一种平板玻璃热弯加工的方法
阅读说明：本技术 一种平板玻璃热弯加工的方法 (Method for hot bending plate glass ) 是由 刘永生 黄勇祥 郑建万 支金梁 傅志敏 于 2021-03-09 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种平板玻璃热弯加工的方法,先将平板玻璃清洗去除杂质和油污,固定在治具中,使玻璃弯曲成预定的形状；然后对治具及玻璃进行预热处理,再将其放入钢化盐浴中进行钢化处理,钢化处理的同时进行完成热弯定型；最后对治具及玻璃进行退火处理,完成平板玻璃的热弯及钢化加工。常规的热弯是单独的一道工序,需要将玻璃加热到软化点,再将玻璃形成既定形状。本发明在对玻璃进行钢化作业时完成热弯加工,提高了生产效率和热能利用率,降低了能源消耗。(The invention discloses a method for hot bending plate glass, which comprises the steps of cleaning plate glass to remove impurities and oil stains, fixing the plate glass in a jig, and bending the glass into a preset shape; then, preheating the jig and the glass, and then putting the jig and the glass into a toughening salt bath for toughening treatment, wherein the toughening treatment is carried out while the hot bending and shaping are completed; and finally, annealing the jig and the glass to finish the hot bending and tempering of the flat glass. Conventional hot bending is a single process step that requires heating the glass to a softening point and then forming the glass into a desired shape. The invention finishes the hot bending processing when the glass is toughened, improves the production efficiency and the heat energy utilization rate and reduces the energy consumption.)
技术领域
本发明涉及玻璃制备技术领域，具体涉及一种平板玻璃热弯加工的方法。
背景技术
现有的常规玻璃热弯工艺，需要将玻璃加热到较高的温度，使玻璃软化，再利用玻璃自身重力或热弯治具施加外力，使玻璃达到预先设计的外形，成型后的热弯玻璃再慢慢冷却，释放残余的应力，使之成为稳定曲面玻璃。热弯制程是一道独立的工序，常规产品往往后面还要再做一道钢化。玻璃软化温度一般在600℃左右，现有热弯一般要加热到此温度进行热弯加工，从玻璃预热到热弯加工再到玻璃退火，一般要在2.5小时以上，能源消耗非常大，热能利用率很低；生产效率也很低，2.5小时完成一炉产品的热弯加工，而后还需要再经过4-8小时的玻璃钢化加工。
另外也有玻璃的弯曲加工通过采用两次钢化和一次镀膜加工完成，两次钢化时间至少需要8小时以上，另外还要增加一道镀膜工序，从产品流程上来看，多了两道工序，加工周期长，生产效率低，产品良率也会有所下降。该方案加工形成的曲面玻璃，是通过在玻璃二次钢化是两个面的应力差来实现的，两个面应力存在较大的差异，牺牲了强化玻璃的一定的性能，玻璃在后续加工和使用过程中容易破损。
发明内容
本发明提供一种平板玻璃热弯加工的方法，利用在对玻璃进行钢化作业时完成玻璃热弯加工，通过将玻璃装在固定的治具里，使玻璃形成预定的弯曲形状，在对玻璃进行化学钢化作业时，同时完成玻璃的弯曲加工，在退火过程中，稳定其弯曲的形状。
本发明的技术方案是，一种平板玻璃热弯加工的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将平板玻璃清洗去除杂质和油污，固定在治具中，使玻璃弯曲成预定的形状；
S2、对治具及玻璃进行预热处理，然后将其放入钢化盐浴中进行钢化处理，钢化处理的同时进行完成热弯定型；
S3、对治具及玻璃进行退火处理，完成平板玻璃的热弯及钢化加工。
进一步地，S1中平板玻璃的厚度在0.2～1.8mm；预定的弯曲角度在3～40°。
进一步地，S2中预热温度为350～420℃,时间为1～3h。
进一步地，S2中钢化温度为380～450℃，时间为1～8℃；钢化盐浴为钾离子的盐熔熔液。
进一步地，S3中退火处理时，温度为250～400℃，时间为0-60分钟。
进一步地，所述治具为框架结构，材质为铝合金，其两侧设有用于固定玻璃两端的卡槽，卡槽竖直设置；一套治具内重复设有多组卡槽结构。
进一步地，所述治具内卡槽的开口距离为5-15mm，相邻两组卡槽的距离控制在20-35mm。
本发明具有以下有益效果：
本发明相比传统的热弯、钢化退热工艺，通过采用治具，可以省略热弯步骤，在钢化之前利用治具使其形成一定的弯曲弧度，直接进行钢化处理，钢化的同时利用钢化盐浴对弯曲的玻璃达到一定的定型效果，通过退火进一步强化热弯后的定型效果，完成玻璃的热弯和钢化加工处理。本发明将两道非常复杂和耗时高的工序整合在一道工序内完成，既能满足产品的钢化要求，又能达到玻璃热弯成型的效果；同时产品加工流程减少，提高了产品良率。
本发明提供的方法，尤其适用于单一弯曲形状的热弯加工，将热弯和钢化两道制程整合到一道制程，在钢化加工的同时完成玻璃单一热弯的加工，相对于传统工艺，本方案极大的优化了生产流程，生产效率至少提高50％。其次玻璃钢化温度一般在420℃左右，不需要达到更高玻璃的软化温度，也不需要进行二次钢化，能源消耗至少降低了50％；再次，热弯和钢化在同一个热炉内同时进行，提高了热能的利用率。另外产品正反面强度一致，没有存在应力差，保证了产品性能。而且在玻璃钢化工序完成玻璃的热弯加工，只需一道钢化工序，也不需要加镀膜层。
附图说明
图1是实施例1平板玻璃固定在治具里的俯视结构图。
图2是热弯后玻璃的俯视图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。
在对玻璃进行热弯处理时，不同的厚度的玻璃，其最大可弯曲的角度存在差别，具体如下表1所示
玻璃基板厚度
0.2～0.25mm
0.33～0.4mm
0.5～0.55mm
0.7mm
1.1mm
1.3mm
1.8mm
最大可弯曲角度
40°
35°
30°
15°
10°
5°
3°
表1
实施例1：
平板玻璃厚度0.7mm，需要弯曲的角度为10°。
具体处理步骤是：先对平板玻璃进行清洗，除去玻璃表面颗粒杂质及油污等，再将玻璃固定在专用治具里，如图1所示，治具两边设计有卡槽，将玻璃两边卡在治具两侧卡槽里，防止玻璃滑动和前后玻璃产品间的擦伤。卡槽的间距5mm，相邻两组卡槽的距离控制20mm，确保钢化充分和片与片之间弯曲一致。
治具两侧的间距表示为D，玻璃的宽度表示为L,治具两侧的间距设计为可调，具体是通过调整治具的间距固定螺丝，将治具两侧间距调到要求的值后，紧固螺丝固定治具间距。调整D的尺寸为437.2mm，精确控制玻璃达到预定的弯曲弧度。通过调整D的不同的值，在一定范围内达到玻璃的弯曲度连续可调，满足不同的客户需求。
一套治具设计多组重复单元，可以同时装入20片玻璃，实现一次完成20片的玻璃钢化和弯曲加工。多套治具重复循环使用，可以实现连续生产。玻璃装入治具后，将整治具玻璃吊装到预热炉进行预热处理，在400℃处理1h，达到工艺处理时间后，再将整治具玻璃浸泡在钢化盐炉里进行钢化处理，同时也进行玻璃热弯处理，温度440℃、时间4h，具体钢化盐浴为KNO3熔熔液，完成钢化热弯加工后，再将整治具玻璃从盐炉里吊出，吊装到退火炉里进行退火处理，温度350℃，处理时间1h，释放玻璃内部应力，完成钢化和热弯后加工。热弯定型的玻璃如图2所示。
根据曲面产品要求，弯曲角度为10°±0.25°判定为合格；FSM-6000LE应力仪器测量钢化产品应力≧500Mpa。得到的热弯玻璃符合上述要求。
实施例2：
平板玻璃厚度0.7mm，需要弯曲的角度为15°。
S1、将平板玻璃清洗去除杂质和油污，固定在治具中，使玻璃弯曲成预定的形状，已玻璃宽度为450mm的产品为例，调整治具宽度D为429.7mm；
S2、对治具及玻璃进行预热处理，预热温度为400℃，时间为1h，然后将其放入钢化KNO3熔盐浴中进行钢化处理，钢化处理温度为440℃，时间为4h；钢化的同时进行完成热弯定型；
S3、对治具及玻璃进行退火处理，温度350℃，处理时间1h，完成平板玻璃的热弯及钢化加工。
根据曲面产品要求，弯曲角度为15°±0.25°判定为合格；FSM-6000LE应力仪器测量钢化产品应力≧500Mpa；得到的热弯玻璃符合上述要求。
实施例3：
平板玻璃厚度0.25mm，需要弯曲的角度为40°。
S1、将平板玻璃清洗去除杂质和油污，固定在治具中，使玻璃弯曲成预定的形状，调整治具宽度D为317.4mm；
S2、对治具及玻璃进行预热处理，预热温度为360℃，时间为2h，然后将其放入钢化KNO3熔盐浴中进行钢化处理，钢化处理温度为420℃，时间为2h；钢化的同时进行完成热弯定型；
S3、对治具及玻璃进行退火处理，温度390℃，处理时间45m，完成平板玻璃的热弯及钢化加工。
根据曲面产品要求，弯曲角度为40°±0.5°判定为合格；FSM-6000LE应力仪器测量钢化产品应力≧550Mpa得到的热弯玻璃符合上述要求。
实施例4：
平板玻璃厚度1.5mm，需要弯曲的角度为3°。
S1、将平板玻璃清洗去除杂质和油污，固定在治具中，使玻璃弯曲成预定的形状，调整治具宽度D为446.7mm；
S2、对治具及玻璃进行预热处理，预热温度为390℃，时间为1h，然后将其放入钢化KNO3熔盐浴中进行钢化处理，钢化处理温度为450℃，时间为5h；钢化的同时进行完成热弯定型；
S3、对治具及玻璃进行退火处理，温度400℃，处理时间1h，完成平板玻璃的热弯及钢化加工。
根据曲面产品要求，弯曲角度为3°±0.1°判定为合格；FSM-6000LE应力仪器测量钢化产品应力≧500Mpa，得到的热弯玻璃符合上述要求。
本发明将两道非常复杂和耗时高的工序整合在一道工序内完成，既能满足产品的钢化要求，又能达到玻璃热弯成型的效果；同时产品加工流程减少，提高了产品良率。本方法满足产品要求的同时大大提升了生产效率，降低了能量消耗。
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