钢化玻璃生产工艺过程及工艺要点

【中国玻璃网】钢化玻璃就是安全玻璃的一种,又称为淬火玻璃。通常使用化学或物理方法,在玻璃表面形成压应力,玻璃承载外力时,首先抵消表层应力,从而提高了承载能力,玻璃强度较普通平板玻璃大大提高。

钢化玻璃按照钢化方法可分为物理钢化玻璃与化学钢化玻璃,按照钢化程度可分为全钢化玻璃、半钢化玻璃与区域钢化玻璃三种。

钢化玻璃生产工艺过程:

生产钢化玻璃的物理钢化方法有风冷钢化、液冷钢化与微粒钢化等多种,其中最常用的就是风冷钢化、物理钢化就是把玻璃加热到低于软化温度后进行均匀的快速冷却,玻璃外部因迅速冷却而固化、而内部冷却较慢。当内部继续收缩时使玻璃表面产生压应力,而内部为张应力,从而提高了玻璃强度与耐热冲击性。物理钢化的主要设备就是钢化炉,它由加热与淬冷两部分组成,按玻璃的输送方式又分为水平钢化炉与垂直钢化炉两种。钢化玻璃的生产工艺流程如下:玻璃原片准备一切裁、钻孔、打槽、磨边一洗涤、干燥一电炉加热一风栅淬冷一成品检验

(1)垂直钢化法垂直钢化法采用夹钳吊挂平板玻璃加热与吹风进行淬火,就是最早使用的一种淬火方法。垂直钢化生产线主要由加热炉、压弯装置与钢化风栅三部分组成。经过原片准备、加工、洗涤、干燥与半成品检验等预处理的玻璃,用耐热钢夹钳钳住送入电加热炉中进行加热。

当玻璃加热到需要温度后,快速移至风栅中进行淬冷。在钢化风栅中用压缩空气均匀、迅速地喷吹玻璃的两个表面,使玻璃急剧冷却。在玻璃的冷却过程中,玻璃的内层与表层之间产生很大的温度梯度,因而在玻璃表面层产生压应力,内层产生拉应力,从而提高玻璃的机械强度与耐热冲击性。淬冷后的玻璃从风栅中移出并去除夹具,经检验后包装入库。

使用垂直法生产曲面钢化玻璃,有一步法与二步法两种。二步法就是在钢化

加热炉与钢化风栅之间,设有一个由前、后模组成的压弯装置。当玻璃在加热炉内加热到接近软化温度时迅速移入压弯装置中,被压弯装置弯曲成所需的曲面,然后经淬冷获得曲面钢化玻璃产品。一步法时,钢化风栅与压弯模具用对接的方式结成一体,玻璃的弯曲与淬冷在同一工位完成。

垂直钢化法的优点就是投资少、成本低廉、操作简单,仍就是一种可行的钢化方法。其缺点就是生产率低,产品存在着不可避免的夹痕缺陷,玻璃加热时出现拉长、弯曲或翘曲;吊挂上片、卸片由人工操作,劳动强度大,费工费时,不易实现生产自动化,产量较低;并且受夹钳夹持力的限制,玻璃规格不能过大。

(2)水平钢化法水平钢化法就是使玻璃水平通过加热炉加热,然后经淬冷而使玻璃获得增强的一种工艺。水平钢化法生产钢化玻璃的设备有气垫钢化炉与水平辊道钢化炉两种。

a.气垫钢化法气垫钢化法就是指玻璃板由加热气体或燃烧产物构成的气垫支承,在加热炉内加热到接近软化温度,由输送机构快速送入双面气垫冷却装置,用压缩空气垫对玻璃进行急剧均匀冷却,再由辊道输送机将钢化好的成品玻璃送出。生产弯钢化玻璃时,主要靠喷嘴布置形式的变化,使玻璃在加热过程中逐渐达到所需的曲面,再吹风淬火。

气垫钢化法由于玻璃加热时受气垫层均匀支承,表面损伤变形小,无夹钳印痕,不因钢化处理而在玻璃上增加新的缺陷,产品质量较高。由于气垫钢化冷却设备的冷却能力大,可以钢化3mm厚的薄玻璃,其强度能达到垂直钢化法钢化5ram 玻璃的数值。由于在淬火过程中玻璃实际上不与任何固体物件接触,因此生产出来的钢化玻璃具有最佳的质量。此外,该法也能生产单曲面的弯钢化玻璃,并易于实现生产过程的机械化与自动化。但气垫钢化设备投资较大,生产的玻璃规格、形状尺寸受到一定限制,运行与操作技术要求严格,只能生产形状简单、对称形的曲面钢化玻璃。

b.水平辊道钢化法水平辊道钢化法就是目前世界上使用最普遍的一种玻璃淬火方法。它通过水平辊道输送玻璃,进行加热与吹风淬火。它既可生产大规格

建筑用平钢化玻璃,又可以生产汽车用圆柱面弯钢化玻璃。钢化机组主要由上片台、电加热炉、弯钢化区、平钢化区、卸片台、风系统及电气控制系统等组成

生产弯钢化玻璃有重力弯曲法与模压弯曲法两种方法。重力弯曲法生产曲面钢化玻璃主要靠辊道布置形式的逐渐变化,使玻璃在加热过程中在自身重力的作用下逐渐达到所需的曲面,再吹风淬火。模鹾弯曲法生产曲面钢化玻璃的水平辊道生产线上,设加热区、压弯区与淬冷区。玻璃板按通常方法在加热炉内加热到软化温度后,快速移到压弯区。在压弯区设有一个压弯模具,该模具由一个能上下移动的下模与一个固定的上模接触,将玻璃压成预定的弯曲度。弯曲后的玻璃板输送到淬冷区进行淬冷,淬冷后成品经检验入库。

水平辊道法具有生产率高、产品种类多、加工范围广等优点。它能钢化3～19mm厚度范围内的各种无色、茶色、压花、釉面、喷涂、镀膜等平板玻璃,产品规格全,目前最大规格为6m×3m,最小规格为0.3m×0.1m;淬火质量好,操作方便,装、卸片容易,劳动生产率高。但就是,这种方法生产的钢化玻璃,表面质量受传送辊道的影响较大。若辊道表面粗糙、弯曲变形、表面损坏或辊距大小不等,容易使钢化玻璃产生印痕或弯曲。目前广泛使用石英陶瓷辊道,使用寿命长,蓄热量多,炉温稳定等优点。并且通过二氧化硫导入系统,润滑、保护石英辊,防止在玻璃上形成辊印。

用计算机控制玻璃整个钢化系统,可以根据玻璃长度设定步进长度,跟踪玻璃长度自动调节玻璃在炉中的往复行程与周期;温度自动补偿功能能够加快加热速度,缩短待炉时间,防止玻璃缺陷;根据玻璃厚度合理配置风机及变频调速装置,达到节能目的,降低生产费用;上、下风栅按设定比例的风量自动调节功能;生产不同厚度玻璃时,风栅开度按设定值自动调节;钢化不同品种与规格的玻璃时,工艺参数以订单形式输入计算机,随时调用,可缩短非生产时间,提高成品率。

(3)液冷钢化与微粒钢化液冷钢化与风冷钢化的区别就是用液体代替空气对加热后的玻璃进行淬冷。由于液体的比热容与传热系数比空气大得多,所以冷却强度大。液冷钢化的介质温度一般为200～250℃,钢化时间随制品厚度的增加而增加。微粒钢化就是玻璃在远红外加热炉中加热到接近软化温度后,于流化床中