CN114835405A - 一种冷弯玻璃的制备装置及加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种冷弯玻璃的制备装置及加工方法，包括依次设置的喷涂装置、预热装置、强化装置和退火装置，两组喷涂装置将强化溶液喷涂至玻璃的两个表面，而且玻璃的两个表面的喷涂量不同；预热装置用于对喷涂有强化溶液的玻璃进行预热处理；强化装置用于对喷涂有强化溶液的玻璃进行化学强化，得到预制件；退火装置用于对预制件进行退火处理，以得到冷弯玻璃。本发明提供了一种冷弯玻璃的制备装置，以解决现有技术中化学冷弯工艺需要二次加工的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及玻璃深加工技术领域，尤其涉及一种冷弯玻璃的制备装置及加工方法。
背景技术
从曲面屏手机，到汽车玻璃，再到建筑玻璃，曲面玻璃在日常生活中随处可见。传统的异型弯曲玻璃是采用热弯成型工艺制得，先将待加工的玻璃加热到其软化点附近，在自身重力或者外力的作用下，达到需要的形状。这种热弯成型工艺良率非常低、成本高、能耗高且容易产生光学畸变，而且随着汽车曲面玻璃及家电用玻璃所需的面积越来越大，热弯成型工艺得到的弯曲玻璃不能满足这些领域的需求。
目前，多采用化学冷弯工艺制备异型弯曲玻璃，而化学冷弯工艺通常需要再加工，即在化学强化后，需要通过深加工方式来减小玻璃其中一个表面的应力，利用应力差实现玻璃弯曲。这种再加工的化学冷弯制备工艺步骤繁琐复杂。
发明内容
本发明提供了一种冷弯玻璃的制备装置及加工方法，以解决现有技术中化学冷弯工艺需要二次加工的技术问题。
本发明提供的一种冷弯玻璃的制备装置，包括依次设置的喷涂装置、预热装置、强化装置和退火装置；喷涂装置，所述喷涂装置用于将强化溶液喷涂至玻璃的两个表面，且所述玻璃的两个表面的强化溶液喷涂量不同；预热装置，所述预热装置用于对喷涂有强化溶液的玻璃进行预热处理；强化装置，所述强化装置用于对喷涂有强化溶液的玻璃进行加热处理，以得到预制件；
退火装置，所述退火装置用于对所述预制件进行退火处理，以得到冷弯玻璃。
进一步的，还包括喷淋装置和烘干装置，所述喷淋装置用于清洗所述冷弯玻璃的两个表面，所述烘干装置用于对所述冷弯玻璃进行烘干处理。
进一步的，所述预热装置、强化装置、退火装置、喷淋装置和烘干装置通过辊道实现连接，所述辊道用于输送玻璃且可分段控制行进速度。
进一步的，所述喷淋装置内设置有喷水头、上部辊刷和下部辊刷，所述喷水头对所述冷弯玻璃的两个表面进行喷水，所述上部辊刷和下部辊刷分别对冷弯玻璃的两个表面进行刷洗。
进一步的，所述上部辊刷与感应器连接，所述感应器用于感应所述冷弯玻璃的方向朝上的一个表面高度，以触发上部辊刷的升降。
进一步的，所述喷涂装置包括加热组件，在对所述玻璃进行喷涂强化溶液前，所述加热组件对所述玻璃进行加热烘干。
进一步的，所述喷涂装置垂直地面设置。
进一步的，所述预热装置和退火装置内均设置有多个挡帘，使得所述预热装置和退火装置分隔为多个预热温度区域和多个退火温度区域，每个所述预热温度区域和退火温度区域的温度独立控制。
进一步的，所述退火装置内设置有排风设备，所述排风设备用于控制退火装置内的温度。
进一步的，所述预热装置和强化装置通过电加热的方式提供热量。
从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
本发明实施例提供了一种冷弯玻璃的制备装置，以及利用该制备装置加工化学冷弯玻璃的方法，该制备装置包括依次设置的喷涂装置、预热装置、强化装置和退火装置。利用喷涂装置将强化溶液喷涂在待加工的玻璃的两个表面，且通过控制喷涂装置使得玻璃两个表面的强化溶液喷涂量不同，而后将喷涂有强化溶液的玻璃放进预热装置内进行预热处理，使得玻璃达到符合强化的温度；之后将该玻璃放入强化装置内进行加热强化处理，此时玻璃体中的Na+与强化溶液中的K+发生置换，使得玻璃表面上产生压应力，而由于玻璃两个表面的强化溶液喷涂量不同，使得玻璃的两个表面产生应力差，从而造成玻璃发生弯曲，得到预制件；将该预制件放入退火装置内进行退火处理，以得到稳定的冷弯玻璃。该冷弯玻璃的制备装置直接让玻璃的两个表面进行差异化的化学强化处理，从而造成玻璃的两个表面产生应力差，得到弯曲玻璃，省去了现有的化学冷弯工艺中单面加工的步骤。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例一提供的一种冷弯玻璃的制备装置的示意图；
图2为图1中的喷涂装置、挂片装置及加热组件的结构示意图；
图3为图1中的预热装置的结构示意图；
图4为图1中的强化装置及退火装置的结构示意图；
图5为图1中的喷淋装置及烘干装置的结构示意图。
1-喷涂装置，11-挂片装置，12-加热组件，2-预热装置，3-强化装置，4-退火装置，5-喷淋装置，51-喷水头，52-上部辊刷，53-下部辊刷，6-烘干装置，7-辊道，8-挡帘，9-玻璃。
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，图1为本发明实施例提供的一种冷弯玻璃的制备装置，包括用于对待加工的玻璃9的两个表面进行喷涂强化溶液的两组喷涂装置1，用于对喷涂有强化溶液的玻璃9进行预热处理的预热装置2，用于使得玻璃9体内的Na+与强化溶液中的K+发生置换反应的强化装置3，和用于对强化处理后的玻璃预制件进行退火处理的退火装置4。
具体的，玻璃9通过挂片装置11的夹持作用悬挂起来，两组喷涂装置1分别与玻璃9的两个表面正对设置，且将强化溶液喷涂在玻璃9的两个表面上，通过设置两组喷涂装置1的喷涂量，使得强化溶液在玻璃9的两个表面的喷涂量不同。玻璃9每个表面的喷涂量可以根据实际生产需求设置。在本实施例中，挂片装置11和喷涂装置1均为垂直地面设置，可以避免平躺喷涂时，因为重力作用造成玻璃9的下表面喷涂量不足的情况发生。进一步的，而在喷涂装置1的外周还设置有加热组件12，在对玻璃9的两表面进行喷涂时，可以使用加热组件12对玻璃9进行烘干处理，使得玻璃9的两个表面上的强化溶液进行加热烘干。在本实施例中，强化溶液为硝酸钾(KNO3)。
将喷涂有强化溶液的玻璃9送入预热装置2内，使得玻璃9的温度接近符合化学强化的温度后，送入强化装置3内。具体的，在强化装置3内进一步对喷涂有强化溶液的玻璃9进行加热处理，使得玻璃9体内的Na+与强化溶液中的K+发生置换反应，从而使得玻璃9表面产生压应力，而由于玻璃9的两个表面上的喷涂量不同，因此玻璃9两个表面上的应力差也不同，使得玻璃9发生弯曲，且喷涂量上的一面为凹面。强化装置3中得到了预制件，通过将预制件送入退火装置4内进行退火处理，得到性能稳定的冷弯玻璃。
为了实现对对温度的精准控制，防止在玻璃9预热时因温度过高发生炸裂，或者温度过低无法实现预热目的，在预热装置2内设置有多个挡帘8，以分隔为多个预热温度区域。特别地，在最后一个预热温度区域内，玻璃表面已经开始发生上述的置换反应。同样的，在退火装置4内也设置多个挡帘8，以得到多个退火温度区域，且退火装置4内设置有排风设备，以实现对各退火温度区域温度的精准控制。上述多个预热温度区域和多个退火温度区域均为独立控制其温度，实现每个温度区域的温度精准控制。
在其他实施例中，该化学冷弯玻璃的制备装置还包括有用于清洗冷弯玻璃表面的喷淋装置5，和可对冷弯玻璃表面进行烘干的烘干装置6。具体的，喷淋装置5内设置有喷水头51、上部辊刷52和下部辊刷53，喷水头51用于对冷弯玻璃的表面进行喷水，而后上部辊刷52和下部辊刷53分别冷弯玻璃的两个表面进行深层刷洗，以冲洗掉冷弯玻璃表面上的强化溶液。而为了能够对冷弯玻璃的上表面进行充分的清洗，同时也可以让冷弯玻璃顺利通过喷淋装置5，上部辊刷52与感应器进行连接，由感应器感应到冷弯玻璃的高度后，控制上部辊刷52进行升降。冷弯玻璃在经过冲刷后进入烘干装置6内，通过对冷弯玻璃的上下两表面进行热风吹扫，达到烘干效果。
为了实现装置的自动化和智能化，在喷涂装置1的正下方设置有辊道7，辊道7贯穿通过预热装置2、强化装置3、退火装置4、喷淋装置5和烘干装置6。且位于预热装置2内的辊道7部分可以分段式控制行进速度，用于控制玻璃9在各预热温度区域内的时间，保证玻璃9温度的均匀性。同样的，也可以单独控制强化装置3内的辊道7部分的行进速度，保证玻璃9化学强化所需的时间。而退火装置4内的辊道7部分的行进速度也可以独立控制。特别的，为了防止玻璃9从挂片装置11掉落时发生破损，位于喷涂装置1下方的辊道7部分为倾斜设置，可以减小玻璃9掉落时受到的作用力。
在本实施例中，为了保证强化装置3内温度的均匀性，在强化装置3的上下两部均通过电加热提供热量。而预热装置2、加热组件12同样通过电加热的方式提供热量，控制温度，其中预热装置2和加强装置3的上部和下部均可加热，保证玻璃9的两个表面受热均匀。
本发明还提供了利用上述的制备装置，制备化学冷弯玻璃的加工方法，包括以下步骤：
S1：利用挂片装置11将玻璃9悬挂起来，两组喷涂装置1分别对玻璃9的两个表面进行KNO3的喷涂工作，且通过预先设计两组喷涂装置1的喷涂量，使得玻璃9两个表面的KNO3喷涂量不同，同时利用加热组件12对玻璃进行加热，加热温度在100℃，使得KNO3能够附着在玻璃9上；
S2：喷涂有强化溶液的玻璃9自然掉落至辊道7上，通过辊道7的传送作用，将玻璃9运送到预热装置2内，预热至400℃；
S3：通过辊道7的运送，将玻璃9运送至强化装置3内加热至450℃，玻璃9在强化装置3内发生置换反应，得到表面弯曲的玻璃预制件；
S4：辊道7继续将预制件输送至退火装置，得到冷弯玻璃，同时使得玻璃表面的温度达到室温；
S4：冷弯玻璃通过辊道7运输至喷淋装置5内，喷水头51先对冷弯玻璃喷洒纯水，而后上部辊刷52通过感应器感应冷弯玻璃的表面，以控制上部辊刷52的升降，上部辊刷52和下部辊刷53分别对冷弯玻璃的两个表面进行刷洗，以去除冷弯玻璃表面上的KNO3；
S5：洁净的冷弯玻璃通过辊道7运送至烘干装置6内，通过对冷弯玻璃的表面吹扫热风，达到烘干效果。
本发明的预热装置2、强化装置3、退火装置4和烘干装置6的温度可以根据实际生产情况进行设置。同样的，预热温度区域和退火温度区域的个数也根据不同的需求进行调节。而预热时间、化学强化时间以及退火时间等工艺参数根据生产需求不同进行调控。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种冷弯玻璃的制备装置，其特征在于，包括：
喷涂装置，所述喷涂装置设置有两组，两组所述喷涂装置独立控制，且分别与玻璃的两个表面对位设置，用于将强化溶液喷涂至玻璃的两个表面；
预热装置，所述预热装置用于对喷涂有强化溶液的玻璃进行预热处理；
强化装置，所述强化装置用于对喷涂有强化溶液的玻璃进行加热处理，以得到预制件；
退火装置，所述退火装置用于对所述预制件进行退火处理，以得到冷弯玻璃。
2.根据权利要求1所述的化学冷弯玻璃的制备装置，其特征在于，还包括喷淋装置和烘干装置，所述喷淋装置用于清洗所述冷弯玻璃的两个表面，所述烘干装置用于对所述冷弯玻璃进行烘干处理。
3.根据权利要求2所述的化学冷弯玻璃的制备装置，其特征在于，所述预热装置、强化装置、退火装置、喷淋装置和烘干装置通过辊道实现连接，所述辊道用于输送玻璃且可分段控制行进速度。
4.根据权利要求2所述的化学冷弯玻璃的制备装置，其特征在于，所述喷淋装置内设置有喷水头、上部辊刷和下部辊刷，所述喷水头对所述冷弯玻璃的两个表面进行喷水，所述上部辊刷和下部辊刷分别对冷弯玻璃的两个表面进行刷洗。
5.根据权利要求4所述的化学冷弯玻璃的制备装置，其特征在于，所述上部辊刷与感应器连接，所述感应器用于感应所述冷弯玻璃的方向朝上的一个表面高度，以触发上部辊刷的升降。
6.根据权利要求1所述的化学冷弯玻璃的制备装置，其特征在于，所述喷涂装置包括加热组件，用于对玻璃的两个表面上的强化溶液进行加热烘干。
7.根据权利要求1或5所述的化学冷弯玻璃的制备装置，其特征在于，所述喷涂装置垂直地面设置。
8.根据权利要求1所述的化学冷弯玻璃的制备装置，其特征在于，所述预热装置和退火装置内均设置有多个挡帘，使得所述预热装置和退火装置分隔为多个预热温度区域和多个退火温度区域，每个所述预热温度区域和退火温度区域的温度独立控制。
9.根据权利要求1所述的化学冷弯玻璃的制备装置，其特征在于，所述退火装置内设置有排风设备，所述排风设备用于控制退火装置内的温度。
10.一种利用权利要求1-9任一所述的制备装置加工化学冷弯玻璃的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：利用两组喷涂装置对玻璃的两个表面喷涂强化溶液，且玻璃的两个表面的喷涂量不同；
S2：将喷涂有强化溶液的玻璃放入预热装置内进行预热处理，预热至380℃～420℃；
S3：将预热后的玻璃放入强化装置内进行加热至400℃～450℃，得到预制件；
S4：将S3步骤中得到的预制件放入退火装置内，进行退火处理，得到冷弯玻璃。
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