CN105693070B - 一种玻璃的浇铸模具和成形装置以及玻璃的成形方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种玻璃的浇铸模具和成形装置以及玻璃的成形方法,其中浇铸模具包括压延台、外围挡板和斜挡板;所述外围挡板位于压延台四周,所述压延台与外围挡板形成浇铸模具的浇铸凹槽;所述斜挡板位于浇铸凹槽内并将浇铸凹槽分成玻璃毛坯成形区域和废玻璃区域,所述斜挡板在玻璃毛坯成形区域形成斜坡;该浇铸模具解决了现有玻璃成形装置在成形低粘度玻璃时产品质量和良品率低的问题,提高了低粘度玻璃的成形质量,并实现了大尺寸、高光学均匀性、易析晶的低粘度玻璃的成形。

Description

一种玻璃的浇铸模具和成形装置以及玻璃的成形方法
技术领域
本发明涉及玻璃制备领域,具体涉及一种玻璃的浇铸模具和成形装置以及玻璃的成形方法。
背景技术
随着光电信息产业的不断发展,对光学玻璃的性能要求也越来越高,目前广泛应用于高倍显微镜、红外窗口成像等的光学玻璃多为低粘度、易析晶玻璃。在玻璃制备过程中,玻璃成形技术水平的高低是决定成品率高低和质量好坏的重要因素之一,而玻璃的粘度决定玻璃形成反应的进行速度、玻璃液的澄清过程和搅拌速度的变化。目前,低粘度玻璃成形普遍采用漏料成形,制作条形料。由于其高温粘度小,有利于气泡的消除,但组分挥发大,光学常数与挥发条纹不易控制,同时其析晶温度区间高,在成形过程中容易产生析晶而影响产品成形质量,导致良品率过低,尤其是成形大尺寸、高光学均匀性、易析晶的低粘度玻璃时,更加不能满足实际需求。
发明内容
本发明通过提供一种玻璃的浇铸模具和成形装置以及玻璃的成形方法,解决了现有玻璃成形装置在成形低粘度玻璃时产品质量和良品率低的问题,提高了低粘度玻璃的成形质量,并实现了大尺寸、高光学均匀性、易析晶的低粘度玻璃的成形。
为达到上述目的,本发明主要提供如下技术方案:
一方面,本发明提供了一种玻璃的浇铸模具,所述浇铸模具包括压延台、外围挡板和斜挡板;所述外围挡板位于压延台四周,所述压延台与外围挡板形成浇铸模具的浇铸凹槽;所述斜挡板位于浇铸凹槽内并将浇铸凹槽分成玻璃毛坯成形区域和废玻璃区域,所述斜挡板在玻璃毛坯成形区域形成斜坡。
作为优选,所述斜挡板为紫铜合金材质,所述斜坡为直线形斜坡,所述直线形斜坡的坡角为40°-50°。
作为优选,所述压延台和外围挡板为球磨铸铁材质。
另一方面,本发明还提供了一种玻璃的成形装置,所述成形装置包括上述的浇铸模具;所述成形装置还包括测距控制机构,所述测距控制机构用于自动控制漏料成形时漏料管下端口与浇铸模具中玻璃液面的垂直距离以及漏料管下端口与斜挡板的水平距离。
作为优选,所述测距控制机构包括测距控制仪和三维运动平台,所述测距控制仪位于漏料管的下端口,所述浇铸模具位于三维运动平台上;所述测距控制仪与所述三维运动平台电连接,所述测距控制仪用于实时测量漏料管下端口与浇铸模具中玻璃液面的垂直距离以及漏料管下端口与斜挡板的水平距离,并向三维运动平台传送指令,所述三维运动平台根据测距控制仪的指令对浇铸模具的位置进行调整,以实现对漏料管下端口与浇铸模具中玻璃液面的垂直距离以及漏料管下端口与斜挡板的水平距离的实时调控。
作为优选,所述成形装置还包括升降车;所述浇铸模具和三维运动平台位于升降车上,所述升降车用于调整浇铸模具和三维运动平台的垂直高度。
作为优选,所述成形装置还包括底部加热炉、侧面加热炉和温控仪;所述底部加热炉位于压延台的底部,用于对压延台底部加热;所述侧面加热炉为三组加热炉,分别位于玻璃毛坯成形区域的外围挡板外,用于对玻璃毛坯成形区域的外围挡板加热;所述温控仪用于对底部加热炉和侧面加热炉进行加热程序控制。
作为优选,所述三组加热炉均为可移动式的独立工作加热炉。
另外,本发明还提供了一种玻璃的成形方法,所述方法采用上述的浇铸模具,所述方法包括以下步骤:
(1)对浇铸模具进行加热;调整浇铸模具的位置,使漏料管的下端口位于废玻璃区域,对漏料管进行加热,使玻璃液从漏料管中漏出并流入废玻璃区域;
(2)待漏料管漏出的玻璃液的质量稳定后,调整浇铸模具的位置,使漏料管的下端口位于玻璃毛坯成形区域,并使漏出的玻璃液沿斜挡板流入玻璃毛坯成形区域;
(3)待浇铸成所需尺寸的玻璃毛坯后,调整浇铸模具的位置,使漏料管的下端口位于废玻璃区域,并使剩余的玻璃液流入废玻璃区域;
(4)待玻璃毛坯边缘固化后,停止对浇铸模具的加热,玻璃成形完成。
作为优选,所述斜挡板在玻璃毛坯成形区域形成的斜坡为直线形斜坡;所述步骤(2)中调整浇铸模具的位置时,将漏料管下端口与玻璃液面的垂直距离H控制在4-8mm,且使漏料管下端口与斜挡板的水平距离L≤Hcotα,其中α为所述直线形斜坡的坡角,同时漏料管下端口与玻璃液面的垂直距离H和漏料管下端口与斜挡板的水平距离L均保持不变。
作为优选,所述对浇铸模具进行加热包括对压延台底部和玻璃毛坯成形区域的外围挡板进行加热。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:
1.本申请实施例提供的玻璃的浇铸模具通过设置斜挡板,可使玻璃液沿斜挡板匀速平稳流动到玻璃毛坯成形区域,减弱了玻璃液从漏料管漏出时对玻璃液面的冲击,避免了折叠条纹的产生,提高了低粘度玻璃的成形质量,实现了大尺寸、超厚和高光学均匀性玻璃的成形。
2.本申请实施例通过斜挡板将浇铸模具分为玻璃毛坯成形区域和废玻璃区域,方便漏料成形时初期的废玻璃液、中期质量稳定的玻璃液以及后期剩余玻璃液的漏出切换,提高切换效率,避免因切换过程操作不当而影响玻璃成形的质量。
附图说明
图1为本申请实施例的玻璃的成形装置的主视图;
图2为本申请实施例的玻璃的成形装置的俯视图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细描述,但不作为对本发明的限定。
如图1和图2所示,本申请实施例提供了一种玻璃的浇铸模具,该浇铸模具包括压延台1、外围挡板2和斜挡板3;外围挡板位于压延台四周(如图2中2A、2B、2C和2D),压延台与外围挡板形成浇铸模具的浇铸凹槽;斜挡板位于浇铸凹槽内并将浇铸凹槽分成玻璃毛坯成形区域4和废玻璃区域5,斜挡板在玻璃毛坯成形区域形成斜坡。本申请实施例提供的浇铸模具中包括斜挡板,并在玻璃毛坯成形区域形成斜坡,一方面是在漏料成形时,玻璃液能沿斜挡板流入到玻璃毛坯成形区域,可将玻璃液在漏出时与玻璃液面的接触由点接触转为线接触,使玻璃液的流速均匀,并可减弱玻璃液从漏料管漏出时对玻璃液面的冲击,避免折叠条纹的产生;另一方面斜挡板将浇铸模具分为玻璃毛坯成形区域和废玻璃区域,方便漏料成形时初期的废玻璃液、中期质量稳定的玻璃液以及后期剩余玻璃液的漏出切换,提高切换效率,避免因切换过程操作不当而影响玻璃成形的质量。本申请实施例提供的浇铸模具在成形大尺寸、高光学均匀性、易析晶的低粘度玻璃时,可确保玻璃液匀速平稳的流动,从而可避免折叠条纹的产生,该浇铸模具可实现特殊色散玻璃、红外玻璃和光学玻璃,以及其它低粘度玻璃的大尺寸成形。优选上述浇铸模具的外围挡板为可活动挡板,浇铸模具的尺寸则可根据所要成形玻璃的尺寸进行调整。本申请实施例优选斜挡板为截面上部为尖角的柱状挡板,该斜挡板可方便玻璃液漏出时在玻璃毛坯成形区域和废玻璃区域之间切换。
作为上述实施例的优选,上述斜挡板为紫铜合金材质,上述斜坡为直线形斜坡,该直线形斜坡的坡角α为40°-50°。本申请实施例提供的浇铸模具中斜挡板为紫铜合金材质,是由于紫铜合金材质具有导热快的特点,采用该材质的斜挡板在受热后温度分散较均匀,玻璃液漏出流经斜挡板时,不会因为斜挡板的温度不均匀而产生温度和粘度变化,从而避免析晶或产生流速变化。斜挡板在玻璃毛坯成形区域形成的斜坡为直线形斜坡时,玻璃液在斜坡上的流动均匀性更稳定。该直线形斜坡的坡角为40°-50°时,可使玻璃液的流速和流动均匀性达到最优,所成形的玻璃光学均匀性达到最优;当斜坡坡角大于50°时,玻璃液从斜坡流下的流速过大,易在斜挡板处形成涡流区而产生折叠条纹,而斜坡坡角小于40°时,会使玻璃液流速过小,而流速过小会造成玻璃液温度和粘度不均匀,从而影响玻璃液的流动均匀性,最终影响玻璃成形后的光学均匀性。
作为上述实施例的优选,上述压延台和外围挡板为球磨铸铁材质。本申请实施例中浇铸模具的压延台和外围挡板采用球磨铸铁材质,可避免玻璃液在浇铸模具中成形时熔体粘盘,从而避免玻璃冷却时产生炸裂。
如图1所示,本申请实施例还提供了一种玻璃的成形装置,该成形装置包括上述浇铸模具;该成形装置还包括测距控制机构,该测距控制机构用于自动控制漏料成形时漏料管下端口与浇铸模具中玻璃液面的垂直距离以及漏料管下端口与斜挡板的水平距离。上述玻璃的成形装置可通过测距控制机构将漏料成形时漏料管下端口与浇铸模具中玻璃液面的垂直距离以及漏料管下端口与斜挡板的水平距离控制在一定范围内,可实现玻璃液匀速平稳沿斜挡板流入到玻璃毛坯成形区域,避免折叠条纹的产生,从而提高玻璃成形的质量;一方面通过控制漏料管下端口与浇铸模具中玻璃液面的垂直距离,避免因垂直距离太大而使玻璃液漏出到斜挡板上的流速过大,从而增强对玻璃液面的冲击,使成形的玻璃产生折叠条纹,另一方面通过控制漏料管下端口与斜挡板的水平距离,保证漏出的玻璃液能在斜挡板上很好的分散,同时避免因漏料管下端口与斜挡板的水平距离过小而使玻璃液流经斜挡板的距离变长,造成玻璃液温度和粘度不均匀,从而影响玻璃液的流动均匀性,最终影响玻璃成形后的光学均匀性。上述测距控制机构可对漏料管下端口与玻璃液面的垂直距离以及漏料管下端口与斜挡板的水平距离进行自动控制,控制精准且不需人工操作,既保证了玻璃成形的质量,又节省了人工成本。
作为上述实施例的优选,上述测距控制机构包括测距控制仪6和三维运动平台7,测距控制仪位于漏料管8的下端口,浇铸模具位于三维运动平台上;测距控制仪与三维运动平台电连接,测距控制仪用于实时测量漏料管下端口与浇铸模具中玻璃液面的垂直距离以及漏料管下端口与斜挡板的水平距离,并向三维运动平台传送指令,上述三维运动平台根据测距控制仪的指令对浇铸模具的位置进行调整,以实现对漏料管下端口与浇铸模具中玻璃液面的垂直距离以及漏料管下端口与斜挡板的水平距离的实时调控。本申请实施例中的测距控制仪实时测量漏料管下端口与浇铸模具中玻璃液面的垂直距离以及漏料管下端口与斜挡板的水平距离后,通过比较实时测量数据和程序预设值,向三维运动平台传送具体的运动指令,三维运动平台根据该运动指令进行三维运动,从而对浇铸模具的位置进行调整,进而实现对漏料管下端口与浇铸模具中玻璃液面的垂直距离以及漏料管下端口与斜挡板的水平距离进行精确的控制,上述测距控制机构能实现程序自动调控,具有调控精准、操作方便的优点。本申请实施例通过将漏料管下端口保持不动,以三维运动平台的三维运动来调整浇铸模具的位置,以实现漏料管下端口与玻璃液面的垂直距离以及漏料管下端口与斜挡板的水平距离的调整,具有结构简单、操作方便的优点。
作为上述实施例的优选,上述成形装置还包括升降车9;上述浇铸模具和三维运动平台位于升降车上,该升降车用于调整浇铸模具和三维运动平台的垂直高度。一方面,上述升降车为浇铸模具和三维运动平台的支撑载体平台,另一方面在用三维运动平台对浇铸模具的位置进行精确调整前,可先采用升降车对成形装置进行整体移动以及对浇铸模具和三维运动平台的垂直高度进行粗略地调整,三维运动平台的调整范围小而精准,而升降车的调整范围大而粗略,两者相互配合,可实现漏料成形过程中对浇铸模具位置的灵活调整。
作为上述实施例的优选,上述成形装置还包括底部加热炉10、侧面加热炉11和温控仪;该底部加热炉位于压延台的底部,用于对压延台底部加热;侧面加热炉为三组加热炉11A、11B和11C,分别位于玻璃毛坯成形区域的外围挡板2A、2B和2C外,用于对玻璃毛坯成形区域的外围挡板加热;温控仪用于对底部加热炉和侧面加热炉进行加热程序控制。本申请实施例的玻璃成形装置中,在压延台底部和玻璃毛坯成形区域的外围挡板外同时设置加热炉,可使玻璃成形时玻璃毛坯的底部和边缘均能保持适宜的成形温度。如果只对压延台底部加热,玻璃毛坯边缘达到适宜温度时而底部温度过高,则造成熔体粘盘,玻璃冷却时容易产生炸裂,而当玻璃毛坯底部温度合适时,边缘温度过低,玻璃块四周容易出现波纹,进而产生应力集中等问题。上述玻璃成形装置尤其适用于成形大尺寸玻璃,可避免因玻璃尺寸大而产生底部和边缘成形温度不能同时达到要求的问题,能获得边缘无炸裂、表观良好且光学质量高的玻璃毛坯。
作为上述实施例的优选,上述三组加热炉均为可移动式的独立工作加热炉。本申请实施例的玻璃成形装置可根据实际需要,分别单独开启或同时开启玻璃毛坯成形区域外围挡板外的三组侧面加热炉,并可对其加热温度进行分别控制;该三组侧面加热炉为可移动式,可随浇铸模具尺寸的调整进行相应的位置调整。
下述实施例采用上述玻璃的成形装置来对各种类型的玻璃进行成形。
实施例1
本发明实施例采用上述玻璃的成形装置对特殊色散玻璃进行成形,其中成形装置中的斜挡板在玻璃毛坯成形区域形成的直线形斜坡的坡角α为40°,特殊色散玻璃由以下重量百分含量的玻璃组分组成:30%SiO2、15%B2O3、20%Ta2O5、13%ZrO2、15%Na2O、3%Li2O、3.4%HfO2和0.6%Sb2O3,其成形方法具体包括以下步骤:
(1)在上述特殊色散玻璃的原料组分熔化成玻璃液并均化完全前2h,启动温控仪,开启底部加热炉和三组侧面加热炉,对成形装置进行加热,其中压延台底部和外围挡板的温度均控制在320℃,控温精度为±2℃;成形前10min,通过手动调节升降车来调整浇铸模具的位置,使漏料管的下端口位于废玻璃区域(如图1中8A的位置);采用丙烷喷灯对漏料管进行加热,使玻璃液从漏料管中漏出并流入废玻璃区域;
(2)待漏料管漏出的玻璃液的质量稳定后,先通过手动缓慢平稳地调节三维运动平台的三维运动来调整浇铸模具的位置,使漏料管的下端口位于玻璃毛坯成形区域的斜坡上方(如图1中8B的位置),并使漏出的玻璃液沿斜挡板流入玻璃毛坯成形区域,再启动测距控制仪对浇铸模具的位置进行自动控制;该测距控制仪通过测量漏料管下端口与浇铸模具中玻璃液面的垂直距离H以及漏料管下端口与斜挡板的水平距离L,并控制三维运动平台对浇铸模具的位置进行调整,使漏料管下端口与玻璃液面的垂直距离H精确控制在4mm,漏料管下端口与斜挡板的水平距离L精确控制在4.7mm,同时随着玻璃液面的上升,测距控制仪控制三维运动平台对浇铸模具的位置进行实时调整,确保在整个漏料过程中,漏料管下端口与玻璃液面的垂直距离以及漏料管下端口与斜挡板的水平距离均保持不变;
(3)待浇铸成尺寸为(400×400×70)mm的毛坯后,关闭测距控制仪,手动调节三维运动平台来调整浇铸模具的位置,使漏料管的下端口位于废玻璃区域(如图1中8A的位置),并使剩余的玻璃液流入废玻璃区域;
(4)待玻璃毛坯边缘固化后,关闭底部加热炉和三组侧面加热炉,停止加热,玻璃成形完成。
将本实施例成形的玻璃毛坯放入520℃的退火炉中进行退火处理后,观测毛坯表观质量;再将毛坯经光学加工后,按GB/T7962.3-2010标准检测光学均匀性,按GB/T7962.7-2010标准检测条纹度,按GB/T7962.5-2010标准检测应力双折射,具体检测数据见表1。
实施例2
本发明实施例采用上述玻璃的成形装置对透红外玻璃进行成形,其中成形装置中的斜挡板在玻璃毛坯成形区域形成的直线形斜坡的坡角α为50°,透红外玻璃由以下重量百分含量的玻璃组分组成:40%Al2O3、27.6%CaO、4%Y2O3、6%BaO、11%Ga2O3、9%SrO、2%ZnO和0.4%Sb2O3,其成形方法具体包括以下步骤:
(1)在上述透红外玻璃的原料组分熔化成玻璃液并均化完全前5h,启动温控仪,开启底部加热炉和三组侧面加热炉,对成形装置进行加热,其中压延台底部和外围挡板的温度均控制在450℃,控温精度为±4℃;成形前5min,通过手动调节升降车来调整浇铸模具的位置,使漏料管的下端口位于废玻璃区域(如图1中8A的位置);采用丙烷喷灯对漏料管进行加热,使玻璃液从漏料管中漏出并流入废玻璃区域;
(2)待漏料管漏出的玻璃液的质量稳定后,先通过手动缓慢平稳地调节三维运动平台的三维运动来调整浇铸模具的位置,使漏料管的下端口位于玻璃毛坯成形区域的斜坡上方(如图1中8B的位置),并使漏出的玻璃液沿斜挡板流入玻璃毛坯成形区域,再启动测距控制仪对浇铸模具的位置进行自动控制;该测距控制仪通过测量漏料管下端口与浇铸模具中玻璃液面的垂直距离H以及漏料管下端口与斜挡板的水平距离L,并控制三维运动平台对浇铸模具的位置进行调整,使漏料管下端口与玻璃液面的垂直距离H精确控制在6mm,漏料管下端口与斜挡板的水平距离L精确控制在3.8mm,同时随着玻璃液面的上升,测距控制仪控制三维运动平台对浇铸模具的位置进行实时调整,确保在整个漏料过程中,漏料管下端口与玻璃液面的垂直距离以及漏料管下端口与斜挡板的水平距离均保持不变;
(4)待浇铸成尺寸为(400×600×50)mm的毛坯后,关闭测距控制仪,手动调节三维运动平台来调整浇铸模具的位置,使漏料管的下端口位于废玻璃区域(如图1中8A的位置),并使剩余的玻璃液流入废玻璃区域;
(5)待玻璃毛坯边缘固化后,关闭底部加热炉和三组侧面加热炉,停止加热,玻璃成形完成。
将本实施例成形的玻璃毛坯放入650℃的退火炉中进行退火处理后,观测毛坯表观质量;再将毛坯经光学加工后,按GB/T7962.3-2010标准检测光学均匀性,按GB/T7962.7-2010标准检测条纹度,按GB/T7962.5-2010标准检测应力双折射,具体检测数据见表1。
实施例3
本发明实施例采用上述玻璃的成形装置对普通光学玻璃进行成形,其中成形装置中的斜挡板在玻璃毛坯成形区域形成的直线形斜坡的坡角α为45°,普通光学玻璃由以下重量百分含量的玻璃组分组成:32.2%SiO2、12.39%B2O3、3.35%Al2O3、42.7%BaO、0.61%PbO、8.44%ZnO和0.31%Sb2O3,其成形方法具体包括以下步骤:
(1)在上述普通光学玻璃的原料组分熔化成玻璃液并均化完全前3h,启动温控仪,开启底部加热炉和三组侧面加热炉,对成形装置进行加热,其中压延台底部和外围挡板的温度均控制在400℃,控温精度为±4℃;成形前7min,通过手动调节升降车来调整浇铸模具的位置,使漏料管的下端口位于废玻璃区域(如图1中8A的位置);采用丙烷喷灯对漏料管进行加热,使玻璃液从漏料管中漏出并流入废玻璃区域;
(2)待漏料管漏出的玻璃液的质量稳定后,先通过手动缓慢平稳地调节三维运动平台的三维运动来调整浇铸模具的位置,使漏料管的下端口位于玻璃毛坯成形区域的斜坡上方(如图1中8B的位置),并使漏出的玻璃液沿斜挡板流入玻璃毛坯成形区域,再启动测距控制仪对浇铸模具的位置进行自动控制;该测距控制仪通过测量漏料管下端口与浇铸模具中玻璃液面的垂直距离H以及漏料管下端口与斜挡板的水平距离L,并控制三维运动平台对浇铸模具的位置进行调整,使漏料管下端口与玻璃液面的垂直距离H精确控制在8mm,漏料管下端口与斜挡板的水平距离L精确控制在1mm,同时随着玻璃液面的上升,测距控制仪控制三维运动平台对浇铸模具的位置进行实时调整,确保在整个漏料过程中,漏料管下端口与玻璃液面的垂直距离以及漏料管下端口与斜挡板的水平距离均保持不变;
(3)待浇铸成尺寸为(500×600×60)mm的毛坯后,关闭测距控制仪,手动调节三维运动平台来调整浇铸模具的位置,使漏料管的下端口位于废玻璃区域(如图1中8A的位置),并使剩余的玻璃液流入废玻璃区域;
(4)待玻璃毛坯边缘固化后,关闭底部加热炉和三组侧面加热炉,停止加热,玻璃成形完成。
将本实施例成形的玻璃毛坯放入620℃的退火炉中进行退火处理后,观测毛坯表观质量;再将毛坯经光学加工后,按GB/T7962.3-2010标准检测光学均匀性,按GB/T7962.7-2010标准检测条纹度,按GB/T7962.5-2010标准检测应力双折射,具体检测数据见表1。
对比例1
本对比例采用上述成形装置对与实施例1相同的特殊色散玻璃进行成形,其成形方法中除漏料管下端口与玻璃液面的距离控制在10mm外,其它步骤均同实施例1;本对比例成形后的玻璃毛坯按照与实施例1相同的退火工艺处理后,采用与实施例1相同的检测方法进行检测。
对比例2
本对比例采用上述的成形装置对与实施例1相同的特殊色散玻璃进行成形,其成形方法中除不开启三组侧面加热炉外,其它步骤均同实施例1;本对比例成形后的玻璃毛坯按照与实施例1相同的退火工艺处理后,采用与实施例1相同的检测方法进行检测。
表1.玻璃毛坯的质量检测结果
由表1可看出,实施例1-3所成形的玻璃均为1200℃时粘度≤15P的低粘度玻璃,且成形的尺寸大,经检测,成形后的玻璃毛坯边缘均无炸裂,表观质量良好,其光学均匀性≤5×10-6,条纹度均为A级,应力双折射≥6nm/cm,说明采用本申请实施例中的成形方法成形尺寸大的低粘度玻璃,能获得良好的表观质量和高的光学质量;而对比例1在成形与实施例1相同的玻璃时,将漏料管下端口与玻璃液面的垂直距离增大为10mm,成形后得到的玻璃毛坯光学均匀性严重降低、条纹度变差,且应力双折射值变大,即应力集中点增多;对比例2在成形与实施例1相同的玻璃时,不对成形玻璃的边缘加热,成形后得到的玻璃毛坯边缘严重炸裂、光学均匀性严重降低,且应力双折射值是实施例1玻璃毛坯的数十倍,即应力集中非常严重。
本发明实施例在成形玻璃时,先将漏料初期的玻璃液漏出至废玻璃区域,待玻璃液的质量稳定后,再漏料成毛坯,可提高玻璃成形的总体质量;将玻璃液漏料成毛坯的过程中,使玻璃液沿斜挡板流入到玻璃毛坯成形区域,可使玻璃液的流速均匀,减弱玻璃液从漏料管漏出时对玻璃液面的冲击,避免折叠条纹的产生,从而提高玻璃成形后的光学质量。
本发明实施例在成形尺寸大的低粘度玻璃时,将漏料管下端口与玻璃液面的垂直距离H控制在4-8mm,且使漏料管下端口与斜挡板的水平距离L≤Hcotα时,能获得较好的表观质量和光学质量;当漏料管下端口与玻璃液面的垂直距离H大于8mm时,玻璃液漏出到斜挡板上的流速过大,对玻璃液面的冲击增强,容易使成形的玻璃产生折叠条纹,且光学均匀性变差,上述对比例1已对此进行证明;当漏料管下端口与玻璃液面的垂直距离H小于4mm时,由于玻璃毛坯成形区域内的玻璃液温度较高,容易对测距控制仪造成损坏,当测距控制仪太靠近玻璃液面时,提高了对成形装置的设备要求,增加了成形装置的成本;当漏料管下端口与斜挡板的水平距离L大于Hcotα时,玻璃液直接漏在玻璃液面上而不能流经斜挡板,也容易使成形的玻璃产生折叠条纹,造成光学均匀性变差。本发明实施例在漏料成形的过程中,除了将漏料管下端口与玻璃液面的垂直距离H以及漏料管下端口与斜挡板的水平距离L控制在一定范围内,而且在随玻璃液面上升的过程中,使漏料管下端口与玻璃液面的垂直距离H和漏料管下端口与斜挡板的水平距离L均保持不变,可保证在玻璃液面上升的过程中,玻璃液经斜挡板流入到玻璃毛坯成形区域的流速和流动均匀性保持稳定,有利于提高成形后的玻璃的光学均匀性。
本发明实施例在成形大尺寸的低粘度玻璃时,同时对压延台底部和玻璃毛坯成形区域的外围挡板进行加热,可使玻璃成形时底部和边缘均能保持适宜的成形温度,能获得边缘无炸裂、表观良好且光学质量高的玻璃毛坯。
最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种玻璃的成形装置,其特征在于,所述成形装置包括浇铸模具;所述成形装置还包括测距控制机构,所述测距控制机构用于自动控制漏料成形时漏料管下端口与浇铸模具中玻璃液面的垂直距离以及漏料管下端口与斜挡板的水平距离;
所述浇铸模具包括压延台、外围挡板和斜挡板;所述外围挡板位于压延台四周,所述压延台与外围挡板形成浇铸模具的浇铸凹槽;所述斜挡板位于浇铸凹槽内并将浇铸凹槽分成玻璃毛坯成形区域和废玻璃区域,所述斜挡板在玻璃毛坯成形区域形成斜坡。
2.根据权利要求1所述的玻璃的成形装置,其特征在于,所述斜挡板为紫铜合金材质,所述斜坡为直线形斜坡,所述直线形斜坡的坡角为40°-50°。
3.根据权利要求1或2所述的玻璃的成形装置,其特征在于,所述测距控制机构包括测距控制仪和三维运动平台,所述测距控制仪位于漏料管的下端口,所述浇铸模具位于三维运动平台上;所述测距控制仪与所述三维运动平台电连接,所述测距控制仪用于实时测量漏料管下端口与浇铸模具中玻璃液面的垂直距离以及漏料管下端口与斜挡板的水平距离,并向三维运动平台传送指令,所述三维运动平台根据测距控制仪的指令对浇铸模具的位置进行调整,以实现对漏料管下端口与浇铸模具中玻璃液面的垂直距离以及漏料管下端口与斜挡板的水平距离的实时调控。
4.根据权利要求3所述的玻璃的成形装置,其特征在于,所述成形装置还包括升降车;所述浇铸模具和三维运动平台位于升降车上,所述升降车用于调整浇铸模具和三维运动平台的垂直高度。
5.根据权利要求3所述的玻璃的成形装置,其特征在于,所述成形装置还包括底部加热炉、侧面加热炉和温控仪;所述底部加热炉位于压延台的底部,用于对压延台底部加热;所述侧面加热炉为三组加热炉,分别位于玻璃毛坯成形区域的外围挡板外,用于对玻璃毛坯成形区域的外围挡板加热;所述温控仪用于对底部加热炉和侧面加热炉进行加热程序控制。
6.根据权利要求5所述的玻璃的成形装置,其特征在于,所述三组加热炉均为可移动式的独立工作加热炉。
7.一种玻璃的成形方法,其特征在于,所述成形方法采用权利要求1所述的成形装置,所述成形方法包括以下步骤:
(1)对浇铸模具进行加热;调整浇铸模具的位置,使漏料管的下端口位于废玻璃区域,对漏料管进行加热,使玻璃液从漏料管中漏出并流入废玻璃区域;
(2)待漏料管漏出的玻璃液的质量稳定后,调整浇铸模具的位置,使漏料管的下端口位于玻璃毛坯成形区域,并使漏出的玻璃液沿斜挡板流入玻璃毛坯成形区域;
(3)待浇铸成所需尺寸的玻璃毛坯后,调整浇铸模具的位置,使漏料管的下端口位于废玻璃区域,并使剩余的玻璃液流入废玻璃区域;
(4)待玻璃毛坯边缘固化后,停止对浇铸模具的加热,玻璃成形完成。
8.根据权利要求7所述的玻璃的成形方法,其特征在于,所述斜挡板在玻璃毛坯成形区域形成的斜坡为直线形斜坡;所述步骤(2)中调整浇铸模具的位置时,将漏料管下端口与玻璃液面的垂直距离H控制在4-8mm,且使漏料管下端口与斜挡板的水平距离L≤Hcotα,其中α为所述直线形斜坡的坡角,同时漏料管下端口与玻璃液面的垂直距离H和漏料管下端口与斜挡板的水平距离L均保持不变。
9.根据权利要求8所述的玻璃的成形方法,其特征在于,所述对浇铸模具进行加热包括对压延台底部和玻璃毛坯成形区域的外围挡板进行加热。
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