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热弯钢化玻璃生产技术及加工工艺

将平板玻璃在高温下加热到接近软化点立刻弯曲成形,然后急剧均匀冷却,所得的玻璃 称为弯钢化玻璃。弯钢化玻璃具有一定的抗冲击强度、抗弯强度及一定的耐温度急变性。即 使破碎,因碎片颗粒小,不带锐角,不易伤人,具有一定的安全性,是一种安全玻璃。可用 于各种车辆、飞机、船舶,也可用于高层建筑,如大型圆弧全景安全玻璃、幕墙玻璃以及抗 震厂房安全玻璃、玻璃洁具(玻璃面盆)、玻璃灯罩等。

①垂直钢化一步法为了避免在更换工序时将玻璃多次移动,1966年美国发明了垂直 吊挂钢化一步法。就是把热玻璃放在两个实心模具上压弯,其模具本身就是一对风栅,压 模、风栅为同一设备。模具与玻璃接触的表面上覆盖有隔热材料,以减少压弯时玻璃表面的 热损耗,并防止在压合过程中造成玻璃表面损伤。由加热炉出来的玻璃被迅速送入压模中的 指定位置压合成形。一般压合两次,所需时间总共3〜4s,第一次压合后停留0。5〜ls,再 进行第二次压合。压合压力为250kPa。然后模具水平分开到合适距离,通过模具表面的喷 气孔立即喷射高压冷空气,对玻璃进行钢化。

②垂直钢化两步法即压模、风栅为两套设备。垂直吊挂钢化两步法是在立式钢化加 热炉和立式风栅之间加入一道压弯工序,压模的阴模是一个由边长10mm的不锈方钢制作 的弧形框架,阳模是用整块金属板制作的形状、弯曲度均与钢化玻璃成品相适应的模板,两 块模具均由支撑调节杆焊成压模并固定在压机上。阴模上平整地缠裹玻璃布,阳模与玻璃接 触面贴上玻璃布,以防止压合过程中造成玻璃表面损伤。加热后的玻璃迅速进入立式阳模和 立式阴模之间压弯成形,然后立即移入淬冷工序淬冷。

两步法采用的是由若干个分风箱组成的整体风栅,上面根据生产线规模大小装有若干内 孔为锥形的橡胶喷嘴。按照弯钢化玻璃的不同形状调整分风箱角度,使风栅形状与玻璃形状 相吻合。经压合的玻璃进入风栅中指定位置后,两风栅立刻合至吹风位置,开始吹风淬冷, 冷却结束,风栅打开。为了保证整片玻璃在吹风时得到均匀冷却,按玻璃弯曲弧度调整风栅 表面的橡胶喷嘴长度,使由喷嘴头部形成的曲面形状与玻璃产品的形状尽可能一致,以保证 每个喷嘴到玻璃表面的距离相同。使用橡胶喷嘴的目的:一是让热气流由各喷嘴间逸出,以减少热气流扰动对玻璃钢化的影响;二是避免风栅调整不当造成喷嘴与热玻璃接触导致玻璃 表面损伤。

根据成品玻璃与检验模的吻合情况来逐步调整压模拉杆,直至符合标准要求。

由于在两种压合方法中冷却风栅的喷嘴结构不同以及其他原因,成形后玻璃的“回弹” 现象不同:一步法玻璃压合后,当时吻合度合格,淬冷定型后玻璃会更弯;而两步法成形的 弯钢化玻璃的“回弹”方向与一步法相反,玻璃会直一些。故采用一步法生产时要把模具的 曲率半径调大一些,即平一些,而采用两步法生产时压模形状要调过头一些,即更弯一些, 这样才能保证成品玻璃与检验模的吻合度相配。具体调整幅度视实际经验确定。

③玻璃冷却玻璃压合结束后立即进行均匀急剧的冷却,冷却方式有水冷、风冷及其 他介质冷却(薄玻璃钢化用),目前我国应用的主要是风冷。一步法采用的是在压模上钻 多3〜4mm孔,孔距20〜30mm,数量一般为3000〜4000个,视风栅的有效面积大小而定。 压模接通风管,在孔与孔之间的间隙上贴上长方形石棉纸,目的是压合过程中避免在玻璃表 面产生压痕。

对厚度5mm的玻璃来说,冷却风压应在5.5〜6. OkPa之间;冷却时间在90〜150s的范 围内;喷嘴间距为90〜110mm;喷嘴吹出口直径为灼〜4mm;风栅的摆动频率110〜140次/ min,摆动行程20〜25mm;风栅圆运动的转速在50〜70r/min的范围内可调。

④垂直吊挂法特点采用夹钳吊挂玻璃,使玻璃保持垂直,在立式钢化加热炉内加热 后由输送装置送入立式风栅压弯、淬冷;缺陷是容易在玻璃上造成印痕。

传统垂直钢化工艺生产出来的玻璃常常出现变形,这种变形对钢化玻璃的性能会造成非 常不利的影响。垂直钢化工艺不仅会在玻璃上留下钩印,而且玻璃的平整度也差,尤其会在玻璃上产生各向异性的光折射(由应力引起的双折射)。垂直钢化工艺中的一些实际问题: 如高温劳动强度大、原片利用不经济、需要人工吊挂和卸片等,促进了水平钢化工艺的研制和发展。

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