, совершающему возвратно-поступательное движение также перпендикулярно направлению движения листового стекла. Находящиеся в стекле дефекты рассеивают свет как в направлении проникновения пучка через стекло, так и обратно отражением на стекло. Рассеянный свет становится видимым на экране или выявляется фотоэлектрическим путем с целью определения наличия и природы дефектов стекла. Недостатком такого способа является то, что нельзя ни оценить анизотропию стекла, ни определить микронапряженные участки в массе стекла. Предлагаемое техническое решение позволяет оценивать качество исходного стекла оперативно и за один акт измерения с высокой точностью. Сущность изобретения заключается в том, что дефекты в стекле, а также локальные микронапряжения в массе стекла определяют за счет проявления выпуклых или вогнутых пятен и линейных полос в плоскости торцевой поверхности сквозного реза стеклянных пластин лазерным лучом, как результат взаимодействия равномерных растягивающих напряжений в процессе термораскалывания стекла и микронапряжений химических неоднородностей или включений. Пример осуществления способа: образец стекла размером 500 х 500 мм и толщиной 5 мм визуально осмотрели и не обнаружили в нем какие-либо дефекты, разрезали на 25 частей лазерным лучом и методом симметричного изгиба определили прочность, причем отметили, что перепад прочности сырого стекла составлял от 8 до 250 МПа, а для травленого (методом пластификации)300-2800 МПа. Это говорит о наличии дефектов в структуре стекла. Термораскалывание происходит при встрече плоскости растягивающих напряжений с участком (в массе стекла), содержащим либо химическую неоднородность, либо локальные напряжения, либо включения. Каждая макронеоднородность вызывает изменение плоскостности реза за счет иной прочности участка стекла или сложения и вычитания напряжений. Последующее фотографирование любым фотоаппаратом плоскости реза обнаруживает или не обнаруживает неоднородность стекломассы за счет выпуклостей или впадин в поверхности торца стекла. Сущность изобретения поясняется прилагаемым чертежом (фиг. 1), где 1 - трещина, 2 - лазерный пучок облучения, 3 - направление резки, х -расстояние между краем трещины и пучком облучения. На фиг. 2 а) показано высокое качество стекла, без единого включения, а на в) отчетливо видно на-1 008773 личие дефектов. Проведенные нами измерения показали, что предложенное техническое решение позволяет оперативно и эффективно обнаружить дефекты внутри стекла в пределах всего светового диаметра луча за одно измерение. Достигнутая точность исследований составляет 99%, она ограничена только точностью расположения лазерного луча. Предлагаемый способ и устройство для обнаружения степени однородности стекла были апробированы при контроле стекла, предназначенного для изготовления многослойных изделий конструкционной оптики. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ обнаружения дефектов в листовом стекле с использованием лазерного излучения и последующей визуализации или фотографирования, отличающийся тем, что дефекты, а также локальные микронапряжения в массе стекла определяют за счет проявления выпуклых или вогнутых пятен и линейных полос в плоскости торцевой поверхности сквозного реза стеклянных пластин лазерным лучом, как результат взаимодействия равномерных растягивающих напряжений в процессе термораскалывания стекла и микронапряжений химических неоднородностей или включений.