CN111233312A - 一种钢化玻璃去应力还原成普通玻璃的方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢化玻璃去应力还原成普通玻璃的方法及其装置，属于玻璃加工领域，以解决玻璃钢化后无法切割再加工，当钢化玻璃形状不符合需求时，只能将其废弃，造成严重浪费的问题。方法包括：预热升温、保温、去应力退火三个阶段。装置包括设置在炉体内设有第一升降区、升温工位、降温工位、第二升降区、仓体；第一升降区和第二升降区内均设有升降轨道；升温工位和降温工位底部均设有平移轨道，升温工位顶部设有加温装置，降温工位顶部设有降温装置，升温工位和降温工位之间设有中间隔温层。仓体可沿升降轨道上下升降，仓体可沿平移轨道前后移动。本解决了一直困扰玻璃企业的巨大难题，使得钢化过的玻璃可以重复利用，具有显著的经济效果。

Description

一种钢化玻璃去应力还原成普通玻璃的方法及其装置

技术领域

本发明属于玻璃加工技术领域，具体涉及一种钢化玻璃去应力还原成普通玻璃的方法及其装置。

背景技术

钢化玻璃是一种预应力玻璃，通过在玻璃表面形成压应力，使玻璃在承受外力时首先抵消表层应力，提高其承载力，增强玻璃自身抗风压性、寒暑性、冲击性等。但是钢化后的玻璃不能再进行切割和加工，只能在钢化前就对玻璃进行加工至需要的形状，再进行钢化处理。一旦钢化前对玻璃形状的加工不到位，钢化后便无法符合订货要求，在玻璃加工企业，常存在钢化玻璃订单有误或者下料失误的情况，加工出的钢化玻璃便成了废品，无法出售，只能敲碎后在源头玻璃加工时回收利用，浪费严重。

以10mm厚度规格计，每平米的钢化玻璃原料和加工成本核算，此规格的钢化玻璃成本在80元以上，每片代加工玻璃基本都在3m²以上，成本就在250元以上计，一旦加工中下料有误，钢化后整块玻璃不能裁切，只能敲碎做为玻璃渣料，每批订单上千片，加工企业的经济损失十分惨重，基于以上背景技术中的问题，本领域技术人员提出了一种钢化玻璃去应力还原成普通玻璃的方法和相关设备。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种钢化玻璃去应力还原成普通玻璃的方法，以解决玻璃钢化后无法切割再加工，当钢化玻璃形状不符合需求时，只能将其废弃，造成严重浪费的问题。

本发明的另一个目的在于提供一种钢化玻璃去应力还原成普通玻璃的装置，以解决上述方法没有配套设备，普通热弯炉或者钢化炉作业效率低下的问题。

为了解决以上问题，本发明技术方案为：

一种钢化玻璃去应力还原成普通玻璃的方法，该方法为以下步骤：

步骤A、预热升温：

分4-5个阶段升温、保温，将钢化玻璃从0℃-25℃起升温，至530℃-560℃时结束，整个升温、保温过程的时长控制在35min-60min以内。

步骤B、保温：

在530℃-560℃时，保温5min-10min。

步骤C、去应力退火：

分4-6个阶段降温、保温，将钢化玻璃从530℃-560℃起降温，至50℃以下时结束，整个降温、保温过程的时长控制在30min-40min以内。

进一步的，步骤A中的预热升温具体参数为：

预热：将钢化玻璃从0℃-25℃起升温，升温速率控制在15℃/min-20℃/min，升温至80℃-100℃时保温1min-2min；

基础升温：将升温速率控制在20℃/min-30℃/min，升温至300℃-350℃，期间保温1-2次，每次保温1.5min-2min；

快速升温：将升温速率控制在40℃/min-50℃/min，升温至430℃-450℃时保温3min-4min；

缓慢升温：将升温速率控制在10℃/min-20℃/min，升温至530℃-560℃时，结束升温。

进一步的，步骤C中的去应力退火具体参数为：

缓慢降温：将降温速率控制在10℃/min-15℃/min，降温至450℃-480℃时，保温3min-5min；

基础降温：将降温速率控制在15℃/min-20℃/min，降温至250℃-280℃，期间保温1-2次，保温1min-1.5min；

加速降温：将降温速率控制在20℃/min-25℃/min，降温至130℃-150℃，期间保温1-2次，保温1.5min-2min；

快速降温：将降温速率控制在50℃/min-60℃/min，降温至50℃以下，进行自然冷却，至室温时，钢化玻璃应力去除，还原成普通玻璃。

一种钢化玻璃去应力还原成普通玻璃的装置，包括设置在炉体内的第一升降区、升温工位、降温工位、第二升降区、仓体；

第一升降区和第二升降区内均设有升降轨道；升温工位和降温工位底部均设有平移轨道，升温工位顶部设有加温装置，降温工位顶部设有降温装置，升温工位和降温工位之间设有中间隔温层；

仓体可沿升降轨道上下升降，仓体可沿平移轨道前后移动。

进一步的，升温工位和降温工位侧壁均设有可打开的工位观察口，仓体侧壁也设有可打开的仓体观察口，工位观察口与仓体观察口相对应，工位观察口与仓体观察口均为石英玻璃制成。

进一步的，升温工位和降温工位侧壁均设有工位摄像头孔，仓体侧壁也设有仓体摄像头孔，工位摄像头孔中设有摄像头，摄像头可通过与之对应的仓体摄像头孔获取停留在对应位置的仓体内的图像。

进一步的，摄像头、加温装置、降温装置均与控制装置通过电路连接。

进一步的，升温工位包括依次设置的第一升温工位、第二升温工位、第三升温工位、第四升温工位；降温工位包括第一降温工位、第二降温工位、第三降温工位、第四降温工位。

进一步的，仓体在升降轨道中的升降方式为链式传动，仓体在平移轨道的移动方式为链式传动。

进一步的，炉体内壁均设有炉体保温层。

本发明的有益效果如下：

（1）本发明方法通过不同的速率分段升温和保温，在保证钢化玻璃不炸裂的情况下，保持其应力稳定后保温，待钢化玻璃状态稳定后再依不同的速率分段降温和保温，达到去应力缓慢退火的目的，在特定的温度和升温、降温速率的控制之下，实现钢化玻璃去应力还原成普通玻璃的过程，使得日常订单异常导致的钢化玻璃可以再次恢复成可切割加工的玻璃，实现废物利用，具有显著额额经济效果。

（2）本发明装置采用双层集成的升温工位和降温工位，方便厂房安装，较之单层工位，占地面积小一半，更加实用；并采用与升降轨道和平移轨道配合的可移动的仓体，实现玻璃的转移，借由仓体的移动，将玻璃装载在其中，实现前后、上下的移动，加温装置和降温装置用于控制不同工位的温度，当仓体移动至不同工位时，对其进行不同的加温或者降温。

（3）四个升温工位的设置配合本发明方法预热升温步骤中的预热、基础升温、快速升温、缓慢升温的4-5个阶段；四个降温工位的设置配合本发明方法去应力退火步骤中的缓慢降温、基础降温、加速降温、快速降温4-6个阶段；可打开的工位观察口和仓体观察口，方便观察仓体内玻璃的状态，当玻璃状态有异常时，可以依次沿工位观察口和仓体观察口插入钢钎调整玻璃盛拖模具；链式传动作为仓体升降、平移的实现方式，成本最为低廉，且更换简单便捷。

（4）摄像头使得观察更加直观，将摄像头、加温装置、降温装置均与控制装置连接起来，实现图像采集显示和自动控制，方便操作，自动化程度高。

（5）本发明虽然工艺和配合设备看似简单，但解决了一直困扰玻璃企业的巨大难题，使得钢化过的玻璃可以重复利用，经本发明去应力还原成普通玻璃再次钢化后仍然可以再次去应力还原，也就是说，实现了钢化玻璃和普通玻璃之间的自由转换，具有显著的经济效果。

附图说明

图1为一种钢化玻璃去应力还原成普通玻璃的装置的结构示意图；

图2为图1的透视图；

图3为一种钢化玻璃去应力还原成普通玻璃的装置中仓体的结构示意图；

图4为一种钢化玻璃去应力还原成普通玻璃的装置的一种工作状态示意图；

图5为一种钢化玻璃去应力还原成普通玻璃的装置的另一种工作状态示意图；

图6为一种钢化玻璃去应力还原成普通玻璃的装置的另一种工作状态示意图。

附图标记如下：1、炉体；11、炉体保温层；12、第一升降区；13、第二升降区；14、工位摄像头孔；15、工位观察口；16、中间隔温层；17、加温装置；18、降温装置；2、炉门；3、平移轨道；4、升降轨道；5、升温工位；51、第一升温工位；52、第二升温工位；53、第三升温工位；54、第四升温工位；6、降温工位；61、第一降温工位；62、第二降温工位；63、第三降温工位；64、第四降温工位；7、摄像头；8、控制装置；9、仓体；91、仓体摄像头孔；92、仓体观察口。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式，对本发明作进一步的详细说明。

以下实施例中使用的设备为：

如图1-6所示：一种钢化玻璃去应力还原成普通玻璃的装置，包括设置在炉体1内的第一升降区12、升温工位5、降温工位6、第二升降区13、仓体9；炉体1内壁均设有炉体保温层11。

第一升降区12和第二升降区13内均设有升降轨道4，仓体9可沿升降轨道4上下升降，仓体9在升降轨道4中的升降方式为链式传动；升温工位5和降温工位6底部均设有平移轨道3，仓体9可沿平移轨道3前后移动，仓体9在平移轨道3的移动方式为链式传动。

升温工位5顶部设有加温装置17，降温工位6顶部设有降温装置18，升温工位5和降温工位6之间设有中间隔温层16。具体的：升温工位5包括依次设置的第一升温工位51、第二升温工位52、第三升温工位53、第四升温工位54；降温工位6包括第一降温工位61、第二降温工位62、第三降温工位63、第四降温工位64。

升温工位5和降温工位6的侧壁均设有可打开的工位观察口15，仓体9侧壁也设有可打开的仓体观察口92，工位观察口15与仓体观察口92相对应，工位观察口15与仓体观察口92均为石英玻璃制成。

升温工位5和降温工位6侧壁均设有工位摄像头孔14，仓体9侧壁也设有仓体摄像头孔91，工位摄像头孔14中设有摄像头7，摄像头7可通过与之对应的仓体摄像头孔91获取停留在对应位置的仓体9内的图像。

摄像头7、加温装置17、降温装置18均与控制装置8通过电路连接。

在具体的实施例中，升温装置可选用电热丝、电热鼓风机等，只要能实现加温的设备，根据设备选型选择即可；降温装置可选用鼓风机、冷风扇等，只要能实现降温的设备，根据设备选型选择即可；配合升温工位5和降温工位6底部设置的测温仪，可以人工控制每个工位温度，也可选择电子测温仪，将其与控制装置8统一连接起来，实现自动控制。

测温仪一般设置在各个工位底部，部分厚度厚、价值高的钢化玻璃，在作业时，会在仓体9中配合使用无线测温，校正温度，确保控制更加精准。

实施例1

一种钢化玻璃去应力还原成普通玻璃的方法，该方法还原厚度为18mm的2m×3.3m的平板钢化玻璃，具体为以下步骤：

步骤A、预热升温：

分5个阶段升温、保温，将钢化玻璃从25℃起升温，至560℃时结束，整个升温、保温过程的时长控制在60min以内。

具体工作过程为：

预热1：打开炉门2，将钢化玻璃放入第一升降区12底部的仓体9中，开启升降轨道4，仓体9沿升降轨道4上升，进入位于第一升降区12上部的升温工位5的平移轨道3上，经过平移轨道3的链式传动，进入第一升温工位51，从室温开始升温，车间温度为25℃，通过控制装置8设定加温装置17的升温速率为15℃/min，升温至100℃时保温2min；加温装置17在每一个升温工位5内配合有测温仪，测温仪将温度信号实时传输至控制装置8中，可以实现对每一个升温工位5中温度的实时控制。

基础升温1：预热结束后，仓体9经过平移轨道3的链式传动，进入第二升温工位52，通过控制装置8设定升温速率为20℃/min，升温至260℃，期间分别在保温1次，保温时长1.5min；

基础升温2：继续在第二升温工位52，升温速率为30℃/min不便，升温至350℃，期间保温1次，保温时长2min。

快速升温：紧接着，仓体9经过平移轨道3的链式传动，进入第三升温工位53，通过控制装置8设定升温速率为40℃/min，升温至450℃时保温3min。

缓慢升温：紧接着，仓体9经过平移轨道3的链式传动，进入第四升温工位54，通过控制装置8设定升温速率为20℃/min，升温至560℃时，结束升温。

步骤B、保温：

在第四升温工位54中，通过控制装置8设定温度为560℃时，保温10min。

步骤C、去应力退火：

分6个阶段降温、保温，将钢化玻璃从560℃起降温，至50℃以下时结束，整个降温、保温过程的时长控制在40min以内。

具体工作过程为：

缓慢降温：平移轨道3将载有钢化玻璃的仓体9移入第二升降区13上部，启动其中的升降轨道4，仓体9沿升降轨道4下降，进入位于第二升降区13底部的降温工位6的平移轨道3上，经过平移轨道3的链式传动，进入第一降温工位61，从保温的温度560℃开始降温，通过控制装置8设定降温装置18的降温速率为10℃/min，降温至480℃时，保温5min；同理：降温装置18在每一个降温工位6内配合有测温仪，测温仪将温度信号实时传输至控制装置8中，可以实现对每一个降温工位6中温度的实时控制。

基础降温1：缓慢降温结束后，仓体9经过平移轨道3的链式传动，进入第二降温工位62，通过控制装置8设定降温速率为15℃/min，降温至400℃，保温1min；

基础降温2：继续在第二降温工位62，通过控制装置8设定降温速率为15℃/min，降温至280℃，保温1min。

加速降温1：紧接着，仓体9经过平移轨道3的链式传动，进入第三降温工位63，通过控制装置8设定降温速率为20℃/min，降温至230℃时保温1次，保温1.5min；

加速降温2：继续在第三降温工位63，通过控制装置8设定降温速率为20℃/min，降温至150℃，保温1.5min。

快速降温：紧接着，仓体9经过平移轨道3的链式传动，进入第四降温工位64，通过控制装置8设定降温速率为60℃/min，降温至50℃以下，进行自然冷却，至室温时，钢化玻璃应力去除，还原成普通玻璃。

实施例2

与实施例1的不同之处在于：

使用的钢化玻璃为5mm的1.5m×1.5m的平板钢化玻璃。

步骤A、预热升温：

分4个阶段升温、保温，将钢化玻璃从0℃起升温，至530℃时结束，整个升温、保温过程的时长控制在35min以内。

具体工作过程为：

预热：从0℃起，升温速率为20℃/min，升温至80℃时保温1min；

基础升温：设定升温速率为30℃/min，升温至300℃时保温1.5min；

快速升温：设定升温速率为50℃/min，升温至430℃时保温3min；

缓慢升温：设定升温速率为10℃/min，升温至530℃，结束升温。

步骤B、保温：

在530℃保温5min。

步骤C、去应力退火：

分4个阶段降温、保温，将钢化玻璃从530℃起降温，至50℃以下时结束，整个降温、保温过程的时长控制在30min以内。

具体工作过程为：

缓慢降温：从530℃开始降温，降温速率为15℃/min，降温至450℃时，保温3min；

基础降温：设定降温速率为20℃/min，降温至250℃，保温1min；

加速降温：设定降温速率为25℃/min，降温至130℃，保温1.5min；

快速降温：设定降温速率为50℃/min，降温至50℃以下，进行自然冷却，至室温时，钢化玻璃应力去除，还原成普通玻璃。

实施例3

与实施例1的不同之处在于：

使用的钢化玻璃为10mm的2m×0.8m的U型弯钢玻璃。

步骤A、预热升温：

分5个阶段升温、保温，将钢化玻璃从20℃起升温，至540℃时结束，整个升温、保温过程的时长控制在45min以内。

具体工作过程为：

预热：从0℃起，升温速率为18℃/min，升温至90℃时保温1.5min；

基础升温1：设定升温速率为25℃/min，升温至250℃时保温1.5min；

基础升温2：设定升温速率为25℃/min，升温至300℃时保温2min；

快速升温：设定升温速率为45℃/min，升温至440℃时保温3.5min；

缓慢升温：设定升温速率为15℃/min，升温至545℃，结束升温。

步骤B、保温：

在545℃保温5min。

步骤C、去应力退火：

分5个阶段降温、保温，将钢化玻璃从545℃起降温，至50℃以下时结束，整个降温、保温过程的时长控制在35min以内。

具体工作过程为：

缓慢降温：从530℃开始降温，降温速率为15℃/min，降温至460℃时，保温4min；

基础降温1：设定降温速率为18℃/min，降温至380℃，保温1.5min；

基础降温2：设定降温速率为15℃/min，降温至265℃，保温1min；

加速降温：设定降温速率为22℃/min，降温至140℃，保温1.8min；

快速降温：设定降温速率为55℃/min，降温至50℃以下，进行自然冷却，至室温时，钢化玻璃应力去除，还原成普通玻璃。

实施例4

与实施例1的不同之处在于：

使用的钢化玻璃为15mm的2m×2.5m的L型弯钢玻璃。

步骤A、预热升温：

分5个阶段升温、保温，将钢化玻璃从20℃起升温，至540℃时结束，整个升温、保温过程的时长控制在55min以内。

具体工作过程为：

预热：从10℃起，升温速率为16℃/min，升温至85℃时保温2min；

基础升温1：设定升温速率为22℃/min，升温至260℃时保温1.8min；

基础升温2：设定升温速率为22℃/min，升温至340℃时保温2min；

快速升温：设定升温速率为42℃/min，升温至445℃时保温4min；

缓慢升温：设定升温速率为18℃/min，升温至555℃，结束升温。

步骤B、保温：

在555℃保温5min。

步骤C、去应力退火：

分5个阶段降温、保温，将钢化玻璃从555℃起降温，至50℃以下时结束，整个降温、保温过程的时长控制在38min以内。

具体工作过程为：

缓慢降温：从555℃开始降温，降温速率为16℃/min，降温至470℃时，保温4.5min；

基础降温1：设定降温速率为20℃/min，降温至390℃，保温1.5min；

基础降温2：设定降温速率为18℃/min，降温至270℃，保温1min；

加速降温：设定降温速率为24℃/min，降温至145℃，保温2min；

快速降温：设定降温速率为52℃/min，降温至50℃以下，进行自然冷却，至室温时，钢化玻璃应力去除，还原成普通玻璃。

以上实施例所得玻璃均可随意裁切，不会破碎，裁切后的玻璃经二次钢化后，各项指标均与普通玻璃钢化后指标相当。

在面对不同厚度、规格的钢化玻璃，还原时，厚度厚、规格较大时，升温和降温的速率设定相对较慢，防止炸裂，而小规格的薄片玻璃，升温和降温的速率设定相对快，提升产能。

Claims (10)

1.一种钢化玻璃去应力还原成普通玻璃的方法，其特征在于：该方法为以下步骤：

步骤A、预热升温：

分4-5个阶段升温、保温，将钢化玻璃从0℃-25℃起升温，至530℃-560℃时结束，整个升温、保温过程的时长控制在35min-60min以内；

步骤B、保温：

在530℃-560℃时，保温5min-10min；

步骤C、去应力退火：

分4-6个阶段降温、保温，将钢化玻璃从530℃-560℃起降温，至50℃以下时结束，整个降温、保温过程的时长控制在30min-40min以内。

2.如权利要求1所述的一种钢化玻璃去应力还原成普通玻璃的方法，其特征在于：步骤A中的预热升温具体参数为：

预热：将钢化玻璃从0℃-25℃起升温，升温速率控制在15℃/min-20℃/min，升温至80℃-100℃时保温1min-2min；

基础升温：将升温速率控制在20℃/min-30℃/min，升温至300℃-350℃，期间保温1-2次，每次保温1.5min-2min；

快速升温：将升温速率控制在40℃/min-50℃/min，升温至430℃-450℃时保温3min-4min；

缓慢升温：将升温速率控制在10℃/min-20℃/min，升温至530℃-560℃时，结束升温。

3.如权利要求1所述的一种钢化玻璃去应力还原成普通玻璃的方法，其特征在于：步骤C中的去应力退火具体参数为：

缓慢降温：将降温速率控制在10℃/min-15℃/min，降温至450℃-480℃时，保温3min-5min；

基础降温：将降温速率控制在15℃/min-20℃/min，降温至250℃-280℃，期间保温1-2次，保温1min-1.5min；

加速降温：将降温速率控制在20℃/min-25℃/min，降温至130℃-150℃，期间保温1-2次，保温1.5min-2min；

快速降温：将降温速率控制在50℃/min-60℃/min，降温至50℃以下，进行自然冷却，至室温时，钢化玻璃应力去除，还原成普通玻璃。

4.一种运用权利要求1-3中任一项所述方法的钢化玻璃去应力还原成普通玻璃的装置，其特征在于：包括设置在炉体（1）内的第一升降区（12）、升温工位（5）、降温工位（6）、第二升降区（13）、仓体（9）；

所述第一升降区（12）和第二升降区（13）内均设有升降轨道（4）；所述升温工位（5）和降温工位（6）底部均设有平移轨道（3），所述升温工位（5）顶部设有加温装置（17），所述降温工位（6）顶部设有降温装置（18），所述升温工位（5）和降温工位（6）之间设有中间隔温层（16）；

所述仓体（9）可沿升降轨道（4）上下升降，所述仓体（9）可沿平移轨道（3）前后移动。

5.如权利要求4所述的一种钢化玻璃去应力还原成普通玻璃的装置，其特征在于：所述升温工位（5）和降温工位（6）侧壁均设有可打开的工位观察口（15），所述仓体（9）侧壁也设有可打开的仓体观察口（92），所述工位观察口（15）与仓体观察口（92）相对应，所述工位观察口（15）与仓体观察口（92）均为石英玻璃制成。

6.如权利要求5或6所述的一种钢化玻璃去应力还原成普通玻璃的装置，其特征在于：所述升温工位（5）和降温工位（6）侧壁均设有工位摄像头孔（14），所述仓体（9）侧壁也设有仓体摄像头孔（91），所述工位摄像头孔（14）中设有摄像头（7），所述摄像头（7）可通过与之对应的仓体摄像头孔（91）获取停留在对应位置的仓体（9）内的图像。

7.如权利要求6所述的一种钢化玻璃去应力还原成普通玻璃的装置，其特征在于：所述摄像头（7）、加温装置（17）、降温装置（18）均与控制装置（8）通过电路连接。

8.如权利要求7所述的一种钢化玻璃去应力还原成普通玻璃的装置，其特征在于：所述升温工位（5）包括依次设置的第一升温工位（51）、第二升温工位（52）、第三升温工位（53）、第四升温工位（54）；所述降温工位（6）包括第一降温工位（61）、第二降温工位（62）、第三降温工位（63）、第四降温工位（64）。

9.如权利要求4所述的一种钢化玻璃去应力还原成普通玻璃的装置，其特征在于：所述仓体在升降轨道（4）中的升降方式为链式传动，所述仓体（9）在平移轨道（3）的移动方式为链式传动。

10.如权利要求4所述的一种钢化玻璃去应力还原成普通玻璃的装置，其特征在于：所述炉体（1）内壁均设有炉体保温层（11）。

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