CN102531361B - 一种钢化真空玻璃的封边方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种钢化真空玻璃的封边方法，利用恒温金属板，根据钢化真空玻璃预制件的热应力分布特征来控制钢化真空玻璃预制件的局部温度，在加热钎焊密封钢化真空玻璃四周的过程中保持局部温度在100到400摄氏度之间。一种钢化真空玻璃的封边装置，包括一个第二加热炉，炉中上部设有加热源，中间设有恒温金属板，恒温金属板内设置有散热通道，散热通道与液体或气体循环恒温装置连接。本发明利用具有恒定温度的恒温金属板来保持真空钢化玻璃重点部位温度，实现封边过程钢化特性的保持。加热过程稳定，加热区域可控制，不造成玻璃破损，能够满足大批量高质量钢化真空玻璃生产。

Description

一种钢化真空玻璃的封边方法和装置

技术领域：

本发明涉及物理领域，尤其涉及光学技术，特别涉及真空镀膜技术和激光加工技术，具体的是一种钢化真空玻璃的封边方法和装置。

背景技术：

真空平板玻璃的绝热性和隔声性能比广泛使用的中空玻璃好很多，是目前最好的节能玻璃。真空平板玻璃是将四周焊接密封的两块玻璃间的间隙抽成真空状态来制成的。两块玻璃间的空隙很小，只有0.1～0.3mm，为使玻璃在真空状态下能承受外界大气压力，需在两块玻璃之间放有许多支撑物，一般情况下对玻璃透光性能没有影响。为了保持真空性能，真空平板玻璃四周焊接密封是很重要的环节。

从已有技术中可知，用低熔点玻璃钎焊密封真空玻璃四周是最常用的方法。由于封边的低熔点玻璃钎焊料熔点约为450～500℃，所以传统的加工方法要把整块平板玻璃预制件加热到450～500℃，在这样的温度长时间加热下，钢化玻璃将发生退火而失去钢化特性。

现有技术中，为了保持玻璃钢化特性问题，也进行了一些研究，如降低玻璃钎焊料熔点温度，使得真空玻璃封边过程温度不高，目前，还处于试验阶段。另外用微波、高频、红外射线、激光等手段对封接部位加热，从而玻璃主体温度不高，能够保持玻璃钢化特性。如美国专利“激光密封真空玻璃”(US4683154)，用激光密封焊接玻璃，但是实施起来困难较大。中国专利“真空玻璃的边缘加热方法和采用该方法制造的真空玻璃”(CN200410029896.2)，在真空玻璃封边过程中，通过设置在钎焊料中的内置电热丝的通电发热实现的，由于加热区域小靠近边缘，在超薄玻璃封边过程中易产生边缘破裂。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种钢化真空玻璃的封边方法，所述的这种钢化真空玻璃的封边方法要解决现有技术中钢化真空玻璃在封边过程中难以保持钢化特性的技术问题。

本发明的这种钢化真空玻璃的封边方法，包括一个以低熔点玻璃钎焊料钎焊密封钢化真空玻璃四周的过程，所述的以低熔点玻璃钎焊料钎焊密封钢化真空玻璃四周的过程中包括一个将钢化真空玻璃预制件加热到钎焊料熔点温度的步骤，其中，在所述的将钢化真空玻璃预制件加热到钎焊料熔点温度的步骤中，利用恒温金属板，根据所述的钢化真空玻璃预制件的热应力分布特征来控制钢化真空玻璃预制件的局部温度，保持钢化真空玻璃预制件的局部温度在100摄氏度到400摄氏度之间。

进一步的，在进行所述的将钢化真空玻璃预制件加热到钎焊料熔点温度的步骤之前，利用一个第一加热炉将钢化真空玻璃预制件加热到一个第一温度，所述的第一温度在100摄氏度到400摄氏度之间并小于钎焊料熔点温度，在所述的将钢化真空玻璃预制件加热到第一温度的步骤完成之后，利用一个第二加热炉将钢化真空玻璃预制件加热到一个第二温度，所述的第二温度大于或者等于所述的钎焊料熔点温度，同时将一个具有恒定的第一温度的恒温金属板压住钢化真空玻璃预制件的中间部位，保持钢化真空玻璃预制件和恒温金属板接触区域的温度恒定在第一温度，对钢化真空玻璃预制件的四周进行钎焊封边。

进一步的，所述的恒温金属板的尺寸小于钢化真空玻璃预制件的尺寸。

进一步的，所述的恒温金属板的形状配合钢化真空玻璃预制件的热应力分布特征。

进一步的，所述的恒温金属板连接有液体或气体循环恒温装置。

本发明还提供了一种实现上述方法的钢化真空玻璃的封边装置，所述的这种钢化真空玻璃的封边装置包括一个第二加热炉，其中，在所述的第二加热炉中，上部设置有加热源，中间设置有一个恒温金属板，所述的恒温金属板的上侧设置有隔热反射层，恒温金属板内设置有液体或气体循环通道，所述的液体或气体循环通道通过管道与一个液体或气体循环恒温装置连接。

进一步的，所述的第二加热炉中设置有一个传动装置，所述的传动装置与恒温金属板连接。

进一步的，所述的第二加热炉的外侧并列设置有一个第一加热炉，所述的第一加热炉的炉腔内设置有一个输送装置，所述的输送装置延伸到第二加热炉的炉腔内。

进一步的，所述的输送装置由陶瓷辊道构成，所述的陶瓷辊道由支架和水平间隔排列在所述的支架中的两个以上数目的陶瓷辊构成。

进一步的，所述的液体或气体循环恒温装置中设置有一个散热器，所述的散热器设置在第一加热炉内。

本发明的工作原理是：根据热钢化真空玻璃预制件的热应力分布特征选择恒温金属板的形状，利用恒温金属板保持钢化真空玻璃预制件的局部温度在100摄氏度到400摄氏度之间，同时实现钎焊密封封边。

具体的，首先在第一个加热炉中加热钢化真空玻璃预制件到第一温度，所述的第一温度在100摄氏度到400摄氏度之间，小于钎焊料熔点温度，。

其次，进入第二加热炉，加热钢化真空玻璃预制件到第二温度，所述的第二温度大于或者等于所述的钎焊料熔点温度，同时将恒定在第一温度的恒温金属板向下压住钢化真空玻璃预制件中间部位，使得钢化真空玻璃预制件和恒温金属板接触区域温度恒定在第一温度，而钢化真空玻璃预制件边缘开始升温到第二温度，实现钢化真空玻璃封边过程。

具体的，在第一个加热炉中，上部和下部都设有加热源，设定温度为第一温度。

在第二加热炉中，上部设有加热源，设定温度为第二温度，中间设有一个具有恒定第一温度的恒温金属板，恒温金属板上部设有隔热反射层，内部设有液体或气体循环通道。

恒温金属板连接有液体或气体循环恒温装置，可以保持恒温金属板恒定温度，同时把热量循环给第一加热炉，提高整个装置能源利用率。

具体的，第一温度设定可以保证钢化玻璃长时间在第一温度下不会退火而失去钢化特性。第二温度设定可以保证真空玻璃正常封边过程，第二温度设定大于第一温度设定。

本发明和已有技术相对比，其效果是积极和明显的。本发明利用具有恒定温度的恒温金属板来保持真空钢化玻璃重点部位温度，实现封边过程钢化特性的保持。加热过程稳定，加热区域可控制，不造成玻璃破损，能够满足大批量高质量钢化真空玻璃生产。

附图说明：

图1是本发明中的钢化真空玻璃的封边方法的实施例中的钢化真空玻璃预制件与恒温金属板的示意图。

图2是本发明中的钢化真空玻璃的封边装置的结构示意图。

具体实施方式：

如图1所示，本发明的这种钢化真空玻璃的封边方法，包括一个以低熔点玻璃钎焊料钎焊密封钢化真空玻璃四周的过程，所述的以低熔点玻璃钎焊料钎焊密封钢化真空玻璃四周的过程中包括一个将钢化真空玻璃预制件11加热到钎焊料熔点温度的步骤，其中，在所述的将钢化真空玻璃预制件11加热到钎焊料熔点温度的步骤中，利用恒温金属板7，根据所述的钢化真空玻璃预制件11的热应力分布特征来控制钢化真空玻璃预制件11的局部温度，保持钢化真空玻璃预制件11的局部温度在100摄氏度到400摄氏度之间。

如图2所示，进一步的，在进行所述的将钢化真空玻璃预制件11加热到钎焊料熔点温度的步骤之前，利用一个第一加热炉1将钢化真空玻璃预制件11加热到一个第一温度，所述的第一温度在100摄氏度到400摄氏度之间，小于钎焊料熔点温度，在所述的将钢化真空玻璃预制件11加热到第一温度的步骤完成之后，利用一个第二加热炉9将钢化真空玻璃预制件11加热到一个第二温度，所述的第二温度大于或者等于所述的钎焊料熔点温度，同时将一个具有恒定的第一温度的恒温金属板7压住钢化真空玻璃预制件11的中间部位，保持钢化真空玻璃预制件11和恒温金属板7接触区域的温度恒定在第一温度，对钢化真空玻璃预制件11的四周进行钎焊封边。

进一步的，所述的恒温金属板7的尺寸小于钢化真空玻璃预制件11的尺寸。

进一步的，所述的恒温金属板7的形状配合钢化真空玻璃预制件11的热应力分布特征。

进一步的，所述的恒温金属板7连接有液体或气体循环恒温装置3。

本发明还提供了一种实现上述方法的钢化真空玻璃的封边装置，所述的这种钢化真空玻璃的封边装置包括一个第二加热炉9，其中，在所述的第二加热炉9中，上部设置有加热源5，中间设置有一个恒温金属板7，所述的恒温金属板7的上侧设置有隔热反射层6，恒温金属板7内设置有液体或气体循环通道，所述的液体或气体循环通道通过管道与一个液体或气体循环恒温装置3连接。

进一步的，所述的第二加热炉9中设置有一个传动装置4，所述的传动装置4与恒温金属板7连接。

进一步的，所述的第二加热炉9的外侧并列设置有一个第一加热炉1，所述的第一加热炉1的炉腔内设置有一个输送装置8，所述的输送装置8延伸到第二加热炉9的炉腔内。

进一步的，所述的输送装置8由陶瓷辊道构成，所述的陶瓷辊道由支架和水平间隔排列在所述的支架中的两个以上数目的陶瓷辊构成。

进一步的，所述的液体或气体循环恒温装置3中设置有一个散热器，所述的散热器设置在第一加热炉1内。

在本发明的一个实施例中，首先在第一加热炉1中加热钢化真空玻璃预制件11到第一温度，所述的第一温度在100摄氏度到400摄氏度之间，小于钎焊料熔点温度。

其次，进入第二加热炉9，加热钢化真空玻璃预制件11到第二温度，所述的第二温度大于或者等于所述的钎焊料熔点温度，同时将恒定在第一温度的恒温金属板7向下压住钢化真空玻璃预制件11中间部位，使得钢化真空玻璃预制件11和恒温金属板7接触区域温度恒定在第一温度，而钢化真空玻璃预制件11边缘开始升温到第二温度，实现钢化真空玻璃封边过程。

具体的，在第一加热炉1中，上部设有加热源2，下部设有加热源10，设定温度为第一温度。

在第二加热炉9中，上部设有加热源，设定温度为第二温度，中间设有一个具有恒定第一温度的恒温金属板7，恒温金属板7上部设有隔热反射层6，内部设有液体或气体循环通道。

恒温金属板7连接有液体或气体循环恒温装置3，可以保持恒温金属板7恒定温度，同时把热量循环给第一加热炉1，提高整个装置能源利用率。

具体的，第一温度设定可以保证钢化玻璃长时间在第一温度下不会退火而失去钢化特性。第二温度设定可以保证真空玻璃正常封边过程，第二温度设定大于第一温度设定。

具体的，在本发明的实施例中：首先，在第一加热炉1中加热钢化真空玻璃预制件11到300摄氏度。钢化真空玻璃预制件11是由上下两块平板钢化玻璃组成，厚度都是3毫米，其中下玻璃尺寸为1米×1米，上玻璃尺寸为0.99米×0.99米，形成错台结构，台阶宽度5毫米。台阶上涂抹低温玻璃焊料，熔点约为450摄氏度。另外，上下玻璃间设有玻璃支撑柱。

其次，通过陶瓷辊道8传动进入第二加热炉9，加热钢化真空玻璃预制件11到480摄氏度，同时一个具有300摄氏度恒定温度的恒温金属板7通过传动装置4向下压住钢化真空玻璃预制件11中间部位，使得钢化真空玻璃预制件11和恒温金属板7接触区域温度恒定在300摄氏度，而钢化真空玻璃预制件11边缘开始升温到480摄氏度，实现钢化真空玻璃封边过程。本实施案中采用的金属板材料是铝。利用PLC自动控制整个加热过程。

第一加热炉1中的加热源2和加热源10采用电阻丝，设定温度为300摄氏度。

在第二加热炉9中的加热源5采用电阻丝，设定温度为480摄氏度，第二加热炉9中间设有一个具有300摄氏度恒定温度的恒温金属板7，恒温金属板7上部的隔热反射层6采用陶瓷粉涂层。

以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种钢化真空玻璃的封边方法，包括一个以低熔点玻璃钎焊料钎焊密封钢化真空玻璃四周的过程，所述的以低熔点玻璃钎焊料钎焊密封钢化真空玻璃四周的过程中包括一个将钢化真空玻璃预制件加热到钎焊料熔点温度的步骤，其特征在于：在所述的将钢化真空玻璃预制件加热到钎焊料熔点温度的步骤中，利用恒温金属板，根据所述的钢化真空玻璃预制件的热应力分布特征来控制钢化真空玻璃预制件的局部温度，保持钢化真空玻璃预制件的局部温度在100摄氏度到400摄氏度之间。

2.如权利要求1所述的钢化真空玻璃的封边方法，其特征在于：在进行所述的将钢化真空玻璃预制件加热到钎焊料熔点温度的步骤之前，利用一个第一加热炉将钢化真空玻璃预制件加热到一个第一温度，所述的第一温度在100摄氏度到400摄氏度之间并小于钎焊料熔点温度，在所述的将钢化真空玻璃预制件加热到第一温度的步骤完成之后，利用一个第二加热炉将钢化真空玻璃预制件加热到一个第二温度，所述的第二温度大于或者等于所述的钎焊料熔点温度，同时将一个具有恒定的第一温度的恒温金属板压住钢化真空玻璃预制件的中间部位，保持钢化真空玻璃预制件和恒温金属板接触区域的温度恒定在第一温度，对钢化真空玻璃预制件的四周进行钎焊封边。

3.如权利要求1所述的钢化真空玻璃的封边方法，其特征在于：所述的恒温金属板的尺寸小于钢化真空玻璃预制件的尺寸。

4.如权利要求3所述的钢化真空玻璃的封边方法，其特征在于：所述的恒温金属板的形状配合钢化真空玻璃预制件的热应力分布特征。

5.如权利要求1所述的钢化真空玻璃的封边方法，其特征在于：所述的恒温金属板连接有液体或气体循环恒温装置。

6.一种实现如权利要求1所述的钢化真空玻璃的封边方法的装置，包括一个第二加热炉，其特征在于：在所述的第二加热炉中，上部设置有加热源，中间设置有一个恒温金属板，所述的恒温金属板的上侧设置有隔热反射层，恒温金属板内设置有液体或气体循环通道，所述的液体或气体循环通道通过管道与一个液体或气体循环恒温装置连接。

7.如权利要求6所述的钢化真空玻璃的封边装置，其特征在于：所述的第二加热炉中设置有一个传动装置，所述的传动装置与恒温金属板连接。

8.如权利要求6所述的钢化真空玻璃的封边装置，其特征在于：所述的第二加热炉的外侧并列设置有一个第一加热炉，所述的第一加热炉的炉腔内设置有一个输送装置，所述的输送装置延伸到第二加热炉的炉腔内。

9.如权利要求8所述的钢化真空玻璃的封边装置，其特征在于：所述的输送装置由陶瓷辊道构成，所述的陶瓷辊道由支架和水平间隔排列在所述的支架中的两个以上数目的陶瓷辊构成。

10.如权利要求6所述的钢化真空玻璃的封边装置，其特征在于：所述的液体或气体循环恒温装置中设置有一个散热器，所述的散热器设置在第一加热炉内。

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