钢化玻璃夹层玻璃工艺

钢化玻璃夹层玻璃工艺 Tempered glass 作者： 章建杰 张富强 钢化玻璃是将原片玻璃加热到接近玻璃软化温度，并将原片玻璃在加 热过程中产生的应力松驰和消除，然后进行淬冷，在一定的风压和时 间内，使玻璃 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面与内层形成一个温度差，当玻璃温度平衡后，即玻 璃表面形成压应力，内层形成张应力，两个均匀分布的力提高了玻璃 的强度，这种能改变玻璃特性的方法称为钢化。 温度玻璃加热、钢化曲线 690 C炉膛温度700 620 C钢化温度580 C600540 C玻璃的转变温度 温度差：170 C500 410 C400T表 300T内T内 200 T表100 时间 0 钢化时间加热时间冷却时间 钢化玻璃压应力、张应力的形成过程： 如图玻璃加热与冷却曲线所示。该图对钢化玻璃的热处理过 程，包括玻璃的加热钢化和冷却分别进行了形象的描述。 加热是玻璃钢化的第一步。加热有利于玻璃内的永久应力松弛， 由于玻璃是传热的不良体，在加热过程中玻璃表层温度就高于内 层，表层与内层会产生一定的温度差，表层受热膨胀就大于内层， 表层是在内层的阻碍下膨胀，而内层是在表层膨胀拉伸作用下膨 胀，所以玻璃表层产生压应力，而内层受到的是张应力。这也是 玻璃进入钢化炉时不会被炸裂的原因。 从加热曲线可以看出，玻璃表层获得热量的速度比其内层要快， 1 即玻璃表层的温度升高速度比其内层快。随着时间的延伸，玻璃 表层的温度达到并超过玻璃的转变温度时，玻璃的表层由脆性体 变为塑性体，不再膨胀；而内层与表层之间仍存有一定的温差， 内层继续膨胀，这时表层在内层的膨胀下产生张应力，内层产生 压应力，它们的大小与前期加热所产生的应力相等，但方向相反。 随着玻璃内外层温度的平衡，膨胀不再进行，应力随膨胀的消失 而消失。 这时玻璃已加热到620?— 640?的温度范围内——此温度范围为玻璃钢化的正常温度范围。玻璃加热结束。应迅速从加热炉 退出，要快速、均匀、对称、适当，使冷空气直接吹到玻璃表面， 以便将其淬冷。 由于玻璃表层的散热要比内层快的多，淬冷的目的就是使玻璃 的内外层产生170?C的温度差（即梯度），并保持此温差直到玻璃 内层的温度降到540?以下。如果此温差保持不够的话，玻璃的钢 化程度将不会达到钢化玻璃所要求的强度。玻璃中产生的内应力 取决于玻璃内层所产生的温度梯度，梯度的存在使内外层密度发 生变化，刚开始淬冷时玻璃表层处于暂时张应力状态，内层为暂 时压应力，当内层温度降至540?以下固化时，内层的收缩硬化受到外层先硬化的阻碍，内层产生张应力，而外层受到的是压应力。 淬冷后玻璃继续冷却，以达到合适的温度便于进一步的处理， 此时玻璃不会再增加钢化强度。因此，钢化玻璃的应力是通过加 热和冷却，使玻璃获得永久应力。 温度： 应力： ++ -- 2 玻璃厚度中心线玻璃厚度中心线 冷却状态+ 代表"压应力"；- 代表"张应力"加热状态 具有较高的机械强度：抗弯强度是普通玻璃的4—5倍，抗冲击强度是普通玻璃的5—8倍。由于原片玻璃板受荷载弯曲时，玻璃的表层 受到张应力，下表层受到压应力，玻璃的抗张强度较低，超过抗张强 度玻璃就破裂，所以原片玻璃的强度不高，如果荷载加在钢化玻璃上， 钢化玻璃表层压应力就增大，而所受的张应力比原片玻璃小，同时在 钢化玻璃中最大的张应力不象原片玻璃存在于表面上而移向玻璃板 中心，由于玻璃耐压强度比抗张强度几乎大10倍，所以钢化玻璃在同等荷载下不破裂，227g钢球2—3m自由落下冲击钢化玻璃不碎，而普 通玻璃1m就可能会破碎。 具有良好的热稳定性：钢化玻璃能承受的温度差为250—327?，而普通玻璃只能承受100?左右的温度差。当钢化玻璃受热膨胀时， 在其外层产生的暂时张应力被玻璃外层原存在的方向相反的压应力 所补偿，使其热稳定性大大提高。 2具有安全性能：一般情况下，钢化玻璃的张应力为40公斤/毫米， 2并存在于玻璃的内部。当内部张应为30-32公斤/毫米时，可以产 2生0.6米的断裂面，相当于把其粉碎到10毫米左右的颗粒。特殊原 因破碎时，形成的是无刀刃的小碎块，能避免或大大减轻对人体的 伤害。 1：钢化玻璃具有自爆的特性：“自爆”是钢化玻璃在无直接机械 外力作用下发生的自动性炸裂，前期自爆是因原片玻璃质量缺陷的影 响——加热、冷却不均使钢化应力分布不均匀，应力偏移，是造成前 期自爆的主要原因之一。后期“自爆”，多为玻璃中含有硫化镍（NiS） 结晶物，此结晶物体积膨胀率是2.38%，膨胀使玻璃受到巨大的相变 张应力是导致后期自爆的主要原因。 钢化玻璃的缺点： 2： 钢化后的玻璃不能再进行切割和加工，只能在钢化前就对玻璃进 3 行加工至需要的形状，再进行钢化处理。 3： 钢化玻璃强度虽然比普通玻璃强，但是钢化玻璃在温差变化大时 有自爆（自己破裂）的可能性，而普通玻璃不存在自爆的可能性。 生产钢化玻璃工艺有两种： 一种是将普通平板玻璃或浮法玻璃在特定工艺条件下，经淬火法 或风冷淬火法加工处理而成。 另一种是将普通平板玻璃或浮法玻璃通过离子交换方法，将玻璃 表面成分改变，使玻璃表面形成一层压应力层加工处理而成。 钢化玻璃具有抗冲击强度高(比普通平板玻璃高4～5倍)、抗弯强度大(比普通平板玻璃高5倍)、热稳定性好以及光洁、透明、等特点。 在遇超强冲击破坏时，碎片呈分散细小颗粒状，无尖锐棱角，故属于 安全玻璃。 1： 钢化玻璃按形状分为平面钢化玻璃和曲面钢化玻璃。 平面钢化玻璃厚度有3.2、3.5、4、5、6、8、10、12、15、19mm八种；曲面钢化玻璃厚度也有3.2、3.5、4、5、6mm等几种。但曲面(即弯钢化)钢化玻璃对每种厚度都有个最大的弧度限制。即平常所 说的R为曲率半径.现国产水平钢化只能加工R?1000mm产品，美国DB4钢化炉最小能加工曲率半径R=100mm的产品，但需要加工 50万的挤压成型模具来制造，不适合于小批量的产品开发。 2： 钢化玻璃按其外观分为：平钢化 ，弯钢化 。 4 由于钢化玻璃破碎后，碎片会破成均匀的小颗粒并且没有普遍玻璃 刀状的尖角，从而被称为安全玻璃而广泛用于汽车、室内装饰之中， 以及高楼层对外开窗户上。 一般普通玻璃破碎后锋利的刀状尖角很容易割伤小孩或者撞击 者，造成对人身的伤害。玻璃破碎后是变成小颗粒还是刀状这是钢化 玻璃与普通玻璃最主要区别方式。但在工程检验中，动不动采用这种 破坏性的检验无疑是不现实的。 那么怎么能知道自己买的究竟是不是钢化玻璃呢？ 这还得从钢化玻璃制造原理来分析，钢化玻璃是将普通退火玻璃 先切割成要求尺寸，然后加热到接近的软化点，再进行快速均匀的冷 却而得到。钢化处理后玻璃表面形成均匀压应力，而内部则形成张应 力，使玻璃的性能得以大幅度提高，抗拉度是后者的3倍以上，抗冲击力是后者的5倍以上。 也正是这个特点，应力特征成为鉴别真假钢化玻璃的重要标志， 那就是钢化玻璃可以透过偏振光片在玻璃的边部看到彩色条纹，而在 玻璃的面层观察，可以看到黑白相间的斑点。偏振光片可以在照相机 镜头或者眼镜中找到，观察时注意光源的调整，这样更容易观察。 钢化玻璃在无直接机械外力作用下发生的自动性炸裂叫做钢化玻 璃的自爆。自爆是钢化玻璃固有的特性之一。 产生片爆的原因很多，简单地归纳以下几种： 5 ?玻璃质量缺陷的影响 A．玻璃中有结石、杂质：玻璃中有杂质是钢化玻璃的薄弱点，也是 应力集中处。特别是结石若处在钢化玻璃的张应力区是导致炸裂的重 要因素。 结石存在于玻璃中，与玻璃体有着不同的膨胀系数。玻璃钢化后结石 周围裂纹区域的应力集中成倍地增加。当结石膨胀系数小于玻璃，结 石周围的切向应力处于受拉状态。伴随结石而存在的裂纹扩展极易发 生。 B．玻璃中含有硫化镍结晶物 硫化镍夹杂物一般以结晶的小球体存在，直径在0.1—2?。外表呈金属状，这些杂夹物是NI3S2，NI7S6和NI—XS，其中X=0—0.07。只有NI1—XS相是造成钢化玻璃自发炸碎的主要原因。 已知理论上的NIS在379。C时有一相变过程，从高温状态的a—NIS六方晶系转变为低温状态B—NI三方晶系过程中，伴随出现2.38%的体积膨胀。这一结构在室温时保存下来。如果以后玻璃受热就可能 迅速出现a—B态转变。如果这些杂物在钢化玻璃受张应力的内部， 则体积膨胀会引起自发炸裂。如果室温时存在a—NIS，经过数年、数月也会慢慢转变到B态，在这一相变过程中体积缓慢增大未必造 成内部破裂。 C．玻璃表面因加工过程或操作不当造成有划痕、炸口、深爆边等缺 陷，易造成应力集中或导致钢化玻璃自爆。 ?钢化玻璃中应力分布不均匀、偏移 6 玻璃在加热或冷却时沿玻璃厚度方向产生的温度梯度不均匀、不对 称。使钢化制品有自爆的趋向，有的在激冷时就产生“风爆”。如果张应力区偏移到制品的某一边或者偏移到表面则钢化玻璃形成自爆。 ?钢化程度的影响，实验证明，当钢化程度提高到1级/?时自爆数达20—25%。由此可见应力越大钢化程度越高，自爆量也越大。 钢化玻璃预处理 的基本 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 磨边原片的采购排版切裁(砂带/精细磨边) 丝网印刷钻孔清洗钢化加工车间 钢化车间 2008-9-12 7 作者： 张富强 章建杰 夹层玻璃是在两片或多片平板玻璃之间，嵌夹透明的塑料胶片，经加热、 加压、粘合而成复合玻璃制品。具有较高的耐光、耐热、耐湿和耐寒性，机械 强度也增大，尤其当受冲击破碎时，玻璃碎片被胶粘住，可保持原有的状态和 一定的可见度，不易伤人，如用作汽车风挡玻璃，尚能在一定时间内继续使用， 故称为安全玻璃。 玻璃中的胶片是采用聚乙烯醇缩丁醛（PVB）胶片。夹层玻璃不碎性比普通玻璃高7倍。其强度与温度阿有关，一般在20?时，夹层玻璃的强度最高，超过此温度，强度下降，在70?以上温度使用时，将出现气泡。在热的（温 度高于50?）和潮湿气候（相对湿度95～100%）下长期使用不产生可见的脱胶现象。 夹层玻璃的基片，早期采用5mm平板玻璃，以后降低厚度为3.5～4mm，现 在汽车玻璃采用1.8、2.0或2.5mm的薄玻璃，达到薄板化和轻易化的效果。生 产夹层玻璃一般采具有用高光学性能和机械性能的平板玻璃。玻璃透明度不小 于85%，应具有退火良好，厚度均匀，无波纹的优质平板玻璃。因为波纹不仅 会引起光畸变，而且对加压不利。夹层玻璃目前多采用浮法玻璃，因为浮法玻 璃能满足夹层玻璃的需求。 原片玻璃经检验后，按规定的尺寸和形状切割，用磨边机将尖锐的棱角磨 去，再经过洗涤机喷射40～45?的温水，用刷子擦洗去玻璃表面的污物，送入 烘干机烘干。如有黑边的玻璃，还需丝印、烘干。丝印决定产品的外观质量， 因此丝印室要求清洁无尘，温度在23?5?，相对湿度50?5%。经过洗涤、烘 干和丝印、烘干的玻璃在配片时，两片之间喷洒间隔剂（滑石粉、SiO2），避免 在玻璃热弯时两片玻璃粘连。喷粉时，在玻璃板表面上均匀地铺上一层粉。 对汽车风挡玻璃和其它需要弯曲形状的玻璃，还需进行热弯。玻璃的热弯， 主要是利用玻璃粘度随温度改变的特性以及表面张力与导热系数来进行的，玻 璃的热弯必须加热到一定的温度。由于玻璃的粘度随温度升高而减小，表面张 力随温度的升高而降低，同时，玻璃导热系数较小，所以能采取局部加热的方 法，在需要热弯的地方使之局部达到变形、软化。对于不同的玻璃（大小、厚 薄、球面深浅、弯曲度大小等），其热弯的 制度 关于办公室下班关闭电源制度矿山事故隐患举报和奖励制度制度下载人事管理制度doc盘点制度下载 是不相同的，在每一种具体热弯 的玻璃需要确定工艺参数、热弯的温度范围、各个操作工序的持续时间，模具 的温度等。玻璃的热弯是在热弯炉中进行的，其过程经过预热、烘弯和退火慢 冷快冷几个阶段中完成。弯形夹层玻璃的两片必须同时热弯，才能保证上下两 片玻璃弯曲弧度完全吻合一致。按制品的移动情况将玻璃热弯炉分为间歇式和 连续式两类。公司的热弯炉属连续式，往复炉、单室炉属间歇式。模具是重要 8 的热弯部件，为了热弯出良好的玻璃，模具必须是完整无损，表面光滑整洁。 1、预热 玻璃放在模具上时，要放平、放稳，模具在小车内与模具上的玻璃四周距模具 边缘的尺寸前后、左右要一致。在预热过程中尽量避免玻璃破裂。玻璃破裂的 原因有：1）预热前段加热过快；2）在模具连接缝处未垫纸；3）重锤过重；4） 模具不光滑；5）玻璃磨边不好（有爆边）。玻璃在400?以下要缓慢加热，特别是厚的玻璃。 2、热弯 当玻璃加热到变应点470?以上，随着温度的升高，玻璃开始逐渐变形、软 化，温度达到550～640?时，玻璃依靠自重沉入底部的模具上，与弯曲的底模 形状吻合，从而达到弯曲的目的。在烘弯阶段加温速度相应放慢，以保证玻璃 与模具形状吻合，而不至于玻璃烧深或掉模。 3、退火 玻璃在热弯过程中，经受激烈的、不均匀的温度变化时，将产生热应力。主 要原因是，玻璃是传热的不良体，表层加热较快，而内层较慢，出现较大的温 度梯度，梯度越大，产生的热应力就越大。这种热应力能降低制品的强度和热 稳定性。若不经退火令其自然冷却，很可能在成形后的冷却、存放以及机械加 工的过程中自行破裂（自裂）。退火就是消除或减少玻璃中热应力至允许值的热 处理过程。玻璃的退火有四个阶段：一、加热；二、保温；三、慢冷；四、快 冷。保温阶段：主要目的是消除快速加热时产生的温度梯度，并消除玻璃制品 所固有的内应力，这阶段的主要参数就是退火温度和在此温度下的保温时间。 慢冷阶段：在玻璃中原有应力消除后，必须防止在降温过程中由于温度梯度而 产生新的应力，这主要靠正确地制定并严格地控制玻璃在退火温度范围的冷却 制度来实现的。快冷阶段：是从应变温度（470?）到室温这段温度区间。在此 阶段内，只能引起暂时应力，在保证玻璃制品不致因热应力而破坏的前提下， 可以尽快冷却玻璃制品。 玻璃的退火一般是通过粘滞流动和弹性恢复来消除玻璃中的应力。平板玻 璃的最高退火温度（退火上限温度）为550～570?。实际上，一般采用的退火温度都比最高温度低20～30?，低于最高退火温度50～150?是最低温度（退火下限温度）。玻璃在退火上限温度下，经过三分钟能消除应力95%，而在退火下限温度下经过三分钟只能消除应力5%。热弯后的玻璃在低于应变温度470? 以下才可进入快冷阶段，否则会产生新的应力，导致玻璃出炉后破裂。 在玻璃退火的过程中，对黑边、球面深、弯曲度大、厚、大的玻璃在保证 其退火保温时间三分钟的前提下，适当地延长退火保温的时间。象齐星5+5+5 厚度的CZL2大、小吨位顶窗玻璃，单片玻璃生产从加热、成型到退火、冷却需 要3个多小时的时间来完成。 热弯的半成品叠片从热弯模具上取下来，用检验模进行检验测量，然后分 组放在‘L’形架上。 9 胶片采用聚乙烯醇缩丁醛（PVB）是聚乙烯醇与丁醛作用生成的高分子化合 物，含有65～78%的聚乙烯醇缩丁醛，32～19%的聚乙烯醇和不大于3%的聚醋酸乙烯酯。PVB具有良好的光学指标：透明、无色、耐热、耐光、耐寒、耐湿、 粘结性能好，机械强度高。厚度有1.52mm、0.76mm和0.45.0.38mm四种，汽车玻璃用0.76mm的胶片。PVB胶片的吸水率与空气的相对湿度近似线形关系，空 气的相对湿度越大，PVB胶片的吸水率越高；而PVB与玻璃的粘结力则与其含水率成反比，即含水率越高，PVB与玻璃的粘结力越小。PVB应避免暴露在相对湿度大的地方；不用时，用防水袋密封，储藏室注意清洁，推荐的存放温度为 2～10?。一般汽车风挡玻璃使用PVB膜的含水率在0.3～0.6%范围内，此时胶片与玻璃粘结的比较紧，含水量过高，粘结性能降低。PVB胶片切割成所需形状，在切割之前，根据玻璃的实际规格和中高确定是否该拉伸。 1、合片室环境要求 1）合片室要保证密封性，合片室与清粉处的隔门及合片室通向室外的门必须有 一道空气沐浴房并全部关闭。在合片室内空气是正压。 2）合片室温度控制在18～23?，相对湿度控制在RH20-25%范围内。 3）合片室空气应保持清洁无尘洁净度要求达带10万级，地面和设备表面手擦无灰尘。 4）进入合片室前，工人应将白色工作衣，工作帽穿戴整齐，清尘后方可进入。 5）合片室工人正常生产时，应在严密监控温度和相对度湿度不超过标准的情况 下进行，合片室严禁闲杂人员入内。 2、清粉、清洗 1）用擦布将两片玻璃间的硅粉清扫干净。 2）用涤凉布擦拭两片玻璃表面，将粉尘清除干净。 3）清粉后用热水（38～40?）清洗干净，送入合片室前烘干。 4）对弯曲度大的玻璃，用干净无尘的涤凉布沾酒精细擦，使玻璃表面彻底无尘， 光亮洁净，送入合片室。 3、合片 半成品玻璃进入合片位置后，人工进行合片，合片后对玻璃和胶片质量进行补 充检查。 1）首先检查两片玻璃的外观质量，合格后在第一片玻璃上铺胶片，胶片必须自 然铺平，不能拉伸。 2）放上另一片玻璃，放时注意两片玻璃上下对齐，叠差不超过标准规定。然后 定形存放12个小时。 合片后，进行冷、热抽真空处理。割去四周多余的胶片，这时应注意割胶片的 10 刀片应有一定的倾斜度，使四周均留有1～2mm宽的胶片，然后套入真空环，以除去玻璃和胶片之间的空气，使之不会产生残留空气而生产气泡，同时使玻璃 和胶片初片粘合在一起，以便压合时各层之间不致产生错动现象，且水份不会 再渗入叠片玻璃内部。 预压有真空法和辊压法两种，公司现采用真空法。真空法是将合片后的玻 璃套入合适的真空环，加热到90?左右，真空度可达-0.085MPa。玻璃套真空 环后，接通真空分配系统，上片、卸片及各部分管道接通后，由工人进行操作。 真空处理末端，工人中断真空系统，拿下真空环，将玻璃放在高压台车上。 经预压的合片玻璃，基本上已胶合，但仍有一部分气体在预压时的压力和 温度下还不能被完全排出。胶片和玻璃之间胶合的牢度还不够强，必须施加较 大而均匀的压力，并加热到胶片软化所需的温度，才能将叠片中的气体完全排 出。压合是在高压釜中进行的，利用气体或液体作加压介质，对预压的玻璃施 加较高的压力，一般压力为1～1.5 MPa（本公司为0.9～1.2 MPa），温度为120～ 145?（本公司为100～120?）。使胶片完全软化而粘结。PVB胶片和玻璃胶结的原理，主要是由于PVB中的OH与玻璃表面的悬挂氢键结合而具有粘接力，如 下式所示： — CH2 — CH — CH2 — OH O — O — Si — O — 高压釜操作工艺： 1）预热预压好的半成品码好上车入釜，按关门按钮，此时注意门的正确位置， 锁紧，落入槽内，点动关门，限位开关压合，按锁紧开关，锁门动作完成，关 好机械紧固杆。 2）闭合启动开关，此时高压釜的整个工艺过程按预热—加压—恒温恒压—冷却 —放气，手动循环完成。 3）整个工艺过程完毕后，断开开关，打开机械紧固杆，释放存留的余压，按开 锁按钮，直至锁完全打开，门体制转动为止。 4）门打开后，台车沿轨道推出高压釜，对玻璃进行检验。若有气泡，进行码车 二次重压。 胶片的存储方法： 在各层胶片之间放置PE膜以防止表面粘结，有PE膜密封包装下可在常温干燥的房间里存储三年不变质，存储温度8-30?，开封后的胶片应存储在有条件控 11 制的房间里，放置温度18-23?，相对湿度20-30％，使用过程中胶片最佳的含水率0.45％。 原片玻璃的切割、清洗及加工 为了保证最终产品的质量，在准备玻璃片时应注意以下几点： 在夹胶玻璃的生产过程中，玻璃切割刀口一定要好，玻璃边部微小的裂痕将 会导致合片过程的破裂。 磨边质量要求控制边部的小爆边，经磨边的玻璃，须经洗片机进行清洗，清 洗水要经过软化处理软化水?20us,最好能达到?5us,以为水的品质及玻璃的清洁度会影响PVB的粘性。 如最初阶段清洗玻璃时使用清洁剂，最初阶段必须使用软化水清洗，然后用 强力并经过虑的热风进行吹干，为防止水底集中在玻璃的后部，建议使用一定角 度的喷嘴，清洗后的清洁干燥的玻璃应尽快使用，但玻璃的温度不应超过25-30 度，以免玻璃与胶片粘连。 胶片覆盖在玻璃前，必须清除玻璃上的残留物质，如；滑石粉残留物未清洗 干净，则对夹层玻璃的品质会构成严重的影响，故必须使用全自动清洗机，真空 机，或人工将残留物清除干净。 气泡 12