CN101571605A

CN101571605A - 一种具有高度镜面反射的曲面镜及其制作方法

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Publication number: CN101571605A
Application number: CNA2008101056901A
Authority: CN
Inventors: 李建坤
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-04-30
Filing date: 2008-04-30
Publication date: 2009-11-04

Abstract

本发明涉及一种具有高度镜面反射的曲面镜及其制作方法。包括由曲面玻璃、热熔胶片、平面薄玻璃镜，所述的曲面玻璃表面设置有热熔胶片，热熔胶片上设置有平面薄玻璃镜，三者成型为层状曲面结构；其制作方法包括①曲面玻璃的制作、②平面薄镜的准备、③热熔胶片的准备、④玻璃镜的叠合、⑤排气及预压、⑥高温压合、⑦修边及检验工艺步骤；结合均匀紧密，镜面聚光性能优异，镜面反射精度高，可最大限度减少漫反射而保持规定曲率镜面反射；金属反射层被完全密封，耐候性能优异，不易腐蚀，使用寿命长；将平面薄玻璃镜直接粘合于曲面玻璃上，加工简便，制作成本低，易于大规模系列化生产；可广泛应用于各种太阳能集热聚焦，太阳能热发电等领域，以及在其它太阳能中、高温中应用。

Description

一种具有高度镜面反射的曲面镜及其制作方法

技术领域

本发明属于玻璃制品及加工领域，涉及一种具有高度镜面反射的曲面镜及其制作方法。

背景技术

现有的曲面镜一般是由比较多的薄玻璃镜小片采用人工胶粘在比较大的曲面玻璃上，这种小片散布粘接结构的曲面镜，其镜面聚光性能质量差，镜面反射精度低，各薄玻璃镜小片与胶之间多有气泡耐候性及耐腐蚀性较差，影响使用寿命。

上述结构要先将薄玻璃镜切割成小片，再用胶粘在比较大的曲面玻璃上，工序多而复杂，费工费时，由于人工操作繁琐，使得产量小，制作成本高，不适于大规模系列化生产，而且质量无法控制保证；粘胶不均匀使得表面形貌较差反射精度差，无法达到较高的聚集比。

还有一种是采用将玻璃热弯然后镀金属反射层的方法，由于玻璃高温热弯以后表面的形貌较差，镀金属反射层后漫反射较强，不能达到规定的要求，一般只适用于镜面反射要求不高的场合，不适用于如太阳能热发电等镜面反射要求高的场合。

发明内容

本发明的目的在于提供一种由平面薄玻璃镜与曲面玻璃紧密均匀结合的具有高度镜面反射的曲面镜，镜面聚光性能优异，镜面反射精度高，耐候性能好，坚固耐用。

本发明的另一目的在于提供一种加工简便，制作成本低，易于大规模系列化生产出高质量，高精度镜面反射的曲面镜的制作方法。

本发明采用的技术方案：一种具有高度镜面反射的曲面镜，包括由曲面玻璃、热熔胶片、平面薄玻璃镜，所述的曲面玻璃表面设置有热熔胶片，热熔胶片上设置有平面薄玻璃镜，三者成型为层状曲面结构。

所述的曲面玻璃具有曲率，曲面玻璃的曲面为抛物面、圆弧面或者抛物面与圆弧面之组合。

一种具有高度镜面反射的曲面镜的制作方法，包括①曲面玻璃的制作、②平面薄玻璃镜的准备、③热熔胶片的准备、④玻璃镜的叠合、⑤排气及预压、⑥高温压合、⑦修边及检验工艺步骤。

所述的①曲面玻璃的制作包括a.玻璃的裁切，b.玻璃的洗涤，c.玻璃的干燥；所述的曲面玻璃外形尺寸略大于平面薄玻璃镜外形尺寸。

所述的②平面薄玻璃镜的准备，选用制镜级原片镀膜制平整的平面优质浮法平面薄玻璃镜。

所述的④玻璃镜的叠合，将曲面玻璃、热熔胶片、平面薄玻璃镜三者自下而上依次叠合为层状，利用平面薄玻璃镜的弹性初步压合固定；所述的热熔胶片外形尺寸略大于曲面玻璃的外形尺寸。

所述的⑤排气及预压，是将初步压合好的曲面玻璃、热熔胶片、平面薄玻璃镜放入与曲面玻璃形状相似真空胶袋内，经冷抽、热抽，利用压差将曲面玻璃、热熔胶片、平面薄玻璃镜三者之间的空气排出，进一步利用大气压力与升温使热熔胶片、优质平面薄玻璃镜与曲面玻璃紧密均匀结合为一体形成所需曲率；进行真空预压后，刮去四周多余边料，割好边的玻璃镜冷却至室温。

所述的⑥高温压合，利用高压并升温达到胶片软化温度后，使热熔胶片与平面薄玻璃镜完全粘合紧密均匀结合为一体。

所述的④玻璃镜的叠合工艺步骤后采用⑧曲面镜直接压合，是将叠合好的玻璃镜放入真空胶袋内，经冷抽、热抽，利用压差将曲面玻璃、热熔胶片、平面薄玻璃镜之间的空气排出，进一步利用大气压力与升温使之粘合成为紧密均匀结合的一体。

所述的④玻璃镜的叠合工艺步骤中，当曲面玻璃曲率超过平面薄玻璃镜的弹性限度，或者曲面比较复杂，采用多块平面薄玻璃镜并列衔接再叠合固定压合。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1.采用平面薄玻璃镜与曲面玻璃成型，两者结合紧密均匀，镜面聚光性能优异，镜面反射精度高，可最大限度减少漫反射而保持规定曲率镜面反射；

2.金属反射层被完全密封，没有气泡耐候性能优异，不易腐蚀，寿命可长达几十年，可在户外各种复杂环境下长久使用；

3.将平面薄玻璃镜直接粘合于曲面玻璃上，结构简单，加工简便，制作成本低，易于大规模系列化生产出高质量，高精度，具有一定强度镜面反射的曲面镜；

4.坚固耐用，使用安全可靠，可广泛应用于各种太阳能集热聚焦，太阳能热发电等领域，以及在其它太阳能中、高温中应用。

附图说明

图1为本发明结构示意图的横截面剖视图；

图2为本发明的工艺流程框图。

具体实施方式

参阅图1所示，一种具有高度镜面反射的曲面镜，由曲面玻璃1、热熔胶片2、平面薄玻璃镜3三者固化成型为层状曲面结构，其平面薄玻璃镜3选用厚度为0.5-1.5mm的优质浮法平面薄玻璃镜本体，曲面玻璃1具有达到设计精度的要求曲率，厚度为3-5mm，长度与宽度都大于平面薄玻璃镜3，热熔胶片2选用耐候性能较好的优质乙烯与醋酸乙烯脂的共聚物(EVA)、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)等。

所述的曲面玻璃1表面铺设有热熔胶片2，热熔胶片2上铺设有平面薄玻璃镜3，平面薄玻璃镜3的镜面反射面向外。

所述的曲面玻璃1的曲面为抛物面、圆弧面或者抛物面与圆弧面等组合。

实施例1

参阅图2所示，一种具有高度镜面反射的曲面镜的制作方法，是采用现有的与具有达到设计精度的要求的曲率的热弯曲面玻璃1相似一致的耐温真空柔性胶袋，外形尺寸大于曲面玻璃1，先将清洁、平整的平面优质浮法薄玻璃镜3与清洁的曲面玻璃1叠加，并在二者之间放置有厚度为0.38-1.52mm，且耐候性好，粘结力强等性质优异的热熔胶片2膜层，热熔胶片2外形尺寸略大于曲面玻璃1，利用平面薄玻璃镜3的弹性轻轻压合并初步固定；然后放入耐温真空胶袋，开启真空泵将柔性胶袋抽真空直至平面薄玻璃镜3、热熔胶片2、曲面玻璃1三者完全吻合，然后升温至热熔胶片2的工艺温度，并一直开启真空泵保持真空，直至平面薄玻璃镜3、热熔胶片2与曲面玻璃1完全紧密结合并固化成曲面镜。

具体包括①曲面玻璃的制作、②平面薄玻璃镜的准备、③热熔胶片的准备、④玻璃镜的叠合、⑤排气及预压、⑥高温压合、⑦修边及检验等工艺步骤，其中

①曲面玻璃的制作

a.玻璃的裁切，根据国家标准玻璃的相关要求选取原片玻璃，根据要求的尺寸与曲率要求裁片热弯，要求裁切的曲面玻璃1外形尺寸偏差不超过1.5mm，且略大于平面薄玻璃镜3外形尺寸，较佳尺寸为长×宽×厚为1247×1095×4.0mm，拱高为60mm的圆弧柱面；

b.玻璃的洗涤，洗涤的目的是为了清除玻璃表面的灰尘、污垢、油渍等影响外观质量和胶片附着力的物质，洗涤效果不好将接影响玻璃与胶片的附着力，洗涤通常分两步进行，第一步用常温自来水，也可添加洗涤剂，清洗干净；第二步用导电率≤20us的常温纯水进行表面洗涤；

c.玻璃的干燥，玻璃洗涤后用净化干燥的热空气40-60℃风淋吹干，干燥后在室温25℃左右静置备用；

②平面薄玻璃镜的准备，根据国家标准玻璃的相关要求选取制镜级原片镀膜制成玻璃镜，较佳裁切尺寸为长×宽×厚为1239×1087×1.1mm，平面薄玻璃镜3的其余工艺同①曲面玻璃的制作b.玻璃的洗涤、c.玻璃的干燥；

③热熔胶片的准备，采用的优质聚乙烯醇缩丁醛(PVB)热熔胶片在一般拆封后可直接使用，由于热熔胶片本身有静电吸附力，故应保持环境的洁净，防止浮尘等杂质被吸附在PVB胶片上影响产品质量，热熔胶片2外形尺寸略大于曲面玻璃1的外形尺寸；

④玻璃镜的叠合，将曲面玻璃1、热熔胶片2、平面薄玻璃镜3三者自下而上依次叠合为层状，叠合应在有以下工艺要求的叠合室内进行；

a.净化条件，洁净度应净化至十万级；

b.工作人员应具有和净化条件相适应的服装工具；

c.室温为25±2℃，相对湿度在50％以下；

d.三者之间应保持洁净；

e.利用平面薄玻璃镜3的弹性，进行初步压合固定；

⑤排气及预压

将叠合好的玻璃镜放入真空胶袋内，所述的曲面玻璃1的形成是通过具有与曲面玻璃1相似形状曲率，并具有被抽真空的柔性胶袋装置实现的，经冷抽、热抽，利用压差将曲面玻璃1、热熔胶片2、平面薄玻璃镜3三者之间的空气排出，防止形成气泡，进一步利用大气压力与升温使热熔胶片2、优质平面薄玻璃镜3与曲面玻璃1紧密结合为一体；工艺参数为冷抽时间：20℃时抽10-15分钟；热抽时间：30分钟内温度由22℃升至90℃；真空度：20000Pa以上；进行真空预压后，刮去四周多余边料，割好边的玻璃镜冷却至室温；

⑥高温压合

在真空胶袋预压后，曲面玻璃1、热熔胶片2、平面薄玻璃镜3三者虽已粘合，但强度不够高，再放入高压釜以较大的压力并达到胶片软化温度后紧密结合固化形成所需要的曲率，并使热熔胶片2与曲面玻璃1、平面薄玻璃镜3完全地粘合紧密均匀固化为一体，工艺参数为

a.升温与升压同时进行；

b.最高温度：135-140℃；

c.最大压力：12kg/cm²；

d.保温时间：最少20分钟；

e.放压温度：50℃以下；

⑦修边及检验

a.修边，高温压合完成后，将热熔胶片2周边余料裁掉；

b.检验，检查有无气泡、杂质、破碎、脱胶等现象，合格产品包装入库，要求库房环境干燥、通风，相对湿度小于50％，温度为20-50℃。

实施例2

由于采用不同的热熔胶片，如选用优质的优质乙烯与醋酸乙烯脂的共聚物(EVA)热熔胶片时，可采用⑧曲面镜直接压合工艺步骤，基本上可以达到与高温高压压合的同样质量，即可以省略⑤排气及预压、⑥高温压合工序；其余①曲面玻璃的制作、②平面薄玻璃镜的准备、③热熔胶片的准备、④玻璃镜的叠合、⑦修边及检验等工艺步骤同实施例1；

所述的⑧曲面镜直接压合

将叠合好的玻璃镜放入真空胶袋内，经冷抽、热抽，利用压差将曲面玻璃1、热熔胶片2、平面薄玻璃镜3之间的空气排出，防止形成气泡，进一步利用大气压力与升温使之粘合成为紧密均匀结合固化的一体，工艺参数为冷抽时间：20℃时抽10-20分钟；热抽时间：5-10分钟内温度由22℃升至最高温135℃；真空度：20000Pa以上；保温时间：最少20分钟；放压温度：40℃以下；环境温度：20-25℃。

实施例3

所述的④玻璃镜的叠合工艺步骤中，如果曲面玻璃1曲率超过平面薄玻璃镜3的弹性限度，或者曲面比较复杂，也可采用多块平面薄玻璃镜3并列衔接再叠合固定压合，工艺步骤同实施例1、2。

Claims

1.一种具有高度镜面反射的曲面镜，包括由曲面玻璃、热熔胶片、平面薄玻璃镜，其特征在于所述的曲面玻璃(1)表面设置有热熔胶片(2)，热熔胶片(2)上设置有平面薄玻璃镜(3)，三者成型为层状曲面结构。

2.根据权利要求1所述的具有高度镜面反射的曲面镜，其特征在于所述的曲面玻璃(1)具有曲率，曲面玻璃(1)的曲面为抛物面、圆弧面或者抛物面与圆弧面之组合。

3.一种具有高度镜面反射的曲面镜的制作方法，其特征在于包括①曲面玻璃的制作、②平面薄玻璃镜的准备、③热熔胶片的准备、④玻璃镜的叠合、⑤排气及预压、⑥高温压合、⑦修边及检验工艺步骤。

4.根据权利要求3所述的具有高度镜面反射的曲面镜的制作方法，其特征在于所述的①曲面玻璃的制作包括a.玻璃的裁切，b.玻璃的洗涤，c.玻璃的干燥；所述的曲面玻璃(1)外形尺寸略大于平面薄玻璃镜(3)外形尺寸。

5.根据权利要求3所述的具有高度镜面反射的曲面镜的制作方法，其特征在于所述的②平面薄玻璃镜的准备，选用制镜级原片镀膜制平整的平面优质浮法平面薄玻璃镜(3)。

6.根据权利要求3所述的具有高度镜面反射的曲面镜的制作方法，其特征在于所述的④玻璃镜的叠合，将曲面玻璃(1)、热熔胶片(2)、平面薄玻璃镜(3)三者自下而上依次叠合为层状，利用平面薄玻璃镜(3)的弹性初步压合固定；所述的热熔胶片(2)外形尺寸略大于曲面玻璃(1)的外形尺寸。

7.根据权利要求3所述的具有高度镜面反射的曲面镜的制作方法，其特征在于所述的⑤排气及预压，是将初步压合好的曲面玻璃(1)、热熔胶片(2)、平面薄玻璃镜(3)放入与曲面玻璃形状相似真空胶袋内，经冷抽、热抽，利用压差将曲面玻璃(1)、热熔胶片(2)、平面薄玻璃镜(3)三者之间的空气排出，进一步利用大气压力与升温使热熔胶片(2)、优质平面薄玻璃镜(3)与曲面玻璃(1)紧密均匀结合为一体形成所需曲率；进行真空预压后，刮去四周多余边料，割好边的玻璃镜冷却至室温。

8.根据权利要求3所述的具有高度镜面反射的曲面镜的制作方法，其特征在于所述的⑥高温压合，利用高压并升温达到胶片软化温度后，使热熔胶片(2)与平面薄玻璃镜(3)完全粘合紧密均匀结合为一体。

9.根据权利要求3所述的具有高度镜面反射的曲面镜的制作方法，其特征在于所述的④玻璃镜的叠合工艺步骤后采用⑧曲面镜直接压合，是将叠合好的玻璃镜放入真空胶袋内，经冷抽、热抽，利用压差将曲面玻璃(1)、热熔胶片(2)、平面薄玻璃镜(3)之间的空气排出，进一步利用大气压力与升温使之粘合成为紧密均匀结合的一体。

10.根据权利要求3所述的具有高度镜面反射的曲面镜的制作方法，其特征在于所述的④玻璃镜的叠合工艺步骤中，当曲面玻璃(1)曲率超过平面薄玻璃镜(3)的弹性限度，或者曲面比较复杂，采用多块平面薄玻璃镜(3)并列衔接再叠合固定压合。