CN106134377B - 大口径高精度光学玻璃的成型装置及其工艺 - Google Patents
大口径高精度光学玻璃的成型装置及其工艺Info
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Abstract
本发明提供一种针对大口径高精度光学玻璃的成型装置及其工艺。大口径高精度光学玻璃的成型装置，包括成型炉、成型升降机和成型模具，还包括保温罩，所述保温罩与成型炉分列所述成型模具的上下半部分，并形成一个封闭空腔。本发明在成型玻璃的下半部分增加保温罩，由过去成型玻璃的上半部分加热保温，改为全封闭加热保温，从而解决了过去成型炉加热和保温热量损失大、效果差、成型时间长、成型玻璃容易炸裂的问题；本发明采用大块滴料成型，解决了因条料牵引成型规格小、均匀性差的问题，不再发生玻璃因为成型炉的温度变化而产生大量的成型气泡，从而导致成型玻璃报废的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种针对大口径高精度光学玻璃的成型装置及其工艺。
背景技术
目前在对光学玻璃成型时采用的成型装置如图1所示，成型炉1采用碳棒2加热，对从出料管3中流出的成型玻璃4保温和加热，成型炉1设置在成型玻璃4的上方，但由于成型玻璃4的底部没有保温措施，因此在成型折射率1.50-1.53、阿贝数58-66的大口径高精度光学玻璃时，特别是玻璃规格在700mm×700mm×200mm以上时，由于成型玻璃馒头面大(馒头面大是指成型玻璃的形状不好，外形象馒头的形状)，成型时间超过5小时，因此成型玻璃容易炸裂。
采用上述成型装置时采用的成型工艺是：根据玻璃的Tg+400℃设定成型炉温度后不再进行调整，让温度自然变化，但该工艺在成型规格在700mm×700mm×200mm以上的大口径玻璃时，或成型时间在5小时以上的大口径玻璃时，成型玻璃将会产生大量的气泡而使玻璃报废。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种针对大口径高精度光学玻璃的成型装置及其工艺。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是：大口径高精度光学玻璃的成型装置，包括成型炉、成型升降机和成型模具，还包括保温罩，所述保温罩与成型炉分列所述成型模具的上下半部分，并形成一个封闭空腔。
本发明的有益效果是：在成型玻璃的下半部分增加保温罩，由过去成型玻璃的上半部分加热保温，改为全封闭加热保温，从而解决了过去成型炉加热和保温热量损失大、效果差、成型时间长、成型玻璃容易炸裂的问题；本发明采用大块滴料成型，解决了因条料牵引成型规格小、均匀性差的问题，不再发生玻璃因为成型炉的温度变化而产生大量的成型气泡，从而导致成型玻璃报废的问题，光学玻璃的成型规格也由700mm*700mm*200mm以下提升到能够成型1200mm*1200mm*200mm的大口径光学玻璃，特别是能够成型折射率1.50-1.53、阿贝数58-66的大口径高精度光学玻璃。
附图说明
图1是现有的成型装置的结构示意图。
图2是本发明的成型装置的结构示意图。
图3是现有的成型工艺的成型炉温度变化图。
图4是本发明的成型工艺的成型炉温度变化图。
具体实施方式
本发明在成型模具9的下半部分增加保温罩5，保温罩5与成型炉1分列成型模具9的上下半部分，并形成一个封闭空腔，如图2所示，这样本发明装置就改为全封闭加热保温，解决了成型玻璃馒头面大、成型时间超过5小时、成型玻璃要炸裂的问题。由于玻璃成型时，成型升降机6需要上下移动，因此将保温罩5设置为由左右两部分组成，并分别安装移动轮7，左右两部分保温罩5可以在地面8上移动，这样在成型开始前，成型模具9进入成型装置以及成型完成后玻璃移出成型装置会更加方便。
上述成型炉1采用螺丝杆和螺母固定在吊架10上，成型炉1可以通过移动螺丝杆上的螺母，对成型炉1的离地高度进行100mm的调整，但成型炉1在工作时是固定的；成型升降机6安装在地坑11里，调整水平后并固定，通过成型升降机6的电机旋转带动升降机蜗轮、蜗杆旋转，使成型升降机6作上下移动；成型模具9定位在成型小车12上，成型小车12载着成型模具9在成型轨道上移动，进入成型升降机6，由成型小车12的四个定位孔与成型升降机6的四个定位杆对成型模具9进行定位，启动成型升降机6使成型模具9上升进入成型位置；保温罩5通过移动轮7在地面8上移动，进入成型位置；移动轮7可以上下调整100mm，使保温罩5与成型炉1接触，形成一个封闭的空腔，保证成型温度的需要。
本发明的成型工艺在过去的工艺上作了以下调整：
1)将条料牵引成型改为大块滴料成型
条料牵引玻璃在连续投入原料、连续成型下进行，由于连续投入原料，因此配料误差波动、熔炉温度变化等因素都会对光学常数造成波动，从而使光学均匀性级别较差。本发明改为间歇式滴料大块生产，当玻璃质量稳定后停止投料，解决了不断投入原料造成光学均匀性波动的问题，从而提高了光学均匀性的级别，成型规格也得到了提高。
2)调整成型炉温度
目前开始成型后，温度逐渐升高到960±10℃，在960±10℃成型一段时间后，成型炉温度逐渐降低，到成型结束时，成型炉温度在850℃±10℃，如图3所示。也就是说，目前将成型炉的温度设定在Tg温度的基础上+400℃，到达这个温度后将在此温度下保温，随着成型时间的推移，成型玻璃的厚度在不断的增加，成型模具和成型玻璃将在成型升降机的控制下不断下降，成型模具底部的玻璃温度将逐步降低，成型炉的温度将逐步降低，到成型结束时，成型炉温度在850℃左右。由于成型玻璃的规格变化范围较大，成型玻璃在充满整个底模的流动时间也相差较大。
从上表可以看出，当玻璃流量为0.65L/分钟，成型厚度为80mm时，在成型700mm2以上的大块玻璃时，充满整个模具底部的时间在1小时以上，而成型炉温度在1小时左右的时间里已达到920℃-960℃，如不降温，底模温度将因玻璃液的温度较高继续提升，致使滴料中心的玻璃温度继续升高，中心处底模温度提升很快，而成型厚度没有增加，玻璃液主要向模具四周流动，玻璃的粘度将减小，成型底模气孔内气体开始聚集在成型底模与底部成型玻璃之间，当底部气体的张力和浮力大于玻璃的阻力时，气体将移动到成型玻璃的内部，使成型的玻璃出现成型气泡，因此，需要采用降温来增加成型中心处玻璃的粘度，使底模上产生的气体不能进入到玻璃内，当厚度增加到一定的时候，模具中心底部的玻璃温度也有所降低，成型玻璃在模具内的阻力大于气体的浮力，而不能流入到成型玻璃内。
本发明的成型炉温度调整为：开始成型后流入的温度为1100℃±50℃的高温玻璃和成型炉的发热体，对成型模具和成型的玻璃进行加热，按25℃/20分钟的升温速率，升到920℃±10℃后，开始降成型炉温度，按25℃/20分钟的降温速率，用1小时的时间，温度由920℃±10℃降到850℃±10℃；在850℃±10℃保温1小时后，再按35℃/20分钟的升温速率，升成型炉温度到950℃±10℃，在950℃±10℃保温成型2小时后，成型炉温度逐渐降低，根据成型玻璃规格大小的不同，选择不同的降温速率，到成型结束时，成型炉温度控制在850℃±10℃。这样的成型工艺成型情况良好，成型质量达标，解决了因成型炉加热过快而产生的大量成型气泡，导致成型玻璃报废的问题。
Claims (2)
1.大口径高精度光学玻璃的成型工艺，其特征在于：该工艺采用大块滴料成型，该工艺的成型炉温度为：1)开始成型后按25℃/20分钟的升温速率，升到920℃±10℃后，开始降成型炉温度，按25℃/20分钟的降温速率，用1小时的时间，温度由920℃±10℃降到850℃±10℃；2)在850℃±10℃保温1小时后，再按35℃/20分钟的升温速率，升成型炉温度到950℃±10℃，在950℃±10℃保温成型2小时后，成型炉温度逐渐降低，到成型结束时，成型炉温度控制在850℃±10℃。
2.如权利要求1所述的大口径高精度光学玻璃的成型工艺，其特征在于：步骤2)所述成型炉温度逐渐降低是根据成型玻璃规格大小的不同，选择不同的降温速率。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104891787A (zh) * | 2015-06-23 | 2015-09-09 | 成都光明光电股份有限公司 | 光学玻璃的成型装置及成型方法 |
| CN107793017A (zh) * | 2016-09-06 | 2018-03-13 | 秦文隆 | 模造立体玻璃连续成型装置的气密腔断热层 |
| CN114409233A (zh) * | 2022-02-10 | 2022-04-29 | 成都光明光电有限责任公司 | 玻璃块料成型装置及其成型方法 |
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2010
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