CN114230157B - 一种耐热玻璃热成型工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于耐热玻璃成型技术领域，具体涉及一种耐热玻璃热成型工艺。取耐热玻璃平板置于模具中，并上下夹紧；模具包括可相互靠近的上模和下模，在下模的上表面具有一圈向上凸起的环形凸缘，在上模的下表面具有一圈平整的环形压边，且环形压边与环形凸缘上下相对；将耐热玻璃平板架空放置在环形凸缘上，使环形凸缘与环形压边相互靠近，从而将耐热玻璃平板夹紧；然后对耐热玻璃平板进行加热软化、抽真空变形、冷却定型，最终得到产品。该工艺步骤合理，操作方便，成本经济，加工效率高，能够根据产品设计需要使用不同形状的上模和下模，从而批量化地制造各类耐高温玻璃器皿，制得的产品形状和尺寸精准，不易开裂，残次品率低。
Description
技术领域
本发明属于耐热玻璃成型技术领域，具体涉及一种耐热玻璃热成型工艺。
背景技术
耐热玻璃是指能够承受冷热聚变的玻璃，具有较低的热膨胀系数，在急剧温度变化下也不易破碎，可广泛用于制造各类需承受冷热变化的器皿，例如烤箱托盘、冰箱隔板等。
耐热玻璃与普通玻璃或钢化玻璃相比，在成分和性质上均有所差异。耐热玻璃具有含量较高的硼硅酸盐成分，硼硅酸盐能够抑制玻璃在高低温变化时开裂。常规的耐热玻璃多可以承受450℃左右的高温和可以承受300℃左右的骤冷骤热温差变化，经过特种改性的耐热玻璃最高可以承受1500℃左右的高温和可以承受1200℃左右的急冷急热试验。此外，耐热玻璃在收到外力冲击时，通常不会像钢化玻璃一样爆裂，而是自受力点向同方向裂开。
然而，耐热玻璃由于含有耐高温的硼硅酸盐成分，其二成型加工比较困难，将其制造成各类器皿，不仅成本较普通玻璃高，而且残次率也偏高。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明提供一种耐热玻璃热成型工艺。
本发明提供的耐热玻璃热成型工艺包括以下步骤：
步骤一：取耐热玻璃平板置于模具中，并上下夹紧；所述模具包括可相互靠近的上模和下模，在下模的上表面具有一圈向上凸起的环形凸缘，在上模的下表面具有一圈平整的环形压边，且环形压边与环形凸缘上下相对；将耐热玻璃平板架空放置在环形凸缘上，使环形凸缘与环形压边相互靠近，从而将耐热玻璃平板夹紧；
步骤二：沿着环形压边的内侧对耐热玻璃平板进行加热，使耐热玻璃平板沿着环形压边的内侧形成环形的软化区域；
步骤三：对下模与耐热玻璃平板所夹的空腔进行抽真空，使耐热玻璃平板的中央区域沿着环形凸缘向下沉降；
步骤四：对变形后的耐热玻璃平板进行冷却定型，然后开模取出边缘平整中央具有凹陷的耐热玻璃器皿。
进一步地，上述的耐热玻璃热成型工艺，在上模的下表面，且位于环形压边的内侧，具有环形的发热部；所述发热部紧贴耐热玻璃平板的上表面，对耐热玻璃平板进行加热。
进一步地，上述的耐热玻璃热成型工艺，所述发热部为嵌设在上模的下表面的电加热丝。
进一步地，上述的耐热玻璃热成型工艺，所述上模和下模均由耐热且隔热的材料制成。
进一步地，上述的耐热玻璃热成型工艺，在步骤四中，在冷却定型前先进行退火；退火过程是将发热部温度升高10-20℃，然后保温2-5h，然后缓慢降温至室温。
进一步地，上述的耐热玻璃热成型工艺，退火时发热部的降温速率为5℃/min。
进一步地，上述的耐热玻璃热成型工艺，所述耐热玻璃平板按质量百分比计包括以下组分：
B2O3 8.0%~12.5%
Na2O 5.5%~9.0%
Al2O3 2.0-6.0%
BaO 1.0-2.5%
CaO 1.0-2.5%
SiO2 余量。
进一步地，上述的耐热玻璃热成型工艺，步骤二中，对耐热玻璃平板进行加热软化时，软化区域的温度为820-850℃，加热时间为5-20min。
有益效果：与现有技术相比，本发明提供的耐热玻璃热成型工艺，步骤合理，操作方便，成本经济，加工效率高，能够根据产品设计需要使用不同形状的上模和下模，从而批量化地制造各类耐高温玻璃器皿，制得的产品形状和尺寸精准，不易开裂，残次品率低。
具体实施方式
下面通过具体实施例进一步阐明本发明，这些实施例是示例性的，旨在说明问题和解释本发明，并不是一种限制。
实施例1
一种耐热玻璃热成型工艺，包括以下步骤：
步骤一：取耐热玻璃平板置于模具中，并上下夹紧；所述模具包括可相互靠近的上模和下模，在下模的上表面具有一圈向上凸起的环形凸缘，在上模的下表面具有一圈平整的环形压边，且环形压边与环形凸缘上下相对；将耐热玻璃平板架空放置在环形凸缘上，使环形凸缘与环形压边相互靠近，从而将耐热玻璃平板夹紧；
步骤二：沿着环形压边的内侧对耐热玻璃平板进行加热，使耐热玻璃平板沿着环形压边的内侧形成环形的软化区域；控制软化区域的温度为820℃，加热时间为20min。
步骤三：对下模与耐热玻璃平板所夹的空腔进行抽真空，使耐热玻璃平板的中央区域沿着环形凸缘向下沉降；
步骤四：对变形后的耐热玻璃平板进行冷却定型，然后开模取出边缘平整中央具有凹陷的耐热玻璃器皿。
本实施例中，在上模的下表面，且位于环形压边的内侧，具有环形的发热部；所述发热部紧贴耐热玻璃平板的上表面，对耐热玻璃平板进行加热。具体地，所述发热部为嵌设在上模的下表面的电加热丝。
本实施例中，所述上模和下模均由耐热且隔热的材料制成。
本实施例所使用的耐热玻璃平板按质量百分比计包括以下组分：
B2O3 8.0%
Na2O 5.5%
Al2O3 6.0%
BaO 2.5%
CaO 2.5%
SiO2 余量。
实施例2
一种耐热玻璃热成型工艺，包括以下步骤：
步骤一：取耐热玻璃平板置于模具中，并上下夹紧；所述模具包括可相互靠近的上模和下模，在下模的上表面具有一圈向上凸起的环形凸缘，在上模的下表面具有一圈平整的环形压边，且环形压边与环形凸缘上下相对；将耐热玻璃平板架空放置在环形凸缘上，使环形凸缘与环形压边相互靠近，从而将耐热玻璃平板夹紧；
步骤二：沿着环形压边的内侧对耐热玻璃平板进行加热，使耐热玻璃平板沿着环形压边的内侧形成环形的软化区域；控制软化区域的温度为850℃，加热时间为5min。
步骤三：对下模与耐热玻璃平板所夹的空腔进行抽真空，使耐热玻璃平板的中央区域沿着环形凸缘向下沉降；
步骤四：对变形后的耐热玻璃平板进行冷却定型，然后开模取出边缘平整中央具有凹陷的耐热玻璃器皿。
本实施例中，在上模的下表面，且位于环形压边的内侧，具有环形的发热部；所述发热部紧贴耐热玻璃平板的上表面，对耐热玻璃平板进行加热。具体地，所述发热部为嵌设在上模的下表面的电加热丝。
本实施例中，所述上模和下模均由耐热且隔热的材料制成。
本实施例所使用的耐热玻璃平板按质量百分比计包括以下组分：
B2O3 12.5%
Na2O 9.0%
Al2O3 2.0%
BaO 1.0%
CaO 1.0%
SiO2 余量。
实施例3
一种耐热玻璃热成型工艺，包括以下步骤：
步骤一：取耐热玻璃平板置于模具中，并上下夹紧；所述模具包括可相互靠近的上模和下模，在下模的上表面具有一圈向上凸起的环形凸缘，在上模的下表面具有一圈平整的环形压边，且环形压边与环形凸缘上下相对；将耐热玻璃平板架空放置在环形凸缘上，使环形凸缘与环形压边相互靠近，从而将耐热玻璃平板夹紧；
步骤二：沿着环形压边的内侧对耐热玻璃平板进行加热，使耐热玻璃平板沿着环形压边的内侧形成环形的软化区域；控制软化区域的温度为830℃，加热时间为15min。
步骤三：对下模与耐热玻璃平板所夹的空腔进行抽真空，使耐热玻璃平板的中央区域沿着环形凸缘向下沉降；
步骤四：对变形后的耐热玻璃平板进行冷却定型，然后开模取出边缘平整中央具有凹陷的耐热玻璃器皿。
本实施例中，在上模的下表面，且位于环形压边的内侧，具有环形的发热部；所述发热部紧贴耐热玻璃平板的上表面，对耐热玻璃平板进行加热。具体地，所述发热部为嵌设在上模的下表面的电加热丝。
本实施例中，所述上模和下模均由耐热且隔热的材料制成。
本实施例步骤四中，在冷却定型前先进行退火；退火过程是将发热部温度升高10℃，然后保温5h，然后缓慢降温至室温，降温速率为5℃/min。
本实施例所使用的耐热玻璃平板按质量百分比计包括以下组分：
B2O3 9.5%
Na2O 7.0%
Al2O3 3.5%
BaO 1.5%
CaO 1.5%
SiO2 余量。
实施例4
一种耐热玻璃热成型工艺，包括以下步骤：
步骤一：取耐热玻璃平板置于模具中，并上下夹紧；所述模具包括可相互靠近的上模和下模，在下模的上表面具有一圈向上凸起的环形凸缘，在上模的下表面具有一圈平整的环形压边，且环形压边与环形凸缘上下相对；将耐热玻璃平板架空放置在环形凸缘上，使环形凸缘与环形压边相互靠近，从而将耐热玻璃平板夹紧；
步骤二：沿着环形压边的内侧对耐热玻璃平板进行加热，使耐热玻璃平板沿着环形压边的内侧形成环形的软化区域；控制软化区域的温度为840℃，加热时间为10min。
步骤三：对下模与耐热玻璃平板所夹的空腔进行抽真空，使耐热玻璃平板的中央区域沿着环形凸缘向下沉降；
步骤四：对变形后的耐热玻璃平板进行冷却定型，然后开模取出边缘平整中央具有凹陷的耐热玻璃器皿。
本实施例中，在上模的下表面，且位于环形压边的内侧，具有环形的发热部；所述发热部紧贴耐热玻璃平板的上表面，对耐热玻璃平板进行加热。具体地，所述发热部为嵌设在上模的下表面的电加热丝。
本实施例中，所述上模和下模均由耐热且隔热的材料制成。
本实施例步骤四中，在冷却定型前先进行退火；退火过程是将发热部温度升高20℃，然后保温2h，然后缓慢降温至室温，降温速率为5℃/min。
本实施例所使用的耐热玻璃平板按质量百分比计包括以下组分：
B2O3 11.0%
Na2O 8.0%
Al2O3 5.0%
BaO 2.0%
CaO 2.0%
SiO2 余量。
以上实施方式是示例性的，其目的是说明本发明的技术构思及特点，以便熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种耐热玻璃热成型工艺，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：取耐热玻璃平板置于模具中，并上下夹紧；所述模具包括可相互靠近的上模和下模，在下模的上表面具有一圈向上凸起的环形凸缘，在上模的下表面具有一圈平整的环形压边，且环形压边与环形凸缘上下相对；将耐热玻璃平板架空放置在环形凸缘上，使环形凸缘与环形压边相互靠近，从而将耐热玻璃平板夹紧；
步骤二：沿着环形压边的内侧对耐热玻璃平板进行加热，使耐热玻璃平板沿着环形压边的内侧形成环形的软化区域；
步骤三：对下模与耐热玻璃平板所夹的空腔进行抽真空，使耐热玻璃平板的中央区域沿着环形凸缘向下沉降；
步骤四：对变形后的耐热玻璃平板进行冷却定型，然后开模取出边缘平整中央具有凹陷的耐热玻璃器皿；
在上模的下表面，且位于环形压边的内侧，具有环形的发热部；所述发热部紧贴耐热玻璃平板的上表面，对耐热玻璃平板进行加热；
在步骤四中，在冷却定型前先进行退火；退火过程是将发热部温度升高10-20℃，然后保温2-5h，然后缓慢降温至室温；
所述耐热玻璃平板按质量百分比计包括以下组分：
B2O3 8.0%~12.5%
Na2O 5.5%~9.0%
Al2O3 2.0-6.0%
BaO 1.0-2.5%
CaO 1.0-2.5%
SiO2 余量；
步骤二中，对耐热玻璃平板进行加热软化时，软化区域的温度为820-850℃，加热时间为5-20min。
2.根据权利要求1所述的耐热玻璃热成型工艺，其特征在于：所述发热部为嵌设在上模的下表面的电加热丝。
3.根据权利要求1所述的耐热玻璃热成型工艺，其特征在于：所述上模和下模均由耐热且隔热的材料制成。
4.根据权利要求1所述的耐热玻璃热成型工艺，其特征在于：退火时发热部的降温速率为5℃/min。
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