CN102951832A - 一种玻璃果汁杯的物理强化工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种玻璃果汁杯的物理强化工艺，它包括加温工序及冷却工序，该加温工序分为5-8个加温时区，首温时区的温度为300-350℃，其余各加温时区按50-80℃的幅度递增，期间，玻璃果汁杯在首温区加热首个预设时间后进入第二加温时区预设时间，如此类推，每个加温时区持续相应的预设时间，直至在最后一个加温时区完成最后预设时间的加温工作为止，在该加温工序中，玻璃果汁杯始终保持在自转状态；冷却工序中，玻璃果汁杯的内外壁同时由风源进行冷却，在该冷却工序中，玻璃果汁杯始终保持自转状态。本发明制得的玻璃果汁杯既具有较好的温差耐受力且杯体的强度高、生产成本低廉的优点。
Description
技术领域
本发明涉及玻璃杯器具的加热、冷却处理工艺技术领域，具体来说是一种玻璃果汁杯的物理强化工艺。
背景技术
由于玻璃制品越来越广泛的被使用，打汁机杯的材质也从塑料大量变成使用玻璃，因打汁机制作冰镇饮料需要使用冰粒及烈酒等原材料，故要求玻璃杯能达到一定温差耐受力和强度，现在令玻璃达到果汁杯使用标准的方法有三种：
(1)采用高硼玻璃制作玻璃果汁杯，虽然此方法能够达到要求，但是由于高硼玻璃价格偏高，而且高硼玻璃模具的价格是普通玻璃模具价格的数十倍，造成玻璃果汁杯的产品价格高昂。
(2)采用化学钢化法，由于该方法是通过离子交换方式使玻璃表面产生“挤塞”体积效应形成表面压力，其离子交换的深度有限(一般为10-30um)，由于果汁杯需经常对冰粒，水果等硬物进行粉碎，其钢化效果极易因磨损而失效。
(3)采用物理钢化法，由于传统的物理钢化法只能对厚薄均匀、形状单一(如平面、弧形)进行加工，而果汁杯形状复杂，一般是杯口部分较薄而杯底部分较厚，整体的厚薄不均匀，所以采用物理钢化方法是无法加工的。
鉴于上述三种不同的强化工艺均不适合在玻璃果汁杯上使用，本申请人认为有必要研发一种新的玻璃果汁杯的强化工艺，以提高玻璃果汁杯的整体性能。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种既具有较好的温差耐受力且杯体的强度高、生产成本低廉的玻璃果汁杯的物理强化工艺。
本发明的发明目的是这样实现的：一种玻璃果汁杯的物理强化工艺，它包括加温工序及冷却工序，其特征在于：所述
加温工序为阶梯式温区的热辐射加热模式，整个加温过程分为5-8个加温时区，首温时区的温度为300-350℃，其余各加温时区按50-80℃的幅度递增，期间，玻璃果汁杯在首温区加热首个预设时间后进入第二加温时区预设时间，如此类推，每个加温时区持续相应的预设时间，直至在最后一个加温时区完成最后预设时间的加温工作为止，在该加温工序中，玻璃果汁杯始终保持在自转状态；
冷却工序中，玻璃果汁杯的内外壁同时由风源进行冷却，在该冷却工序中，玻璃果汁杯始终保持自转状态。
对于本发明所述玻璃果汁杯的物理强化工艺，其作为技术方案的进一步改善，所述加温工序中，从玻璃果汁杯的厚位置到薄位置而顺次由大到小分布热辐射的功率。
进一步来说，上述玻璃果汁杯的物理强化工艺，所述加温工序中，通过温度检测装置对被加热的玻璃果汁杯实行温度监控，并根据温度检测装置的监控温度值实时调整热辐射的功率。
而且，对于本发明所述玻璃果汁杯的物理强化工艺，其作为技术方案的进一步改善，所述冷却工序中，从玻璃果汁杯的厚位置到薄位置而顺次由大到小分布风源的冷却风量。
进一步来说，上述玻璃果汁杯的物理强化工艺，所述冷却工序中，通过风量传感器对被玻璃果汁杯实行风压监控，并根据风量传感器的监控风压值实时调整冷却风量。
本发明与现有技术中的玻璃果汁杯的生产工艺相比，具有以下优点：
本发明所述玻璃果汁杯的物理强化工艺，它将加温工序设计为5-8个加温时区，玻璃果汁杯按照每个加温时区的预设时间进行热辐射加热，并且保持加温过程中玻璃果汁杯是自转的，而且它在冷却过程中是对玻璃果汁杯的内外壁进行同时冷却，并且期间保持玻璃果汁杯也是自转的，以此加温和冷却工序制备而得的玻璃果汁杯，具有较高的表面应力、温差耐受力及整体强度，令到普通玻璃果汁杯能够代替高硼玻璃果汁杯达到使用标准，从而大幅降低产品造价，此项工艺主要解决了化学钢化离子交换深度有限，作为果汁杯容易因磨损而失效的问题。
附图说明
附图1为本发明所述强化工艺的流程示意图。
附图2为本发明所述强化工艺所针对加工对象的结构剖面图。
图1中以T1、T2、T3……Tn标识每一个加温时区的预设时间(n≤8)，以JW1、JW1、JW2、JW3……JWn标识每一个加温时区(n≤8)。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的描述。
根据图1和图2所示，本发明所述玻璃果汁杯的物理强化工艺，本工艺是针对杯口的壁体较薄、杯底的壁体较厚的圆筒状结构，如图2所示，特殊地，对于杯体的壁厚上下均匀一致的，也适用于本发明所述的工艺，也应是本发明的保护范围之内。本发明的强化工艺包括加温工序及冷却工序，其中：
加温工序为阶梯式温区的热辐射加热模式，它是通过加热炉的发热体对杯子表面进行热辐射。整个加温过程分为5-8个加温时区，首温时区JW1的温度为300-350℃，首温时区JW1的加热温度一般设置在300℃。其余各加温时区按50-80℃的幅度递增，该递增幅度以60-75℃为较佳。期间，玻璃果汁杯在首温区加热首个预设时间后进入第二加温时区JW2的预设时间T2，如此类推，每个加温时区持续相应的预设时间，直至在最后一个加温时区JWn完成最后预设时间Tn的加温工作为止，此过程主要解决形状复杂及厚薄不匀的工件在加热过程中爆裂的现象，期间，在实际操作设定中，随着加温时区的温度越高，其设定时间可以越短，同时，预设时间根据玻璃果汁杯的具体厚薄与形态来具体确定，这是技术人员需根据常规操作的具体情况来设定即可。在该加温工序中，由于玻璃果汁杯是上下厚薄不规则的圆筒状，加热炉的发热体不能对杯子每个表面进行热辐射，玻璃果汁杯始终保持在自转状态，它主要使得果汁杯受热均匀，令其冷却后的应力相对一致，避免了自爆现象。而该冷却工序中，玻璃果汁杯的内外壁同时由风源进行冷却，在该冷却工序中，玻璃果汁杯始终保持自转状态，它可使玻璃杯的强化程度保持一致，避免在玻璃杯温差骤变是产生破裂现象。
对于本发明所述玻璃果汁杯的物理强化工艺，其作为技术方案的进一步改善，所述加温工序中，从玻璃果汁杯的厚位置到薄位置而顺次由大到小分布热辐射的功率，鉴于本发明所针对杯口较薄而杯底较厚的玻璃果汁杯，它的杯口的热辐射温度较低，而杯底的热辐射温度较高。进一步来说，上述玻璃果汁杯的物理强化工艺，所述加温工序中，通过温度检测装置对被加热的玻璃果汁杯实行温度监控，并根据温度检测装置的监控温度值实时调整热辐射的功率，具体是通过温度传感器对加热过程中的玻璃果汁杯进行温度监测，并通过微电脑控制加热功率，使得玻璃果汁杯在每一个加温时区内得到的是恒温加热，进而也可保证每一加热的玻璃果汁杯的出炉温度基本不出现误差，使得先后加热处理的玻璃果汁杯的整体性能基于一致。
而且，对于本发明所述玻璃果汁杯的物理强化工艺，其作为技术方案的进一步改善，所述冷却工序中，从玻璃果汁杯的厚位置到薄位置而顺次由大到小分布风源的冷却风量，在实际工作中，可以通过封嘴的密布情况来设定冷却风量的大小。进一步来说，上述玻璃果汁杯的物理强化工艺，所述冷却工序中，通过风量传感器对被玻璃果汁杯实行风压监控，并根据风量传感器的监控风压值实时调整冷却风量，具体是采用风量传感器、变频器、PLC合成控制系统以保证冷却风量，该附加的风量控制技术已是风冷却技术领域中常规常用的技术，一般技术人员均可进行设计操作。
以下是根据上述工艺原理完成的实施例：
作为对比，下表为背景技术所述现有三种方法制得的玻璃果汁杯的性能：
| 表面应力 | 温差耐受度 | |
| 高硼玻璃 | 30-50mpa | 180℃ |
| 化学钢化 | 80-160mpa | 100℃ |
| 普通玻璃 | 30-40mpa | 70℃ |
下表是根据本发明所述方法制得的强化玻璃果汁杯的8个实施例：
下表是上述8个实施例制得的玻璃果汁杯的性能：
从上表所示8个实施例所得玻璃果汁杯的性能看来，采取本发明所述工艺方法制得的玻璃果汁杯，其性能已达到高硼玻璃果汁杯的强度及温差耐受力，通过本发明所述工艺制备的玻璃果汁杯，已经能够满足使用冰粒及烈酒等原材料制作冰镇饮料的强度及温差耐受力标准。
综上所述，本发明通过5-8个加温时区，并且保持加温过程中玻璃果汁杯是自转的，且它在冷却过程中是对玻璃果汁杯的内外壁进行同时冷却，并且期间保持玻璃果汁杯也是自转的，以此加温和冷却工序制备而得的玻璃果汁杯，具有较高的表面应力、温差耐受力及整体强度，令到普通玻璃果汁杯能够代替高硼玻璃果汁杯达到使用标准，从而大幅降低产品造价，推广容易。
Claims (5)
1.一种玻璃果汁杯的物理强化工艺，它包括加温工序及冷却工序，其特征在于：所述
加温工序为阶梯式温区的热辐射加热模式，整个加温过程分为5-8个加温时区，首温时区的温度为300-350℃，其余各加温时区按50-80℃的幅度递增，期间，玻璃果汁杯在首温区加热首个预设时间后进入第二加温时区预设时间，如此类推，每个加温时区持续相应的预设时间，直至在最后一个加温时区完成最后预设时间的加温工作为止，在该加温工序中，玻璃果汁杯始终保持在自转状态；
冷却工序中，玻璃果汁杯的内外壁同时由风源进行冷却，在该冷却工序中，玻璃果汁杯始终保持自转状态。
2.根据权利要求1所述玻璃果汁杯的物理强化工艺，其特征在于：所述加温工序中，从玻璃果汁杯的厚位置到薄位置而顺次由大到小分布热辐射的功率。
3.根据权利要求2所述玻璃果汁杯的物理强化工艺，其特征在于：所述加温工序中，通过温度检测装置对被加热的玻璃果汁杯实行温度监控，并根据温度检测装置的监控温度值实时调整热辐射的功率。
4.根据权利要求1所述玻璃果汁杯的物理强化工艺，其特征在于：所述冷却工序中，从玻璃果汁杯的厚位置到薄位置而顺次由大到小分布风源的冷却风量。
5.根据权利要求4所述玻璃果汁杯的物理强化工艺，其特征在于：所述冷却工序中，通过风量传感器对被玻璃果汁杯实行风压监控，并根据风量传感器的监控风压值实时调整冷却风量。
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| CN 201110236363 CN102951832A (zh) | 2011-08-17 | 2011-08-17 | 一种玻璃果汁杯的物理强化工艺 |
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| CN 201110236363 CN102951832A (zh) | 2011-08-17 | 2011-08-17 | 一种玻璃果汁杯的物理强化工艺 |
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| CN102951832A true CN102951832A (zh) | 2013-03-06 |
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| CN 201110236363 Pending CN102951832A (zh) | 2011-08-17 | 2011-08-17 | 一种玻璃果汁杯的物理强化工艺 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110450480A (zh) * | 2019-08-29 | 2019-11-15 | 邢台秉润玻璃技术有限公司 | 电磁屏蔽式防弹玻璃 |
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2011
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| CN110450480B (zh) * | 2019-08-29 | 2024-01-02 | 邢台秉润玻璃技术有限公司 | 电磁屏蔽式防弹玻璃 |
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20130306 |