干涉儀進(jìn)行圖2A所示的表面粗糙度測(cè)量。出于比較目的，圖2B顯示從通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)方法成形的玻璃管切割的矩形玻璃套筒的內(nèi)表面粗糙度曲線，所述現(xiàn)有技術(shù)方法包括使得工具與玻璃管的壁發(fā)生接觸。對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)套筒，在玻璃表面上測(cè)得條紋。條紋顯示為具有I μπι振幅(峰谷距離)和0.6mm周期的波。如果將振幅取作表面粗糙度的測(cè)量，則現(xiàn)有技術(shù)套筒中觀察到的最大表面粗糙度會(huì)是約I μπι，這遠(yuǎn)大于采用一致化工具100制造的玻璃套筒的表面粗糙度。此外，當(dāng)用裸眼觀察時(shí)，表面上的條紋是明顯的，因?yàn)樗鼈円l(fā)了表面的顯著且非常局部?jī)A斜的變化，最終產(chǎn)生看上去變形和不誘人的玻璃覆蓋。
[0050]在一個(gè)實(shí)施方式中，通過(guò)一致化工具100成形的異形管或套筒具有40mm長(zhǎng)度上小于I ym的內(nèi)表面粗糙度以及在40mm長(zhǎng)度上小于I μπι的外表面粗糙度。在另一個(gè)實(shí)施方式中，通過(guò)一致化工具100成形的異形管或套筒具有40 μ m X 4(^111區(qū)域上0.2-1011111的內(nèi)表面粗糙度以及40 μπι X 40 μπι區(qū)域上0.2-10nm的外表面粗糙度。應(yīng)注意的是，由于在成形過(guò)程中保留了表面質(zhì)量，通過(guò)一致化工具100成形之后的管的表面粗糙度會(huì)取決于通過(guò)一致化工具100成形之前的管的表面粗糙度。因此，通過(guò)一致化工具100成形的管的表面粗糙度的規(guī)格也是在通過(guò)一致化工具100成形之前的管的表面粗糙度的規(guī)格。
[0051]一致化工具100配置成將管從初始截面輪廓成形為最終截面輪廓，其中所述最終截面輪廓不同于所述初始截面輪廓。管的截面輪廓通過(guò)形狀和尺寸進(jìn)行表征。因此，管的成形可包括形狀轉(zhuǎn)變和/或尺寸轉(zhuǎn)變。在一個(gè)實(shí)施方式中，一致化工具100用于將管從初始圓形截面形狀成形為最終非圓形截面形狀。在一個(gè)更具體的實(shí)施方式中，最終非圓形截面形狀是橢圓形的形狀?！皺E圓形”指的是拉伸的。在一個(gè)實(shí)施方式中，橢圓形形狀的長(zhǎng)寬比大于5:1。在另一個(gè)實(shí)施方式中，橢圓形形狀的長(zhǎng)寬比大于10:1。
[0052]圖3A-3G示意性顯示了橢圓形截面形狀的數(shù)個(gè)例子。這些橢圓形形狀是齒條、半徑、錐形和平坦的不同組合制得的。圖3A顯示橢圓形形狀400，其具有平坦側(cè)面402、404以及圓端406、408。圖3B顯示橢圓形形狀410，其具有平坦側(cè)面412、414以及圓端416、418。圖3B類(lèi)似于圖3A，不同之處在于端部416、418的圓狀的半徑小于端部406、408。在圖3C中，橢圓形形狀420具有平坦側(cè)面422、424以及平端426、428，即矩形。在圖3D中，橢圓形形狀430具有平坦側(cè)面432、434以及錐形端436、438。圖3E顯示橢圓形形狀440，其具有齒條側(cè)面442、444以及齒條端446、448。圖3F顯示橢圓形形狀450，其具有齒條側(cè)面452、454以及平坦端456、458。圖3G顯示橢圓形形狀460，其具有齒條側(cè)面462、平坦側(cè)面464以及平坦邊緣466、468。橢圓形形狀460是不對(duì)稱(chēng)的。
[0053]當(dāng)一致化工具100用作內(nèi)部工具時(shí)，可以在管中形成凸截面輪廓，例如如圖3A-3G所示。圖4A顯示使用一致化工具100作為內(nèi)部工具來(lái)成形管470的例子。為了形成凹截面輪廓或者凹凸截面輪廓，一致化工具100可用作位于管外部的外部工具。圖4B顯示使用一致化工具100作為外部工具來(lái)成形管472的例子。當(dāng)一致化工具100用作外部工具時(shí)，通過(guò)一致化工具100產(chǎn)生的氣體軸承會(huì)在管的外表面和一致化工具100之間。不對(duì)一致化工具100進(jìn)行任意改變，一致化工具100不會(huì)限制管的圓周并且會(huì)僅在管的圓周的一個(gè)區(qū)段中施加成形作用力。如果需要沿著圓周的成形作用力的完全覆蓋，則可以將一致化工具100繞著管轉(zhuǎn)動(dòng)?；蛘?，一致化工具100可改裝成限制管的圓周的環(huán)形。還可以想象到的是，內(nèi)部和外部、氣體軸承和非氣體軸承的一致化工具任意組合可用于成形管。
[0054]回到圖1，心軸101與工具軸104對(duì)準(zhǔn)，并且可以繞著工具軸104對(duì)稱(chēng)或者不對(duì)稱(chēng)。通常，心軸101會(huì)繞著工具軸104對(duì)稱(chēng)。心軸101由鼻端102和噴嘴120制成。鼻端102和噴嘴120可以形成作為結(jié)合在一起的分開(kāi)部件或者形成作為整體。鼻端102形成一致化工具100的前部分并且?guī)椭鷮⑿妮S101插入管中，而噴嘴120形成一致化工具100的后部分并且確定了將要一致化的管的形狀。鼻端102的形狀和尺寸使得在管的初始條件下進(jìn)入管中。也就是說(shuō)，如果Dn是管的初始截面尺寸，D M是鼻端102的最大截面尺寸，則D M小于DT1鼻端102的形狀可以是大致管狀的，并且可具有形狀大致為圓形的截面輪廓。在該實(shí)施方式中，玻璃管也可具有形狀是圓形的初始截面輪廓。在該情況下，Dm可以是鼻端102的最大截面直徑，Dti可以是管的初始截面直徑。但是，鼻端102的截面形狀不限于圓形形狀，管的初始截面形狀也不限于此。
[0055]參見(jiàn)圖5，鼻端102的頂端包括連接端口 106，鼻端102的底端包括連接銷(xiāo)108。連接端口 106接收位于鼻端102上方的塞112的連接件114。通過(guò)合適的方法，將連接銷(xiāo)114與連接端口 106固定，使得塞112與鼻端102相連，例如，連接銷(xiāo)114與連接端口 106的壁116之間的螺紋連接或者焊接連接。連接銷(xiāo)108延伸進(jìn)入噴嘴102中的連接端口 122。通過(guò)合適的方法，將連接銷(xiāo)108與連接端口 122固定，使得鼻端102與噴嘴120相連，例如，連接銷(xiāo)108與連接端口 122的壁124之間的螺紋連接、焊接連接或者粘結(jié)連接。管道路線110穿過(guò)鼻端102，從連接端口 106到連接銷(xiāo)108。管道110可以是直的并且與工具軸104軸向?qū)?zhǔn)?；蛘?，管道110可以不是直的和/或與工具軸104軸向?qū)?zhǔn)。
[0056]塞112具有管道118，其通過(guò)連接端口 106與鼻端102中的管道110連通。管道118可以是直的并且與工具軸104軸向?qū)?zhǔn)?；蛘?，管道118可以不是直的和/或不與工具軸104軸向?qū)?zhǔn)。無(wú)論管道110、118的構(gòu)造如何，管道110、118之間應(yīng)該是可以連通的。塞112可以與導(dǎo)管(未示出)相連，所述導(dǎo)管可以與氣體源相連，用于向管道110、118傳輸氣體。傳輸?shù)焦艿?10的氣體最終會(huì)被傳輸?shù)絿娮?20。氣體可以是空氣或者惰性氣體，例如氮?dú)狻Ｔ诒嵌?02的情況下，塞112的形狀和尺寸使得在管的初始條件下進(jìn)入管中。也就是說(shuō)，如果Dp是塞112的最大截面尺寸，Dti是管的初始截面尺寸，則0[)小于011。
[0057]回到圖1，噴嘴120具有上區(qū)段120a，其類(lèi)似于前述的鼻端120，其形狀和尺寸使得在管的初始條件下進(jìn)入管中。如果上噴嘴區(qū)段120a的最大截面尺寸是Dnu且管的初始截面尺寸是Dti，則Dnu小于Dn，優(yōu)選地，Dnu約等于Dn減去2 δ，其中δ是當(dāng)心軸101插入管中的時(shí)候，會(huì)在上噴嘴區(qū)段120a和管之間形成的氣體支承間隙的寬度。上噴嘴區(qū)段120a可以是管狀的形狀，并且具有橫向于工具軸104的平面中的圓形的截面形狀。通常來(lái)說(shuō)，上噴嘴區(qū)段120a會(huì)具有與管的初始截面形狀相匹配或者相似的截面形狀。也就是使得當(dāng)在管中插入上噴嘴區(qū)段120a的時(shí)候，可以在上噴嘴區(qū)段120a和管之間形成均勻氣體軸承間隙。均勻氣體軸承間隙中的均勻加壓氣體可具有使得上噴嘴區(qū)段120位于管內(nèi)中心的作用。
[0058]噴嘴120具有下噴嘴區(qū)段120b，其限定了在使用一致化工具100過(guò)程中管將要一致化的形狀。出于該原因，下噴嘴區(qū)段120b的截面形狀主要決定于管的最終截面形狀，但是下噴嘴區(qū)段120b的截面形狀可能不是最終截面形狀的精確復(fù)制。在一個(gè)實(shí)施方式中，下噴嘴區(qū)段120b具有非圓形截面輪廓。在一個(gè)更具體的實(shí)施方式中，下噴嘴區(qū)段120b具有橢圓形截面輪廓，其中“橢圓形”指的是拉伸的。橢圓形形狀的長(zhǎng)寬比在之前關(guān)于管的最終截面形狀中已經(jīng)進(jìn)行了描述。圖6顯示適用于形成圖3A所示的管或套筒最終截面形狀的下噴嘴區(qū)段120b的截面形狀的一個(gè)例子。在下噴嘴區(qū)段120b的情況下，在橢圓形形狀的“平坦”側(cè)402a、402b中存在凹陷138a、138b。這些凹陷是用于通量排出，并且能夠?qū)崿F(xiàn)形成平坦側(cè)面402、404，如圖3A所示。
[0059]在一個(gè)實(shí)施方式中，下噴嘴區(qū)段120b具有由主錐形形狀和次錐形形狀各制成的雙錐形形狀。參見(jiàn)圖5，沿著橫向于工具軸104的軸125測(cè)得的下噴嘴區(qū)段120b的主寬度以朝向鼻端102的方向逐漸變窄。下噴嘴區(qū)段120b的主寬度限定了主錐形形狀。沿著橫向于工具軸104且垂直于軸125的軸127測(cè)得的下噴嘴區(qū)段120b的次寬度以遠(yuǎn)離鼻端102的方向逐漸變窄。次寬度的錐形如圖7最佳所示。下噴嘴區(qū)段120b的次寬度限定了次錐形形狀。
[0060]在圖5中，下噴嘴區(qū)段120b的最小主尺寸存在于下噴嘴區(qū)段120b與上噴嘴區(qū)段120b的相交處119，并且其通常會(huì)與上噴嘴區(qū)段120b的最大尺寸相同。下噴嘴區(qū)段120b的最大主尺寸存在于噴嘴120的底端117 (或者遠(yuǎn)離鼻端102的噴嘴120的遠(yuǎn)端)。如果Dtf是管的最終尺寸(即通過(guò)一致化工具100成形之后的管的尺寸)，且Dm是下噴嘴區(qū)段120b最大主尺寸，則Dm約等于Dtf減去2 δ，其中δ是使用一致化工具100的過(guò)程中，會(huì)在下噴嘴區(qū)段120b和管之間形成的氣體支承間隙的寬度。通常，在下噴嘴區(qū)段120b和管之間形成的加壓氣體膜的厚度會(huì)決定δ。
[0061]回到圖1，下噴嘴區(qū)段120b具有相對(duì)邊緣128a、128b，它們分別具有相對(duì)