密封槽封邊玻璃焊接有安裝孔的凸面真空玻璃的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及玻璃深加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種密封槽封邊玻璃焊接有安裝孔的凸面真空玻璃及其制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]真空玻璃作為一種最具節(jié)能潛力的新型玻璃，經(jīng)過(guò)十幾年的研究和發(fā)展，現(xiàn)已實(shí)現(xiàn)了規(guī)?；a(chǎn)，在許多領(lǐng)域尤其是建筑領(lǐng)域得到了較好的應(yīng)用；但也存在著明顯的不足之處，主要是生產(chǎn)效率低、產(chǎn)能小、不能生產(chǎn)鋼化真空玻璃等，限制了其在更大范圍內(nèi)的推廣應(yīng)用；現(xiàn)有真空玻璃規(guī)模化生產(chǎn)是采用高溫(430-480°C)常壓下封邊、低溫(180-300°C)抽真空后封口的生產(chǎn)工藝，由于在封邊溫度下需要保溫一段時(shí)間、一般為15-20min，以使焊料充分熔化流動(dòng)粘合進(jìn)而獲得較高的封接強(qiáng)度和氣密性，所以在高溫和長(zhǎng)時(shí)間作用下鋼化玻璃在封邊過(guò)程中就會(huì)退火，盡管可以把鋼化玻璃的初始應(yīng)力做的很高但也只能得到半鋼化真空玻璃；鋼化真空玻璃不能生產(chǎn)的另一個(gè)主要原因是玻璃的平整度問(wèn)題，玻璃在鋼化過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生0.1-0.3%的變形，其形變量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于真空玻璃真空層的厚度，如果真空玻璃在生產(chǎn)過(guò)程中存在平整度不夠高(特別是鋼化玻璃)、焊料厚度不一致、封邊過(guò)程中加熱不均勻等因素就會(huì)導(dǎo)致封邊脫焊、氣密性不好而得不到真空玻璃，還會(huì)導(dǎo)致上下玻璃得不到支撐物充分而又均勻的支撐，抽真空后真空玻璃在大氣每平米約10噸壓力的作用下就會(huì)使玻璃的局部產(chǎn)生很大的應(yīng)力，這些應(yīng)力在玻璃的邊角處表現(xiàn)的更為明顯，而邊角處又是玻璃最薄弱的部位；在這些封邊應(yīng)力的長(zhǎng)期作用下，受力較大的真空玻璃就會(huì)發(fā)生破裂而導(dǎo)致?lián)p壞，不但影響真空玻璃的使用壽命，而且可能會(huì)帶來(lái)安全問(wèn)題；現(xiàn)有真空玻璃不管大小只有一個(gè)抽氣口，由于真空層的厚度和抽氣口的內(nèi)徑極小，所以抽氣阻力極大，造成內(nèi)外壓差很大，不但需要很高真空度的真空泵，而且抽氣時(shí)間很長(zhǎng)、生產(chǎn)效率很低，對(duì)于大塊的真空玻璃更為嚴(yán)重；真空玻璃可以替代現(xiàn)有的玻璃應(yīng)用于要求隔熱和隔音的場(chǎng)所，有的安裝場(chǎng)所需要在玻璃上打孔安裝，而現(xiàn)有的真空玻璃卻不能滿足此要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是在于針對(duì)現(xiàn)有真空玻璃存在的缺陷，提供一種密封槽封邊玻璃焊接有安裝孔的凸面真空玻璃及其制作方法，這種真空玻璃及其制作方法工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)效率高，所制備的真空玻璃不但能夠減小或消除封邊應(yīng)力而且能夠保持鋼化玻璃的鋼化特性，可以大批量生產(chǎn)鋼化真空玻璃，并能增加其使用壽命。
[0004]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種密封槽封邊玻璃焊接有安裝孔的凸面真空玻璃，包括上玻璃和下玻璃，其特征是具有安裝孔，所述安裝孔有1-4個(gè)，所述上玻璃和所述下玻璃是凸面玻璃，所述上玻璃和所述下玻璃是普通玻璃或是鋼化玻璃或是半鋼化玻璃，所述上玻璃和所述安裝孔的周邊有密封條、所述下玻璃的周邊和所述安裝孔的對(duì)應(yīng)處有密封槽，所述上玻璃和所述下玻璃經(jīng)快速加熱后在高溫下合片、其周邊及安裝孔的周邊通過(guò)玻璃焊料在真空爐內(nèi)加壓下焊接在一起；通過(guò)熱壓焊接，消除玻璃的可變變形，使玻璃定型在使用狀態(tài)，減小和消除封邊應(yīng)力；所述上玻璃和所述下玻璃之間形成一個(gè)封閉的真空層。
[0005]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了凸面真空玻璃或凸面鋼化真空玻璃的制備方法，包括:
第一步，根據(jù)所需要制作的凸面真空玻璃的形狀和大小切割所需尺寸的上下兩塊平面玻璃，在上下玻璃的邊角處打孔制作安裝孔，在下玻璃及安裝孔的周邊焊接處開(kāi)設(shè)密封槽，并對(duì)上下兩塊玻璃進(jìn)行磨邊、倒角、清洗和干燥處理；
第二步，在上玻璃的周邊及安裝孔的周邊制備密封條，密封條能夠插入對(duì)應(yīng)的密封槽內(nèi)，將處理后的上下玻璃裝入熱彎模具、放在熱彎爐或鋼化爐中，升溫至玻璃軟化的溫度550?750°C，依靠玻璃自身的重力或施加的外力使玻璃向下形成凸面，并隨爐降至室溫，或直接進(jìn)行鋼化處理；
第三步，在下玻璃周邊的密封槽內(nèi)均勻涂布玻璃焊料，上、下玻璃分別送入加熱爐中，采用快速加熱的方式，使上、下玻璃在0.5-30min內(nèi)加熱至100-400°C、但低于焊料的熔化溫度5-50°C，將上、下玻璃在高溫下進(jìn)行合片；
第四步，玻璃合片后送入真空爐的預(yù)抽室中進(jìn)行預(yù)抽真空，預(yù)抽室的溫度與玻璃的溫度相近，但不低于玻璃的溫度，壓力為Ι-lOOPa，時(shí)間為0.5-5min ;預(yù)抽真空后的玻璃送入真空爐的真空室內(nèi)，真空室的溫度與焊料的溫度接近，但低于焊料的溫度；真空室的壓力為0.01-0.1Pa，時(shí)間為0.5-5min ;然后開(kāi)啟紅外線加熱器使焊料的溫度迅速升高至焊料的熔化溫度以上；焊料熔化后玻璃送入真空爐的加壓室中，在焊料熔化狀態(tài)下，對(duì)上、下玻璃進(jìn)行加壓，使玻璃與焊料或支撐物均勻而又充分接觸，施加的壓力約為大氣的壓力、直至焊料凝固；加壓室的溫度低于焊料的熔化溫度20-100°C，加壓室的壓力為0.01-0.1Pa,時(shí)間為0.5-5min ;焊料初步凝固后，進(jìn)入真空爐的冷卻室中，在冷卻室中還可以對(duì)玻璃繼續(xù)加壓，直至焊料完全凝固；冷卻室的溫度低于焊料的熔化溫度100-200°C，冷卻室的壓力為1-1OOOPa,時(shí)間為 0.5-5min ；
第五步，固化的焊料將玻璃氣密性地焊接在一起，得到真空玻璃；真空玻璃從冷卻室進(jìn)入常壓冷卻爐中繼續(xù)冷卻；
第六步，在真空玻璃的安裝孔內(nèi)放入保護(hù)套管和密封膠，在保護(hù)套管和密封膠的上面粘貼產(chǎn)品商標(biāo)或金屬裝飾片。
[0006]其中，所述凸面玻璃的凸面朝向外側(cè)，凸面弓高不小于0.1mm,優(yōu)選為l?200mm,進(jìn)一步優(yōu)選為3?10mm。
[0007]其中，所述上玻璃的周邊或安裝孔的周邊至少含有一個(gè)密封條。
[0008]其中，所述下玻璃的周邊或安裝孔的對(duì)應(yīng)處至少含有一個(gè)密封槽。
[0009]其中，所述上玻璃的密封條與所述下玻璃的密封槽相對(duì)應(yīng)，所述上玻璃的密封條能夠插入所述下玻璃的密封槽中。
[0010]其中，所述安裝孔是任一具有液體密封結(jié)構(gòu)的安裝孔。
[0011]其中，所述上玻璃和所述下玻璃是普通玻璃、或是鋼化玻璃、或是半鋼化玻璃。
[0012]其中，所述上玻璃和所述下玻璃是普通玻璃、或是鍍膜玻璃、或是L0W-E玻璃。
[0013]其中，所述密封條采用印制、打印或機(jī)械噴涂低溫玻璃粉或玻璃油墨等方式制備。
[0014]其中，所述密封槽由機(jī)械加工或激光加工而成，優(yōu)選機(jī)械加工方式，如機(jī)械研磨、機(jī)械切削等。
[0015]其中，所述玻璃焊料為低溫玻璃焊料或低熔點(diǎn)玻璃粉，所述玻璃焊料的熔化溫度為350-480°C，優(yōu)選為380-450°C，所述材料均為現(xiàn)有的市售物品。
[0016]其中，所述凸面真空玻璃的真空層內(nèi)沒(méi)有或有少量的支撐物，凸面真空玻璃主要依靠凸面形狀來(lái)抵抗大氣壓力。
[0017]其中，所述支撐物由金屬、陶瓷、玻璃或高分子聚合物、復(fù)合材料制成，優(yōu)選采用印制、點(diǎn)膠或噴涂玻璃油墨或聚合物制備；所述支撐物可以在玻璃鋼化前制備，也可以在玻璃鋼化后制備。
[0018]其中，所述支撐物有一層或兩層；所述支撐物印制在一塊玻璃上，或印制在兩塊玻璃上，優(yōu)選印制在兩塊玻璃上。
[0019]其中，所述支撐物為柱狀，或?yàn)闂l狀；當(dāng)支撐物印制在一塊玻璃上時(shí)，優(yōu)選為圓柱狀；當(dāng)支撐物同時(shí)印制在兩塊玻璃上時(shí)，優(yōu)選為長(zhǎng)條狀，并垂直疊放。
[0020]其中，所述加熱爐可以是間歇式加熱爐或是連續(xù)式加熱爐，優(yōu)選連續(xù)加熱爐。
[0021]進(jìn)一步，所述加熱爐可以具有一至數(shù)個(gè)加熱室，優(yōu)選3-5個(gè)加熱室，如所述上玻璃、下玻璃的快速加熱以及合片等工序優(yōu)選在各自的加熱室中進(jìn)行，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量；所述加熱室的加熱系統(tǒng)可采用熱風(fēng)加熱或電阻加熱(紅外加熱)的方式如電熱絲、電熱管、電熱板等，還可以采用微波加熱；優(yōu)選采用熱風(fēng)與紅外線聯(lián)合加熱，紅外線優(yōu)選近紅外線和中紅外線，選擇性加熱玻璃焊料，使玻璃的溫度低于玻璃焊料的溫度，進(jìn)一步保持鋼化玻璃的鋼化特性；在加熱Low-e玻璃時(shí)，也可以采用遠(yuǎn)紅外線加熱，由于低輻射膜的存在，可以使玻璃的溫度明顯低于焊料的溫度；
進(jìn)一步，所述上玻璃、下玻璃的快速加熱，是在較短的時(shí)間內(nèi)，如0.5-30min，優(yōu)選
0.5-10min，進(jìn)一步優(yōu)選為0.5_3min，將所述上、下玻璃以及玻璃焊料加熱至一設(shè)定的溫度，如100-500°C，優(yōu)選為180-480°C，從而不會(huì)導(dǎo)致鋼化玻璃明顯退火；
進(jìn)一步，所述合片加熱室，是將所述上玻璃通過(guò)高溫真空吸盤(pán)、機(jī)械手等裝置，依靠測(cè)量、定位等控制系統(tǒng)在高溫下，如180-480°C，與所述下玻璃合在一起；
其中，所述真空爐是連續(xù)式真空爐，包括預(yù)抽室、真空室、加壓室和冷卻室等單元；玻璃的輸送優(yōu)選采用類(lèi)似于鋼化爐的輥道結(jié)構(gòu)。
[0022]其中，所述真空爐加壓室，是所述玻璃合片后在加壓室中進(jìn)行加壓和冷卻，加壓目的是使消除所述上、下玻璃的可變變形，使所述上、下玻璃得到焊料或支撐物的充分而又均勻的支撐；所述加壓的壓力約為大氣的壓力，優(yōu)選為0.1MPa ;所述加壓可以采用機(jī)械加壓、氣壓、液壓等常用的加壓方式和相應(yīng)的裝置；所述加壓的時(shí)間持續(xù)至焊料凝固定型為止，即所述上、下玻璃定型在使用狀態(tài)，從而消除封邊應(yīng)力。
[0023]其中，所述安裝孔的結(jié)構(gòu)可以采用其他具有液體密封構(gòu)造的方式，如類(lèi)似于存水彎、水封地漏等的密封結(jié)構(gòu)，也可以采用本專(zhuān)利申請(qǐng)人已公開(kāi)的任一種安裝孔的結(jié)構(gòu)。
[0024]其中，所述安裝孔有一至數(shù)個(gè)，優(yōu)選為1-4個(gè)，小塊玻璃可以設(shè)置一個(gè)，大塊玻璃可以設(shè)置4個(gè)，在每個(gè)邊角處各設(shè)置一個(gè)。
[0025]其中，所述真空爐加熱，可以采用紅外線加熱，也可以采用其他適當(dāng)?shù)募訜嵫b置或加熱手段。
[0026]進(jìn)一步，所述加熱，可以加熱玻璃整體，也可以局部加熱焊料。
[0027]其中，所述焊料的涂布可以采用點(diǎn)膠機(jī)進(jìn)行。
[