一、均勻性
均勻性是玻璃性質穩(wěn)定和良好成型操作的基礎，所以對玻璃瓶生產至關重要，有必要高度重視及充分的探究。

1、玻璃材料本身的均勻，主要包含溫度、成分、結構的均勻。

料滴的溫度均勻是圓、方、扁瓶一致的基本條件，供料道均化段的截面溫度盡量均勻。工廠都高度重視有的還用九點測溫熱電偶進行監(jiān)控。值得一提的是引起溫度變化的因素和機理非常復雜以至于難以探究清楚，幸好用強大的數(shù)學工具就能簡單對付這個“黑箱模型”，運用PID（比例、積分、微分）控制達到我們想要的均勻效果。所以溫度控制好首先要感謝牛頓、萊布尼茲（創(chuàng)立了微積分），沒有底層的數(shù)學工具支持，多少人協(xié)同監(jiān)控都難以達到PID的效果。要想達到溫度穩(wěn)定、均勻，就要對PID進行有效的調整，需對比例、積分、微分有一定的了解，通過PID整定方法整定，網上一搜就一大堆資料，盲目試錯不是太可取。一般建廠時供應商會調整到差不多的情況，但是工廠要達到最佳的效果或應對燃料、結構等變化時還是需要掌握PID的整定方法為上策。補充：前面提到“黑箱模型”是數(shù)學建模的分類，數(shù)學建模是解決生產技術問題的最有效手段之一，有興趣的推薦姜啟源《數(shù)學模型》。
 

成分是決定玻璃性質的因素之一，良好的玻璃成分是好做瓶子、做好瓶子的基本條件。一般是研磨溶解玻璃后用原子吸收光譜儀測試各元素、氧化物的比例。正如配料精確稱重的數(shù)據(jù)分析及相關調整初探文中提到的“從原料批次內的成分差異，化驗試劑、檢測方法，取樣方式再到料方計算公式的近似等都影響到我們最終的成分結果。”一般測出的成分超出文件規(guī)定的成分范圍時才做料方的調整，有時會出現(xiàn)成分在范圍內波動時，制瓶人員就能感覺出變化而作必要的應對調整。這種情況可能需要來料檢驗、料方計算、成分測試等各方面協(xié)同把成分標準指標收斂在較窄的可接受范圍，重新形成文件。主要方法有根據(jù)《溫故而知新 | DOE實驗設計學習系列之（三）：多因子DOE的魅力 （附視頻）》中的方法進行料方設計和原料化驗、玻璃成分檢測的spc監(jiān)控，計算出控制線并根據(jù)具體情況制定出成分標準的規(guī)格線。在成分穩(wěn)定的情況下，玻璃熔體成分的均勻性就是非常重要的，混料、投料、熔化對流回流不到位會造成成分的不均勻，低頻次的原子吸收光譜成分檢測有時候難以觀察到變化。這也是產生變化時難以分析、解釋的可能情況。
 

結構是決定玻璃性質的因素之二。成分相同也會有不同的物質結構，像熟知的同素異形體石墨和鉆石是相同的成分但是一個極軟一個卻超硬。更何況玻璃是由復雜的多元相物質構成并與熱歷史相關。到現(xiàn)在所知，玻璃還有晶子學說、網絡學說不同的理論，從機理上還是屬于一個“灰箱”?，F(xiàn)代材料學的發(fā)展不管是在試驗設計上進行發(fā)現(xiàn)、改進材料，還創(chuàng)立了基于數(shù)學模型的計算機預測發(fā)現(xiàn)、改進材料的低成本高效率的方法。上面說到原子吸收光譜測玻璃成分是研磨溶解后進行測試的，難以立體的測試表面和內部的各元素的組成進而探究相應的結構。
 

結構的分析是需要依靠昂貴的設備才能觀察到。加之不是生產高端光學、電子玻璃，所以難以顯現(xiàn)其特殊的作用。當產品抗沖擊、耐內壓性能有較大的波動時可以委外分析對比分析一下。下面是委托蘭州大學同學EDS設備測試數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)表明瓶子與瓶子之間、廠與廠之間玻璃表面的成分存在著較大的差異，當明顯的差異又和其他因素偶合時就可能會表現(xiàn)出顯著的品質差異。
 

EDS測試玻璃瓶表面的元素百分含量表。

 

2、玻璃分布的均勻    

一般認為，玻璃瓶的玻璃均勻分布對抗沖擊、耐內壓指標是比較好的，但不是最佳。因為產品的瓶型不同存在著形狀結構強度的差別，應該是玻璃一定的情況下，瓶型結構強度薄弱的地方玻璃厚些，結構強度高的地方玻璃可以薄一些，補強短板才能綜合玻璃整體強度盡量實現(xiàn)降低成本需要的輕量化苛刻要求。對瓶型結構強度分析感興趣的可以進行有限元分析，軟件有ANSYS。
 

在成型環(huán)節(jié)主要是玻璃粘度變化的過程中通過空氣流動強迫玻璃發(fā)生變形、擴張最終形成一定厚度的玻璃瓶。成分和結構在成型環(huán)節(jié)已經確定下來，唯一可變的參數(shù)就是溫度來改變相應的粘度。模具材料的傳熱系數(shù)、風壓、風量、風型、行列機配時等等都是實現(xiàn)調節(jié)或影響溫度的手段和因子。
 

二、粘度

上述分析影響玻璃成型工藝的溫度、成分、結構三個關鍵性因素可以由粘度統(tǒng)一起來。粘度是溫度、成分、結構的函數(shù)或分段函數(shù)，一般是分別進行研究探討。粘度的變化和控制可以影響玻璃的均化時間、成型快慢等關鍵指標。

一般地，在玻璃原料中增加或加入SiO?、ZrO?和AlO?等氧化物會增大玻璃粘度；而增加或引入Na?O、Li?O、K?O等堿金屬氧化物會降低玻璃粘度，在實際生產中，玻璃溫度與粘度關系對產品對成型過程起決定性的作用，生產中必須嚴格遵守玻璃溫度-粘度特性曲線。不同廠家、不同顏色、不同成分粘度模型是不同的，可以根據(jù)各廠的具體情況進行少量的測試建立非線性方程便于以后生產時使用。