CN107176783A - 玻璃成型炉 - Google Patents
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Abstract
一种玻璃成型炉，包括，一炉体、一输送信道、一推杆装置、至少一第一加热器、至少一第二加热器与一冷却装置。炉体包括一装载区、一成型区、一冷却区及一卸除区。输送通道适于乘载多个成型下模具。推杆装置设置于该输送信道的一端，以一推杆推动成型下模具，使成型下模具依序输送穿过装载区、成型区、冷却区与卸除区。第一加热器设置于输送通道上方。第二加热器设置于输送通道下方。冷却装置适于将一冷却气体注入冷却区，并使冷却气体依序通过该冷却区、成型区与装载区，冷却气体从装载区离开该炉体。
Description
技术领域
本发明是关于一种玻璃成型炉，特别是一种能够提供三种加热方式并且适用于多种成型制程的玻璃成型炉。
背景技术
随科技进步，许多电子装置陆续采用触控装置来取代传统的机械式操作装置，并且加大操作空间与显示器的大小，提供较为直觉与方便的操作方式，例如智能型手机或汽车的中控屏幕等装置。在这样的背景下，触控装置在不同领域的需求性大增，触控装置上的玻璃也需要不同的形状来配合不同的装置。
目前玻璃的形状制作，是透过将平板玻璃原料放置于模具上，并将模具加热，使玻璃原料软化。随后透过负压或模压的方式，将玻璃原料与模具贴合，使玻璃原料成型为对应模具的形状，再冷却后便可完成具有特定形状的玻璃组件。
在玻璃成型的过程中，玻璃原料与模具能否均匀受热，将影响玻璃成型的结果。若玻璃无法均匀受热，在成型过程中会使玻璃产生难以预期的错误，导致生产效能降低、良率较低，使整体制程能力指数(CPK,Process Capability Index)低落。
而目前常用的玻璃成型制程中，其成型炉多无法使玻璃均匀加热，因此，如何让玻璃在成型中能够均匀受热，提高生产效能，便是本领域具通常知识者值得去思量地。
发明内容
本发明的有益效果是提供一种玻璃成型炉，能够更均匀的加热，提高玻璃成型的产能与良率。
基于上述目的与其他目的，本发明提供一种玻璃成型炉，包括，一炉体、一输送信道、一推杆装置、至少一第一加热器、至少一第二加热器与一冷却装置。炉体包括一装载区、一成型区、一冷却区及一卸除区。输送通道适于乘载多个成型下模具。推杆装置设置该输送信道的一端，以一推杆推动成型下模具，使成型下模具依序输送穿过装载区、成型区、冷却区与卸除区。第一加热器设置于输送通道上方。第二加热器设置于输送通道下方。冷却装置适于将一冷却气体注入冷却区，并使冷却气体依序通过该冷却区、成型区与装载区，冷却气体从装载区离开该炉体。
在上述的玻璃成型炉，其中第一加热器与该第二加热器为电阻式加热器。
在上述的玻璃成型炉，成型下模具为碳化硅、石墨、合金或氧化铝制成。
在上述的玻璃成型炉，其中冷却气体为氮气。
在上述的玻璃成型炉，炉体还包括一加热区，设置于成型区与装载区之间。
在上述的玻璃成型炉，其中还包括一降温装置，冷却气体从装载区进入降温装置，降温装置适于降低冷却气体的温度，并将降温后的冷却气体输送至冷却装置。
在上述的玻璃成型炉，其中一冷却液体是流经该冷却区周边。
在上述的玻璃成型炉，其中还包括至少一压力装置，该压力装置装设于该成型区的该输送信道上方，该压力装置具有一压杆，压杆的一端具有一成型上模具，压力装置适于使压杆向下移动，使成型上模具与成型下模具合模。
在上述的玻璃成型炉，其中还包括一真空装置，真空装置适于透过一真空管路提供成型下模具所需的真空。
为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制者。为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
图1所示为本发明的玻璃成型炉。
图2A所示为玻璃成型炉的炉体示意图。
图2B所示为成型下模具的移动示意图。
图3所示为成型下模具与毛坯玻璃受热的示意图。
具体实施方式
请参阅图1，图1所绘示为本发明的玻璃成型炉100。一毛坯玻璃112放置于一成型下模具111上(如图2所示)，成型下模具111可从炉体入口101进入玻璃成型炉100的炉体中。玻璃成型炉100可透过多种高温加热毛坯玻璃112与成型下模具111，温度升高的毛坯玻璃112会软化，再给予正压与负压(真空)的方式，使毛坯玻璃112根据成型下模具111的形状而成型。成形后的毛坯玻璃112与成型下模具111会经过冷却后从炉体出口102离开玻璃成型炉
100。在本实施例中，毛坯玻璃112为电子级的精密玻璃，成型后的玻璃成本适用于各种类的电子产品上。以下，将说明玻璃成型炉100的构造与功能。
请参阅图2A，图2A所绘示为玻璃成型炉100的炉体示意图。玻璃成型炉100包括一炉体、一输送通道110、至少一第一加热器120、至少一第二加热器130与一冷却装置140。炉体中包括了一装载区10、一加热区20、一成型区30、一冷却区40与一卸除区50等工作区域。输送通道110适于乘载多个成型下模具111与毛坯玻璃112。而玻璃成型炉100还包括一推杆装置170，推杆装置170设置于输送信道110的其中一端，推杆装置170还包括一推杆171，推杆171会推动成型下模具111，使多个成型下模具111与毛坯玻璃112依序输送通过装载区10、加热区20、成型区30、冷却区40与卸除区50，已完成玻璃加热与成型作业。请参阅图2B，图2B所绘示为成型下模具111的移动示意图。在本实施例中，是在输送通道110上摆放多个成型下模具111，在由推杆装置170来推动成型下模具111，使多个成型下模具111可相互推动，并沿着输送通道110移动。
第一加热器120设置于输送通道110上方，并且与输送通道110之间具有一特定距离。第一加热器120适于发出热量，并且经由热辐射的方式对经过第一加热器120下方的成型下模具111与毛坯玻璃112进行加热。
第二加热器130则设置于输送通道110下方，相较于输送通道110与第一加热器120间的距离，第二加热器130与输送通道110间的距离较短。因此，第二加热器所130所发出的热量会经由热辐射的方式传送到输送信道110，之后再经由热传导的方式传送到成型下模具111与毛坯玻璃112上。换言之，第二加热器130是以热传导的方式给予成型下模具111与毛坯玻璃112加热。
此外，在本实施例中，第一加热器120与第二加热器130是采用电阻式的陶瓷加热器。因此，利用第一加热器120与第二加热器130能对成型下模具111的上下双面进行加热，能够确保温度的有效转移，使成型下模具111与毛坯玻璃112能够均匀的受热。
冷却装置140是设置于输送通道上方，并且是设置于冷却区40。冷却装置140适于将一冷却气体141注入冷却区40中，并且该冷却装置140会使冷却气体141依序流经冷却区40、成型区30、加热区20与装载区10，并从装载区10区从一冷却气体回收口离开炉体。而冷却区40中的成型下模具111与毛坯玻璃112是已经通过成型区30带有高温的成型下模具111与毛坯玻璃112，冷却气体141可在冷却区40中将成型下模具111与毛坯玻璃112上的热量带走，使成型下模具111与毛坯玻璃112温度降低加以冷却。而在较佳实施例中，所使用的冷却气体141为氮气，氮气是一种钝性气体，故以氮气填充于炉体中，可抑制炉体中氧气的活性，避免氧气在高温状态下产生无法预期的活动，对炉体或模具造成损害。
冷却气体141吸收成型下模具111与毛坯玻璃112的热量后温度便会升高，冷却气体141会依序通过成型区30、加热区20与卸除区10。此时，高温的冷却气体141也能够加热在成型区30、加热区20与卸除区10中的成型上模具113、成型下模具111与毛坯玻璃112。换言之，冷却气体141可经由热对流的方式对成型上模具113、成型下模具111与毛坯玻璃112进行加热。
冷却气体141在流经冷却区40、成型区30、加热区20与卸除区10后，会从卸除区10中的冷却气体回收口离开炉体，并进入一降温装置150。降温装置150能够降低冷却气体141的温度，使冷却气体141回到进入冷却区40前的温度。降温后的冷却气体141会被输送至冷却装置140，完成冷却气体141的循环，持续提供冷却与热对流加热。
当成型下模具111与毛坯玻璃112从炉体入口101进入后，会先抵达装载区10。在装载区时，成型下模具111与毛坯玻璃112会先受到冷却气体141的预先加热，逐渐将温度提高。成型下模具111与毛坯玻璃112到达加热区20时，便会再受到第一加热器120与第二加热器130的加热，也就是说成型下模具111与毛坯玻璃112会受到冷却气体141、第一加热器120、第二加热器130同时加热。而在本实施例中，成型下模具111与毛坯玻璃112在加热区20中会被加热到摄氏750度。随后成型下模具111与毛坯玻璃112抵达成型区30，其温度会被持续加热到摄氏950度，使毛坯玻璃112软化，依据成型下模具111的形状完成成型。
在本实施例中，成型区30中的成型作业是采用正压与负压共行的成型法。因此，玻璃成型炉100在成型区中还包括一真空装置180，真空装置180可经由一真空管路181提供成型下模具111所需的真空。真空管路181设置于输送通道110下方，并可对应至成型下模具111中的真空孔。因此，真空装置180透过抽真空的方式，使成型下模具111上的毛坯玻璃112与成型下模具111贴合，完成负压成型。
且在成型区30中还包括多个压力装置160，压力装置160设置于输送信道上方，压力装置160具有一压杆161，压杆161的一端设置有一成型上模具113。当成型下模具111进入成型区30，压杆161会向下移动，让成型上模具113与成型下模具111合模，进一步促使毛坯玻璃112成型。因此，在本实施例中，玻璃成型炉100是透过一个正压(由压力装置161提供)与一负压(由真空装置180提供)，完成双面成型的玻璃成型方法。
完成成型后的成型下模具111与毛坯玻璃112会进入冷却区40，成型下模具111与毛坯玻璃112在冷却区40中会受到冷却气体141影响。冷却气体141会带走成型下模具111与毛坯玻璃112上的热量，使成型下模具111与毛坯玻璃112的温度逐渐降低。在本实施例中，成型下模具111与毛坯玻璃112的温度将降低至摄氏550度。吸收热量的冷却气体141会往炉体入口101的方向循环，给予其他的成型下模具111与毛坯玻璃112加热。
在较佳实施例中，在冷却区40中会有冷却液体451流过，而这些冷却液体451是流经冷却区40的周边，藉此将成型下模具111与毛坯玻璃112的温度带走，将成型下模具111与毛坯玻璃112的温度快速降低至摄氏150度。在本实施例中，冷却液体451的流通管路是设置于冷却区40的0周边。也就是说，冷却液体451并不与成型下模具111与毛坯玻璃112直接接触，而是采用间接接触的冷却方式。冷却液体451则为酸碱值7.5～8.5的液体。完成冷却的成型下模具111与毛坯玻璃112则会从卸除区50与炉体出口102离开炉体，进行下一步制程。
而且，炉体中的装载区10、加热区20、成型区30、冷却区40与卸除区50等工作区域，是采直线式的排列，有利于冷却气体141的流动，可有效提高冷却气体141的热对流加热效果，进一步使成型下模具111与毛坯玻璃112的受热更加平均。
此外，在本实施例中，成型下模具111是选用碳化硅、氧化铝或石墨、合金等高导热材料制成。因此成型下模具111本身也具有较佳的导热系数。因此在成型下模具111与毛坯玻璃112加热的过程中，能够更快速更均匀的加热成型下模具111与毛坯玻璃112，同时减少加热过程中的热损失。
请参阅图3，图3所绘示为成型下模具111与毛坯玻璃112受热的示意图。综上所述，在本发明的玻璃成型炉100中，成型下模具111与毛坯玻璃112至少受到来自三个热源的热量加热。分别是：
1.来自第一加热器120，从成型下模具111与毛坯玻璃112上方经由热辐射加热的热量121。
2.来自第二加热器130，从成型下模具111与毛坯玻璃112下方经由热传导加热的热量131。
3.来自冷却气体141，利用吸热后转为高温的冷却气体141，经由热对流加热的热量142。
经由上述三种热源的加热，能够使成型下模具111与毛坯玻璃112的受热更加均匀，大大提高玻璃成型的质量。也因此，本发明的玻璃成型炉100不须装置习知成型炉所需要的均热板，即可让成型下模具111与毛坯玻璃112均匀的受热。并且透过直线式的工作区域安排，可有效提高产能，缩短玻璃成型所需的时间，大大提高制程能力指数。上述实施例仅是为了方便说明而举例，虽遭所属技术领域的技术人员任意进行修改，均不会脱离如权利要求书中所欲保护的范围。
Claims (8)
1.一种玻璃成型炉，包括：
一炉体，包括一装载区、一成型区、一冷却区及一卸除区；
一输送信道，该输送信道适于乘载多个成型下模具；
一推杆装置，设置于该输送通道的一端，以一推杆推动该成型下模具，使该成型下模具依序输送穿过该装载区、该成型区、该冷却区与该卸除区；
至少一第一加热器，设置于该输送通道上方；
至少一第二加热器，设置于该输送通道下方；及
一冷却装置，适于将一冷却气体注入该冷却区，并使该冷却气体依序通过该冷却区、该成型区与该装载区，该冷却气体从该装载区离开该炉体，其特征在于，该第一加热器与该第二加热器为电阻式陶瓷加热器。
2.如权利要求1所述的玻璃成型炉，其特征在于，该成型下模具为碳化硅、石墨、合金或氧化铝所制成。
3.如权利要求1所述的玻璃成型炉，其特征在于，该冷却气体为氮气。
4.如权利要求1所述的玻璃成型炉，其中该炉体还包括一加热区，设置于该成型区与该装载区之间。
5.如权利要求1所述的玻璃成型炉，其中还包括一降温装置，该冷却气体从该装载区进入该降温装置，该降温装置适于降低该冷却气体的温度，并将降温后的该冷却气体输送至该冷却装置。
6.如权利要求1所述的玻璃成型炉，其中一冷却液体是流经该冷却区的周边。
7.如权利要求1所述的玻璃成型炉，其中还包括至少一压力装置，该压力装置装设于该成型区的该输送信道上方，该压力装置具有一压杆，该压杆的一端具有一成型上模具，该压力装置适于使该压杆向下移动，使该成型上模具与该成型下模具合模。
8.如权利要求1所述的玻璃成型炉，其中还包括一真空装置，该真空装置适于透过一真空管路提供该成型下模具所需的真空。
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