高溫玻璃的生產(chǎn)工藝--熱彎原理
作者:奧固鴻已有:N多人關(guān)注
利用玻璃的熱塑性，將玻璃加熱至玻璃化溫度以上50℃左右，施以外力，使玻璃彎曲變形成所需的形狀，而后經(jīng)過退火、冷卻，制成成品的過程稱為玻璃的彎曲。
在研究玻璃的熱學(xué)特性時，通過玻璃的膨脹系數(shù)測定實(shí)驗(yàn)，可以得到如圖的曲型膨脹曲線。
在圖中溫度T1（玻璃應(yīng)變點(diǎn)或玻璃退火溫度下限，η=1013.6Pa·s）以前，玻璃處于彈性膨脹階段，玻璃在加熱或冷卻過程中只發(fā)生微米級不可恢復(fù)的變形，一般仍認(rèn)為是彈性變形。T1~Tg(熱膨脹退火溫度、軟化溫度或脆性溫度，η=1012Pa·s)之間，玻璃處在塑彈性階段；Tg~Tf（熱膨脹軟化溫度η=1010Pa·s)之間，玻璃處在塑性變形階段。尤其是Td（熱膨脹開始變形溫度η=1010Pa·s)~Tf之間，在這一階段玻璃的變形是不可恢復(fù)的。利用玻璃的這一特點(diǎn)，將平板玻璃切割成要求曲面的平面展開形狀尺寸，并放在特定形狀的模具上，玻璃加熱至Td~Tf溫度范圍，依靠重力或外加力于玻璃板上，使其變形至要求的形狀。隨后將玻璃按照玻璃退火工藝曲線將至室溫。
玻璃的熱彎生產(chǎn)過程分連續(xù)式和間歇式兩種。視生產(chǎn)量和具體工藝要求而定。
連續(xù)式一般采用隧道窯的形式。玻璃放置在帶有行走機(jī)構(gòu)的模具上，依次經(jīng)過預(yù)熱區(qū)段、成形區(qū)段、退火區(qū)段、冷卻區(qū)段、取片區(qū)段。每一區(qū)段依據(jù)玻璃熱性能的不同，設(shè)置不同的溫度制度和保持時間。溫度制度和保持時間可以通過實(shí)驗(yàn)或相近玻璃的熱彎經(jīng)驗(yàn)來確定。對于常用的浮法玻璃的熱彎，一般采用下表所示的工藝制度進(jìn)行生產(chǎn)。
| 區(qū)段 |
放片 |
預(yù)熱 |
成形 |
退火 |
冷卻區(qū) |
取片 |
| 溫度/℃ |
<50 |
<600 |
700~750 |
540~570 |
<500 |
<70 |
間歇式一般采用一加熱、兩冷卻的雙工位玻璃熱彎爐。工藝過程遵從浮法玻璃熱彎工藝制度。在玻璃熱彎工藝出現(xiàn)的早期，曾經(jīng)采用單窯間歇生產(chǎn)方式。將切割好的一批半成品玻璃片（最多10片）疊放在模具上，片與片之間灑上隔離劑，置入窯中，封閉窯門，將玻璃從室溫升溫至熱彎溫度后，停止加熱，玻璃隨爐一同冷卻（兼作退火）至室溫。每生產(chǎn)周期大約需要24h。這種形式的生產(chǎn)工藝，由于產(chǎn)量小，玻璃表面質(zhì)量較差（多有表面麻點(diǎn)，上下間隔較遠(yuǎn)的玻璃形狀吻合度差），已較少使用。
高溫玻璃的加工熱彎設(shè)備按照加熱方式的不同，有電熱彎爐、明焰熱彎爐、隔焰熱彎爐。按照制品生產(chǎn)過程中運(yùn)動方式不同，又可分為間歇式和連續(xù)式兩種類型。
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