CN103524024A

CN103524024A - 一种汽车玻璃热弯曲中的加热方法

Info

Publication number: CN103524024A
Application number: CN201210370713.8A
Authority: CN
Inventors: 何航涛
Original assignee: Luoyang City Shatter Proof Glass High Up In Air Co Ltd
Current assignee: Luoyang City Shatter Proof Glass High Up In Air Co Ltd
Priority date: 2012-09-29
Filing date: 2012-09-29
Publication date: 2014-01-22

Abstract

本发明公开了一种汽车玻璃热弯曲中的加热方法，采用的技术方案是采用红外辐射过滤技术，通过对辐射能中近红外线进行过滤，使辐射到玻璃上的主要是波长为4000~8000nm的红外线，波长与玻璃板的吸收范围相匹配；针对玻璃基板进行加热，便可有效避免膜的过热现象。其能有效的解决加热弯曲Low-E膜性能下降的问题，提高了加热效率，降低了能源消耗。

Description

一种汽车玻璃热弯曲中的加热方法

技术领域

本发明涉及汽车玻璃处理领域，尤其是一种汽车玻璃热弯曲中的加热方法。

背景技术

随着汽车工业的发展，汽车玻璃的需求增加，对其形状的要求趋于复杂化，同时汽车玻璃功能也趋于多样化。热反射汽车玻璃由于安全性高，而且具有特殊的功能，使其在汽车上得到广泛的应用。热反射汽车玻璃主要在夹层弯钢化玻璃的夹层面上镀制Low - E 膜。Low - E膜最为显著的特性是对远红外反射率高，对近红外反射率低，而对可见光透过率高。当太阳光通过这种玻璃时，能反射太阳光谱中的红外线，可阻隔太阳光中66% 以上产生热效应的红外辐射透射到车内，大幅降低空调的负荷，达到节油降耗、减少排放的目的，同时可以使阳光中的可见光透过，起到采光的作用。

汽车玻璃的挡风窗主要加工过程是把两块相同尺寸玻璃通过胶粘剂胶合，其中一块表面镀有Low - E膜，且Low - E 膜位于两块玻璃夹层之间。玻璃在辐射加热到一定温度后(580~750℃)置于模具上，在自重作用下热玻璃弯曲与模具贴合。弯曲过程中需要继续给玻璃加热，使其保持在合适的弯曲温度范围内。复杂的弯曲形状往往需要进行模压弯曲或者二次弯曲。

玻璃加热过程中膜的性能也在发生改变，Low - E 膜中起作用的主要为金属银膜，并且镀制了其他膜层保护银膜。适当加热温度对玻璃的可见光透过率是有益的，只是因为保护膜在加热中发生氧化，使膜的可见光透过率增加。满足汽车玻璃的国家标准，一般可见光透过率需要达到75% 以上。但是随着温度的持续增加，Low - E 膜中的银层在高温下烧毁，光学性能会逐渐降低，其中可见光透过性下降最为明显。玻璃的粘度是随着温度的升高而降低，为了得到深弯玻璃，需要使玻璃达到很高温度或者增加弯曲的时间，然而这两种方式对膜的性能都是不利的。

一些厂家通过改善膜的性能提高膜层中银的抗氧化性，使弯曲中Low - E 膜能够承受更高的温度，这样不仅使膜的成本增加，而且取得的效果不是很显著。

发明内容

为了解决在加热弯曲过程中Low - E 膜性能下降的问题，本发明提出了一种汽车玻璃热弯曲中的加热方法，其能有效的解决加热弯曲Low - E 膜性能下降的问题。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是采用红外辐射过滤技术，通过对辐射能中近红外线进行过滤，使辐射到玻璃上的主要是波长为4000~ 8000 nm的红外线，波长与玻璃板的吸收范围相匹配；针对玻璃基板进行加热，便可有效避免膜的过热现象。

上述方法中用于过滤近红外线的过滤板的材料为铝硅酸盐玻璃纤维材料。

本发明的有益效果是有效的解决加热弯曲Low - E 膜性能下降的问题，节省能源，提高了玻璃的深弯曲度。

附图说明

图1 普通透明玻璃与Low - E膜对不同波长红外线的吸收率；

图2 红外过滤加热示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明：

电热辐射加热玻璃时有效光谱主要为红外线，辐射的能量也集中在红外波长附近。红外线按波长可分为近红外( 700~ 4 000 nm)、中红外( 4 000~ 8 000 nm )和远红外( > 8 000 nm)。表1为不同温度下红外线的辐射能分布, 由表可见, 近红外线占很大比率的红外线辐射能, 随着加热元件温度升高, 比率会显著增大。

表1 不同温度时红外线的辐射能分布

温度/℃	近红外比例/%	中红外比例/%	远红比例/%	总辐射能/ (W/cm² )
					538	32.8	44.7	22.5	2.32
871	57.6	31.9	10.5	9.77
					1094	68.7	24.4	6.9	19.4

附图1为普通透明玻璃与Low - E 膜对不同波长红外线的吸收率曲线，从图中可知, Low - E 膜由于其本身的性能，对近红外吸收率很大，尤其是对波长在1 000 nm 左右的红外线吸收能力最强，室温时就能达到20% ~ 30%；吸收能力也与温度相关，随着温度的升高而增加。例如在500℃时Low - E 膜对波长在1 000nm 左右的红外线吸收率达40% ~ 60%，而普通玻璃由于Si- O和Si- O - H 键的作用，对红外波长存在选择吸收性，吸收光谱主要是在中红外以及远红外区域。

表1中随着发热元件的温度升高，辐射能分布逐渐向近红外偏移，所以采用提高发热元件温度增加玻璃加热速率的方式效果有限，反而容易使膜层过热。因此辐射元件的温度一般控制在800~900℃范围。

汽车玻璃在辐射条件下加热时，大量的近红外线穿过玻璃基板, 到达玻璃膜层。由表1 得知近红外线所含的热量在871℃时要大于中红外和远红外之和，对膜的加热效果非常显著。虽然能够通过热传导把部分热量传递给玻璃基板，但是由于传导率的限制，传递热量相对于膜的吸收热量而言只是很小的一部分，并不能有效降低膜层的温度。在弯曲夹层镀膜时，采用辐射加热使玻璃达到软化点时，膜层温度能超过玻璃基板100℃。并且玻璃弯曲过程需要一定时间，玻璃膜要在高温下保持较长时间，所以当把玻璃弯曲到所需形状时，膜层会由于过热发生扩散以及氧化等现象，严重破坏膜的光学性能。

为了在玻璃弯钢化成型过程中最大程度保护膜层的光学性能，必须使膜的温度保持在一个较低的范围内。本发明提出了一个有效的措施，通过对辐射能中近红外线进行过滤，使辐射到玻璃上的主要是波长为4000~ 8000 nm的红外线，波长与玻璃板的吸收范围相匹配。针对玻璃基板进行加热，便可有效避免膜的过热现象，并且提高加热速率，实现节能。图2为红外过滤加热示意图。

由于近红外线大部分被过滤，辐射对膜的加热效果显著降低，温度上升速率较玻璃基板要缓慢。当玻璃达到合适温度进行弯曲成型时，膜温要比玻璃温度低，有效防止过热而损坏性能。通过实验验证，在保证膜性能的前提下，红外过滤技术能使玻璃的弯曲深度提高50%，并且热量没有因加热膜而消耗，对过滤板热量采取一定措施回收利用，这样用相对少的能源就可以维持加热元件的正常温度，相比传统的辐射加热节省能耗可达30% 。由于过滤板对中红外和远红外也有一定过滤作用，降低向玻璃辐射的能量，影响加热速率。根据实际工况，通过适当提高加热元件的温度来增加总辐射能，提高玻璃加热速率，加大产能。

Claims

1.一种汽车玻璃热弯曲中的加热方法，其特征是采用红外辐射过滤技术，通过对辐射能中近红外线进行过滤，使辐射到玻璃上的主要是波长为4000~ 8000 nm的红外线，波长与玻璃板的吸收范围相匹配；针对玻璃基板进行加热，便可有效避免膜的过热现象。

2.根据权力要求1所述的一种汽车玻璃热弯曲中的加热方法，其特征是过滤近红外线的过滤板的材料为铝硅酸盐玻璃纤维材料。