Abstract Borosilicate glass nozzles are used by researchers in many fields. They are mainly manufactured by two methods: (i) heating and drawing (or pulling), and (ii) fire shaping (or fire polishing). The latter produces the nozzle by heating one capillary end with a flame, and nozzles are typically much shorter than those obtained by pulling, what may be necessary for some applications. In this work, we built an experimental setup and we evaluated the performance and reproducibility of two different approaches to fire shaping. The first approach heats the tip of a horizontal capillary on the side of the flame. The resulting nozzles are very short and have very good symmetry at the neck. However, there is a small but significant misalignment angle between the nozzle neck and the capillary axes that may be unacceptable for its use in some experimental setups. The second fire shaping approach heats a vertical capillary at the top of the flame. The resulting nozzles show very good symmetry and a very low, and acceptable, misalignment angle between the nozzle neck and the capillary axes. As the phenomena involved in the process are complex, the diameter variability for the same experimental conditions (heating position and time) is high. Results show that using the nozzle shortening to control the neck diameter may be an alternative to produce nozzles of a desired size. However, the shape reproducibility is very good, as nozzles of the same diameter have the same shape, even when they have been produced in different conditions.

中文翻译：

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通过可再现的火焰成形制造的硼硅酸盐喷嘴

摘要 硼硅玻璃喷嘴被许多领域的研究人员使用。它们主要通过两种方法制造：（i）加热和拉伸（或拉），和（ii）火成型（或火抛光）。后者通过用火焰加热毛细管末端来生产喷嘴，并且喷嘴通常比通过拉制获得的喷嘴短得多，这对于某些应用可能是必需的。在这项工作中，我们建立了一个实验装置，并评估了两种不同的火焰成形方法的性能和再现性。第一种方法加热火焰侧面的水平毛细管尖端。由此产生的喷嘴非常短并且在颈部具有非常好的对称性。然而，喷嘴颈部和毛细管轴之间有一个很小但很重要的未对准角度，这对于在某些实验装置中的使用可能是不可接受的。第二种火焰成形方法加热火焰顶部的垂直毛细管。所得喷嘴显示出非常好的对称性和非常低且可接受的喷嘴颈部和毛细管轴之间的未对准角度。由于该过程中涉及的现象复杂，因此相同实验条件（加热位置和时间）下的直径变异性很高。结果表明，使用喷嘴缩短来控制颈部直径可能是生产所需尺寸的喷嘴的替代方法。然而，形状再现性非常好，因为相同直径的喷嘴具有相同的形状，即使它们是在不同条件下生产的。第二种火焰成形方法加热火焰顶部的垂直毛细管。所得喷嘴显示出非常好的对称性和非常低且可接受的喷嘴颈部和毛细管轴之间的未对准角度。由于该过程中涉及的现象复杂，因此相同实验条件（加热位置和时间）下的直径变异性很高。结果表明，使用喷嘴缩短来控制颈部直径可能是生产所需尺寸的喷嘴的替代方法。然而，形状再现性非常好，因为相同直径的喷嘴具有相同的形状，即使它们是在不同条件下生产的。第二种火焰成形方法加热火焰顶部的垂直毛细管。所得喷嘴显示出非常好的对称性和非常低且可接受的喷嘴颈部和毛细管轴之间的未对准角度。由于该过程中涉及的现象复杂，因此相同实验条件（加热位置和时间）下的直径变异性很高。结果表明，使用喷嘴缩短来控制颈部直径可能是生产所需尺寸的喷嘴的替代方法。然而，形状再现性非常好，因为相同直径的喷嘴具有相同的形状，即使它们是在不同条件下生产的。喷嘴颈部和毛细管轴之间的错位角。由于该过程中涉及的现象复杂，因此相同实验条件（加热位置和时间）下的直径变异性很高。结果表明，使用喷嘴缩短来控制颈部直径可能是生产所需尺寸的喷嘴的替代方法。然而，形状再现性非常好，因为相同直径的喷嘴具有相同的形状，即使它们是在不同条件下生产的。喷嘴颈部和毛细管轴之间的错位角。由于该过程中涉及的现象复杂，因此相同实验条件（加热位置和时间）下的直径变异性很高。结果表明，使用喷嘴缩短来控制颈部直径可能是生产所需尺寸的喷嘴的替代方法。然而，形状再现性非常好，因为相同直径的喷嘴具有相同的形状，即使它们是在不同条件下生产的。