CN104591527A - 一种后支撑的真空玻璃制作方法 - Google Patents

Abstract

一种后支撑的真空玻璃制作方法，高温排气后降温，到150℃时在预设的密封区域布放焊料，将两片玻璃板进行无既定支撑物设置的直接平行叠加后，温度提升到200℃焊料熔接并密封封边，之后降温到150℃从其一面或两面选点进行先合片熔接后的激光定点照射，使在照射点的两片玻璃板之间形成凸起物，1点或多点所形成之凸起物在两块玻璃板之间形成支撑。本发明抛弃了预先布放支撑物的复杂方式，大幅提高了真空度，简化了制作工艺，提高了真空玻璃抗风性能。

Description

一种后支撑的真空玻璃制作方法

技术领域

本发明涉及隔离构件，具体说是一种能够有效提高真空度的后支撑真空玻璃的制作方法。

背景技术

真空玻璃在建筑和工程施工中都有广泛的应用，典型的是应用于现代楼宇的真空玻璃，其隔音和隔热效果远好于普通的隔离材料，因此在现代建筑和结构领域越来越得到重视。真空玻璃的性能关键在于真空隔离层的真空度，真空隔离层只需要数微米既可以起到作用。目前的真空玻璃的制作过程是，在一块平板上布放并固定支撑物，在两块平行板之间的边缘布焊料，布置安装抽气嘴，之后高温焊接密封，最后抽气形成真空。其中的布放并固定支撑物和密封后抽气均需要复杂的工艺过程和设备，布置支撑物、设置抽气嘴，不仅使产品结构复杂而且生产设备和生产工艺也复杂，成本很高而成品率低。真空玻璃的真空度是衡量该产品性能的一个重要指标，目前只能采取预先铺设支撑物，然后封边后通过设备从预留的抽气嘴抽取真空的办法形成真空层。

发明内容

本发明的目的是以较低的成本和简单的制作方式而有效提高真空玻璃的真空度和整体性能，且降低制作成本。

所述后支撑的真空玻璃制作方法，其特征在于：包括下述步骤：

一、将待合片的玻璃板置入加热室，将加热室升温到300℃±50％温度下对玻璃板进行高温排气；

二、将高温排气后的玻璃板降温，到150℃±50％时在一片玻璃板预设的密封区域边缘布放焊料；

三、叠片：布放焊料后，将另一片玻璃板在前述的玻璃板上进行无既定支撑物设置的直接平行叠加，该两片玻璃板相对的内侧面相互平行且平行度公差不大于0.5毫米；

四、熔接：将叠片后的玻璃板温度提升到200℃±50％，焊料熔化封边，两片玻璃板之间的任一处垂直距离不大于1mm；

五、激光照射：将熔接后的玻璃板降温到150℃±50％，达到降温温度后，在两片玻璃板之间的气压不小于两片玻璃板外部的气压状态下，在玻璃板的一面或两面选点进行激光定点照射，使在照射点的玻璃板之间形成凸起物，1点或多点所形成之凸起物在该凸起物所在的玻璃板之间形成支撑。

作为实施例，所述激光定点照射的选点符合下述规律之一：

若仅布置照射点为一点，则选为所叠加玻璃板的中心点，偏差不超过所述密封区域最大边距的10％；

若仅布置照射点为两点，则两选点在所述密封区域的几何形状的中线上，偏离距离不超过所述密封区域最大边距的10％；

若仅布置照射点为三点，则三点为基本上均布于所述密封区域的等边三角形，偏离距离不超过所述密封区域最大边距的10％；

以均布于所述密封区域形成等边三角形的三个点为中心，分别设定形成新的等边三角形的三点，并使所选点在所述密封区域内均匀分布，选点偏离距离不超过所述密封区域最大边距的10％。

一种方案是，在激光定点照射前检测相邻玻璃板之间的距离，取距离最小且不在一条直线上的三点作为激光照射点。

作为优化方案，所述焊料为镍与下述种类粉料之一或下述粉料的多种的混合：锡、银、铟、铂、铜、锌、硅、钛、铝、铁、铬。

一种优选的实施例为，所述步骤一与步骤二分别在不同的加热室内进行；步骤三与步骤四分别在不同的加热室内进行。

一种实施例为，所述步骤一到步骤五依次顺序进行，或者依次按照步骤一、步骤二、步骤三、依次重复1次或多次步骤二和步骤三、然后步骤四、步骤五的顺序进行。

作为实施例，在所述步骤五中，如果叠片并熔接有多片玻璃板，每相邻两层玻璃板之间分别独立选点进行照射。

作为实施例，所述步骤五所制作的玻璃板为无抽气嘴的全密封设置，并在步骤四之前将叠片后的玻璃板所在加热室抽真空，熔接后形成密封的真空玻璃板，所述步骤五在真空环境内对已熔接的玻璃板进行激光照射，所述真空环境的真空度与玻璃板之间的空间的真空度相同，或者比玻璃板之间的空间的真空度高10％～50％。

另一种实施例，所述步骤五所制作的玻璃板为带抽气嘴的设置，在步骤五的激光照射完成后，通过所述抽气嘴将两片玻璃板之间抽真空，之后密封所述抽气嘴。

作为实施例，所述玻璃板为曲面板。

优选地，所述玻璃板为钢化玻璃板。

本发明的有益效果是：

首先，本发明抛弃了预先布放支撑物的复杂方式，传统的支撑物布放常见的有选定特定位置的1600点支撑的，但是经过研究发现，实际上，在两个平行的玻璃板内表面，其中仅有1～3点真正起到了支撑作用，其余支撑点均为不受力点，因此，布放后的支撑点常常在非水平面状态时滑脱所布放的位置，且明显影响了透明玻璃的视线效果。为了防止支撑物的滑移，需要在布放支撑物后进行固化，因此，大量的支撑点的定点布置和固化使得真空玻璃的制作变得非常繁琐复杂。本发明在经过深入研究的基础上抛弃了上述的繁琐工艺，采用先合片熔接，后支撑的方式，颠覆了传统的制作方式，却由此带来了巨大的有益效果：

1、省去了定点布放支撑物或预先设置支撑点的繁琐过程；

2、先合片熔接后设支撑点，没有严格的支撑点位置限定，因此成功率高；

3、由于后支撑工艺，无抽气嘴的真空玻璃在更高真空度的真空环境内制作支撑，因正压产生外凸形变的玻璃板在正常气压环境内玻璃板之间恢复平行的平面状态，兼顾了抗风性能和视觉性能；

4、由于后支撑工艺，带抽气嘴的真空玻璃的玻璃板形变小，减小了玻璃板自身的内应力，提高了真空玻璃抗风压性能；

5、仅需设置数量较少的支撑点，因此支撑过程快速有效，且对视觉观感影响小。

其次，150℃时激光设置支撑，此时激光脉冲对玻璃的作用形成凸起点，而消除了玻璃的脆性，提高了真空玻璃的整体性能。

第三，使用延展性好的低熔点金属或合金焊料，使得在密封后支撑的过程中密封焊料具有好的密封粘接性。

此外，隔离构件的效果更好，成本更低，生产工艺也大为简化，提高了生产效率。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明进一步说明：所述后支撑的真空玻璃制作方法，以两片玻璃板合片制作无抽气嘴的真空玻璃为例，包括以先后顺序进行的下述步骤：

第一步、将两片表面光滑且形状相同的矩形钢化玻璃板置于可抽真空的加热室中，将加热室升温到300℃±50％温度下对玻璃板进行高温排气；

第二步、将高温排气后的玻璃板降温到150℃±50％时(或温度范围≥100℃且≤200℃)时在预设的钢化玻璃板内侧边缘密封区域布放焊料，两片钢化玻璃板之间无需布置气嘴，当然为了延长产品的使用寿命为保持真空度在构件本体可以设置抽气口，以提供使用过程中的真空层补救措施，并不影响本方案的本质。

第三步、将另一片玻璃板在前述的玻璃板上进行无既定支撑物设置的直接平行叠加，两片玻璃板相对的内侧面相互平行且平行度公差不大于0.5毫米；

第四步、加热室抽真空，并将环境温度提升到200℃±50％，焊料熔接并密封封边，使两片玻璃板之间形成真空层，两玻璃板之间的任一处垂直距离不大于1mm；

所述焊料为镍或等比的镍、铜微粉料或70％镍微粉与下述微分材料之一的混合：锡、银、铟、铂、锌、硅、钛、铝、铁、铬。

第五步、玻璃板温度降到150℃(或温度范围≥100℃且≤200℃)，将真空室的真空度提高10％，此时已密封的玻璃板间的真空度几乎没有变化，移入激光照射头，从熔接后的钢化玻璃板的一面或两面进行激光定点照射，使在照射点的两片钢化玻璃板之间形成凸起物，所述激光定点照射的选点以均布于叠加的钢化玻璃板形成等边三角形A的三个点为中心，所形成的等边三角形A的边长为玻璃板边长的1/3，分别以所选出的每个点为重心，在其周围布置新的等边三角形B的三点，新的等边三角形B的边长为等边三角形A的边长的一半，并使所选9个点在叠加玻璃板内的分布满足每两个点之间的距离大于等边三角形A的边长的1/3。所形成之凸起物至少有三个在两块玻璃板之间形成支撑。由于真空室的真空度比玻璃板间的夹层真空度更高，在真空玻璃移出前玻璃板之间的气压大于真空玻璃外部，使得两片玻璃板略有外凸，支撑形成后，玻璃板外的真空环境消失时，真空玻璃的两片玻璃板外凸现象消失，玻璃板与支撑点的连接非常紧密，而使真空玻璃具备了更好的抗风性能和更好的平行度，由于支撑点数量较少，视觉上也具有更好的通透性。

一种曲面真空玻璃板的实施例，选择同样形状的两片曲面的钢化玻璃板，在上述第四步之前，检测两片玻璃板之间的距离，取距离最小且不在一条直线上的三点作为激光照射点。温度低于150℃时，从所述钢化玻璃板的一面或两面进行激光定点照射，使在选定的照射点的两片曲面钢化玻璃板之间形成凸起支撑。该方法比先设置支撑物再密封的制作过程而言，制作方法大幅简化，省略了支撑物的布放过程，而该过程工艺复杂、消耗时间较长。因而整体的生产效率也得到了大幅提升，同时，真空玻璃本身的性能也得到了大幅提升。

Claims (10)

1.一种后支撑的真空玻璃制作方法，其特征在于：包括下述步骤：

一、将待合片的玻璃板置入加热室，将加热室升温到300℃±50％温度下对玻璃板进行高温排气；

二、将高温排气后的玻璃板降温，到150℃±50％时在一片玻璃板预设的密封区域边缘布放焊料；

三、叠片：布放焊料后，将另一片玻璃板在前述的玻璃板上进行无既定支撑物设置的直接平行叠加，该两片玻璃板相对的内侧面相互平行且平行度公差不大于0.5毫米；

四、熔接：将叠片后的玻璃板温度提升到200℃±50％，焊料熔化封边，两片玻璃板之间的任一处垂直距离不大于1mm；

五、激光照射：将熔接后的玻璃板降温到150℃±50％，达到降温温度后，在两片玻璃板之间的气压不小于两片玻璃板外部的气压状态下，在玻璃板的一面或两面选点进行激光定点照射，使在照射点的玻璃板之间形成凸起物，1点或多点所形成之凸起物在该凸起物所在的玻璃板之间形成支撑。

2.根据权利要求1所述的后支撑的真空玻璃制作方法，其特征在于：所述激光定点照射的选点符合下述规律之一：

若仅布置照射点为一点，则选为所叠加玻璃板的中心点，偏差不超过所述密封区域最大边距的10％；

若仅布置照射点为两点，则两选点在所述密封区域的几何形状的中线上，偏离距离不超过所述密封区域最大边距的10％；

若仅布置照射点为三点，则三点为基本上均布于所述密封区域的等边三角形，偏离距离不超过所述密封区域最大边距的10％；

以均布于所述密封区域形成等边三角形的三个点为中心，分别设定形成新的等边三角形的三点，并使所选点在所述密封区域内均匀分布，选点偏离距离不超过所述密封区域最大边距的10％。

3.根据权利要求1所述的后支撑的真空玻璃制作方法，其特征在于：在激光定点照射前检测相邻玻璃板之间的距离，取距离最小且不在一条直线上的三点作为激光照射点。

4.根据权利要求1所述的后支撑的真空玻璃制作方法，其特征在于：所述焊料为镍与下述种类粉料之一或下述粉料的多种的混合：锡、银、铟、铂、铜、锌、硅、钛、铝、铁、铬。

5.根据权利要求1所述的后支撑的真空玻璃制作方法，其特征在于：所述步骤一与步骤二分别在不同的加热室内进行；步骤三与步骤四分别在不同的加热室内进行。

6.根据权利要求1所述的后支撑的真空玻璃制作方法，其特征在于：所述步骤一到步骤五依次顺序进行，或者依次按照步骤一、步骤二、步骤三、依次重复1次或多次步骤二和步骤三、然后步骤四、步骤五的顺序进行。

7.根据权利要求1所述的后支撑的真空玻璃制作方法，其特征在于：在所述步骤五中，如果叠片并熔接有多片玻璃板，每相邻两层玻璃板之间分别独立选点进行照射。

8.根据权利要求1所述的后支撑的真空玻璃制作方法，其特征在于：所述步骤五所制作的玻璃板为无抽气嘴的全密封设置，并在步骤四之前将叠片后的玻璃板所在加热室抽真空，熔接后形成密封的真空玻璃板，所述步骤五在真空环境内对已熔接的玻璃板进行激光照射，所述真空环境的真空度与玻璃板之间的空间的真空度相同，或者比玻璃板之间的空间的真空度高10％～50％。

9.根据权利要求1所述的后支撑的真空玻璃制作方法，其特征在于：所述步骤五所制作的玻璃板为带抽气嘴的设置，在步骤五的激光照射完成后，通过所述抽气嘴将两片玻璃板之间抽真空，之后密封所述抽气嘴。

10.根据权利要求1、2、3、7、8、9之一所述的后支撑的真空玻璃制作方法，其特征在于：所述玻璃板为曲面板；所述玻璃板为钢化玻璃板。