CN112811797B - 一种平板玻璃热弯加工的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种平板玻璃热弯加工的方法，先将平板玻璃清洗去除杂质和油污，固定在治具中，使玻璃弯曲成预定的形状；然后对治具及玻璃进行预热处理，再将其放入钢化盐浴中进行钢化处理，钢化处理的同时进行完成热弯定型；最后对治具及玻璃进行退火处理，完成平板玻璃的热弯及钢化加工。常规的热弯是单独的一道工序，需要将玻璃加热到软化点，再将玻璃形成既定形状。本发明在对玻璃进行钢化作业时完成热弯加工，提高了生产效率和热能利用率，降低了能源消耗。
Description
技术领域
本发明涉及玻璃制备技术领域，具体涉及一种平板玻璃热弯加工的方法。
背景技术
现有的常规玻璃热弯工艺，需要将玻璃加热到较高的温度，使玻璃软化，再利用玻璃自身重力或热弯治具施加外力，使玻璃达到预先设计的外形，成型后的热弯玻璃再慢慢冷却，释放残余的应力，使之成为稳定曲面玻璃。热弯制程是一道独立的工序，常规产品往往后面还要再做一道钢化。玻璃软化温度一般在600℃左右，现有热弯一般要加热到此温度进行热弯加工，从玻璃预热到热弯加工再到玻璃退火，一般要在2.5小时以上，能源消耗非常大，热能利用率很低；生产效率也很低，2.5小时完成一炉产品的热弯加工，而后还需要再经过4-8小时的玻璃钢化加工。
另外也有玻璃的弯曲加工通过采用两次钢化和一次镀膜加工完成，两次钢化时间至少需要8小时以上，另外还要增加一道镀膜工序，从产品流程上来看，多了两道工序，加工周期长，生产效率低，产品良率也会有所下降。该方案加工形成的曲面玻璃，是通过在玻璃二次钢化是两个面的应力差来实现的，两个面应力存在较大的差异，牺牲了强化玻璃的一定的性能，玻璃在后续加工和使用过程中容易破损。
发明内容
本发明提供一种平板玻璃热弯加工的方法，利用在对玻璃进行钢化作业时完成玻璃热弯加工，通过将玻璃装在固定的治具里，使玻璃形成预定的弯曲形状，在对玻璃进行化学钢化作业时，同时完成玻璃的弯曲加工，在退火过程中，稳定其弯曲的形状。
本发明的技术方案是，一种平板玻璃热弯加工的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将平板玻璃清洗去除杂质和油污，固定在治具中，使玻璃弯曲成预定的形状；
S2、对治具及玻璃进行预热处理，然后将其放入钢化盐浴中进行钢化处理，钢化处理的同时进行完成热弯定型；
S3、对治具及玻璃进行退火处理，完成平板玻璃的热弯及钢化加工。
进一步地，S1中平板玻璃的厚度在0.2～1.8mm；预定的弯曲角度在3～40°。
进一步地，S2中预热温度为350～420℃,时间为1～3h。
进一步地，S2中钢化温度为380～450℃，时间为1～8℃；钢化盐浴为钾离子的盐熔熔液。
进一步地，S3中退火处理时，温度为250～400℃，时间为0-60分钟。
进一步地，所述治具为框架结构，材质为铝合金，其两侧设有用于固定玻璃两端的卡槽，卡槽竖直设置；一套治具内重复设有多组卡槽结构。
进一步地，所述治具内卡槽的开口距离为5-15mm，相邻两组卡槽的距离控制在20-35mm。
本发明具有以下有益效果：
本发明相比传统的热弯、钢化退热工艺，通过采用治具，可以省略热弯步骤，在钢化之前利用治具使其形成一定的弯曲弧度，直接进行钢化处理，钢化的同时利用钢化盐浴对弯曲的玻璃达到一定的定型效果，通过退火进一步强化热弯后的定型效果，完成玻璃的热弯和钢化加工处理。本发明将两道非常复杂和耗时高的工序整合在一道工序内完成，既能满足产品的钢化要求，又能达到玻璃热弯成型的效果；同时产品加工流程减少，提高了产品良率。
本发明提供的方法，尤其适用于单一弯曲形状的热弯加工，将热弯和钢化两道制程整合到一道制程，在钢化加工的同时完成玻璃单一热弯的加工，相对于传统工艺，本方案极大的优化了生产流程，生产效率至少提高50％。其次玻璃钢化温度一般在420℃左右，不需要达到更高玻璃的软化温度，也不需要进行二次钢化，能源消耗至少降低了50％；再次，热弯和钢化在同一个热炉内同时进行，提高了热能的利用率。另外产品正反面强度一致，没有存在应力差，保证了产品性能。而且在玻璃钢化工序完成玻璃的热弯加工，只需一道钢化工序，也不需要加镀膜层。
附图说明
图1是实施例1平板玻璃固定在治具里的俯视结构图。
图2是热弯后玻璃的俯视图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。
在对玻璃进行热弯处理时，不同的厚度的玻璃，其最大可弯曲的角度存在差别，具体如下表1所示
| 玻璃基板厚度 | 0.2～0.25mm | 0.33～0.4mm | 0.5～0.55mm | 0.7mm | 1.1mm | 1.3mm | 1.8mm |
| 最大可弯曲角度 | 40° | 35° | 30° | 15° | 10° | 5° | 3° |
表1
实施例1：
平板玻璃厚度0.7mm，需要弯曲的角度为10°。
具体处理步骤是：先对平板玻璃进行清洗，除去玻璃表面颗粒杂质及油污等，再将玻璃固定在专用治具里，如图1所示，治具两边设计有卡槽，将玻璃两边卡在治具两侧卡槽里，防止玻璃滑动和前后玻璃产品间的擦伤。卡槽的间距5mm，相邻两组卡槽的距离控制20mm，确保钢化充分和片与片之间弯曲一致。
治具两侧的间距表示为D，玻璃的宽度表示为L,治具两侧的间距设计为可调，具体是通过调整治具的间距固定螺丝，将治具两侧间距调到要求的值后，紧固螺丝固定治具间距。调整D的尺寸为437.2mm，精确控制玻璃达到预定的弯曲弧度。通过调整D的不同的值，在一定范围内达到玻璃的弯曲度连续可调，满足不同的客户需求。
一套治具设计多组重复单元，可以同时装入20片玻璃，实现一次完成20片的玻璃钢化和弯曲加工。多套治具重复循环使用，可以实现连续生产。玻璃装入治具后，将整治具玻璃吊装到预热炉进行预热处理，在400℃处理1h，达到工艺处理时间后，再将整治具玻璃浸泡在钢化盐炉里进行钢化处理，同时也进行玻璃热弯处理，温度440℃、时间4h，具体钢化盐浴为KNO3熔熔液，完成钢化热弯加工后，再将整治具玻璃从盐炉里吊出，吊装到退火炉里进行退火处理，温度350℃，处理时间1h，释放玻璃内部应力，完成钢化和热弯后加工。热弯定型的玻璃如图2所示。
根据曲面产品要求，弯曲角度为10°±0.25°判定为合格；FSM-6000LE应力仪器测量钢化产品应力≧500Mpa。得到的热弯玻璃符合上述要求。
实施例2：
平板玻璃厚度0.7mm，需要弯曲的角度为15°。
S1、将平板玻璃清洗去除杂质和油污，固定在治具中，使玻璃弯曲成预定的形状，已玻璃宽度为450mm的产品为例，调整治具宽度D为429.7mm；
S2、对治具及玻璃进行预热处理，预热温度为400℃，时间为1h，然后将其放入钢化KNO3熔盐浴中进行钢化处理，钢化处理温度为440℃，时间为4h；钢化的同时进行完成热弯定型；
S3、对治具及玻璃进行退火处理，温度350℃，处理时间1h，完成平板玻璃的热弯及钢化加工。
根据曲面产品要求，弯曲角度为15°±0.25°判定为合格；FSM-6000LE应力仪器测量钢化产品应力≧500Mpa；得到的热弯玻璃符合上述要求。
实施例3：
平板玻璃厚度0.25mm，需要弯曲的角度为40°。
S1、将平板玻璃清洗去除杂质和油污，固定在治具中，使玻璃弯曲成预定的形状，调整治具宽度D为317.4mm；
S2、对治具及玻璃进行预热处理，预热温度为360℃，时间为2h，然后将其放入钢化KNO3熔盐浴中进行钢化处理，钢化处理温度为420℃，时间为2h；钢化的同时进行完成热弯定型；
S3、对治具及玻璃进行退火处理，温度390℃，处理时间45m，完成平板玻璃的热弯及钢化加工。
根据曲面产品要求，弯曲角度为40°±0.5°判定为合格；FSM-6000LE应力仪器测量钢化产品应力≧550Mpa得到的热弯玻璃符合上述要求。
实施例4：
平板玻璃厚度1.5mm，需要弯曲的角度为3°。
S1、将平板玻璃清洗去除杂质和油污，固定在治具中，使玻璃弯曲成预定的形状，调整治具宽度D为446.7mm；
S2、对治具及玻璃进行预热处理，预热温度为390℃，时间为1h，然后将其放入钢化KNO3熔盐浴中进行钢化处理，钢化处理温度为450℃，时间为5h；钢化的同时进行完成热弯定型；
S3、对治具及玻璃进行退火处理，温度400℃，处理时间1h，完成平板玻璃的热弯及钢化加工。
根据曲面产品要求，弯曲角度为3°±0.1°判定为合格；FSM-6000LE应力仪器测量钢化产品应力≧500Mpa，得到的热弯玻璃符合上述要求。
本发明将两道非常复杂和耗时高的工序整合在一道工序内完成，既能满足产品的钢化要求，又能达到玻璃热弯成型的效果；同时产品加工流程减少，提高了产品良率。本方法满足产品要求的同时大大提升了生产效率，降低了能量消耗。
Claims (5)
1.一种平板玻璃热弯加工的方法，其特征在于，具体为以下步骤：
S1、将平板玻璃清洗去除杂质和油污，固定在治具中，使玻璃弯曲成预定的形状；平板玻璃的厚度在0.2~1.8mm；预定的弯曲角度在3~40°；
S2、对治具及玻璃进行预热处理，然后将其放入钢化盐浴中进行钢化处理，钢化处理的同时进行完成热弯定型；
S3、对治具及玻璃进行退火处理，退火处理时，温度为250~400℃，时间为0-60分，完成平板玻璃的热弯及钢化加工。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：S2中预热温度为350~420℃,时间为1~3 h。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：S2中钢化温度为380~450℃，时间为1~8℃；钢化盐浴为钾离子的盐熔熔液。
4.根据权利要求1~3所述的方法，其特征在于：所述治具为框架结构，材质为铝合金，其两侧设有用于固定玻璃两端的卡槽，卡槽竖直设置；一套治具内重复设有多组卡槽结构。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述治具内卡槽的开口距离为5-15mm，相邻两组卡槽的距离控制在20-35mm。
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