TW202016035A - 玻璃生產設備及玻璃製備方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提出一種玻璃生產設備,其包括熔融裝置、引流裝置、成型裝置及晶化裝置,熔融裝置用於將配製的玻璃原料進行熔融形成玻璃熔融體,引流裝置用於將玻璃熔融體引流至成型裝置,成型裝置包括旋轉臺及複數成型模具,複數成型模具設置於旋轉臺上並於旋轉臺的帶動下靠近或者遠離引流裝置,每個成型模具設有成型腔,成型腔至少一部分包括平面及成型腔至少一部分包括曲面,用於對玻璃熔融體一併進行平面與曲面成型而製備曲面玻璃件,晶化裝置用於對曲面玻璃件進行晶化熱處理而製備曲面晶化玻璃件。本發明還提出了一種玻璃製備方法。
Description
本發明涉及一種玻璃生產設備,特別是一種用於連續成型製備曲面微晶玻璃的玻璃生產設備及玻璃製備方法。
微晶玻璃又名玻璃陶瓷,其具有低膨脹、耐高溫、耐熱衝擊與透明度高等優越性能,被廣泛應用於3C(電腦(Computer)、通信(Communication)與消費類電子產品(Consumer Electronics))產品的電子材料、天文望遠鏡、餐具、高溫窗等。
先前,應用於3C電子產品的曲面玻璃一般要求尺寸較小及厚度較薄。然而,傳統的微晶玻璃產品主要為大片平板玻璃或大錠子玻璃塊/磚,應用於3C電子產品時,還需要將上述傳統的微晶玻璃產品切割成若干小片,再對小片進行熱成型而製備曲面玻璃。上述的工藝流程中需要對玻璃反復加熱,能耗高,工藝流程較繁瑣,且無法實現連續的穩定生產,生產效率及良率低,提高了製備成本。
為了克服前述先前技術之缺點,本發明之目的於提供一種能夠連續成型製備曲面微晶玻璃的玻璃生產設備及玻璃製備方法實為必要。
一種玻璃生產設備,用於連續成型製備曲面微晶玻璃,該玻璃生產設備包括熔融裝置、引流裝置及晶化裝置,該熔融裝置用於將配製的玻璃原料進行熔融形成玻璃熔融體,該玻璃生產設備還包括成型裝置,該引流裝置用於將玻璃熔融體引流至該成型裝置,該成型裝置位於該引流裝置及該晶化裝置之間,該成型裝置包括旋轉臺及複數成型模具,複數該成型模具設置於該旋轉臺上並用於該旋轉臺的帶動下靠近或者遠離該引流裝置,每個該成型模具設有成型腔,該成型腔至少一部分包括平面及該成型腔至少一部分包括曲面,用於對玻璃熔融體一併進行平面與曲面成型而製備曲面玻璃件,該晶化裝置用於對該曲面玻璃件進行晶化熱處理而製備曲面晶化玻璃件。
一種使用上述玻璃生產設備的玻璃製備方法,其包括以下步驟:配製玻璃原料;熔融裝置對配製的玻璃原料進行高溫熔融處理形成玻璃熔融體;引流裝置將形成的玻璃熔融體引流至成型裝置的相應成型模具內;該成型裝置的每個該成型模具對玻璃熔融體一併進行平面與曲面成型製備曲面玻璃件;晶化裝置對該曲面玻璃件進行晶化熱處理而製備曲面晶化玻璃件。
上述玻璃生產設備及玻璃製備方法藉由成型裝置直接對來自熔融裝置製備的玻璃熔融體進行曲面成型而製備曲面玻璃件,再利用晶化裝置對上述曲面玻璃件進行晶化處理而直接製備出所需的曲面晶化玻璃件,而無需對曲面晶化玻璃件進行再加工處理,製備簡單,提高了效率及良率。
以下將結合圖示之具體實施方式對本發明進行詳細描述。但該等實施方式並不限制本發明,本領域之普通技術人員根據該等實施方式所做出的結構、方法、或功能上之變換均包含於本發明之保護範圍內。
本發明實施例方案的主要思路是:玻璃生產設備包括熔融裝置、引流裝置、成型裝置及晶化裝置,該引流裝置能夠將玻璃熔融體引流至該成型裝置,成型裝置用於對玻璃熔融體一併進行平面與曲面成型而製備曲面玻璃件,該晶化裝置用於對該曲面玻璃件進行晶化熱處理而製備曲面晶化玻璃件。一種連續成型微晶玻璃的製備方法,其包括以下步驟:配製玻璃原料;對配製的玻璃原料進行熔融處理形成玻璃熔融體;將形成的玻璃熔融體引流至成型裝置內;該成型裝置對玻璃熔融體一併進行平面與曲面成型製備曲面玻璃件;對該曲面玻璃件進行晶化熱處理而製備曲面晶化玻璃件。
該玻璃生產設備與製備方法解決了先前曲面晶化玻璃件生產效率及良率低下的問題,極大地簡化了工藝流程。
請參閱圖1,本發明一實施方式提供一種用於連續成型製備曲面微晶玻璃件的玻璃生產設備100。玻璃生產設備100包括熔融裝置10、引流裝置20、成型裝置30、移轉裝置40及晶化裝置50。熔融裝置10用於對玻璃原料進行熔融處理而形成玻璃熔融體(圖未示)。引流裝置20用於將熔融裝置製備的玻璃熔融體引流至成型裝置30。成型裝置30用於將上述玻璃熔融體進行曲面成型而製備出曲面玻璃件200(如圖2所示)。移轉裝置40用於將上述製備的曲面玻璃件200移轉至晶化裝置50。晶化裝置50用於對上述製備的曲面玻璃件200進行晶化處理以製備曲面晶化玻璃件(圖未示)。藉由本發明的玻璃生產設備生產的曲面晶化玻璃件,可適用於手機的保護玻璃、前後蓋板,手錶的保護玻璃、車上的儀錶盤保護玻璃、穿戴設備的保護玻璃、其他電子設備、機構裝置等零件。
本實施例中,玻璃原料含有品質分數為50%-60%的二氧化矽、品質分數為10%-20%的三氧化二鋁、品質分數為5%-10%的氧化鎂、品質分數為2%-10%的二氧化鈦、品質分數為0-2%的三氧化二銻及品質分數為5%-15%的添加劑。所述二氧化鈦作為成核劑以提高製備的曲面晶化玻璃件的結晶度。所述三氧化二銻作為澄清劑以提高玻璃熔融體的澄清度。所述添加劑可選自氟化鈉、氟化鎂中的一種或者幾種。所述添加劑用於提高製備的曲面晶化玻璃件的熱穩定性。
熔融裝置10具有加熱、攪拌及過濾澄清功能,並能夠於1300℃-1600℃的溫度下將玻璃原料熔融形成澄清的玻璃熔融體。本實施例中,熔融裝置10包括基座11、熔融爐12及加熱件13。熔融爐12設置於基座11上。熔融爐12內設置有坩堝(圖未示)。坩堝用於盛放玻璃原料及玻璃熔融體。坩堝為剛玉質坩堝。加熱件13插設於熔融爐12內以對熔融爐12進行加熱。
本實施例中,熔融爐12內還設有攪拌機構(圖未示),攪拌機構用於對坩堝內的玻璃熔融體進行攪拌而清除玻璃熔融體內的氣泡避免製備的曲面晶化玻璃件具有氣泡缺陷。
本實施例中,熔融爐12內還設有過濾機構(圖未示),過濾機構用於對坩堝內的玻璃熔融體進行過濾而清除玻璃熔融體內的沒有熔融的雜質。
本實施例中,熔融爐12內還設有感測器(圖未示),感測器用於感測坩堝內的玻璃熔融體的體積或品質,從而使熔融爐12控制玻璃熔融體定量地流向引流裝置20。
引流裝置20包括引流管21、溫度感測器及溫度控制機構(圖未示)。引流管21設置於熔融爐12上且靠近熔融爐12的底部(未標示)。引流管21與熔融爐12相通以將位於熔融爐12內的玻璃熔融體引流至成型裝置30。
引流管21的出口211的截面根據成型製備的曲面玻璃件200的形狀及尺寸而設計成預定形狀,從而保證玻璃熔融體有效地填充至成型裝置30的成型模具內。本實施例中,引流管21的出口211的截面為橢圓形,從而使玻璃熔融體能夠於成型裝置30的成型模具內的填充率達到95%以上。於其它實施例中,引流管21的出口211的截面也可為矩形可使玻璃熔融體能夠於成型裝置30的成型模具內的填充率達到90%以上。可理解,引流管21的出口211的截面根據成型製備的曲面玻璃件200的形狀及尺寸,也可為其它多邊形。
引流管21的出口211與成型裝置30的模具於垂直於模具的方向具有預設高度,以實現玻璃熔融體於流入成型裝置30的模具的過程中同步降溫,且玻璃熔融體於流入模具時的溫度為700-850℃。
本實施例中,引流管21為鉑或鉑合金製備而成。
溫度感測器及溫度控制機構設置於引流管21上。溫度感測器用於感測引流管21的溫度。溫度控制機構用於調節控制引流管21的溫度為預設溫度以使玻璃熔融體於引流管21內緩慢均勻冷卻。
成型裝置30包括支撐臺31、旋轉臺32、複數成型模具33及機械手34。支撐臺31靠近引流裝置20。旋轉臺32大致呈圓形。旋轉臺32設置於支撐臺31上。複數成型模具33設置於旋轉臺32上並沿旋轉臺32的圓周方向均勻分佈。複數成型模具33能夠於旋轉臺32的帶動下靠近或者遠離引流管21的出口211。每個成型模具33用於對玻璃熔融體進行曲面成型而製備曲面玻璃件200。
本實施例中,如圖2與圖4所示,每個成型模具33為熱壓成型模具或者熱壓及熱吸複合成型模具,每個成型模具33包括母模331及與母模331相配合的公模332。母模331及與母模331相配合的公模332之間設有成型腔333。成型腔333至少一部分包括平面及成型腔333至少一部分包括曲面,用於對玻璃熔融體一併進行平面與曲面成型而製備曲面玻璃件200。機械手34設置於支撐臺31上以將公模332脫離相應的母模331或者將公模332放至相應的母模331上而開合相應的成型模具33。
為熱壓成型模具的每個成型模具33的公模332為石墨或鍍鉑硬質合金製成,公模332藉由施加壓力到位於母模331上的玻璃熔融體形成曲面玻璃件。
為熱壓及熱吸複合成型模具的每個成型模具33的母模331為石墨或多孔陶瓷材料製成,為熱壓及熱吸複合成型模具的每個成型模具33的母模331與真空發生器相連接,公模332藉由施加壓力到母模331上的玻璃熔融體且母模331真空吸附玻璃熔融體,從而對玻璃熔融體一併進行平面成型與曲面成型以形成曲面玻璃件。
於其它實施例中,如圖3所示,每個成型模具33也可為熱吸成型模具,每個成型模具33為石墨或多孔陶瓷材料製成,每個成型模具33開設有成型腔333,成型腔333至少一部分包括平面及成型腔333至少一部分包括曲面,以收容玻璃熔融體,每個成型模具33與真空發生器(圖未示)相連接,每個成型模具33真空吸附玻璃熔融體,從而對玻璃熔融體一併進行平面與曲面成型,以形成曲面玻璃件200。
本實施例中,成型裝置30還包括溫控機構、氣體保護機構及控制器(圖未示),溫控機構用於對每個成型模具33進行預熱至預設溫度700℃-850℃,氣體保護機構用於對每個成型模具33於成型及冷卻過程中進行氣氛保護,控制器用於控制溫控機構及氣體保護機構的運行。
移轉裝置40包括機械手臂41及吸取件42。機械手臂41靠近成型裝置30的支撐臺31。吸取件42設置於機械手臂41的一端並於機械手臂41的驅動下移動。吸取件42用於吸取位於相應成型模具33內的曲面玻璃件200並釋放至晶化裝置50。
晶化裝置50包括傳送機構51及晶化爐52。傳送機構51用於將曲面玻璃件200傳送至晶化爐52內。晶化爐52用於對曲面玻璃件200進行晶化熱處理而製備曲面晶化玻璃件(圖未示)。
請一併參閱圖1至圖5,圖5為本發明使用上述玻璃生產設備100連續成型製備曲面微晶玻璃件(圖未示)的玻璃製備方法,以下結合具體實施例作進一步說明。
實施例1中的玻璃製備方法包括以下步驟:
步驟S101:配製玻璃原料。
具體地,將品質分數為50%的二氧化矽、品質分數為20%的三氧化二鋁、品質分數為10%的氧化鎂、品質分數為10%的二氧化鈦、品質分數為1%的三氧化二銻及品質分數為9%的添加劑混合配製玻璃原料。
步驟S102:熔融裝置10對配製的玻璃原料進行高溫熔融處理形成玻璃熔融體。
具體地,將配製的玻璃原料放置於熔融裝置10的熔融爐12的坩堝內並利用加熱件13進行高溫熔融處理,於高溫熔融的過程中利用攪拌機構及過濾機構對坩堝內的玻璃熔融體分別進行攪拌及過濾以形成澄清的玻璃熔融體,所述高溫熔融處理的熔融溫度為1300℃。
步驟S103:引流裝置20將形成的玻璃熔融體引流至成型裝置30的相應成型模具33內。
具體地,引流裝置20的溫度控制機構調節控制引流管21的溫度為900℃以使玻璃熔融體於引流管21內緩慢均勻冷卻,成型裝置30的溫控機構對每個成型模具33進行預熱至700℃,引流裝置20將形成的玻璃熔融體引流至成型裝置30的相應成型模具33內,且玻璃熔融體於流入相應成型模具33時的溫度為700℃。
步驟S104:成型裝置30的每個成型模具33對玻璃熔融體一併進行平面與曲面成型製備曲面玻璃件200。
具體地,成型裝置30的氣體保護機構對為熱壓成型模具的每個成型模具33於成型及冷卻過程中進行氣氛保護,機械手34將公模332放至相應的母模331上,對每個成型模具33的公模332施加0.3個標準大氣壓,保壓10min後進行冷卻至室溫,最後機械手34將公模332脫離相應的母模331而製備出曲面玻璃件200。
可理解,成型裝置30的氣體保護機構對為熱吸成型模具的每個成型模具33於成型及冷卻過程中進行氣氛保護,利用真空發生器(圖未示)對每個成型模具施加1個標準大氣壓,保壓15min後進行冷卻至室溫,以對玻璃熔融體一併進行平面與曲面成型而製備出曲面玻璃件200。
可理解,成型裝置30的氣體保護機構對為熱壓及熱吸複合成型模具的每個成型模具33於成型及冷卻過程中進行氣氛保護,機械手34將公模332放至相應的母模331上,對每個成型模具33的公模332施加0.2個標準大氣壓,並利用真空發生器(圖未示)對每個成型模具33的母模331施加1個標準大氣壓保壓10min後進行冷卻至室溫,最後機械手34將公模332脫離相應的母模331而製備出曲面玻璃件200。
步驟S105:移轉裝置40將位於相應成型模具33內的曲面玻璃件200吸取並釋放至晶化裝置50上。
具體地,移轉裝置40的機械手臂41驅動吸取件42將位於相應成型模具33內的曲面玻璃件200吸取並釋放至晶化裝置50的傳送機構51上。
步驟S106:晶化裝置50對曲面玻璃件200進行晶化熱處理而製備曲面晶化玻璃件(圖未示)。
具體地,晶化裝置50的傳送機構51將曲面玻璃件200傳送至晶化裝置50的晶化爐52內,晶化爐52對曲面玻璃件200進行晶化熱處理,上述晶化熱處理採用階梯式溫控制度如下:第一階段,晶化爐52以10℃/min的升溫速度升溫至680℃,保溫2h;第二階段,晶化爐52再以10℃/min的升溫速度升溫至800℃,保溫4h。最後,晶化爐52冷卻至室溫即可製備出曲面晶化玻璃件(圖未示)。
實施例2中的玻璃製備方法包括以下步驟:
步驟S201:配製玻璃原料。
具體地,將品質分數為55%的二氧化矽、品質分數為15%的三氧化二鋁、品質分數為5%的氧化鎂、品質分數為8%的二氧化鈦、品質分數為2%的三氧化二銻及品質分數為15%的添加劑混合配製玻璃原料。
步驟S202:熔融裝置10對配製的玻璃原料進行高溫熔融處理形成玻璃熔融體。
具體地,將配製的玻璃原料放置於熔融裝置10的熔融爐12的坩堝內並利用加熱件13進行高溫熔融處理,於高溫熔融的過程中利用攪拌機構及過濾機構對坩堝內的玻璃熔融體分別進行攪拌及過濾以形成澄清的玻璃熔融體,所述高溫熔融處理的熔融溫度為1500℃。
步驟S203:引流裝置20將形成的玻璃熔融體引流至成型裝置30的相應成型模具33內。
具體地,引流裝置20的溫度控制機構調節控制引流管21的溫度為900℃以使玻璃熔融體於引流管21內緩慢均勻冷卻,成型裝置30的溫控機構對每個成型模具33進行預熱至750℃,引流管21將形成的玻璃熔融體引流至成型裝置30的相應成型模具33內,且玻璃熔融體於流入相應成型模具33時的溫度為800℃。
步驟S204:成型裝置30的每個成型模具33對玻璃熔融體一併進行平面與曲面成型製備曲面玻璃件200。
具體地,成型裝置30的氣體保護機構對為熱壓成型模具的每個成型模具33於成型及冷卻過程中進行氣氛保護,機械手34將公模332放至相應的母模331上,對每個成型模具33的公模332施加0.5個標準大氣壓,保壓15min後進行冷卻至室溫,最後機械手34將公模332脫離相應的母模331而製備出曲面玻璃件200。
可理解,成型裝置30的氣體保護機構對為熱吸成型模具的每個成型模具33於成型及冷卻過程中進行氣氛保護,利用真空發生器(圖未示)對每個成型模具施加1.5個標準大氣壓,保壓20min後進行冷卻至室溫,以對玻璃熔融體一併進行平面與曲面成型而製備出曲面玻璃件200。
可理解,成型裝置30的氣體保護機構對為熱壓及熱吸複合成型模具的每個成型模具33於成型及冷卻過程中進行氣氛保護,機械手34將公模332放至相應的母模331上,對每個成型模具33的公模332施加0.4個標準大氣壓,並利用真空發生器(圖未示)對每個成型模具33的母模331施加1.5個標準大氣壓保壓15min後進行冷卻至室溫,最後機械手34將公模332脫離相應的母模331而製備出曲面玻璃件200。
步驟S205:移轉裝置40將位於相應成型模具33內的曲面玻璃件200吸取並釋放至晶化裝置50上。
具體地,移轉裝置40的機械手臂41驅動吸取件42將位於相應成型模具33內的曲面玻璃件200吸取並釋放至晶化裝置50的傳送機構51上。
步驟S206:晶化裝置50對曲面玻璃件200進行晶化熱處理而製備曲面晶化玻璃件(圖未示)。
具體地,晶化裝置50的傳送機構51將曲面玻璃件200傳送至晶化裝置50的晶化爐52內,晶化爐52對曲面玻璃件200進行晶化熱處理,上述晶化熱處理採用階梯式溫控制度如下:第一階段,晶化爐52以10℃/min的升溫速度升溫至730℃,保溫3.5h;第二階段,晶化爐52再以10℃/min的升溫速度升溫至850℃,保溫7h。最後,晶化爐52冷卻至室溫即可製備出曲面晶化玻璃件(圖未示)。
實施例3中的玻璃製備方法包括以下步驟:
步驟S301:配製玻璃原料。
具體地,將品質分數為60%的二氧化矽、品質分數為10%的三氧化二鋁、品質分數為10%的氧化鎂、品質分數為10%的二氧化鈦及品質分數為10%的添加劑混合配製玻璃原料。
步驟S302:熔融裝置10對配製的玻璃原料進行高溫熔融處理形成玻璃熔融體。
具體地,將配製的玻璃原料放置於熔融裝置10的熔融爐12的坩堝內並利用加熱件13進行高溫熔融處理,於高溫熔融的過程中利用攪拌機構及過濾機構對坩堝內的玻璃熔融體分別進行攪拌及過濾以形成澄清的玻璃熔融體,所述高溫熔融處理的熔融溫度為1600℃。
步驟S303:引流裝置20將形成的玻璃熔融體引流至成型裝置30的相應成型模具33內。
具體地,引流裝置20的溫度控制機構調節控制引流管21的溫度為900℃以使玻璃熔融體於引流管21內緩慢均勻冷卻,成型裝置30的溫控機構對每個成型模具33進行預熱至850℃,引流管21將形成的玻璃熔融體引流至成型裝置30的相應成型模具33內,且玻璃熔融體於流入相應成型模具33時的溫度為850℃。
步驟S304:成型裝置30的每個成型模具33對玻璃熔融體一併進行平面與曲面成型製備曲面玻璃件200。
具體地,成型裝置30的氣體保護機構對為熱壓成型模具的每個成型模具33於成型及冷卻過程中進行氣氛保護,機械手34將公模332放至相應的母模331上,對每個成型模具33的公模332施加0.6個標準大氣壓,保壓20min後進行冷卻至室溫,最後機械手34將公模332脫離相應的母模331而製備出曲面玻璃件200。
可理解,成型裝置30的氣體保護機構對為熱吸成型模具的每個成型模具33於成型及冷卻過程中進行氣氛保護,利用真空發生器(圖未示)對每個成型模具施加2個標準大氣壓,保壓25min後進行冷卻至室溫,以對玻璃熔融體一併進行平面與曲面成型而製備出曲面玻璃件200。
可理解,成型裝置30的氣體保護機構對為熱壓及熱吸複合成型模具的每個成型模具33於成型及冷卻過程中進行氣氛保護,機械手34將公模332放至相應的母模331上,對每個成型模具33的公模332施加0.5個標準大氣壓,並利用真空發生器(圖未示)對每個成型模具33的母模331施加2個標準大氣壓保壓10min後進行冷卻至室溫,最後機械手34將公模332脫離相應的母模331而製備出曲面玻璃件200。
步驟S305:移轉裝置40將位於相應成型模具33內的曲面玻璃件200吸取並釋放至晶化裝置50上。
具體地,移轉裝置40的機械手臂41驅動吸取件42將位於相應成型模具33內的曲面玻璃件200吸取並釋放至晶化裝置50的傳送機構51上。
步驟S306:晶化裝置50對曲面玻璃件200進行晶化熱處理而製備曲面晶化玻璃件(圖未示)。
具體地,晶化裝置50的傳送機構51將曲面玻璃件200傳送至晶化裝置50的晶化爐52內,晶化爐52對曲面玻璃件200進行晶化熱處理,上述晶化熱處理採用階梯式溫控制度如下:第一階段,晶化爐52以10℃/min的升溫速度升溫至780℃,保溫5h;第二階段,晶化爐52再以10℃/min的升溫速度升溫至900℃,保溫10h。最後,晶化爐52冷卻至室溫即可製備出曲面晶化玻璃件(圖未示)。
可理解,於上述實施例1-3中,步驟S105、步驟S205及步驟S305可去除,並不影響晶化裝置50對曲面玻璃件200進行晶化處理。
玻璃生產設備100包括熔融裝置10、引流裝置20、成型裝置30、移轉裝置40及晶化裝置50,但不限於此,於其它實施例中,移轉裝置40可去除,成型裝置30製備的曲面玻璃件200可由人工直接搬運至晶化裝置50,並不影響晶化裝置50對曲面玻璃件200進行晶化處理。
成型裝置30包括支撐臺31、旋轉臺32、複數成型模具33及機械手34,但不限於此,於其它實施例中,支撐臺31及機械手34可去除,每個成型模具33可直接由人工進行開合或者每個成型模具33為熱吸成型模具而無需開合,並不影響每個成型模具33對玻璃熔融體進行曲面成型及每個成型模具33的移動。
上述玻璃生產設備100及玻璃製備方法藉由成型裝置30直接對熔融裝置10製備的玻璃熔融體進行曲面成型而製備曲面玻璃件200,再利用晶化裝置50對上述曲面玻璃件200進行晶化處理而直接製備出所需的曲面晶化玻璃件,而無需對曲面晶化玻璃件進行再加工處理,製備簡單,提高了效率及良率。
應當理解,雖然本說明書按照實施方式加以描述,但並非每個實施方式僅包含一個獨立之技術方案,說明書之該等敘述方式僅係為清楚起見,本領域技術人員應當將說明書作為一個整體,各實施方式中之技術方案也可經適當組合,形成本領域技術人員可理解之其他實施方式。
上文所列出之一系列之詳細說明僅係針對本發明之可行性實施方式之具體說明,它們並非用以限制本發明之保護範圍,凡未脫離本發明技藝精神所作之等效實施方式或變更均應包含於本發明之保護範圍之內。
100:玻璃生產設備
10:熔融裝置
11:基座
12:熔融爐
13:加熱件
20:引流裝置
21:引流管
211:出口
30:成型裝置
31:支撐臺
32:旋轉臺
33:成型模具
331:母模
332:公模
333:成型腔
34:機械手
40:移轉裝置
41:機械手臂
42:吸取件
50:晶化裝置
51:傳送機構
52:晶化爐
200:曲面玻璃件
圖1係本發明一實施方式的玻璃生產設備的立體示意圖。
圖2係圖1中的玻璃生產設備的成型裝置的熱壓成型模具及曲面玻璃件的剖面示意圖。
圖3係本發明另一實施方式的成型裝置的熱吸成型模具及曲面玻璃件的剖面示意圖。
圖4係本發明另一實施方式的成型裝置的熱壓及熱吸複合成型模具及曲面玻璃件的剖面示意圖。
圖5係本發明實施例的使用圖1中的玻璃生產設備的玻璃製備方法的流程示意圖。
無
100:玻璃生產設備
10:熔融裝置
11:基座
12:熔融爐
13:加熱件
20:引流裝置
21:引流管
211:出口
30:成型裝置
31:支撐臺
32:旋轉臺
33:成型模具
331:母模
332:公模
34:機械手
40:移轉裝置
41:機械手臂
42:吸取件
50:晶化裝置
51:傳送機構
52:晶化爐
Claims (15)
- 一種玻璃生產設備,用於連續成型製備曲面微晶玻璃,該玻璃生產設備包括熔融裝置、引流裝置及晶化裝置,該熔融裝置用於將配製的玻璃原料進行熔融形成玻璃熔融體,其改良在於:該玻璃生產設備還包括成型裝置,該引流裝置用於將玻璃熔融體引流至該成型裝置,該成型裝置位於該引流裝置及該晶化裝置之間,該成型裝置包括旋轉臺及複數成型模具,複數該成型模具設置於該旋轉臺上並用於該旋轉臺的帶動下靠近或者遠離該引流裝置,每個該成型模具設有成型腔,該成型腔至少一部分包括平面及該成型腔至少一部分包括曲面,用於對玻璃熔融體一併進行平面與曲面成型而製備曲面玻璃件,該晶化裝置用於對該曲面玻璃件進行晶化熱處理而製備曲面晶化玻璃件。
- 如申請專利範圍第1項所述之玻璃生產設備,其中,該成型裝置還包括支撐臺及機械手,該旋轉臺設置於該支撐臺上,每個該成型模具為熱壓模具,每個該成型模具包括母模及與該母模相配合的公模,該母模與該公模之間設有成型腔,該公模藉由施加壓力到位於該成型腔內的玻璃熔融體形成該曲面玻璃件,該機械手設置於該支撐臺上,該機械手用於將該公模脫離相應的該母模或者將該公模放至相應的該母模上,以實現開合相應的該成型模具。
- 如申請專利範圍第1項所述之玻璃生產設備,其中,該成型裝置還包括機械手,每個該成型模具為熱壓及熱吸複合成型模具,每個該成型模具包括母模及與該母模相配合的公模,該母模與該公模之間設有成型腔,該母模與真空發生器相連接,該公模藉由施加壓力到該成型腔內的玻璃熔融體,且該母模真空吸附該玻璃熔融體,以對該玻璃熔融體一併進行平面與曲面成型形成該曲面玻璃件,該機械手用於將該公模脫離相應的該母模或者將該公模放至相應的該母模上,以實現開合相應的該成型模具。
- 如申請專利範圍第1項所述之玻璃生產設備,其中,每個該成型模具為熱吸成型模具,每個該成型模具開設有成型腔以收容玻璃熔融體,每個該成型模具與真空發生器相連接,每個該成型模具真空吸附該玻璃熔融體,以對該玻璃熔融體一併進行平面與曲面成型形成該曲面玻璃件。
- 如申請專利範圍第1項所述之玻璃生產設備,其中,該熔融裝置包括熔融爐,該引流裝置具有引流管,該引流管設置於熔融爐上,該引流管與該熔融爐相通,該引流管設有出口,該引流管用於對位於該熔融爐內的玻璃熔融體引流並藉由出口將玻璃熔融體導引至該成型裝置的相應成型模具內,該引流管的出口的截面根據成型製備的曲面玻璃件的形狀及尺寸而設計成預定形狀。
- 如申請專利範圍第5項所述之玻璃生產設備,其中,該引流管的出口的截面形狀為橢圓形或矩形。
- 如申請專利範圍第1項所述之玻璃生產設備,其中,該玻璃生產設備還包括移轉裝置,該移轉裝置包括機械手臂及吸取件,該機械手臂靠近該成型裝置,該吸取件設置於該機械手臂的一端並於該機械手臂的驅動下移動,該吸取件能夠吸取位於相應的該成型模具內的曲面玻璃件並釋放至該晶化裝置。
- 一種使用使用如申請專利範圍第1-7項任意一項所述的玻璃生產設備的玻璃製備方法,其包括以下步驟: 配製玻璃原料; 熔融裝置對配製的玻璃原料進行高溫熔融處理形成玻璃熔融體; 引流裝置將形成的玻璃熔融體引流至成型裝置的相應成型模具內; 該成型裝置的每個該成型模具對玻璃熔融體一併進行平面與曲面成型製備曲面玻璃件; 晶化裝置對該曲面玻璃件進行晶化熱處理而製備曲面晶化玻璃件。
- 如申請專利範圍第8項所述之玻璃製備方法,其中,步驟“配製玻璃原料”具體為:將品質分數為50%-60%的二氧化矽、品質分數為10%-20%的三氧化二鋁、品質分數為5%-10%的氧化鎂、品質分數為2%-10%的二氧化鈦、品質分數為0-2%的三氧化二銻及品質分數為5%-15%的添加劑混合配製玻璃原料,該添加劑選自氟化鈉、氟化鎂中的一種或者幾種。
- 如申請專利範圍第8項所述之玻璃製備方法,其中,該玻璃製備方法還包括移轉裝置將位於相應成型模具內的曲面玻璃件吸取並釋放至晶化裝置上。
- 如申請專利範圍第8項所述之玻璃製備方法,其中,步驟“晶化裝置對該曲面玻璃件進行晶化熱處理而製備曲面晶化玻璃件”具體為:該晶化裝置的傳送機構將該曲面玻璃件傳送至該晶化裝置的晶化爐內,該晶化爐用於對該曲面玻璃件進行晶化熱處理,所述晶化熱處理採用階梯式溫控制度如下:第一階段,該晶化爐以10℃/min的升溫速度升溫至680℃-780℃,保溫2h-5h;第二階段,該晶化爐再以10℃/min的升溫速度升溫至800℃-900℃,保溫4h-10h,該晶化爐冷卻至室溫而製備出曲面晶化玻璃件。
- 如申請專利範圍第8項所述之玻璃製備方法,其中,該成型裝置還包括支撐臺及機械手,該旋轉臺設置於該支撐臺上,每個該成型模具為熱壓成型模具,每個該成型模具包括母模及與該母模相配合的公模,該母模與該公模之間設有成型腔,該成型腔至少一部分包括平面及該成型腔至少一部分包括曲面,用於對玻璃熔融體一併進行平面與曲面成型,該機械手設置於該支撐臺上,該機械手將每個該成型模具的公模放至相應的該母模上,對每個該成型模具的公模施加0.3-0.6個標準大氣壓,保壓10min-20min後進行冷卻至室溫,最後該機械手將該公模脫離相應的該母模而製備出曲面玻璃件。
- 如申請專利範圍第8項所述之玻璃製備方法,其中,該成型裝置還包括機械手,每個該成型模具為熱壓及熱吸複合成型模具,每個該成型模具包括母模及與該母模相配合的公模,該母模與該公模之間設有成型腔,該成型腔至少一部分包括平面及該成型腔至少一部分包括曲面,用於對玻璃熔融體一併進行平面與曲面成型,該機械手將該公模放至相應的該母模上,對每個該成型模具的公模施加0.2-0.5個標準大氣壓,並利用真空發生器對每個成型模具的母模施加1-2個標準大氣壓保壓10min-20min後進行冷卻至室溫,該機械手將該公模脫離相應的該母模而製備出曲面玻璃件。
- 如申請專利範圍第8項所述之玻璃製備方法,其中,每個該成型模具為熱吸成型模具,利用真空發生器對每個成型模具施加1-2個標準大氣壓,保壓15min-25min後進行冷卻至室溫,以對該玻璃熔融體一併進行平面與曲面成型而製備出曲面玻璃件。
- 如申請專利範圍第8項所述之玻璃製備方法,其中,該玻璃熔融體於流入成型模具時的溫度為700-850℃。
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