ガラスボトルとジャー：熱応力と焼きなまし

成形工程において、ガラスが金型と接触したり、冷却風による急速な冷却（例えば、1100℃から600℃まで10秒で冷却される場合など）を受けると、ガラスの内部と外部に大きな温度差が生じます。この温度差によって生じる応力を「熱応力」と呼びます。（ガラス内部に残るこの力は、分子の構造を変形させた状態にします）

熱応力を除去しないと、製品の機械的強度や熱的安定性が著しく低下し、さらには自然割れが生じる恐れがあります。したがって、製品を炉内に投入して焼鈍温度まで加熱した後、一定時間保持し、熱応力を除去した上で、残留応力が一定値を超えないよう徐冷を行い、製品の安全な使用を確保する必要があります。.

焼鈍の本質は、応力を低減または除去し、新たな応力が生じるのを防ぐことにある。.

ビール瓶の内部応力は4以下であり、30.0未満である。^o. 口径が小さく、加圧吹込みによる軽量ボトルの内部応力は、2レベル以下、15.0未満に抑えることが推奨される。^o.

製品の応力は応力計で測定でき、偏光子の回転角度は製品の応力レベルに対応しています：レベル1 0.0^{(o) -7}.4^o, レベル2 7.5^o-14.9^o, レベル3 15.0^o-22.4^o, レベル4 22.5^{(o) -29.9(o)}, レベル5 30.0(^{o) -37.4(o)、および}レベル5 30.0(^{o) -37.4(o)。.}-29.9^o, レベル 5 30.0^o-37.4^o.

エメラルドグリーンの素材、ボトル底部の応力レベル4の写真

焼鈍点 Ta: この温度で3分間保持することで、応力の95%分を除去できることを意味し、焼鈍温度の上限とも呼ばれる。（約555°C）

転移点 Tg: アニール点 Ta とひずみ点 Ts の間。この温度付近のガラスは粘弾性を示し、プラズマは粘性流動を起こして、ガラスの各部の温度勾配を解消することができる。（約 530°C）

ひずみ点 Ts: この温度で3分間保持した後、応力のうち5%分しか除去できないことを意味し、これは焼鈍温度の下限とも呼ばれる。（約515°C）

アニーリング点 Ta およびひずみ点 Ts の理論値は、以下の式を用いて計算することができる：

焼鈍点 Ta = 0.8381 × SP-44.223 (°C)

降伏点 Ts = 0.8094 × SP - 52.062 (°C)

ここで、SPはガラスの軟化点であり、ガラスの軟化点が変化すると、焼きなまし点とひずみ点も変化する。.

焼鈍温度とは、製品を15分間加熱することで応力を除去できる温度を指し、一般に理論値より20℃～30℃低い。ソーダ石灰ガラスの焼鈍温度は、そのほとんどが510℃～550℃である。.

焼鈍炉の熱電対の設置位置、挿入深度、計測機器などの違いにより、たとえ同じタイプの焼鈍炉であっても、測定された製品の応力結果に基づいて適切な焼鈍温度と焼鈍速度を設定すべきであり、固定的な設定に固執してはならない。.

応力除去においては、通常、焼鈍温度が高く、保持時間が長いほど、その効果は高まります。ガラスの厚みが厚く、製品の形状が複雑であるほど、応力が集中しやすくなるため、応力を除去するには、焼鈍温度を上げ、時間を延長（大型メッシュベルトの走行速度を落とす）する必要があります。.

大きなメッシュベルト上のガラス瓶やジャーを、整然と配置し、適切な間隔を保つことは、応力緩和に役立ちます。冷間スプレーガンのノズルが瓶の口面より下に沈むように、ガラス瓶やジャーの間隔を適切に設定すると同時に、メッシュベルトの速度が速すぎることで生じる応力破損を防ぐにはどうすればよいでしょうか？新規建設やオーバーホールの際には、成形機で製造される製品の種類、仕様、機械の速度に基づいて、適切な焼鈍炉を選定・計算する必要があります。.

製造工程において、製品の応力が規格外である場合は、焼鈍設備および焼鈍工程に原因がないか調査する必要があります。一般的な原因としては、焼鈍炉のヒーター故障、上部循環ファンの停止、焼鈍温度の表示誤差、投入製品の温度が低いこと、焼鈍温度や焼鈍曲線の設定が不適切であること、および焼鈍時間が不十分であることが挙げられます。真の原因を正確に特定できれば、対策を講じることは自然と可能になります。.