CN112777954A - 有抽气口的钢化真空玻璃及其制作方法和生产线 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种有抽气口的钢化真空玻璃及其制作方法和生产线,所述真空玻璃包括玻璃基板、玻璃焊料、隔离条、支撑物和封口件,玻璃基板的周边设有至少一道连续的玻璃焊料,玻璃焊料的两侧分别设有由玻璃釉料制成的隔离条,玻璃焊料和隔离条预先通过钢化炉烧结在玻璃基板上,玻璃基板上有抽气口,抽气口在真空中利用封口件通过加热软化熔融的玻璃焊料封闭。本发明公开的制作方法和生产线可以克服现有技术中的不足,能够实现钢化真空玻璃的低成本、大批量及机械化生产。
Description
技术领域
本发明涉及玻璃深加工技术领域,尤其涉及一种有抽气口的钢化真空玻璃及其制作方法和生产线。
背景技术
真空玻璃具有很好的隔热和隔音效果,是性能最好的节能玻璃之一;经过几十年的研究和开发,真空玻璃的样品和小规模制作技术已经成熟;但由于现有真空玻璃结构复杂、工艺繁琐、成本高、产能低、而且不易生产全钢化真空玻璃,所以真空玻璃的生产和应用都受到了很大的限制;现有的真空玻璃一般采用两步法生产,第一步在焊接炉中采用高温进行封边、封边后降至室温,第二步重新加热排气、抽真空,最后封闭抽气口;其主要问题表现在一是封边过程中玻璃焊料的焊接温度高、焊接时间长,不仅能耗高、而且钢化玻璃容易退火,生产钢化真空玻璃比较困难;二是玻璃内表面的排气时间长、产能低,每片真空玻璃一般需要抽真空数小时;三是不能进行连续化、机械化生产,生产效率低、生产成本高;这些问题都导致了现有真空玻璃性能差、成本高和产能低,影响了真空玻璃的大规模推广和应用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有真空玻璃存在的缺陷,提供一种有抽气口的钢化真空玻璃及其制作方法和生产线,所述制作方法和生产线可以克服现有技术中的不足,能够实现真空玻璃的低成本、大批量、机械化生产,可有效保证真空玻璃的气密性和使用寿命,并能增加真空玻璃的机械强度以及隔热、隔音性能。
为了解决上述技术问题,本发明公开了一种有抽气口的钢化真空玻璃,包括玻璃基板、玻璃焊料、隔离条、支撑物和封口件;所述玻璃基板的周边设有至少一道连续的玻璃焊料;所述玻璃焊料的两侧分别设有由玻璃釉料制成的隔离条,所述玻璃釉料在钢化炉的高温(650~700℃)下能够烧结固化,所述玻璃焊料和所述隔离条预先通过钢化炉烧结在所述玻璃基板上;所述玻璃基板上有抽气口,所述抽气口在真空中利用封口件通过加热软化熔融的玻璃焊料封闭;
所述玻璃基板由上玻璃和下玻璃组成,且所述上玻璃和所述下玻璃之间形成一封闭的真空层;所述真空层内设有支撑物,所述支撑物的两端分别与所述上玻璃和所述下玻璃相抵接;
所述钢化真空玻璃是将钢化后的所述上玻璃和所述下玻璃不经冷却直接进入焊接炉中,在焊接炉中首先将所述玻璃焊料加热至主体软化、表层熔化,然后合片、加压封边,最后通过所述抽气口抽真空和利用所述封口件封口而得到。
示范性的,所述钢化真空玻璃在制备过程中,预先通过钢化炉将所述玻璃焊料和所述隔离条烧结在所述玻璃基板上,钢化后所述玻璃基板不经降温直接从钢化炉进入焊接炉中,并通过焊接炉加热装置将烧结固化在所述玻璃基板上的所述玻璃焊料重新加热软化熔融,然后对合片后的所述上玻璃和所述下玻璃进行加压,使所述上玻璃和所述下玻璃上烧结固化的所述隔离条压入对应的软化的所述玻璃焊料中,同时在所述隔离条的挤压作用下,软化后像橡皮泥一样的所述玻璃焊料向周围运动,从而使所述上玻璃和所述下玻璃上软化的所述玻璃焊料相互融合在一起,以实现真空玻璃的封边;随后利用真空炉或真空罩通过所述抽气口抽真空,使所述上玻璃和所述下玻璃之间形成的空腔达到预设的真空度;最后在所述抽气口处放入所述封口件,加热两者之间的玻璃焊料使之软化熔融,加压所述封口件使之密闭所述抽气口。
其中,所述抽气口为圆形通孔,其直径一般为3-20mm,优选为8-12mm;所述抽气口优选为T形圆孔,其大孔直径一般为8-20mm、小孔直径一般为3-12mm,优选为大孔直径12-18mm、小孔直径8-10mm。
其中,所述封口件由玻璃、陶瓷或可伐合金片制成,优选可伐合金片;所述封口件通过玻璃焊料焊接在所述抽气口处、对抽气口实施密封;所述玻璃焊料可以单独放置在抽气口的焊接处,也可以直接焊接在所述封口件,优选为在抽气口和封口件的焊接处都预先焊接有玻璃焊料。
其中,所述封口件通过加热熔融玻璃焊料的方式封闭所述抽气口,所述加热方式包括感应加热、电阻加热和红外加热等。
其中,所述抽气口中可以有吸气剂,所述吸气剂可以在抽气前放入或在抽气后放入,优选在抽气后放入;所述吸气剂还可以直接固定在封口件上,优选与封口件以及玻璃焊料形成一体;所述吸气剂可以是蒸散型吸气剂、也可以是非蒸散型吸气剂,所述吸气剂可以在封口前激活也可以在封口后激活,优选在封口前激活。
其中,所述玻璃焊料为低温玻璃焊料,优选为低软化温度、高粘度的低温玻璃焊料,在650-700℃的高温处理、降温凝固后,加热到软化温度能够再次软化;其软化温度优选为300-400℃,进一步优选为320-360℃。
其中,所述玻璃釉料为烧结温度在650-700℃范围内的玻璃釉料或陶瓷釉料或玻璃油墨,与钢化炉的加热温度相适应,在钢化炉中能够烧结固化。
应该强调的是,所述隔离条的烧结温度必须与钢化炉的加热温度相适应,在钢化炉中能够烧结固化;如果不能烧结固化,那么在钢化淬冷过程中,急冷的所述玻璃焊料和所述隔离条会发生急剧收缩,就会造成所述隔离条的断裂,同时由于所述隔离条与所述玻璃焊料粘接在一起,所述玻璃焊料的收缩也会拉动所述隔离条的移位,导致所述隔离条的间距变小且不均匀,造成所述上玻璃和所述下玻璃无法合片。
其中,所述玻璃焊料和所述玻璃釉料,优选利用调墨油制成膏状,采用人工或机械的方法涂覆在玻璃表面上,优选采用机械的方法,如丝网或模板印刷、打印机或点胶机、涂胶机涂覆等。
其中,所述玻璃焊料和所述隔离条相互对应,即所述上玻璃和所述下玻璃上的所述玻璃焊料和所述隔离条相互交错设置;所述上玻璃和所述下玻璃合片时每一道焊料都对应着一道隔离条,即所述上玻璃上的玻璃焊料对应着所述下玻璃上的隔离条,所述下玻璃上的玻璃焊料对应着所述上玻璃上的隔离条。
其中,所述烘干炉主要用于烘干膏状的所述玻璃焊料和所述玻璃釉料,并提高所述玻璃基板的整体温度,所述烘干炉与所述钢化炉优选直接联接在一起,所述玻璃基板不经降温直接从烘干炉进入钢化炉中,以节省能源和时间。
其中,所述钢化炉不仅用来钢化所述玻璃基板,而且用来烧结固化所述隔离条、防止熔化成液体的所述玻璃焊料四处流淌,还用来熔融焊接所述玻璃焊料、利用远高于所述玻璃焊料焊接温度(380-470℃)的高温(680-700℃)使所述玻璃焊料与所述玻璃基板完全熔融焊接在一起,使所述隔离条和所述玻璃焊料在钢化过程中与所述玻璃基板固化成一体;同时利用所述高温彻底排除所述玻璃焊料、所述隔离条、所述玻璃基板所含有的水分和挥发分以及所吸附的大部分气体,提供高度洁净的所述玻璃焊料、所述隔离条与所述玻璃基板,大大缩短抽真空的时间、减少真空玻璃在使用过程中的放气量从而延长真空玻璃的使用寿命。
其中,所述钢化玻璃是在钢化炉的高温和淬冷的共同作用下所述隔离条、所述玻璃焊料分别与所述玻璃基板形成一体的钢化玻璃。
其中,所述钢化玻璃在出钢化炉时无需进行降温冷却,而是具有保持钢化应力的尽可能高的温度,所述温度一般维持在150-350℃,优选为200-320℃,进一步优选为280-300℃。
其中,所述支撑物在钢化后放置时是在焊接炉或放置室中通过放置机构进行的,所述焊接炉和所述放置室可以合二为一、也可以分别设置而后连在一起,所述放置室具有与所述钢化玻璃相近的温度。
其中,所述焊接炉具有加热系统、合片系统、加压系统、真空封口系统和冷却系统,所述加热系统使所述玻璃基板上固化的所述玻璃焊料主体重新软化、表面重新熔化,所述加热系统优选采用红外加热,进一步优选采用近、中、远红外相结合的加热方式,对所述玻璃进行单面加热或局部加热,以便对所述玻璃焊料进行选择性加热,使所述玻璃焊料形成温度梯度,从表面到内部温度逐渐降低,即有利于所述玻璃基板上所述玻璃焊料的融合、又防止所述玻璃焊料从所述玻璃基板上脱落;所述合片系统是将所述上玻璃和所述下玻璃准确定位、合在一起;所述加压系统是对合片后的所述上玻璃和所述下玻璃进行加压,使所述上玻璃和所述下玻璃上固化的所述隔离条压入对应的软化的所述玻璃焊料中,同时在所述隔离条的挤压作用下、软化后像橡皮泥一样的所述玻璃焊料向周围运动,从而使所述上玻璃和所述下玻璃上的所述玻璃焊料相互融合在一起,实现真空玻璃的封边;所述加压系统所用的压力可以为重力、弹力、气压力、液压力和机械力等中的一种或数种;所述真空封口系统是利用真空泵组和真空罩或真空炉通过所述抽气口抽真空使所述上玻璃和所述下玻璃之间形成真空层,随后通过封口件封闭抽气口;所述真空层的真空度一般为0.1-0.0001Pa,优选为0. 01-0.001Pa。
进一步,所述上玻璃和下玻璃在焊接炉中也可以先合片后加热。
其中,所述支撑物的材质为金属、陶瓷、玻璃或耐高温塑料等,形状为圆柱、圆环、方块、球体或半球体等,优选采用玻璃或陶瓷釉料直接制备在玻璃表面上,可以制作在一块玻璃上,也可以制作在两块玻璃上。
其中,所述上玻璃和下玻璃的周边都含有一个及以上隔离条,进一步优选为所述上玻璃和下玻璃的周边都含有两个或三个隔离条;
进一步,所述上玻璃和下玻璃的所述隔离条错位设置,能够相互嵌合;
进一步,所述上玻璃或下玻璃上的所述隔离条,其数量可以相等也可以不相等。
其中,所述隔离条优选采用机械涂覆的方式,所述涂覆方式是采用印刷或打印机或点胶机的方法,将所述玻璃釉料(膏)制备在玻璃上形成凸起于玻璃表面的连续、封闭的凸棱,经高温烧结、固化后与玻璃结合为一体;所述隔离条采用涂覆方式制备时,可以是一次涂覆,也可以是多次涂覆;
其中,所述隔离条的高度优选为0.1-2.0mm,进一步优选为0.3-1mm,宽度优选为0.2-5mm,进一步优选为1-3mm。
为了解决上述技术问题,本发明提供了上述的真空玻璃的制备方法,当采用玻璃釉料直接制备支撑物时,其包括:
第一步,根据所需要制作的真空玻璃的形状和大小切割所需尺寸的两块平板玻璃,在至少一块玻璃上的一个角部制作抽气口,并进行磨边、倒角,清洗、干燥处理;
第二步,在两块处理后的玻璃中的至少一块上制备支撑物;在两块玻璃的封接面周边均匀涂布一道或两道玻璃焊料,并在玻璃焊料的两侧分别制备隔离条;
第三步,将两块玻璃分别送入烘干炉中,烘干制备的支撑物和隔离条以及玻璃焊料;烘干后,不经降温两块玻璃直接进入钢化炉中;经高温、淬冷钢化后,两块玻璃成为与支撑物、隔离条和玻璃焊料一体的钢化玻璃;两块钢化玻璃无需降温直接进入焊接炉中;
第四步,首先利用焊接炉的加热系统对两块玻璃的上表面进行加热,使焊料主体软化、表层熔化;其次利用焊接炉的合片系统将两块玻璃合在一起,利用焊接炉的加压系统对合片后的两块玻璃施加压力,在重力和外加压力以及隔离条的挤压作用下使两块玻璃上的玻璃焊料融合在一起、对两块玻璃之间形成的空腔形成密封,完成真空玻璃的封边;
第五步,首先利用焊接炉的真空封口系统通过抽气口抽真空至0.1Pa以下,使两块玻璃之间形成的空腔成为真空腔;然后加热封口件和抽气口处或之间的玻璃焊料,使之软化或熔融,并通过加压装置使封口件对抽气口进行封闭;最后利用焊接炉的冷却系统将制作的真空玻璃降温至室温,并利用隔音性能检测装置对真空玻璃进行在线检测。
为了解决上述技术问题,本发明提供了上述的真空玻璃的制备方法,当采用已加工好的支撑物时,其包括:
第一步,根据所需要制作的真空玻璃的形状和大小切割所需尺寸的两块平板玻璃,在至少一块玻璃上的一个角部制作抽气口,并进行磨边、倒角,清洗、干燥处理;
第二步,在两块玻璃的封接面周边均匀涂布一道或两道玻璃焊料,并在玻璃焊料的两侧分别制备隔离条;
第三步,将两块玻璃分别送入烘干炉中,烘干制备的隔离条以及玻璃焊料;烘干后,不经降温两块玻璃直接进入钢化炉中;经高温、淬冷钢化后,两块玻璃成为与隔离条和玻璃焊料一体的钢化玻璃;在下玻璃上放置支撑物后,两块钢化玻璃无需降温直接进入焊接炉中;
第四步,首先利用焊接炉的加热系统对两块玻璃的上表面进行加热,使焊料主体软化、表层熔化;其次利用焊接炉的合片系统将两块玻璃合在一起,利用焊接炉的加压系统对合片后的两块玻璃施加压力,在重力和外加压力以及隔离条的挤压作用下使两块玻璃上的玻璃焊料融合在一起、对两块玻璃之间形成的空腔形成密封,完成真空玻璃的封边;
第五步,首先利用焊接炉的真空封口系统通过抽气口抽真空至0.1Pa以下,使两块玻璃之间形成的空腔成为真空腔;然后加热封口件和抽气口处或之间的玻璃焊料,使之软化或熔融,并通过加压装置使封口件对抽气口进行封闭;最后利用焊接炉的冷却系统将制作的真空玻璃降温至室温,并利用隔音性能检测装置对真空玻璃进行在线检测。
所述支撑物为点阵或网格,其最小单元可以是正方形、等边三角形,其边长约为20-200mm,优选为50-100mm;支撑物为点状、条状、线状或网格状,条状支撑物其长度为0.3-5.0 mm、优选为1.0-3.0 mm,宽度为0.1-2.0mm、优选为0.2-1.0mm,高度为0.1-2.0mm、优选为0.2-1.0mm;线状支撑物其宽度为0.1-2.0mm、优选为0.2-1.0mm,高度为0.1-2.0mm、优选为0.2-1.0mm;点状支撑物其直径为0.1-3.0mm、优选为0.3-1.0mm,高度为0.1-2.0 mm、优选为0.2-0.8mm,方块支撑物其边长为0.2-2.0mm、优选为0.4-1.0mm。
所述玻璃基板或是普通玻璃、或是超白玻璃、或是低辐射玻璃、或是夹丝玻璃、或是压延玻璃、或是热熔玻璃,或是以上任两种玻璃的组合,进一步优选为超白玻璃、低辐射玻璃和低辐射超白玻璃。
为了解决上述技术问题,本发明提供了上述的真空玻璃的制备生产线,包括:切割机、钻孔机、磨边机、清洗机、点胶机、烘干机、钢化炉和焊接炉,其特征是各种设备连接成生产线,真空玻璃按同一个节拍、批量化、自动化、机械化、连续化生产,所述焊接炉具有加热系统、合片系统、加压系统、真空封口系统和冷却系统;其中,
加热系统使上玻璃和下玻璃上固化的玻璃焊料重新软化熔融;合片系统是使上玻璃和下玻璃精确定位合在一起;加压系统是对合片后的上玻璃和下玻璃进行加压,使上玻璃和下玻璃上固化的隔离条压入对应的软化的玻璃焊料中,以使上玻璃和下玻璃上软化的玻璃焊料通过熔融的表面相互融合在一起,实现真空玻璃的封边;真空封口系统使上玻璃和下玻璃之间形成真空层,并实现真空玻璃的封口;冷却系统使真空玻璃的温度降至室温。
本发明的有益效果:
本发明的真空玻璃在玻璃基板钢化前制备隔离条和涂布玻璃焊料,利用隔离条防止玻璃焊料在钢化炉中高温熔化后四处流动而发生焊料流到钢化炉辊道上的生产事故,从而实现玻璃焊料在钢化过程中与玻璃基板熔融焊接在一起,将上、下玻璃之间的焊接变为上、下玻璃上的玻璃焊料之间的融合;对钢化后的上、下玻璃进行单面加热,利用玻璃焊料的吸热特性优于玻璃、更优于low-E玻璃,通过红外加热或局部加热使玻璃焊料快速升温、而玻璃升温较慢,达到玻璃焊料表层熔化、主体软化和玻璃基板升温较小的目的;借助于重力、外加压力和烧结固化的隔离条的挤压作用使上、下玻璃的玻璃焊料相互融合在一起,因而大幅度降低了封边温度,使封边温度从玻璃焊料的封接温度(如410-470℃)降至软化温度(如350-400℃),封边时间从封接温度下恒温10-30分钟降至软化温度下加压密封数秒钟;上、下玻璃烘干后不经降温就进入钢化炉,尤其是上、下玻璃钢化后不经降温就进入焊接炉,由于上、下玻璃的温度可高达300℃左右,所以在焊接炉中只需对玻璃焊料进行局部快速加热、而且只需加热至主体软化的温度,所以加热温度和加热时间显著降低;更为重要的是上、下玻璃在钢化炉的高温下进行了充分的排气、钢化后不降温防止了上、下玻璃再次吸收和吸附气体和水分,保持了上、下玻璃的洁净度,所以在焊接炉中上、下玻璃不需再进行高温排气处理,所以抽真空的时间从数小时降至数分钟;以上这些都大幅度降低了能耗和时间、降低了生产成本和提高了生产效率,而且防止了钢化玻璃在高温、长时间作用下的退火,保证了所生产真空玻璃的钢化特性,所以本发明能够低成本、大规模生产出有抽气口的钢化真空玻璃。
附图说明
图1为本发明实施例1中玻璃基板在钢化前的结构示意图。
图2为本发明实施例1中玻璃基板在钢化后的结构示意图。
图3为本发明实施例1制作的钢化真空玻璃的结构示意图。
图4为本发明实施例2制作的钢化真空玻璃的结构示意图。
图中:1.上玻璃,2.下玻璃,3.玻璃焊料,4. 隔离条,5. 支撑物,6.抽气口,7.封口件,8.吸气剂。
具体实施方式
以下采用实施例和附图来详细说明本发明的实施方式,借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题,并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。
本发明提供了一种真空玻璃,包括上玻璃和下玻璃,其特征在于:所述上玻璃或所述下玻璃上有抽气口,所述抽气口处有封口件;所述上玻璃和所述下玻璃的周边焊接面上有连续的一道或两道焊料,在每道所述玻璃焊料的两侧各有一道隔离条,所述玻璃焊料为低温玻璃焊料、所述隔离条由玻璃釉料制成,所述玻璃焊料和所述隔离条利用涂覆的方式制作在所述上玻璃和所述下玻璃的焊接面上,所述上玻璃和所述下玻璃上的所述玻璃焊料和所述隔离条相互对应;所述上玻璃和所述下玻璃经烘干后不经降温直接进入钢化炉中,在所述钢化炉的高温下,所述隔离条烧结固化在所述焊接面上、所述玻璃焊料熔化在所述隔离条之间,在所述钢化炉淬冷风机作用下所述玻璃焊料凝固在所述焊接面上,得到所述隔离条、所述玻璃焊料与所述玻璃形成一体的钢化玻璃;所述钢化玻璃在形成钢化应力后离开钢化炉时不需降温冷却直接进入焊接炉中,在所述焊接炉中通过其加热系统使所述上玻璃和所述下玻璃上的所述玻璃焊料再次软化、利用快速加热使所述玻璃焊料的表面熔融,通过所述焊接炉的合片装置使所述上玻璃和所述下玻璃准确合在一起;所述上玻璃和所述下玻璃合片后通过所述焊接炉的加压系统使所述上玻璃和所述下玻璃上固化的所述隔离条压入对应的所述玻璃焊料中,在所述隔离条的挤压作用下所述上玻璃和所述下玻璃上的软化的所述玻璃焊料相互融合在一起,从而将封边温度从所述玻璃焊料的封接温度降至软化温度(降温幅度为50-80℃)、封边时间从10-30分钟降至数秒钟;然后利用所述焊接炉的真空封口系统通过所述抽气口抽真空,使所述上玻璃和所述下玻璃之间空腔的气压降至0.1Pa以下,最后利用所述的封口件封闭抽气口,使所述上玻璃和所述下玻璃之间在低的温度和短的时间内形成一个封闭的真空层;所述真空层中有支撑物,所述支撑物在所述上玻璃和所述下玻璃钢化前制备或在钢化后合片前放置在所述下玻璃上。
本发明还公开了上述钢化真空玻璃的制作方法,具体包括如下步骤:
(1)制备玻璃基板:根据需要制作的真空玻璃的形状和大小切割所需尺寸的两块平板玻璃,随后将平板玻璃进行钻孔、磨边、倒角、清洗及干燥处理,得到两块玻璃基板,即上玻璃和下玻璃;
(2)涂布玻璃焊料和隔离条:在步骤(1)处理得到的两块玻璃基板中的至少一块上制备支撑物,并在玻璃基板的封接面周边均匀涂布一道或两道玻璃焊料,同时在玻璃焊料的两侧分别制备隔离条;
(3)烘干及钢化处理:将步骤(2)中涂布玻璃焊料和隔离条的玻璃基板分别烘干,并不经降温直接进行高温、淬冷钢化处理后,两块玻璃基板成为与支撑物、隔离条和玻璃焊料一体的钢化玻璃;
(4)合片、封边:将步骤(3)得到的两块钢化玻璃进行加热玻璃焊料、合片和加压,完成钢化真空玻璃的边部密封;
(5)抽真空、封口:将步骤(4)得到的封边玻璃,利用真空罩通过抽气口抽真空,真空度达到后,在抽气口处放入封口件,加热两者之间的玻璃焊料使之软化熔融,加压使之与玻璃基板平齐并封闭抽气口,完成钢化真空玻璃的抽气口密封,得到所需的钢化真空玻璃。
为了进一步优化上述技术方案,步骤(2)还可用以下步骤替代:涂布玻璃焊料和隔离条:在步骤(1)处理得到的两块玻璃基板的封接面周边均匀涂布一道或两道玻璃焊料,并在玻璃焊料的两侧分别制备隔离条;
相应地,步骤(3)烘干及钢化处理:将步骤(2)中涂布玻璃焊料和隔离条的玻璃基板分别烘干,并不经降温直接进行高温、淬冷钢化处理后,两块玻璃基板成为与隔离条和玻璃焊料一体的钢化玻璃;
步骤(4)合片、封边:将步骤(3)得到的两块钢化玻璃中的下玻璃上放置支撑物,随后加热玻璃焊料后进行合片,完成钢化真空玻璃的边部密封。
为了进一步优化上述技术方案,在步骤(5)中,上玻璃与所述下玻璃之间形成封闭的真空层,且真空层的气压控制在0.1Pa以下。
为了进一步优化上述技术方案,支撑物的材质为金属、陶瓷、玻璃或耐高温塑料,支撑物的形状为点状、条状、线状或网格状,且支撑物的规格参数由其形状而定。
为了进一步优化上述技术方案,玻璃基板为普通玻璃、超白玻璃、低辐射玻璃、夹丝玻璃、压延玻璃、热熔玻璃中的一种或任意两种玻璃的组合。
一种基于上述钢化真空玻璃制作方法的生产线,所述生产线包括切割机、钻孔机、磨边机、清洗机、点胶机、烘干机、钢化炉和焊接炉;其特征在于上述设备连接成线,真空玻璃按照同一个节拍,批量化、自动化、机械化、连续化生产,且所述焊接炉具有加热系统、合片系统、加压系统、真空封口系统和冷却系统;其中,
加热系统使上玻璃和下玻璃上固化的玻璃焊料重新软化熔融;合片系统是使上玻璃和下玻璃精确定位合在一起;加压系统是对合片后的上玻璃和下玻璃进行加压,使上玻璃和下玻璃上固化的隔离条压入对应的软化的玻璃焊料中,以使上玻璃和下玻璃上软化的玻璃焊料通过熔融的表面相互融合在一起,实现真空玻璃的封边;真空封口系统使上玻璃和下玻璃之间形成真空层,并实现真空玻璃的封口。
本发明的创新之处在于:1.在钢化前将玻璃焊料及隔离条制备在玻璃上,隔离条防止了玻璃焊料熔化后的四处流淌,实现了利用钢化炉的高温将玻璃焊料熔融焊接在玻璃上;2.玻璃钢化后不经降温就直接进行加热、合片、封边和抽真空封口,直接利用了钢化玻璃的温度和在钢化炉高温排气的洁净度,省去了高温排气过程,使抽真空的时间由数小时降至数分钟;3.由于玻璃焊料已经提前焊接在玻璃上,所以两块玻璃焊接时玻璃焊料无需再次整体熔化只需主体软化、表层熔化即可,并利用外加压力和隔离条的挤压作用实现较低温度下的瞬间封边;4.由于玻璃在钢化后自身具有300℃左右的温度,所以在封边时无需再对玻璃进行加热,只是利用红外线加热管直接对玻璃焊料进行局部加热即可,因而节省了大量的能源和时间;5.封边时玻璃温度低、封边时间短,保证了钢化玻璃不会退火,从而能够得到钢化真空玻璃;6.玻璃焊料通过钢化预先焊接在玻璃上、钢化玻璃不需降温、封边时温度低和时间短,这些都极大地降低了能耗和时间,因而降低了生产成本、提高了生产效率,从而能够实现钢化玻璃的低成本、大规模生产。
下面结合具体实施例进一步阐述本发明的制作工艺及基于所述制作工艺的生产线所带来的优异结果,但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1:参见图1、图2和图3,真空玻璃由上玻璃1和下玻璃2组成,其制作方法如下:首先根据所制作真空玻璃的形状和大小切割所需尺寸的两块平板玻璃,在上玻璃1的一个角上制作抽气口6,抽气口6为T型圆孔,大圆直径为14mm、小圆直径为8mm;并进行磨边、倒角,清洗、干燥;其次在上玻璃1上用玻璃釉料和点胶机制备支撑物5、在两块玻璃的封接面周边均匀涂布一道玻璃焊料3,并在玻璃焊料3的两侧分别制备两道隔离条4;支撑物5呈最小单元为正三角形的点阵分布,三角形的边长为40-50mm,支撑物5烧结固化后近似于半球状其直径大约为0.6mm;玻璃焊料3的宽度约为2mm、高度约为2mm,隔离条4烧结固化后其宽度约为2mm、高度约为0.2mm,两道隔离条4的中心距离约为8mm;再次将两块玻璃分别送入烘干炉中进行干燥,烘干后将两块玻璃分别送入钢化炉中进行钢化处理、所制备的支撑物5和隔离条4以及涂覆的玻璃焊料3均烧结在上玻璃1和下玻璃2上;钢化后两块玻璃不经降温保持250℃左右的温度进入焊接炉中;焊接炉由加热室、合片室、压封室和冷却室组成,在加热室中利用红外线加热管对玻璃焊料3进行局部快速加热,使玻璃焊料3的表层熔化、主体软化;在合片室中利用合片机构将上玻璃1与下玻璃2准确定位合在一起;在压封室中首先利用加压系统对合片后的上玻璃1与下玻璃2进行加压,依靠隔离条4的挤压作用使上玻璃1与下玻璃2的玻璃焊料3相互融合在一起;然后将真空封口系统的真空罩放置在抽气口6处、利用真空封口系统抽真空至0.001Pa,随后将预先放置在真空罩中的封口件7安放在抽气口6中,封口件7由可伐合金片制成,其上有玻璃焊料和吸气剂8,吸气剂8采用蒸散型吸气剂,利用高频感应加热器将其激活,在激活的过程中封口件7的可伐合金片也被加热、玻璃焊料也同时被加热至软化,此时利用真空罩中的压力杆将封口件7压紧在抽气口6上、软化的玻璃焊料将封口件7和上玻璃1密封焊接在一起,封口件7的上表面与玻璃1的上表面平齐;在冷却室中利用降温系统将真空玻璃降至室温;最后进行隔声性能检测,检测合格后即得到所需的真空玻璃。
实施例2:参见图4,真空玻璃由上玻璃1和下玻璃2组成,其制作方法如下:各种设备连成一条连续式自动化生产线,首先是切割机根据所制作真空玻璃的形状和大小切割所需尺寸的两块平板玻璃,其次是钻孔机在上玻璃1的一个角处制作抽气口6,抽气口6为T型圆孔,大圆直径为16mm、小圆直径为10mm;磨边机进行磨边、倒角,清洗机进行清洗、干燥;再次是点胶机在上玻璃1上涂布一道玻璃焊料3和两道隔离条4、在下玻璃2上涂布两道玻璃焊料3和三道隔离条4;每道玻璃焊料3的宽度约为3mm、高度约为2mm,每道隔离条4烧结固化后其宽度约为1.5mm、高度约为0.5mm,相邻两道隔离条4的中心距离约为6mm;然后两块玻璃进入烘干炉中进行干燥,烘干后两块玻璃进入钢化炉中进行钢化处理、所制备的隔离条4以及涂覆的玻璃焊料3均烧结在玻璃上;钢化后两块玻璃不经降温保持300℃左右的温度进入焊接炉中;焊接炉由支撑物放置室、加热室、合片室、压封室和冷却室组成,在支撑物放置室中利用放置机构在下玻璃2上放置支撑物5,支撑物5呈最小单元为正方形的点阵分布,正方形的边长为50-70mm,支撑物5是采用高铝玻璃制成的立方块,其边长为0.7mm;其余工艺流程与实施例1相同。
所有上述的首要实施这一知识产权,并没有设定限制其他形式的实施这种新产品和/或新方法。本领域技术人员将利用这一重要信息,上述内容修改,以实现类似的执行情况。但是,所有修改或改造基于本发明新产品属于保留的权利。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非是对本发明作其它形式的限制,任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型,仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (10)
1.一种有抽气口的钢化真空玻璃,包括玻璃基板、玻璃焊料、隔离条、支撑物和封口件;其特征在于所述玻璃基板的周边设有至少一道连续的玻璃焊料;所述玻璃焊料的两侧分别设有由玻璃釉料制成的隔离条,所述玻璃釉料在钢化炉的高温下能够烧结固化,所述玻璃焊料和所述隔离条预先通过钢化炉烧结在所述玻璃基板上;所述玻璃基板上有抽气口,所述抽气口在真空中利用封口件通过加热软化熔融的玻璃焊料封闭;
所述玻璃基板由上玻璃和下玻璃组成,且所述上玻璃和所述下玻璃之间形成一封闭的真空层;所述真空层内设有支撑物,所述支撑物的两端分别与所述上玻璃和所述下玻璃相抵接。
2.根据权利要求1所述的一种有抽气口的钢化真空玻璃,其特征在于所述上玻璃和所述下玻璃钢化后不经冷却直接进入焊接炉中,在焊接炉中首先将所述玻璃焊料加热至主体软化、表层熔化,然后合片、加压封边,最后通过所述抽气口抽真空和利用所述封口件封口。
3.根据权利要求1所述的一种有抽气口的钢化真空玻璃,其特征在于所述玻璃基板上的所述玻璃焊料与所述隔离条相互对应,且所述玻璃焊料为低软化温度、高粘度的低温玻璃焊料,在650-700℃的高温处理、降温凝固后,加热到软化点能够再次软化,且所述玻璃焊料的软化温度为300℃~380℃。
4.根据权利要求1所述的一种有抽气口的钢化真空玻璃,其特征在于所述上玻璃和所述下玻璃上的所述隔离条相互交错设置,所述隔离条为玻璃釉料或陶瓷釉料或玻璃油墨制成,其烧结温度为650~700℃,与钢化炉的加热温度相适应,在钢化炉中能够烧结固化。
5.如权利要求1所述的一种有抽气口的钢化真空玻璃的制作方法,其特征在于,当采用玻璃釉料直接制备支撑物时,其包括:
第一步,根据所需要制作的真空玻璃的形状和大小切割所需尺寸的两块平板玻璃,在至少一块玻璃上的一个角部制作抽气口,并进行磨边、倒角,清洗、干燥处理;
第二步,在两块处理后的玻璃中的至少一块上制备支撑物;在两块玻璃的封接面周边均匀涂布一道或两道玻璃焊料,并在玻璃焊料的两侧分别制备隔离条;
第三步,将两块玻璃分别送入烘干炉中,烘干制备的支撑物和隔离条以及玻璃焊料;烘干后,不经降温两块玻璃直接进入钢化炉中;经高温、淬冷钢化后,两块玻璃成为与支撑物、隔离条和玻璃焊料一体的钢化玻璃;两块钢化玻璃无需降温直接进入焊接炉中;
第四步,首先利用焊接炉的加热系统对两块玻璃的上表面进行加热,使焊料主体软化、表层熔化;其次利用焊接炉的合片系统将两块玻璃合在一起,利用焊接炉的加压系统对合片后的两块玻璃施加压力,在重力和外加压力以及隔离条的挤压作用下使两块玻璃上的玻璃焊料融合在一起、对两块玻璃之间形成的空腔形成密封,完成真空玻璃的封边;
第五步,首先利用焊接炉的真空封口系统通过抽气口抽真空至0.1Pa以下,使两块玻璃之间形成的空腔成为真空腔;然后加热封口件和抽气口处或之间的玻璃焊料,使之软化或熔融,并通过加压装置使封口件对抽气口进行封闭;最后利用焊接炉的冷却系统将制作的真空玻璃降温至室温,并利用隔音性能检测装置对真空玻璃进行在线检测。
6.如权利要求1所述的一种有抽气口的钢化真空玻璃的制作方法,其特征在于,当采用已加工好的支撑物时,其包括:
第一步,根据所需要制作的真空玻璃的形状和大小切割所需尺寸的两块平板玻璃,在至少一块玻璃上的一个角部制作抽气口,并进行磨边、倒角,清洗、干燥处理;
第二步,在两块玻璃的封接面周边均匀涂布一道或两道玻璃焊料,并在玻璃焊料的两侧分别制备隔离条;
第三步,将两块玻璃分别送入烘干炉中,烘干制备的隔离条以及玻璃焊料;烘干后,不经降温两块玻璃直接进入钢化炉中;经高温、淬冷钢化后,两块玻璃成为与隔离条和玻璃焊料一体的钢化玻璃;在下玻璃上放置支撑物后,两块钢化玻璃无需降温直接进入焊接炉中;
第四步,首先利用焊接炉的加热系统对两块玻璃的上表面进行加热,使焊料主体软化、表层熔化;其次利用焊接炉的合片系统将两块玻璃合在一起,利用焊接炉的加压系统对合片后的两块玻璃施加压力,在重力和外加压力以及隔离条的挤压作用下使两块玻璃上的玻璃焊料融合在一起、对两块玻璃之间形成的空腔形成密封,完成真空玻璃的封边;
第五步,首先利用焊接炉的真空封口系统通过抽气口抽真空至0.1Pa以下,使两块玻璃之间形成的空腔成为真空腔;然后加热封口件和抽气口处或之间的玻璃焊料,使之软化或熔融,并通过加压装置使封口件对抽气口进行封闭;最后利用焊接炉的冷却系统将制作的真空玻璃降温至室温,并利用隔音性能检测装置对真空玻璃进行在线检测。
7.根据权利要求5或6所述的一种有抽气口的钢化真空玻璃的制作方法,其特征在于在所述抽气口为T形圆孔,所述抽气口中有吸气剂。
8.根据权利要求5或6所述的一种有抽气口的钢化真空玻璃的制作方法,其特征在于所述支撑物的材质为金属、陶瓷、玻璃或耐高温塑料,所述支撑物的形状为点状、条状、线状或网格状,且所述支撑物的规格参数由其形状而定。
9.根据权利要求5或6所述的一种有抽气口的钢化真空玻璃的制作方法,其特征在于所述玻璃基板为普通玻璃、超白玻璃、低辐射玻璃、夹丝玻璃、压延玻璃、热熔玻璃中的一种或任意两种玻璃的组合。
10.一种基于上述钢化真空玻璃制作方法的生产线,所述生产线包括切割机、钻孔机、磨边机、清洗机、点胶机、烘干机、钢化炉和焊接炉;其特征在于上述设备连接成线,真空玻璃按照同一个节拍,批量化、自动化、机械化、连续化生产,且所述焊接炉具有加热系统、合片系统、加压系统、真空封口系统和冷却系统;其中,
加热系统使上玻璃和下玻璃上固化的玻璃焊料重新软化熔融;合片系统是使上玻璃和下玻璃精确定位合在一起;加压系统是对合片后的上玻璃和下玻璃进行加压,使上玻璃和下玻璃上固化的隔离条压入对应的软化的玻璃焊料中,以使上玻璃和下玻璃上软化的玻璃焊料通过熔融的表面相互融合在一起,实现真空玻璃的封边;真空封口系统使上玻璃和下玻璃之间形成真空层,并实现真空玻璃的封口。
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