一种弱应力斑钢化玻璃的生产方法

文档序号:1899888 发布日期:2021-11-30 浏览:14次 >En<

阅读说明:本技术 一种弱应力斑钢化玻璃的生产方法 (Production method of weak stress spot tempered glass ) 是由 李军 王吉 牛建国 向淑君 柳兰平 季欣欣 于 2021-09-23 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种弱应力斑钢化玻璃的生产方法,属钢化玻璃生产技术领域。该弱应力斑钢化玻璃的生产方法,采用了使用旋流冷却风对钢化玻璃进行冷却的方式,保证了冷却风的冷却均匀性;达到了通过冷却均匀的方式弱化应力斑,对提高玻璃的外观美感和建筑物的整体美观效果具有积极的意义。(The invention relates to a production method of weak stress spot toughened glass, belonging to the technical field of toughened glass production. According to the production method of the tempered glass with the weak stress spots, the mode of cooling the tempered glass by using rotational flow cooling air is adopted, so that the cooling uniformity of the cooling air is ensured; the stress spots are weakened in an even cooling mode, and the glass has positive significance for improving the appearance aesthetic feeling of glass and the integral aesthetic effect of buildings.)

一种弱应力斑钢化玻璃的生产方法

技术领域

本发明涉及一种弱应力斑钢化玻璃的生产方法,属钢化玻璃生产技术领域。

背景技术

钢化玻璃又称强化玻璃,其具有强度高和热稳定性良好的优点,在建筑领域具有广泛的应用。钢化玻璃生产时,是将原片玻璃经过钢化炉高温加热后,再使用风冷的方式,使玻璃表面形成压应力,内部形成张应力后制得的。钢化玻璃制成后,当光线通过钢化玻璃时,由于钢化玻璃内部存有应力,使光分解为两束传播速度不同的偏振光,即快光与慢光,又称双折射现象。当观察钢化玻璃时,由于光线干涉现象的原因,当各种光线振幅方向相同时,光强加强并产生亮视场,既亮斑,当振幅方向相反时,光强较小并产生暗视场,既暗斑。

如此当人们在某种照明条件下,以一定距离和角度观察钢化玻璃时,在钢化玻璃表面会看到一些分布不规则的带有颜色的斑文,这种带颜色的斑纹既为应力斑,它是所有钢化玻璃都具有的一个光学特性,不影响钢化玻璃的性能,但会影响其外观,当其作为建筑玻璃使用时,甚至会影响到建筑物的整体美观效果。

在钢化玻璃生产过程中影响钢化玻璃应力斑强弱的主要因素在于:钢化玻璃在风冷过程中,因风机风嘴分布不合理,风嘴间隙不均,使作用至玻璃表面的风压分布不均,尤其是传动轮与玻璃下表面之间的接触部位,在传动轮两侧端面的阻挡作用下,直线喷射的冷却风流很难到达,使其形成一个与传动轮厚度相等的空白带,进而产生强应力斑,这是目前行业内普遍共识的强应力斑产生的主要原因。

由此有必要研发一种钢化玻璃的生产方法,以达到弱化应力斑的目的。

发明内容

本发明的目的在于:提供一种弱应力斑钢化玻璃的生产方法,以解决现有方式生产的钢化玻璃存有“强应力斑”的问题。

本发明的技术方案是:

一种弱应力斑钢化玻璃的生产方法,其特征在于:其包括如下步骤:

1、原片玻璃预处理;

将原片玻璃通过现有的磨削装置以常规的磨削方式加工呈符合规格要求的尺寸;在这一过程中,原片玻璃的长宽尺寸误差要控制在±2mm的范围内;随后使用清洗设备对原片玻璃进行清洗;清洗之后对该原片玻璃进行检测,表面无点状缺陷、线状缺陷、亮斑、倒棱、划伤、爆边爆角、气泡结石、对角线差在0-6mm范围内、无裂纹的原片玻璃才能进入下步工序;

2、钢化预热处理;

将完成预处理的原片玻璃通过滚轮输送的方式输送至钢化电炉组加热炉体内,以常规方式操作加热炉体使原片玻璃在加热炉体内接受490-600℃的高温加热220-600S的预热处理;

3、钢化加热处理;

钢化电炉组加热炉体以在650-665℃的高温加热80-110S的方式对预热处理后玻璃进行加热处理;加热完成后加热炉体以120-160mm/s的速度将其输送至钢化电炉组的风冷装置中;

4、钢化冷却处理;

钢化电炉组的风冷装置接受到加热处理的玻璃后,风冷装置的通过传动辊带动玻璃来回摆动;玻璃来回摆动过程中,风冷装置中的上冷却风栅和下冷却风栅将冷却风以旋流的方式作用在玻璃上达到使其冷却的目的,当玻璃冷却至室温时;原片玻璃完成钢化工序形成钢化玻璃单片;

5、成品检测;

对生产出来的钢化玻璃单片使用常规方式进行外观检测、平整度检测、应力检测和对角线差检测;表面无风斑、麻点;弓形值小于≤0.15%、边部波形≤0.08%、应力值的范围在90-110mpa之间、对角线差在0-6mm之间的钢化玻璃单片为合格产品投入下步工序,否则为不合格产品;如果为不合格产品,则此片玻璃报废。

所述的钢化电炉组的风冷装置,包括机架、传动辊、传动轮、上冷却风栅、动力电机和下冷却风栅,机架上间隔安装有多个传动辊;各传动辊的一端端头之间由同步带通过传动链轮相互连接;其中一个传动辊的端头通过传动带与动力电机连接;传动辊一侧的机架上装有多个引导托辊;传动辊上间隔安装有传动轮,传动辊之间和引导托辊之间的机架上装有下冷却风栅,传动辊上方的机架上间隔安装有上冷却风栅:所述下冷却风栅和上冷却风栅上均均匀间隔安装有多个旋流气嘴;所述旋流气嘴包括加速锥筒、喷嘴、装配环和旋流叶轮;加速锥筒的一端通过螺纹连接的喷嘴和装配环固装有旋流叶轮。

所述的旋流叶轮为一体式结构,它由安装柱和旋流叶片构成;安装柱的圆周面上呈螺旋状设置有多个旋流叶片;安装柱的一端呈圆锥型。

所述的钢化电炉组的风冷装置,包括机架、传动辊、传动轮、上冷却风栅和下冷却风栅,机架上间隔安装有传动辊;各传动辊的一端端头之间由同步带通过传动链轮相互连接;其中一个传动辊的端头通过传动带与动力电机连接;传动辊一侧的机架上装有多个引导托辊;传动辊上间隔安装有传动轮,传动辊之间和引导托辊之间的的机架上装有下冷却风栅,传动辊上方的机架上间隔安装有上冷却风栅;传动轮之间的传动辊上通过安装座装有下旋风成型块,传动辊之间的下冷却风栅上对应下旋风成型块设置有冷却风喷嘴,下冷却风栅两侧对应下旋风成型块的冷却风喷嘴呈错位状设置,上冷却风栅之间通过安装杆装有上旋风成型块,上冷却风栅上两侧设置有对应上旋风成型块的风嘴。

所述的下旋风成型块和上旋风成型块分别呈锥形圆柱状,下旋风成型块和上旋风成型块的两侧端面上对称设置有弧形槽,下旋风成型块的弧形槽底部设置有底板,上旋风成型块的弧形槽顶部设置有顶板。

所述的冷却风喷嘴与下旋风成型块轴向之间的夹角为10度,以使冷却风喷嘴喷出的冷却风切入弧形槽;冷却风喷嘴与下旋风成型块轴向的水平夹角为15度,以使冷却风喷嘴喷出的冷却风由下至上进入弧形槽。

所述的进入下旋风成型块的弧形槽内的冷却风呈旋流上升并扩散,直至作用在钢化玻璃的下表面。

所述的风嘴与上冷却风栅之间呈上下状设置,风嘴喷出的冷却风倾斜切向进入上旋风成型块的弧形槽内呈旋流下降并扩散,直至作用在钢化玻璃的上表面。

所述的传动轮的圆周上设置有环槽,环槽内装有防火绳,以降低传动轮与钢化玻璃之间的接触面积。

所述的冷却风喷嘴之间的下冷却风栅顶部设置有顶部冷却风口。

本发明的有益效果在于:

该弱应力斑钢化玻璃的生产方法,采用了使用旋流冷却风对钢化玻璃进行冷却的方式,保证了冷却风的冷却均匀性;达到了通过冷却均匀的方式弱化应力斑,对提高玻璃的外观美感和建筑物的整体美观效果具有积极的意义。

附图说明

图1为本发明的工艺流程示意图;

图2为本发明钢化电炉组的风冷装置的结构示意图;

图3为图2中A-A向的结构示意图;

图4为图2中B-B向的结构示意图;

图5为本发明旋流气嘴的结构示意图;

图6为图5中C处的放大结构示意图;

图7为本发明旋流叶轮的结构示意图;

图8为本发明旋流气嘴的工作状态结构示意图;

图9为本发明的钢化电炉组的风冷装置为变形结构时图2中A-A向的结构示意图;

图10为本发明的钢化电炉组的风冷装置为变形结构时图2中B-B向的结构示意图;

图11为本发明的下旋风成型块的结构示意图;

图12为本发明的下旋风成型块的俯视结构示意图;

图13为本发明的上旋风成型块的结构示意图;

图14为下旋风成型块与冷却风喷嘴的轴向夹角示意图;

图15为下旋风成型块与冷却风喷嘴的水平夹角示意图;

图16为下旋风成型块的冷却风走向示意图;

图17为冷却风形成旋流的原理图示意图。

图中:1、机架,2、传动辊,3、传动轮,4、上冷却风栅,5、下冷却风栅,6、下旋风成型块,7、冷却风喷嘴,8、上旋风成型块,9、风嘴,10、弧形槽,11、底板,12、顶板,13、钢化玻璃,14、旋流,15、顶部冷却风口;16、动力电机;17、同步带;18、传动带;19、引导托辊;20、旋流气嘴;21、加速锥筒;22、喷嘴;23、装配环;24、旋流叶轮;25、安装柱;26、旋流叶片。

具体实施方式

该弱应力斑钢化玻璃的生产方法所使用到的所述的钢化电炉组的风冷装置,包括机架1、传动辊2、传动轮3、上冷却风栅4、动力电机16和下冷却风栅5(参见说明书附图1)。

机架1上间隔安装有多个传动辊2;各传动辊2的一端端头之间由同步带17通过传动链轮相互连接;其中一个传动辊2的端头通过传动带18与动力电机16连接(参见说明书附图2和3)。动力电机16工作时即可通过传动带18和同步带17带动各个传动辊2同步转动。

传动辊2一侧的机架上装有多个引导托辊19;传动辊2上间隔安装有传动轮3,传动辊2之间和引导托辊19之间的机架1上装有下冷却风栅5,传动辊2上方的机架1上间隔安装有上冷却风栅4(参见说明书附图2)。

下冷却风栅5和上冷却风栅4上均均匀间隔安装有多个旋流气嘴20(参见说明书附图3和4)。旋流气嘴20包括加速锥筒21、喷嘴22、装配环23和旋流叶轮24;加速锥筒21的一端通过螺纹连接的喷嘴22和装配环23固装有旋流叶轮24(参见说明书附图6和7)。

旋流叶轮24为一体式结构,它由安装柱25和旋流叶片26构成;安装柱25的圆周面上呈螺旋状设置有多个旋流叶片26;安装柱25的一端呈圆锥型(参见说明书附图7)。如此设置旋流叶轮24的目的在于;以使工作时,冷却风能够通过安装柱25的圆锥面均匀进入到旋流叶片26之间,并在旋流叶片26的引导下,使冷却风能够以“旋流”的状态从喷嘴22喷出。

作为钢化电炉组的风冷装置的一种变形,其包括机架1、传动辊2、传动轮3、上冷却风栅4和下冷却风栅5(参见说明书附图2)。

机架1上间隔安装有传动辊2,各传动辊2的一端端头之间由同步带17通过传动链轮相互连接;其中一个传动辊2的端头通过传动带18与动力电机16连接(参见说明书附图2和9);动力电机16工作时可通过传动带18和同步带17带动各个传动辊2同步转动。传动辊2一侧的机架上装有多个引导托辊19;工作时玻璃板可在引导托辊19的引导下进入到该风冷装置的内部。

传动辊2上间隔安装有传动轮3,传动辊2之间和引导托辊19之间的的机架1上装有下冷却风栅5,传动辊2上方的机架1上间隔安装有上冷却风栅4。传动轮3之间的传动辊2上通过安装座跨装有下旋风成型块6。

传动辊2之间的下冷却风栅5上对应下旋风成型块6设置有冷却风喷嘴7,上冷却风栅4之间通过安装杆装有上旋风成型块8,上冷却风栅4上 设置有对应上旋风成型块8的风嘴9。下冷却风栅5两侧对应下旋风成型块6的冷却风喷嘴7呈错位状设置。冷却风喷嘴7之间的下冷却风栅5顶部设置有顶部冷却风口15。

下旋风成型块6和上旋风成型块8分别呈锥形圆柱状,下旋风成型块6和上旋风成型块8的两侧端面上对称设置有弧形槽10,下旋风成型块6的弧形槽10底部设置有底板11,上旋风成型块8的弧形槽10顶部设置有顶板12。下旋风成型块6和上旋风成型块8之间互呈倒置状设置(参见附图9—13)。安装座呈U型体,下旋风成型块6通过底板11固定在安装座顶部。

钢化电炉组的风冷装置的上冷却风栅4和下冷却风栅5均为盒式风栅,上冷却风栅4和下冷却风栅5分别与气源罐连通,以在工作中保证风压的一致性。传动轮3的圆周上设置有环槽,环槽内装有防火绳,以在工作中降低传动轮6与钢化玻璃13之间的接触面积。

冷却风喷嘴7与下旋风成型块6轴向(以机架为基准)之间的夹角为10度(参见说明书附图14),以使冷却风喷嘴7喷出的冷却风切入弧形槽10;冷却风喷嘴7与下旋风成型块6轴向的水平夹角为15度,以使冷却风喷嘴7喷出的冷却风由下至上呈斜形进入弧形槽10螺旋上升(参见附图14—15)。

钢化电炉组的风冷装置工作时,钢化玻璃13在传动轮3作用下前行,由冷却风喷嘴7喷出的冷却气流呈倾斜状切向进入对应的下旋风成型块6的弧形槽10内。由于弧形槽10为与下旋风成型块6对应的锥形,且弧形槽10底部设置有底板11,在底板11的作用下,进入弧形槽10的冷却风形成气垫呈旋流上升并扩散,直至作用在钢化玻璃13的下表面。这一过程中,由于下冷却风栅5两侧对应下旋风成型块6的冷却风喷嘴7呈错位状设置,且由冷却风喷嘴7喷出的冷却气流呈倾斜状切向进入对应的下旋风成型块6的弧形槽10内,当其中一个冷却风喷嘴7喷出的冷却气流由弧形槽10一侧进入形成旋流14后,有部分冷却风从弧形槽10的另一侧旋出,并与冷却风栅5另一侧冷却风喷嘴7喷出的冷却气流汇集,再次进入下冷却风栅5另一侧下旋风成型块6的弧形槽10内形成旋流上升并扩散,由此相互配合,从而在钢化玻璃13的下表面形成一个冷却区域(参见附图17)。

由于各传动轮3之间的传动辊2上装有下旋风成型块6,下冷却风栅5两侧的冷却风喷嘴7喷出的冷却气流在下旋风成型块6对应的弧形槽10作用下形成旋流14、并在钢化玻璃13的下表面形成一个冷却区域(冷却风团)后,各形成冷却区域的冷却旋流(冷却风团)之间在扩散的同时相互汇集融合,并相互补偿在玻璃面形成一个整体冷却旋流(冷却风团),从而达到冷却风均匀冷却的目的。这一过程中,冷却风喷嘴7之间的下冷却风栅5顶部设置的顶部冷却风口15垂直喷出的冷却风直接作用至旋流14中心部位,一是防止旋流14空心,二是配合旋流14扩散,使冷却风团在旋转的同时并扩散,从而达到降低冷却死角,以进一步提高冷却风的冷却均匀性的目的;同时,通过传动轮3对应的下冷却风栅5上设置的冷却风口对传动轮3进行降温冷却以,避免传动轮3导热产生局部热效应,以进一步保证冷却风的冷却均匀性,完成冷却的冷却风由钢化玻璃13边沿散去(参见附图16)。

同理,风嘴9喷出的冷却风呈倾斜状切向进入上旋风成型块8的弧形槽10内,呈旋流下降并扩散,直至作用在钢化玻璃13的上表面。上冷却风栅4底部的风嘴9喷出的冷却风直接作用至旋流14中心部位,以进一步提高冷却风冷却的均匀性。

钢化电炉组的风冷装置通过传动轮之间的下旋风成型块6,以及传动辊2之间的下冷却风栅5和下冷却风栅5上设置的冷却风喷嘴7,使其在工作中,由冷却风喷嘴7喷出的冷却风由下至上进入弧形槽10,并呈旋流上升并扩散,直至作用在钢化玻璃13的下表面形成一个冷却区域,从而达到钢化玻璃13冷却的目的,由于冷却风呈旋流扩散至玻璃的表面,且各对应的下旋风成型块6所形成的冷却区域内的冷却风相互汇集并融合,从而避免了冷却死角的产生,保证了冷却风的冷却均匀性;由此解决了现有在传动轮3两侧端面的阻挡作用下,直线喷射的冷却风流很难到达,使其形成一个与传动轮3厚度相等的空白带,进而产生应力斑的问题,钢化电炉组的风冷装置通过下旋风成型块6和上旋风成型块8形成的旋流作用在钢化玻璃13的表面,具有散热均匀的目的,相比传统冷却风直流冷却的方式,减少了钢化玻璃13上下表面的温度差,从而减少了通钢化玻璃5上下表面应力差异。在同等条件下,经该钢化电炉组的风冷装置冷却生产的钢化玻璃13与传统方式冷却生产的钢化玻璃13相比,其应力斑产生明显降低,眼观应力斑明显弱化(目前技术手段还没有将应力斑进行量化的判断指标,只能通过观察的方式进行评定)。钢化电炉组的风冷装置具有结构简单,实用性好,对提高玻璃的外观美感和建筑物的整体美观效果具有积极的意义。

该弱应力斑钢化玻璃的生产方法,其特征在于:其包括如下步骤:

1、原片玻璃预处理;

将原片玻璃通过现有的磨削装置以常规的磨削方式加工呈符合规格要求的尺寸;在这一过程中,原片玻璃的长宽尺寸误差要控制在±2mm的范围内;随后使用清洗设备对原片玻璃进行清洗;清洗之后对该原片玻璃进行检测,表面无点状缺陷、线状缺陷、亮斑、倒棱、划伤、爆边爆角、气泡结石、对角线差在0-6mm范围内、无裂纹的原片玻璃才能进入下步工序;

2、钢化预热处理;

将完成预处理的原片玻璃通过滚轮输送的方式输送至钢化电炉组加热炉体内,以常规方式操作加热炉体使原片玻璃在加热炉体内接受490-600℃的高温加热220-600S的预热处理;

3、钢化加热处理;

钢化电炉组加热炉体以在650-665℃的高温加热80-110S的方式对预热处理后玻璃进行加热处理;加热完成后加热炉体以120-160mm/s的速度将其输送至钢化电炉组的风冷装置中;

4、钢化冷却处理;

钢化电炉组的风冷装置接受到加热处理的玻璃后,风冷装置的通过传动辊2带动玻璃来回摆动;玻璃来回摆动过程中,风冷装置中的上冷却风栅4和下冷却风栅5将冷却风以旋流的方式作用在玻璃上达到使其冷却的目的,当玻璃冷却至室温时;原片玻璃完成钢化工序形成钢化玻璃单片;

3、成品检测;

对生产出来的钢化玻璃单片使用常规方式进行外观检测、平整度检测、应力检测和对角线差检测;表面无风斑、麻点;弓形值小于≤0.15%、边部波形≤0.08%、应力值的范围在90-110mpa之间、对角线差在0-6mm之间的钢化玻璃单片为合格产品投入下步工序,否则为不合格产品;如果为不合格产品,则此片玻璃报废。

该弱应力斑钢化玻璃的生产方法,采用了使用旋流冷却风对钢化玻璃进行冷却的方式,保证了冷却风的冷却均匀性;达到了通过冷却均匀的方式弱化应力斑,对提高玻璃的外观美感和建筑物的整体美观效果具有积极的意义。

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