一种高效真空玻璃及其制作方法

文档序号:496216 发布日期:2022-01-07 浏览:45次 >En<

阅读说明:本技术 一种高效真空玻璃及其制作方法 (Efficient vacuum glass and manufacturing method thereof ) 是由 王磊 范欣玉 王元麒 于 2020-07-07 设计创作,主要内容包括:一种高效真空玻璃及其制作方法,玻璃片的四周边缘嵌设在边框内,边框至少设有两道与玻璃片平行的凹槽,相邻的凹槽之间以间隔片隔离,用于嵌入玻璃片和形成间隔层,嵌入边框处玻璃片的每一外侧面与凹槽的相邻内侧壁之间以金属焊料低温融接,使玻璃片之间形成密闭空间;在边框的端部设有抽气嘴。本发明在边框上设置抽气嘴,可以在使用中反复抽真空,且不破坏玻璃片本身,出厂损坏率大幅度降低,整体抗风抗压性能显著提高。可以无支撑合片,全程在常温常压环境中生产,工艺极大简化。(The high-efficiency vacuum glass and the manufacturing method thereof are characterized in that the peripheral edge of a glass sheet is embedded in a frame, the frame is at least provided with two grooves parallel to the glass sheet, adjacent grooves are isolated by spacers and used for embedding the glass sheet and forming the spacers, and each outer side surface of the glass sheet embedded in the frame is fused with the adjacent inner side wall of the groove by metal solder at low temperature, so that a closed space is formed between the glass sheets; the end part of the frame is provided with an air suction nozzle. The frame is provided with the air suction nozzle, so that repeated vacuum suction can be performed in use, the glass sheet is not damaged, the factory damage rate is greatly reduced, and the overall wind and pressure resistance is obviously improved. The sheet can be laminated without support, the whole process is carried out in the normal temperature and normal pressure environment, and the process is greatly simplified.)

一种高效真空玻璃及其制作方法

技术领域

本发明涉及真空玻璃,具体说是一种高效真空玻璃和制作方法。

背景技术

现有技术中采用目前使用的低温玻璃粉焊料封边的真空玻璃,由于分子渗透,造成其真空度只能在制成后逐步衰减,真空度接近常压后真空玻璃的隔温隔热性能优势将消失,也即真空玻璃本身已达到其使用寿命,这也是目前真空玻璃使用寿命短,性价比低的主要原因。

为保持玻璃片之间的真空度,如果在玻璃的表面开设抽气口,设置抽气口有在常压状态下抽真空操作的便利性,也利于当真空玻璃内的真空度不足时再次抽气,但是抽气口开设在玻璃表面会造成在内部负压状态下应力集中,容易在抽气口附近形成裂纹,严重影响真空玻璃寿命。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是解决上述问题,提供一种高效真空玻璃及其制作方法,使真空玻璃避免在表面开设抽气口,但是保留抽真空的便利性和可以反复抽真空的性能,避免使用低温焊料,大幅度延长真空玻璃的成品率和使用寿命。

所述的高效真空玻璃,设有至少两层形状相同的玻璃片,玻璃片的四周边缘固定连接边框,其特征是:所述边框至少设有两道与玻璃片平行的凹槽,相邻的凹槽之间以间隔片隔离,用于嵌入玻璃片和形成间隔层,嵌入边框处玻璃片的每一外侧面与凹槽的相邻内侧壁之间以金属焊料低温融接,使玻璃片之间形成密闭空间;

在所述边框的端部设有抽气嘴,抽气嘴的中轴线与玻璃片平行,抽气嘴与边框密封连接,抽气嘴的内端面与玻璃片的端面设有间隙。

一种实施例为,所述抽气嘴的外端不高于边框表面,抽气嘴的外壁通过密封胶与边框密闭连接,抽气嘴中心的气道以橡胶密封件密闭。

另一种实施例为,所述抽气嘴的外端设有端帽,端帽与边框外端面之间设有密封垫,抽气嘴与边框螺纹连接,抽气嘴中心的气道以橡胶密封件密闭。

优选地,所述间隔片在玻璃片的端面之外设有分界线,分界线内侧的间隔片材料为高分子隔热材料。

所述间隔片在分界线内侧的两侧面粗糙度大于1.6微米或设有垂直于边框端面方向的导槽,避免与玻璃片之间的密封。

所述间隔片的厚度为0.1~1.0mm,使一对玻璃片之间实现免支撑设置。

所述边框使用金属材质。

一种上述真空玻璃的制作方法,其特征是:按照如下步骤顺序进行:

1、分别制作边框和配套的成对玻璃片,其中,边框的制作:1.1、以金属型材制作基材,设有两道紧邻而平行的凹槽,凹槽的宽度比玻璃片的厚度大0.6~2.5mm,深度为1~10cm,凹槽之间与边框的内侧壁一体连接的连接条向内伸出0.5~1mm,连接条厚度不大于1mm;

1.2、在一个凹槽的底部向内侧加工孔,在孔内密闭填设密封件,制成抽气嘴;

1.3、连接条外端固定焊接或粘接以高分子隔热材料制成的引出条;

2、焊接:

2.1、将一片玻璃平放,上侧面的边缘一周布放低温金属焊料,将边框平放,将玻璃片四边完全嵌入边框的上侧凹槽内,下侧凹槽位置垫设对玻璃片的支撑物,玻璃片的端部与抽气嘴的内端面之间留空1~5mm,低温金属焊料内置与凹槽边缘平齐;

2.2、从边框外侧对边框与玻璃片重合部分以激光脉冲进行连续密封加温焊接,焊接完毕冷却到室温;

2.3.将焊接的边框和玻璃片翻面,已焊接玻璃片作为支撑物,将引出条垫设在已焊接玻璃片上方,之上放置待焊接玻璃片,依照步骤2.1、2.2焊接待焊接玻璃片;

3、抽真空:

将真空抽气系统的抽气针插穿抽气嘴,开启真空抽气系统的真空泵抽气,到真空度稳定到指标范围内时停止,拔出抽气针。

在步骤1.2中,由外向内冲压出孔,孔径3~8mm,同时形成筒状的孔壁,将橡胶的密封件表面和孔内壁涂密封胶,将密封件过盈配合填入孔内并固化。

引出条的两侧垂直于边框的端面方向预设有导槽。

本发明的有益效果是:

1.将真空玻璃在边框上设置抽气嘴,可以在使用中反复抽真空,保持真空玻璃内的真空度,维持真空玻璃的隔温隔音性能,使用寿命无限制延长,可终身维持真空性能。

2.在边框上设置抽气嘴,不破坏玻璃片本身,玻璃片本身承受应力性能不变,而所受外力减小,玻璃片在真空受压作用下出厂损坏率大幅度降低,整体抗风抗压性能显著提高。

3.玻璃片之间以非金属高分子间隔片间隔,对玻璃本身无损害,且隔热性能好,间隔片厚度设置为0.1~1.0mm,可以无支撑合片,全程在常温常压环境中生产,工艺极大简化,设备投入低,极具推广价值。

4.边框与玻璃片之间使用金属焊料低温融接,钢化玻璃不退火,且可直接再利用。

5.金属边框与玻璃片之间可常温激光焊接,整体工艺大为简化,玻璃片本身损耗低,制作成本大幅降低。

6.使用金属边框,抽气嘴在边框设置易于加工,边框将玻璃片边角全包防护,便于运输。

附图说明

图1是本发明实施例一结构示意图,

图2是本发明实施例二结构示意图。

图中:1—边框,2—抽气嘴,3—气道,4—密封件,5—间隔片,6—玻璃片,7—金属焊料,8—间隔层,9—密封垫,10—端帽,11—边界线,12-连接条,13-引出条。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明:如图1、2中所示高效真空玻璃,设有边框1和至少两层形状相同的玻璃片6。所述边框1为金属材质,玻璃片6的四周完全被边框包裹。金属边框对玻璃片的边角作为防护,便于运输,防止边角被碰伤。

所述边框1至少设有两道与玻璃片平行的凹槽,如果仅有两层玻璃片6,则可仅设两道凹槽,每一层玻璃片嵌入在一道凹槽内,相邻的凹槽之间以间隔片5隔离,以间隔片5形成玻璃片之间的间隔层8,嵌入边框处玻璃片的每一外侧面与凹槽的相邻内侧壁之间以金属焊料7低温融接,使玻璃片之间形成密闭空间。玻璃片的内侧面与间隔片之间留有分子间隙,为保证通常的间隙,所述间隔片5在分界线11内侧的两侧面粗糙度大于1.6微米,避免与玻璃片之间的密封。

在所述边框1的端部设有抽气嘴2,抽气嘴2的中轴线与玻璃片6平行,抽气嘴2与边框密封连接,抽气嘴的内端面与玻璃片的端面设有间隙。当外部设备通过抽气嘴2插入气针向边框与玻璃片围成的密封腔体内抽气时,同时将玻璃片之间的间隙形成真空。当玻璃片之间的间隙的真空度达到要求时,整个真空玻璃在隔音隔热性能上即会有优异的表现。

一种抽气嘴的实施例如图2所示,所述抽气嘴2的外端不高于边框1表面,抽气嘴2的外壁通过密封胶与边框1密闭连接,抽气嘴2中心的气道3以橡胶密封件4密闭。边框外边缘没有凸起,以便于真空玻璃的安装。

另一种抽气嘴的实施例如图1所示,所述抽气嘴2的外端设有端帽10,端帽10与边框1外端面之间设有密封垫9,抽气嘴2与边框螺纹连接,抽气嘴2中心的气道3以橡胶密封件4密闭。这样的抽气嘴便于拆卸和更换,有利于维护。

如图1、2所示,所述间隔片5在玻璃片6的端面之外设有分界线11,分界线内侧的间隔片材料为高分子隔热材料,也就是两层玻璃片6之间所接触的间隔片为高分子隔热材料制成,防止两层玻璃片通过间隔片传导热量。

现有技术的真空玻璃的玻璃片之间需要设置支撑点,而支撑点的设置极为繁琐,工艺复杂,经过研究,发现在玻璃片面积足够小时两层玻璃片之间可以直接通过间隔片支撑,当两层玻璃片的面积较大时,由于玻璃片表面不会绝对平整,玻璃片之间可能有1~3个接触点,而不会出现更多的接触点。小间距情况下两层玻璃片之间也仍然会有真空间隔层,同样会有真空隔热隔音效果,而且接触点面积小,隔热效果好,因此可以省略工艺繁琐的支撑点布设工艺,直接将双层玻璃在间隔片的两侧合片即可,间隔片起到支撑和保留真空间隔空间的作用。间隔片所述间隔片5的厚度为0.1~1.0mm,使一对玻璃片之间的间距足够小,实现免支撑设置的同时使玻璃片在受到负压作用时的弯曲形变小,变形造成的内应力因此也极为微小。

上述真空玻璃的制作方法,按照如下步骤顺序进行:

1、分别制作边框1和配套的成对玻璃片6,并分别作为备用半成品。

其中,边框的制作要求:

1.1、以金属型材制作基材,避免导热快的铝合金材料。边框在型材制作中设有两道紧邻而平行的凹槽,凹槽的宽度比玻璃片的厚度大0.6~2.5mm,深度为1~10cm,凹槽之间与边框的内侧壁一体连接的连接条12向内伸出0.5~1mm,连接条厚度不大于1mm。边框的长度与玻璃片的边长对应,端部内倾45度切割,以便连续拼接为矩形。

1.2、在一个统一设定的凹槽的底部设定位置向内侧加工孔,根据需要可以:由外向内冲压出孔,孔径3~8mm,同时形成筒状的孔壁,孔壁打毛,将橡胶的密封件4表面和孔内壁涂密封胶,将密封件过盈配合填入孔内并固化,制成抽气嘴2。此时形成的抽气嘴不突出与边框的端面。

也可以:钻孔或冲压成孔,并将孔攻丝,配合带有外螺纹的气嘴拧入,在端面垫设密封圈,气嘴设有端帽10,压在密封圈外,气嘴的端面凸出于边框表面。此种真空玻璃的气嘴便于更换,但是需要设置在不妨碍边框安装的应用中。

1.3、连接条12外端固定焊接或粘接以高分子隔热材料制成的引出条13,引出条13的两侧垂直于边框的端面方向预设有导槽,以保证导槽两端的空腔通气。安装后引出条13的长度与边框的凹槽边缘平齐。

2、焊接:

2.1、将一片玻璃平放,上侧面的边缘一周布放低温金属焊料,将边框1平放,边框分为四段拼装,将玻璃片四边完全嵌入边框的上侧凹槽内,下侧凹槽位置垫设对玻璃片的支撑物,利用夹具稳定边框位置,注意带有抽气嘴一侧的边框,玻璃片的端部与抽气嘴2的内端面之间留空1~5mm,低温金属焊料内置与凹槽边缘平齐。低温金属焊料可以呈等厚的扁平条状被包裹在薄膜内,整体推入玻璃片与凹槽上侧的空隙中,调整边框的夹具,将焊料夹紧。

2.2、从边框外侧对边框与玻璃片重合部分以激光脉冲进行连续密封加温焊接,焊接控制温度根据低温金属焊料的特性而定,焊接完毕冷却到室温。

2.3.将焊接的边框和玻璃片翻面,将已焊接玻璃片为支撑物,将引出条13垫设在已焊接玻璃片上方,要求引出条13铺放后保持与连接条12在一个平面内,引出条13之上放置待焊接玻璃片,待焊接玻璃片与已焊接玻璃片重合,放置低温金属焊料,依照步骤2.2焊接待焊接玻璃片。待冷却后测试气密性,合格品作为半成品进入抽真空作业,不合格品需要补焊或回收。

3、抽真空:

将真空抽气系统的抽气针插穿抽气嘴2,开启真空抽气系统的真空泵抽气,到真空度稳定到指标范围停止,拔出抽气针。

上结构可见,本发明的真空玻璃不但免除了在玻璃表面开设抽气嘴,保持玻璃片的整体完整,抽真空后没有抽气嘴造成的内应力,而将抽气嘴设置到真空玻璃的端面,是真空玻璃可以反复抽真空,由于真空玻璃的分子渗透影响,真空玻璃的使用寿命较短,而玻璃表面抽气嘴和支撑点的设置造成损坏率高,导致真空玻璃的成本居高不下,一直是行业内尚未解决的问题,本发明可以在使用中反复抽真空,无限延长了真空玻璃的使用寿命,同时玻璃片本身不受到抽气嘴的影响,抗风抗压性能好。而且,本发明大为简化了真空玻璃的制作工艺,显著降低了制作成本。

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