CN1623943A - 热强化玻璃的制造方法 - Google Patents

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CN1623943A CN 200410097892 CN200410097892A CN1623943A CN 1623943 A CN1623943 A CN 1623943A CN 200410097892 CN200410097892 CN 200410097892 CN 200410097892 A CN200410097892 A CN 200410097892A CN 1623943 A CN1623943 A CN 1623943A
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结城一哲
加藤浩昭
中冈英一
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

一种即使是超强度的热强化，并且，以板厚度大、自重大的玻璃为强化对象的场合也能确实抑制其在加热炉内输送过程中变形的热强化玻璃的制造方法。具体地，是将强化对象玻璃G在加热炉内加热到变形点以上、且不到软化点的温度出炉后，将该玻璃G表面冷却，基于前述玻璃表面被冷却到变形点时玻璃表面与中心部位的温度差进行热强化的热强化玻璃的制造方法，通过对前述玻璃的中心部位用毫米波段的电磁波进行局部加热的方法，确保冷却到前述变形点的玻璃表面与中心部位的温度差为指定的温度差，因而，只靠加热炉1加热玻璃G，在比出炉时的玻璃表面的出炉温度更低的表面出炉温度下使玻璃G从加热炉出炉。

Description

热强化玻璃的制造方法
技术领域
本发明涉及热强化玻璃的制造方法，具体地，是将强化对象玻璃在加热炉中加热到变形点以上且不到软化点出炉，然后冷却该玻璃表面，基于前述玻璃的表面冷却到变形点时的玻璃表面与中心部的温度差进行强化的热强化玻璃的制造方法。
背景技术
在这种玻璃的热强化方法中，玻璃的热强化度取决于在冷却时变形点的玻璃表面与中心部的温度差，其温度差越大热强化度也越大。
为了加大在变形点玻璃表面与中心部的温度差，已经有人提出，在用具有冷却作用的夹板夹着板玻璃冷却之际，对板玻璃施加高频电能加热其中心部位的强化方法(例如，专利文献1：日本专利公报：特开昭59-227733号)。
上述文献中提供的方法，是在极其一般的强度水平上热强化的方法，所谓加大玻璃表面与中心部位的温度差自然也是很有限的。所以，要进行所谓超强度的热强化，例如，表面应力大于160MPa时，无论如何也要提高从加热炉的出炉温度。
然而，若提高从加热炉出炉的温度，在输送加热炉中的板玻璃的过程中，板玻璃变形的可能性就会加大。另外，在靠多数个输送辊输送的场合，玻璃表面的平滑度也会受到不良影响，导致商品价值降低。厚度越大、自重越大的厚板玻璃这些问题就越显著。
发明内容
本发明目的在于，针对上述现存问题，提供一种即使是以厚度大、比较重的玻璃为强化对象进行超强度的热强化处理时，也能切实抑制其在炉内输送中发生变形的热强化玻璃的制造方法。
本发明的方法是，将强化对象玻璃在加热炉内加热到其变形点以上又不到软化点时出炉，然后冷却玻璃表面，基于在前述玻璃表面冷却到变形点时玻璃表面与中心部位的温度差进行热强化的热强化玻璃制造方法，本发明的第一特征是通过用毫米波段的电磁波对前述玻璃的中心部进行局部加热，使冷却到前述变形点的玻璃表面与中心部位的温度差保持在指定值。
按照本发明，通过用毫米波段的电磁波对强化对象玻璃的中心部位局部加热，确保冷却玻璃表面后，冷却到热强化之际的变形点的玻璃表面与中心部位的温度差在指定值。据此，能够抑制玻璃中心部位温度降低，在玻璃从加热炉出炉后的冷却过程中确保加大玻璃表面与中心部位的温度差，提高玻璃的强化程度。而且在加热炉内玻璃的表面温度也比采用现有方法时降低。
所以，加大玻璃表面与中心部位的温度差，即使在进行例如表面压缩应力大于160MPa的超强度热强化处理的场合，特别是在对自重大的厚板玻璃进行热强化处理时，也能够抑制在加热炉内输送过程中玻璃的变形以及对玻璃平滑度的不良影响，生产出商品价值高的热强化玻璃。
本发明的第二特征在于，对于从前述加热炉出炉后的玻璃，用前述毫米波段的电磁波对其中心部位进行局部加热。
根据本发明的第二个特征，由于是对于从加热炉出炉后的玻璃，用前述毫米波段的电磁波对其中心部位进行局部加热，所以，在将电磁辐射装置组装在加热炉上的场合，就无需对电磁辐射装置采取耐热措施了。因而，可以通过采用空冷式冷却装置或使用夹板的夹板式冷却装置，将这些冷却装置与电磁辐射装置简单地组合，就能够如愿地对玻璃的中心部位进行局部加热。
本发明的第三特征在于，对于前述在加热炉内的玻璃，用前述毫米波段的电磁波对其中心部位进行局部加热。
根据本发明的第三特征，由于对于在加热炉内的玻璃，用毫米波段的电磁波对其中心部位进行局部加热，所以不需要将电磁辐射装置与冷却装置组装，就能够如愿地对玻璃的中心部位进行局部加热。因而，能够使用包括浸渍在冷却液中冷却的液冷装置在内的各种冷却装置进行热强化处理。
本发明的第四特征在于前述强化对象玻璃是厚度大于5mm的板玻璃。
根据本发明的第四特征，由于强化对象是厚度大于5mm的板玻璃，即比较厚的板玻璃，所以能够提供例如建筑物及一般住宅的门窗用，以及电车、公共汽车等的窗用的热强化玻璃。
附图说明
图1是热强化玻璃的制造装置的简要构成图。
图2是玻璃表面温度与中心温度的变化图。
图3是另一实施例中玻璃表面温度与中心温度的变化图。
符号的说明
1.加热炉
G作为强化对象玻璃的板玻璃
a.玻璃表面温度
c.玻璃中心温度
T.玻璃表面温度与中心温度的温度差
具体实施方式
以下针对本发明的热强化玻璃的制造方法，结合附图说明其最佳实施形态。
本制造方法的强化对象玻璃例如是厚度大于5mm的板玻璃G，利用图1所示的具有加热炉1、冷却装置2和振荡装置3的热强化装置对其进行热强化处理。
前述加热炉1内部具有图中未示出的用于加热的加热器或火焰。该加热炉内配备有多数根加热炉用辊4，板玻璃G靠辊4沿箭头方向被输送。
前述冷却装置2配备着上、下一对内部具有空气的冷却单元5、6。上方的冷却单元5的上方接鼓风机7，下方冷却单元6的下方连通鼓风机8。
前述上方冷却单元5上设有多数个上方喷嘴9，前述下方冷却单元6上设有多数个下方喷嘴10。前述两个冷却单元5、6之间设置着多数根冷却装置用辊11。靠前述加热炉用辊4从加热炉输送出炉的板玻璃G由冷却装置用辊11输送，从上、下喷嘴9、10之间通过。然后靠另外的辊12输送到下面的工序。
前述振荡装置3以公知的振动陀螺仪，即电子回旋加速器共振微波量子放大器(CRM)为振荡原理，靠高效率发生电磁波的振荡电子管产生大功率毫米波段的电磁波。
前述振荡装置3产生的电磁波其频率至少是例如18GHz以上的电磁波。该电磁波通过导波管13导向冷却装置2，用以照射从加热炉1出炉的板玻璃G。
因此，前述冷却装置2的整体用金属箱14覆盖，前述金属箱14和前述振荡装置靠导波管13连接。另外，从前述喷嘴9、10排出的冷却用空气迅速从前述金属箱14排出。
下面对用上述装置热强化处理板玻璃G的工艺过程进行说明。
首先，靠前述加热炉用辊4将板玻璃G输送到前述加热炉1内加热到设定温度，即变形点以上且不到软化点的温度。
例如，前述板玻璃是厚度6mm的浮法玻璃的场合，参照图2加热到比约500℃的变形点高、不到约680℃的软化点的620℃左右从加热炉1内出炉。
在该出炉时刻，板玻璃G表面的表面温度a、板玻璃G的中心部位的中心温度b和c(该中心温度b、c将在后面叙述)基本上是相同的温度。
此后，前述板玻璃G被前述冷却装置输送，在输送期间被从上、下喷嘴9、10喷出的强度适宜的干燥的冷却空气急速冷却。于是，随着时间的延长，前述表面温度a急速降低，中心温度b也如图2中b所示比表面温度a稍微迟后地降低。
但是，其中b所示的中心温度是已有方法中的情况。在本发明方法中，在冷却工序以来自前述振荡装置3的毫米波段的电磁波对出炉后的板玻璃G进行辐射，板玻璃G的中心部位被局部加热。所以，板玻璃的中心温度如图中c所示，被维持在比现有方法的中心温度b更高。
所以，利用本发明方法时，虽然伴随表面温度a的温度降低，中心温度c也徐徐降低，但在表面温度a降低到约500℃的变形点的时刻，表面温度a与中心温度c之间被保持为指定的温度差T。
该温度差T变成比现有方法场合的温度差T1高出T2的温度差。所以，依照本方法能够获得比现有方法具有更高强化度的热强化玻璃。
换言之，在得到与现有方法相同强化度的情况下，对于从加热炉1出炉的板玻璃G的表面温度a而言，在比现有方法的表面温度低T2的较低温度就能出炉。
也就是说，采用传统方法制造表面压缩应力为200MPa程度的不同厚度的超强化板玻璃的场合，出炉时的板玻璃G的表面温度分别为：厚度6mm或8mm出炉温度在655℃～660℃；厚度10mm在645℃～650℃；厚度12mm在635℃～640℃，按照本发明的方法，任何一种厚度的玻璃都能降低约30℃。
由于能够在比原有方法更低的表面温度a出炉，所以即使是板厚比较厚、从而自重比较重的板玻璃G，也不必担心在加热炉1内的输送过程中发生变形，与加热炉辊的接触也不影响其平滑度，能够制造160MPa以上的超强化板玻璃。
其它实施形态
(1)前一个实施形态中展示了对应冷却装置2组装振荡装置3，对从加热炉出炉的板玻璃G辐射毫米波段的电磁波进行局部加热的方法，但也可以对应加热炉1组装振荡装置3，对在加热炉内的板玻璃G辐射毫米波段的电磁波，局部加热板玻璃G的中心部位。
关于该另一实施例的装置虽然没有另外给出图示，但其热强化工艺示于图3。图3中各符号的含义与图2中相同。
由图3可知，在该实施例中，在板玻璃G的表面温度a降低至500℃的变形点的时刻，能够确保表面温度a与中心温度c之间的温度差T比原有方法的温度差T1要高出T2。
(2)前面的实施形态中，作为冷却装置2使用的是空冷式冷却装置，是靠冷却空气急速冷却加热后的强化对象板玻璃G的空气强制冷却的方法。但也适用于使用夹板的夹持强化法，还能适用于浸渍在冷却液中的液冷强化法。另外，虽然给出了强化对象玻璃G为板玻璃的例子，但并不限于板玻璃。作为强化对象也适用例如眼镜玻璃、光学玻璃等其它各种玻璃。

Claims (4)

1.一种热强化玻璃的制造方法，将强化对象玻璃在加热炉内加热到变形点以上、且不到软化点出炉后，将该玻璃表面冷却，基于前述玻璃表面被冷却到变形点时玻璃表面与中心部位的温度差进行热强化，其特征在于，通过对前述玻璃的中心部位用毫米波段的电磁波进行局部加热，确保冷却到前述变形点的玻璃表面与中心部位的温度差为预定的温度差。
2.权利要求1所述的热强化玻璃的制造方法，其特征在于，以前述毫米波段的电磁波对前述从加热炉出炉后的玻璃的中心部进行局部加热。
3.权利要求1所述的热强化玻璃的制造方法，其特征在于，以前述毫米波段的电磁波对前述在加热炉内的玻璃的中心部进行局部加热。
4.权利要求1至3中任一项所述的热强化玻璃的制造方法，其特征在于，前述强化对象玻璃是板厚5mm以上的板玻璃。
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