CN110240394B - 基于毫米波热源的超声辅助玻璃热弯装置及控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种基于毫米波热源的超声辅助玻璃热弯装置及控制方法,包括机架,机架的两侧分别设有进料区和出料区,机架上设有炉腔,机架一侧设有控制箱,所述炉腔内装设有石墨模具、与控制箱连接的变频毫米波热源,石墨模具内具有型腔,该变频毫米波热源频率在2.5GHz‑20GHz,功率在千瓦量级,炉腔上设有预热区、热弯加压区、保压区和冷却区,机架上设有用于拨动石墨模具的拨叉执行机构,预热区、热弯加压区、保压区、冷却区和拨叉执行机构分别与控制箱连接。本发明对模具的加热更加均匀,利用超声振动辅助来显著提高成型率和材料表面质量,配合分区域控制温度、压力等参量,满足3D超薄玻璃高表面质量制造需求。
Description
技术领域
本发明涉及一种玻璃热弯装置,具体地说是一种基于毫米波热源的多站式超声辅助3D玻璃热弯装置及控制方法。
背景技术
随着柔性OLED对LCD屏的替代,5G及无线充电等新通讯技术的应用,传统金属结构件由于存在金属屏蔽、曲线造型困难,不美观等缺点,难以满足新一代智能终端需求。3D超薄玻璃不仅能消除信号屏蔽缺陷,同时具有轻薄、洁净、防眩晕、散热性好、耐磨等优异特制,而且是目前唯一能较好地与曲面屏幕贴合且适应超大规模批量化生产模式的智能终端材料,不仅可以应用在手机屏幕上,在电脑、电视等其他智能终端也有着较大的需求。
传统的热弯工艺进行3D超薄玻璃热弯成型,易出现析晶、孔洞、裂纹等表面缺陷,废品率比较高,因为3D超薄玻璃在尺度、形状复杂度、温度敏感性、应力耐受性等方面与普通玻璃有较大的差异,而且在热弯过程中难以实现均匀加热、加压,导致热弯过程中存在大温度梯度、非均匀应力分布、剧烈玻璃态流变等现象,这都将直接影响热弯成型质量。因此普通玻璃的传统热弯成型并不适用,其难以满足3D超薄超薄玻璃表面质量制造需求。采用毫米波热源超声辅助多站式热弯技术,在新工艺下进行多参量协同调控策略,形成高精度高稳定性的3D超薄玻璃热弯成型工艺,推动3D超薄玻璃在3C智能终端产业的大规模应用。
发明内容
为了解决上述的技术问题,本发明提供了一种基于毫米波热源的超声辅助玻璃热弯装置及控制方法。
为了解决上述技术问题,本发明采取以下技术方案:
一种基于毫米波热源的超声辅助玻璃热弯装置,包括机架,机架的两侧分别设有进料区和出料区,机架上设有炉腔,机架一侧设有控制箱,所述炉腔内装设有石墨模具、与控制箱连接的变频毫米波热源,石墨模具内具有型腔,该变频毫米波热源频率在2.5GHz-20GHz,功率在千瓦量级,炉腔上设有预热区、热弯加压区、保压区和冷却区,机架上设有用于拨动石墨模具的拨叉执行机构,预热区、热弯加压区、保压区、冷却区和拨叉执行机构分别与控制箱连接。
所述石墨模具内设有分别与控制箱连接的加热管、温度传感器和压力传感器,且温度传感器和压力传感器的一端与放置在石墨模具内的玻璃表面接触。
所述石墨模具内设有安装孔,温度传感器和压力传感器分别安装在对应的安装孔内,温度传感器为微型无线热电偶。
所述炉腔装接有惰性气体接管和出气口,惰性气体接管与气源连接。
所述石墨模具的底面装接有超声连接器,该超声连接器装接有超声换能器,超声换能器上引出导线和直流励磁电源连接,超声换能器上安装连接有超声振动传感器,超声换能器、超声振动传感器与控制箱连接。
所述直流励磁电源的电流精度为10mA,提供电流为0-8A、电压0-10V的直流电,输出功率为10W。
所述石墨模具包括上模和下模,上模中设有凹槽,下模上设有与凹槽匹配的凸起,上模和下模合模时凸起卡装在凹槽中,下模上设有与型腔连通的通气槽。
所述预热区、热弯加压区和冷却区分别设有液压缸,液压缸的运动活塞杆上端向上伸出与保护罩连接,运动活塞杆下端向下延伸与上加压散热板连接,上加压散热板压向上模,上加压散热板下方设有下加压散热板,该下加压散热板设在下模底面,超声连接器安装在下加压散热板底面,液压缸装在液压支架内,上加压散热板和下加压散热板内均设有散热孔。
所述石墨模具内的加热管为U型加热管,U型加热管包括钛钢及设在钛钢内部的电热丝,电热丝与钛钢之间的空隙部分填入导热性和绝缘性能良好的结晶氧化镁粉,电热丝的两端通过导线与电源相连接。
一种基于毫米波热源的3D玻璃热弯装置的控制方法,包括以下步骤:
在石墨模具中放入玻璃,石墨模具放入炉腔中并先置于预热区中;
在整个热弯过程中,向炉腔内通入氩气作为保护气;
采用变频毫米波热源,采用谐振腔体模式,加热石墨模具;
建立“热-力-位移”耦合弹性模型;
使石墨模具依次在预热区中先进行预热处理,然后送入热弯加压进行热弯处理,再送入保压区中保压处理,然后送入冷却区中冷却处理,冷却后取出石墨模具,完成加工,在预热处理、热弯处理、保压处理和冷却处理过程中,实时检测石墨模具内部玻璃的温度和受到的压力,利用“热-力-位移”耦合弹性模型,将温度和压力控制在预设范围内,实现“温度-压力-位移”的多参量协同调控。
本发明具有以下有益效果:
1)采用变频毫米波热源代替传统加热管,通过控制毫米波的频率来控制温度的大小,当玻璃、石墨等绝缘体被作为加热物体处于高频或微波电场中时,电介质内部具有正负极性的偶极子就会顺着电场方向排列。在电场每秒数百万次极性变化作用下,偶极子产生剧烈运动,摩擦发热,被加热玻璃自身发热融化,加热效率高、温度分布均匀、促进玻璃态流动等优点。能够克服传统热弯加热方式的不足,从而为3D超薄玻璃的超声辅助热弯成型提供了新的热源选择。
2)在加工过程中采用超声辅助,通过直流励磁电源控制超声换能器的振幅以及频率,解决超薄玻璃片在热弯过程中容易出现的水波纹、麻点、裂纹等问题,改善材料流动、降低成型温度和回弹量,显著提高成型率和材料表面质量,由此来满足工业需求。
3)在石墨模具的内部孔洞内安装无线微型热电偶以及压力传感器,设分别设置多个呈中心对称性放置石墨模具孔洞的内部,可以与玻璃片直接接触,采集模具内部玻璃表面的实际温度,测量温度在0℃-900℃之间,精确度可以达到0.1℃,比起有线温度传感器更加便捷,方便对实验时的加工参数,例如温度、压力等作出进一步的优化。
4)在石墨模具的上下模内部分别装填二个U型无缝金属加热管,当输入的温度设定与实际的玻璃片表面温度不相符时,可以采用二次微加热的方式对玻璃片表面的实际温度进行调节,使得玻璃片表面的温度达到最佳的热弯温度。
5)建立“热-力-位移”耦合弹性模型,构建“温度-压力-位移”的多点高精度感知体系,用来分析超薄玻璃热弯机理,通过数据库和多参量调控算法,实现“温度-压力-位移”的多参量协同调控。提高调控精度,提升3D玻璃热弯质量。
附图说明
附图1为本发明立体结构示意图;
附图2为本发明液压缸装配示意图;
附图3为附图2的另一视角示意图;
附图4为本发明中下模的装配示意图;
附图5为附图4的另一视角示意图;
附图6为本发明中上模的结构示意图;
附图7为本发明中上模局部剖开裸露出内部加热管的结构示意图;
附图8为本发明中下模的立体结构示意图。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能,下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
如附图1-8所示,本发明揭示了包括机架30,机架30的两侧分别设有进料区6和出料区7,机架30上设有炉腔40,机架30一侧设有控制箱1,所述炉腔40内装设有石墨模具、与控制箱1连接的变频毫米波热源,石墨模具内具有型腔,该变频毫米波热源频率在2.5GHz-20GHz,功率在千瓦量级,炉腔40上设有预热区4、热弯加压区3、保压区和冷却区2,机架30上设有用于拨动石墨模具的拨叉执行机构5,预热区、热弯加压区、保压区、冷却区和拨叉执行机构分别与控制箱连接,炉腔装接有惰性气体接管和出气口,惰性气体接管与气源连接。
拨叉执行机构通常可由伺服电机与相应的夹具连杆连接构成,推动石墨模具依次进入预热区、热弯加压区、保压区和冷却区。
石墨模具包括上模14和下模16,上模14中设有凹槽26,下模19上设有与凹槽匹配的凸起16,上模14和下模19合模时凸起16卡装在凹槽26中,实现上模和下模准确的贴合,下模19上设有与型腔连通的通气槽18,上模和下模对合装配后通气槽形成透气孔,可将模具内多余的空气从通气孔排出,减小气泡产生的概率。
所述石墨模具内设有分别与控制箱连接的加热管24、温度传感器17和压力传感器25,且温度传感器和压力传感器的一端与放置在石墨模具内的玻璃表面接触。
变频毫米叔热源产生的毫米波的波长在0-1mm的范围内,频率较高在300MHz-300GHz的范围内,量子特性明显,随着毫米波频率的改变,模具以及玻璃的温度发生变化,通过仪器控制毫米波的频率,当频率增大时,模具以及玻璃的温度升高。
惰性气体选择为氩气,开始3D超薄玻璃热弯工艺的前十分钟,设定控制箱,首先向机床的炉腔内持续的通入氩气,目的是将机床内的空气排出,防止在热弯加工的过程中,高温的玻璃与空气中的物质进行反应,影响热弯加工的良品率以及玻璃表面的质量;同理在热弯加工结束之后同样向机床的腔体内持续的通入氩气十分钟,目的是使得机床内的还处于高温的装置在冷却过程中,隔绝于空气中氧气的接触,防止其氧化。
所述石墨模具内设有安装孔,温度传感器和压力传感器分别安装在对应的安装孔内,温度传感器为微型无线热电偶,要装在上模或下模内,具体视实际情况而定。在本实施例中,微型无线热电偶17设在下模19中,压力传感器25设在上模14中。微型无线热电偶和压力传感器的数量可以灵活安装。比如设置四个均布在模具内的微型无线热电偶,测量温度在0℃-900℃之间,响应的时间小于3s,放置在石墨模具内部和表面距离较近的位置,比起之前的温度传感器放在石墨模具的外部,可以采集模具内部玻璃表面的实际温度,精确度可以达到±0.5℃,比起有线温度传感器更加便捷和精确,方便对实验时的加工参数,例如温度、压力等作出进一步精确优化。
可设置两个压力传感器,以模具中心对称设置分布,最高可以在1000℃的温度下进行工作,在加压过程中压力作用在传感器的膜片上,膜片产生与介质压力成正比的微位移,使传感器的电阻发生变化,在电压恒定的前提下电流发生变化,并转化成相应的压力示数,获得玻璃表面的实际压力。
所述石墨模具的底面,即下模19的底面装接有超声连接器20,该超声连接器20装接有超声换能器21,超声换能器21通过螺栓23与超声连接器20锁紧,超声换能器21上引出导线和直流励磁电源连接,超声换能器21上安装连接有超声振动传感器22,超声换能器、超声振动传感器与控制箱连接。直流励磁电源的电流精度为10mA,提供电流为0-8A、电压0-10V的直流电,输出功率为10W,超声换能器提供频率为20-25KHz,振幅为20-30μm的振动。通过超声换能器,使得模具的振动频率以及幅度和超声换能器的振动频率和幅度相同,当直流励磁电源的功率发生改变时,超声换能器的振幅和频率发生变化。当直流励磁电源的功率为10-15W时,超声换能器产生频率为20-25KHz,振幅为20-30μm的振动。利用超声振动传感器对超声换能器的振动频率以及振幅进行检测,反馈获得的测量数据进入机床的数据库,记录热弯加工过程中成品率较高的频率以及振幅,为日后的热弯工艺优化积累数据。并且通过超声振动,解决超薄玻璃片在热弯过程中容易出现的水波纹、麻点、裂纹等问题,改善材料流动、降低成型温度和回弹量,显著提高成型率和材料表面质量
所述预热区、热弯加压区、保压区和冷却区分别设有液压缸12,液压缸12的运动活塞杆11上端向上伸出与保护罩8连接,运动活塞杆11下端向下延伸与上加压散热板13连接,上加压散热板13压向上模14,上加压散热板13下方设有下加压散热板15,该下加压散热板15设在下模19底面,超声连接器20安装在下加压散热板15底面,液压缸12装在液压支架9内,上加压散热板和下加压散热板内均设有散热孔10。通过设置四个工作位,避免加热温度快速上升。每一个工作位都可以设置多个区域,比如预热区、热弯加压区、保压区和冷却区可分别各自设置三个站位,模具从一个站位到另一个站位采用拨叉执行机构输送。利用上加压散热板和下加压散热板对上模和下模施加压力,从而控制石墨模具的压力,同时有助于更好的散热。
所述石墨模具内的加热管24为U型加热管,U型加热管包括钛钢及设在钛钢内部的电热丝,电热丝与钛钢之间的空隙部分填入导热性和绝缘性能良好的结晶氧化镁粉,电热丝的两端通过导线与电源相连接。当输入的温度设定与实际的玻璃片表面温度不相符时,可以采用二次微加热的方式对玻璃片表面的实际温度进行调节,使得玻璃片表面的温度达到最佳的热弯温度。在整个热弯过程向机构内通氩气作为保护气,防止在高温状态下玻璃与空气中的其他物质进行反应。通过在石墨模具内部设置加热管,检测检测到的温度低于设定值时,即外部的加热未能满足要求,此时可通过石墨模具内部的加热管进行二次加热,使得实际的实验条件为预先设定的最佳的实验参数。
本发明通过采用变频毫米波热源作为加热源,同时在超声换能器的辅助作用下进行3D超薄玻璃热弯加工,在此过程中,使用变频毫米波热源代替传统的加热管加热,当玻璃、石墨等绝缘体被作为加热物体处于高频或微波电场中时,电介质内部具有正负极性的偶极子就会顺着电场方向排列。在电场每秒数百万次极性变化作用下,偶极子产生剧烈运动,摩擦发热,被加热玻璃自身发热融化。微型无线热电偶和压力传感器呈中心对称性放置在模具的孔洞内,一端与玻璃的表面直接接触,可以得到更加精确的测量数据。当测得的玻璃表面的实际温度与设定温度不相符时,开启石墨模具内部的加热管进行二次微加热,使得玻璃表面的实际温度与实验时设定为温度相一致。多站式热弯工艺虽然使得制造模具的成本增加,但是可以将热弯过程精细化控制,为3D超薄玻璃热弯提供了稳定且良好的辅助条件。
在本发明中,将整个热弯过程中分为预热区、热弯加压区、保压区和冷却区四个过程,每个区都设置3个站位,即预热区具有3个站位,石墨模具在预热区中依次经过3个站位后再进入热弯加压区。在同一个工作区中,比如预热区,其中的3个站位,每一个站位的热弯时间都是保持固定的,加工时间到达后就将石墨模具送到下一站位。
本发明将热弯过程分为预热、热弯加压、保压、冷却等四个过程,如图1所示,在机床的左右两侧分别有进料6和出料口7,每个过程分为3站,每一站热弯的时间固定,当热弯时间达到后,通过机床的伺服系统控制拨叉5进行移动,在预热过程4中,将模具内玻璃的温度从0℃加热到800℃,每一站逐级加热,第三站出站时温度为800℃;在热弯加压3过程中,压力从0Mpa逐渐增加到0.45Mpa,液压活塞杆11在液压缸12内进行移动,作用在加压散热板13上,将已处于融化状态的玻璃热弯成型,每一站的施加压力逐级增加,第六站时的压力为0.45Mpa,温度保持为800℃不变;在保压过程中,温度要比热弯加压时的温度略微有所降低,保持温度在780℃不变,第七站的压强仍为0.45Mpa,第九站的压强比第七站略高,为0.5Mpa;在冷却过程2中,从第十站至第十二站,温度和压力逐渐降低,冷却时间为50-60s。在实际加工过程中,为了可以提高效率,可以制作13个相同的模具,使得每一站都有一个模具处于工作状态中,多出来的那个模具用于装填新的玻璃片,在第一个玻璃片从第十二站加工好后,将其放入第一站中,形成一个循环。
建立“热-力-位移”耦合弹性模型,构建“温度-压力-位移”的多点高精度感知体系,用来分析超薄玻璃热弯机理,通过数据库和多参量调控算法,实现“温度-压力-位移”的多参量协同调控,使得石墨模具的温度和压力在任一时刻都保持在当前设定的范围内,可以提高调控精度,提升3D玻璃热弯质量。
下面以具体的实施例进行说明。
实施例一
加工环境:国产热弯机床,采用毫米波热源,模具为石墨材质,底部安装超声换能器,待加工的玻璃片为超薄玻璃,将超薄玻璃热弯为2.5D超薄玻璃。预热区、热弯加压区、保压区和冷却区各设置3个站位,依次顺序排列,预热区为第一站、第二站和第三站,热弯加压区为第四站、第五站和第六站,保压区为第七站、第八站和第九站,冷却区为第十站、第十一站和第十二站。
机床提供控制模具移动的伺服系统,机床为现有公知设备,热弯装置包括毫米波热源、超声换能器、直流励磁电源、微型无线热电偶、压力传感器。所用的辅助装置的直流励磁电源的电流精度为10mA,可以提供电流为0-8A,电压0-10V的直流电,输出功率为10W,毫米波热源提供2.5GHz-20GHz频率的微波加热,超声换能器提供频率为20-25KHz,振幅为20-30μm的振动。预热阶段的三个站逐渐升温,第三站结束时温度控制为800℃,在热弯加压过程中,压力从0Mpa逐渐增加到0.45Mpa,将已处于融化状态的玻璃热弯成型,每一个站位的施加压力逐级增加,到达热弯加压区的第六站时的压力为0.45Mpa,温度保持为800℃不变;在保压过程中,温度要比热弯加压时的温度略微有所降低,保持温度在780℃不变,第七站的压强仍为0.45Mpa,第九站的压强比第七站略高,为0.5Mpa;在冷却过程中,从第十站至第十二站,温度和压力逐渐降低,冷却时间为50-60s。待冷却结束后将玻璃片取出,整个过程所需要的时间为3min左右。
采用本实例所提供的辅助后,材料的良品率从40%提升为80%,良品率得到了较大的提升,裂纹出现的概率大大降低,水波纹、麻点以及气泡产生的概率也减小为之前的一半。
实施例二
加工环境:国产热弯机床,采用毫米波热源,模具为石墨材质,底部安装超声换能器,待加工的玻璃片为超薄玻璃,将超薄玻璃热弯为3D超薄玻璃。预热区、热弯加压区、保压区和冷却区各设置3个站位,依次顺序排列,预热区为第一站、第二站和第三站,热弯加压区为第四站、第五站和第六站,保压区为第七站、第八站和第九站,冷却区为第十站、第十一站和第十二站。
机床提供控制模具移动的伺服系统,辅助装置包括毫米波热源、超声换能器、直流励磁电源、微型无线热电偶、压力传感器。所用的辅助装置的直流励磁电源的电流精度为10mA,可以提供电流为0-8A,电压0-10V的直流电,输出功率为10W,毫米波热源提供2.5GHz-20GHz频率的微波加热,超声换能器提供频率为20-25KHz,振幅为20-30μm的振动。预热阶段的三站逐渐升温,第三站结束时温度控制为800℃,在热弯加压过程中,压力从0Mpa逐渐增加到0.5Mpa,将已处于融化状态的玻璃热弯成型,每一站的施加压力逐级增加,第六站时的压力为0.5Mpa,温度保持为820℃不变;在保压过程中,温度要比热弯加压时的温度略微有所降低,保持温度在800℃不变,第七站的压强仍为0.55Mpa,第九站的压强比第七站略高,为0.6Mpa;在冷却过程中,从第十站至第十二站,温度和压力逐渐降低,冷却时间为50-60s。待冷却结束后将玻璃片取出,整个过程所需要的时间为3min左右。
采用本实例所提供的辅助后,材料的良品率从50%提升为80%,3D玻璃屏幕比起2.5D玻璃屏幕更难加工,但比起传统的玻璃热弯工艺,良品率得到了较大的提升,裂纹出现的概率大大降低,水波纹、麻点以及气泡产生的概率也减小为之前的一半。
上述实施例数据表明,本发明所提供的辅助装置及方法用于玻璃热弯加工,可以提高良品率,并有效减少裂纹、水波纹、麻点以及气泡产生的概率。
本发明中,根据石墨模具的不同可以对不同尺寸以及形状的玻璃屏幕进行加工,每一种材质的玻璃都有其相应的最佳热弯参数,摒弃了传统热弯工艺加热温度不均的缺点,通过模具内部的传感器对加工过程进行更加精密的检测,同时多站式热弯方式将热弯的每一个步骤都变的精确可控,使得超薄玻璃的良品率得到了大大的提升。
一种基于毫米波热源的3D玻璃热弯装置的控制方法,包括以下步骤:
在石墨模具中放入玻璃,石墨模具放入炉腔中并先置于预热区中。
在整个热弯过程中,向炉腔内通入氩气作为保护气。
采用变频毫米波热源,采用谐振腔体模式,加热石墨模具。
建立“热-力-位移”耦合弹性模型。
使石墨模具依次在预热区中先进行预热处理,然后送入热弯加压进行热弯处理,再送入保压区中保压处理,然后送入冷却区中冷却处理,冷却后取出石墨模具,完成加工,在预热处理、热弯处理、保压处理和冷却处理过程中,实时检测石墨模具内部玻璃的温度和受到的压力,利用“热-力-位移”耦合弹性模型,将温度和压力控制在预设范围内,实现“温度-压力-位移”的多参量协同调控。
需要说明的是,以上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,但是凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种基于毫米波热源的超声辅助玻璃热弯装置,包括机架,机架的两侧分别设有进料区和出料区,机架上设有炉腔,机架一侧设有控制箱,其特征在于,所述炉腔内装设有石墨模具、与控制箱连接的变频毫米波热源,石墨模具内具有型腔,该变频毫米波热源频率在2.5GHz-20GHz,功率在千瓦量级,炉腔上设有预热区、热弯加压区、保压区和冷却区,机架上设有用于拨动石墨模具的拨叉执行机构,预热区、热弯加压区、保压区、冷却区和拨叉执行机构分别与控制箱连接;
所述石墨模具内设有分别与控制箱连接的加热管、温度传感器和压力传感器,且温度传感器和压力传感器的一端与放置在石墨模具内的玻璃表面接触,所述石墨模具内的加热管为U型加热管,U型加热管包括钛钢及设在钛钢内部的电热丝,电热丝与钛钢之间的空隙部分填入导热性和绝缘性能良好的结晶氧化镁粉,电热丝的两端通过导线与电源相连接;
所述石墨模具的底面装接有超声连接器,该超声连接器装接有超声换能器,超声换能器上引出导线和直流励磁电源连接,超声换能器上安装连接有超声振动传感器,超声换能器、超声振动传感器与控制箱连接,通过超声换能器,使得模具的振动频率以及幅度和超声换能器的振动频率和幅度相同,当直流励磁电源的功率发生改变时,超声换能器的振幅和频率发生变化;
所述石墨模具包括上模和下模,上模中设有凹槽,下模上设有与凹槽匹配的凸起,上模和下模合模时凸起卡装在凹槽中,下模上设有与型腔连通的通气槽;
所述石墨模具内设有安装孔,温度传感器为微型无线热电偶,微型无线热电偶和压力传感器呈中心对称性放置在模具的孔洞内,一端与玻璃的表面直接接触,采集模具内部玻璃表面的实际温度,测量温度在0℃-900℃之间,精确度达到0.1℃。
2.根据权利要求1所述的基于毫米波热源的超声辅助玻璃热弯装置,其特征在于,所述炉腔装接有惰性气体接管和出气口,惰性气体接管与气源连接。
3.根据权利要求2所述的基于毫米波热源的超声辅助玻璃热弯装置,其特征在于,所述直流励磁电源的电流精度为10mA,提供电流为0-8A、电压0-10V的直流电,输出功率为10W。
4.根据权利要求3所述的基于毫米波热源的超声辅助玻璃热弯装置,其特征在于,所述预热区、热弯加压区和冷却区分别设有液压缸,液压缸的运动活塞杆上端向上伸出与保护罩连接,运动活塞杆下端向下延伸与上加压散热板连接,上加压散热板压向上模,上加压散热板下方设有下加压散热板,该下加压散热板设在下模底面,超声连接器安装在下加压散热板底面,液压缸装在液压支架内,上加压散热板和下加压散热板内均设有散热孔。
5.一种根据权利要求4所述的基于毫米波热源的超声辅助玻璃热弯装置的控制方法,包括以下步骤:
在石墨模具中放入玻璃,石墨模具放入炉腔中并先置于预热区中;
在整个热弯过程中,向炉腔内通入氩气作为保护气;
采用变频毫米波热源,采用谐振腔体模式,加热石墨模具;
建立“热-力-位移”耦合弹性模型;
使石墨模具依次在预热区中先进行预热处理,然后送入热弯加压进行热弯处理,再送入保压区中保压处理,然后送入冷却区中冷却处理,冷却后取出石墨模具,完成加工,在预热处理、热弯处理、保压处理和冷却处理过程中,实时检测石墨模具内部玻璃的温度和受到的压力,利用“热-力-位移”耦合弹性模型,将温度和压力控制在预设范围内,实现“温度-压力-位移”的多参量协同调控。
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