CN110281459A - 一种风挡承力层玻璃的制造方法 - Google Patents

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葛勇
颜悦
王韬
孙琦伟
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Abstract

本发明涉及一种风挡玻璃承力层的制造方法，本发明选用有机玻璃粒料和聚碳酸酯粒料作为原材料，采用注射压缩工艺成型出含溢料区和浇口区的承力层坯件，再通过机加工的方法去除溢料区和浇口区，制造出外形精度高、厚度分布均匀的风挡玻璃承力层。本方法提高了风挡玻璃承力层的制造效率，并降低了制造成本。采用这种方法制造的风挡玻璃承力层，最大尺寸达到1600mm，最大厚度15mm，外形偏差不超过±0.3mm，厚度偏差不超过±0.2mm，透光率不低于85％，雾度不超过2％，主视区光畸变不超过1/200，残余应力不超过10MPa。

Description

一种风挡承力层玻璃的制造方法
技术领域
本发明属于风挡玻璃的制造领域，具体涉及一种风挡承力层玻璃的制造方法。
背景技术
风挡玻璃承力层是飞机、列车风挡玻璃上的重要的结构功能部件。作为风挡玻璃的一部分，风挡玻璃承力层不仅要能够承受各种飞行状态下的结构载荷冲击，还要求具有良好的光学性能。同时，风挡玻璃常采用层合工艺成型，要求其承力层具有较高的外形精度。此外，风挡玻璃承力层还具有大尺寸、大厚度的特点。这些都对材料及成型技术提出了更高的要求。
透明有机玻璃材料和聚碳酸酯材料具有良好的强度和抗冲击性能，以及优异的光学性能，成为风挡玻璃承力层的首选材料。传统的风挡玻璃承力层常采用有机玻璃板材热弯成型的工艺制造，存在原材料价格昂贵，抛光困难，制造周期长等缺点。注射成型工艺利用有机玻璃粒料或聚碳酸酯粒料进行，以其低成本、高表面质量、高精度、高效率、易实现自动化等优点，开始应用于风挡玻璃的制造领域。
注射压缩工艺在常规注射成型工艺的基础上，增加了型腔压缩的功能，降低了成型过程中的注射压力，提高了成型产品的厚度均匀性，同时还可以显著降低产品的残余应力，对大尺寸、大厚度的风挡玻璃承力层尤为适用。
发明内容
本发明的目的是：提供一种风挡承力层玻璃的制造方法，适用于有机玻璃材料和聚碳酸酯材料的风挡玻璃承力层的制造，采用此方法制造出的飞机、列车风挡玻璃承力层外形精度高、厚度分布均匀，残余应力低。
本发明的技术方案是：提供一种风挡承力层玻璃的制造方法，包括如下步骤：
步骤1、注射压缩成型
注塑成型的材料为有机玻璃粒料或聚碳酸酯粒料；坯件的模具型腔厚度与成品件厚度保持一致，坯件的模具型腔至少部分边缘比成品件宽5～100mm；注塑成型结束后对坯件进行去应力退火；
步骤2、坯件机加工
将坯件的所述至少部分边缘通过机加工的方式去除，获得成品件；机加工结束后对成品件进行去应力退火。
进一步的，步骤1中先将有机玻璃粒料或聚碳酸酯粒料置于除湿干燥机内进行干燥后，再对粒料进行注射压缩成型，干燥温度分别为70～100℃，100～130℃，干燥时间≥4h。
进一步的，有机玻璃粒料成型时的熔体温度为210～250℃，模具预热温度分别为60～100℃，注射速度为560cm3/s～1700cm3/s。
进一步的，聚碳酸酯粒料成型时的熔体温度为280～350℃，模具预热温度分别为80～130℃，注射速度为560cm3/s～1700cm3/s。
进一步的，步骤1中模具预留合模间隙作为压缩行程，熔体注射至总注射量的50％～100％后将模具无间隙完全闭合。
进一步的，预留合模间隙小于等于成品件厚度。
进一步的，所述至少部分边缘上形成浇注口。
进一步的，坯件的模具型腔周缘比成品件宽5～100mm。
进一步的，所述周缘上形成浇注口。
进一步的，所述坯件的模具型腔上形成多个浇注口，其中至少一个浇注口形成在成品件的玻璃面上。
进一步的，步骤1中，退火时间6～12h，当为有机玻璃粒料的退火温度为60～90℃，聚碳酸酯粒料的退火温度为80～120℃。
进一步的，步骤2中，退火时间3～8h，当为有机玻璃粒料的退火温度为60～90℃，聚碳酸酯粒料的退火温度为80～120℃。
本发明的优点是：本发明采用有机玻璃粒料或聚碳酸酯粒料作为成型的原材料，降低了制造成本。采用注射压缩工艺制造出风挡玻璃承力层，提高了风挡玻璃承力层的外形精度和制造效率。本发明制造的风挡玻璃承力层，最大尺寸达到1500mm，最大厚度15mm，外形偏差不超过±0.3mm，厚度偏差不超过±0.2mm，透光率不低于85％，雾度不超过2％，主视区光畸变不超过1/200，残余应力不超过10MPa。
附图说明
图1是坯件示意图；
图2是成品件示意图；
图3是合模前的预留合模间隙示意图；
其中：1-成品件，2-坯件，3-边缘，4-浇注口，5-预留合模间隙。
具体实施方式
下面对本发明做进一步详细说明。
提供一对应精定位调节杆的移动距离。
实施例一
坯件的模具型腔至少部分边缘比成品件宽10～60mm。
成型风挡玻璃承力层时，首先将聚碳酸酯粒料置于除湿干燥机内，干燥时间4h，干燥温度130℃；用模具清洗剂清洗模具型腔表面，并用脱脂棉擦拭干净；启动模具温度控制机，将模具型腔表面加热至115℃；将聚碳酸酯粒料输送至注射成型机，注射压缩成型出承力层坯件，熔体温度为290℃，模具温度为120℃，注射速度800cm3/s，压缩行程10mm，得到承力层坯件；注塑成型结束后对坯件进行去应力退火，退火时间8h，退火温度110℃；将承力层坯件固定于加工工装，通过机加工的方法去除承力层坯件的溢料边及浇口，对机加工后的产品进行退火处理，退火时间4h，退火温度100℃，完成风挡玻璃承力层的制造。
经检测，风挡玻璃承力层的尺寸为1500×980mm，主视区厚度为15±0.2mm，边缘连接区厚度为12mm±0.2mm，总重量为19.7kg，透光率85％，雾度2％，外形偏差最大为0.29mm，主视区光畸变最大值为1/200，残余应力最大值为9.7MPa。
实施例二
坯件的模具型腔至少部分边缘比成品件宽15～55mm。
成型风挡玻璃承力层时，首先将有机玻璃粒料置于除湿干燥机内，干燥时间3h，干燥温度为95℃；用模具清洗剂清洗模具型腔表面，并用脱脂棉擦拭干净；启动模具温度控制机，将模具型腔表面加热至80℃；将有机玻璃粒料输送至注射成型机，注射压缩成型出承力层坯件，熔体温度为230℃，模具温度为85℃，注射速度1550cm3/s，压缩行程4mm，得到承力层坯件；对承力层坯件进行退火处理，退火时间7h，退火温度80℃；
将承力层坯件固定于加工工装，通过机加工的方法去除承力层坯件的溢料边及浇口，对机加工后的产品进行退火处理，退火时间4h，退火温度70℃，完成风挡玻璃承力层的制造。
经检测，风挡玻璃承力层的尺寸为1500×980mm，厚度为10±0.2mm，总重为14.7kg，透光率91％，雾度0.7％，外形偏差最大为0.37mm。

Claims (10)

1.一种风挡承力层玻璃的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、注射压缩成型
注塑成型的材料为有机玻璃粒料或聚碳酸酯粒料；坯件的模具型腔厚度与成品件厚度保持一致，坯件的模具型腔至少部分边缘比成品件宽5-100mm；注塑成型结束后对坯件进行去应力退火；
步骤2、坯件机加工
将坯件的所述至少部分边缘通过机加工的方式去除，获得成品件；机加工结束后对成品件进行去应力退火。
2.如权利要求1所述的一种风挡承力层玻璃的制造方法，其特征在于，步骤1中先将有机玻璃粒料或聚碳酸酯粒料置于除湿干燥机内进行干燥后，再对粒料进行注射压缩成型，干燥温度分别为70～100℃，100～130℃，干燥时间≥4h。
3.如权利要求1或2所述的一种风挡玻璃承力层制造方法，其特征在于：有机玻璃粒料成型时的熔体温度为210～250℃，模具预热温度分别为60～100℃，注射速度为560cm3/s～1700cm3/s。
4.如权利要求1或2所述的一种风挡玻璃承力层制造方法，其特征在于：聚碳酸酯粒料成型时的熔体温度为210～250℃280～350℃，模具预热温度分别为80～130℃，注射速度为560cm3/s～1700cm3/s。
5.如权利要求1所述的一种风挡玻璃承力层制造方法，其特征在于：步骤1中模具预留合模间隙作为压缩行程，熔体注射至总注射量的50％-100％后将模具无间隙完全闭合。
6.如权利要求5所述的一种风挡玻璃承力层制造方法，其特征在于：预留合模间隙小于等于成品件厚度。
7.如权利要求1所述的一种风挡玻璃承力层制造方法，其特征在于：所述至少部分边缘上形成浇注口。
8.如权利要求1所述的一种风挡玻璃承力层制造方法，其特征在于：坯件的模具型腔周缘比成品件宽5-100mm。
9.如权利要求8所述的一种风挡玻璃承力层制造方法，其特征在于：所述周缘上形成浇注口。
10.如权利要求1所述的一种风挡玻璃承力层制造方法，其特征在于：所述坯件的模具型腔上形成多个浇注口，其中至少一个浇注口形成在成品件的玻璃面上。
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