影響鋼化玻璃平整度的因素及應(yīng)對(duì)措施

【中玻網(wǎng)】鋼化玻璃的平整度差和厚薄不均在使用時(shí)一方面造成玻璃的反射光學(xué)變形，另一方面也會(huì)產(chǎn)生光學(xué)畸變，用于夾層玻璃時(shí)會(huì)造成合片后的夾層玻璃厚薄不均，引起光學(xué)上的變形，更進(jìn)一步影響產(chǎn)品的視覺(jué)效果，夾層玻璃的局部變薄還會(huì)影響產(chǎn)品的粘結(jié)性能；若鋼化玻璃彎曲度不好，應(yīng)用于中空玻璃時(shí)，在擠壓合片時(shí)會(huì)造成異丁膠不均，影響外觀質(zhì)量，也影響密封質(zhì)量，并且可能造成局部超厚，進(jìn)一步影響安裝。因此控制鋼化玻璃的平整度非常重要。
　　
　　1 引起鋼化玻璃彎曲的原因分析
　　
　　鋼化玻璃的變形主要來(lái)自麗方面；首先是輥道的精度問(wèn)題，其次就是應(yīng)力不均勻問(wèn)題。
　　
　　1輥道存在問(wèn)題引起的鋼化玻璃平整度不良
　　
　　1．1．1 加熱輥道變形
　　
　　通常，水平輥道鋼化爐的輥道是由熔融石英或陶瓷材料制成的，其具有很好的耐熱沖擊性和熱穩(wěn)定性，但由于有時(shí)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不均勻性可能導(dǎo)致在加熱時(shí)特別是高溫下產(chǎn)生熱變形。輥道的熱變形必然引起輥道的彎曲，也必然引起在其表面運(yùn)動(dòng)的玻璃產(chǎn)生變形。
　　
　　1．1．2 輥道被磨損
　　
　　輥道經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間地使用和反復(fù)的清理，必然導(dǎo)致輥道的磨損，特別是在清理輥道上粘接的比較牢固的雜質(zhì)時(shí)，通常都使用打磨的方法進(jìn)行清理，長(zhǎng)期的使用和多次的清理會(huì)導(dǎo)致輥道磨失不均，一方面在同一輥道上出現(xiàn)粗細(xì)不均或出現(xiàn)偏心，另一方面輥道與輥道之間有時(shí)由于不同時(shí)更換卻同時(shí)使用，粗細(xì)不均的新舊輥道或磨損程度不同的輥道同時(shí)使用也會(huì)導(dǎo)致輥道粗細(xì)不均。以上結(jié)果的出現(xiàn)將導(dǎo)致輥道運(yùn)行表面的不平，玻璃在這種不平的輥道上較終被加熱到軟化溫度并在不平的輥道上進(jìn)行傳動(dòng)，軟化的玻璃肯定會(huì)出現(xiàn)變形，玻璃這種變形保留到玻璃被增強(qiáng)以后會(huì)使鋼化后的玻璃產(chǎn)生變形。
　　
　　1．1．3 風(fēng)柵輥道變形
　　
　　玻璃在加熱爐加熱后迅速被傳遞到風(fēng)柵輥道上，此時(shí)玻璃仍處于軟化狀態(tài)，風(fēng)柵輥道如果變形必然影響玻璃的平整度，而較容易使風(fēng)柵輥道變形的原因主要有兩種：一是傳動(dòng)輥道彎曲，二是輥道表面的隔熱材料缺損。
　　
　　1．2 由于加熱溫度不均引起的熱變形
　　
　　1．2．1玻璃在加熱時(shí)上下表面存在溫差當(dāng)玻璃被傳遞到加熱輥道上時(shí)，玻璃的下表面與輥道接觸，加熱輥道直接以傳導(dǎo)的方式與玻璃進(jìn)行熱交換，玻璃的上表面則是通過(guò)熱輻射的方式加熱玻璃的上表面，下表面的傳熱速度高于上表面的傳熱速度，當(dāng)不采取熱平衡輔助加熱時(shí)，玻璃的上表面溫度低于下表面的溫度，而在開(kāi)始加熱時(shí)玻璃是典型的彈性體，玻璃的熱膨脹系數(shù)又比較高(玻璃的線膨脹系數(shù)為9×10／。C)，由于下表面溫度高于上表面溫度，下表面的膨脹速度高于上表面，使玻璃向上彎曲即玻璃周邊翹離輥道，形成玻璃中間被加熱且只有中間被輥道支撐，當(dāng)玻璃被繼續(xù)加熱時(shí)與輥道接觸的位置首先達(dá)到軟化溫度并承受玻璃的全部重量，玻璃的中間部位會(huì)發(fā)生“流動(dòng)”變形，中問(wèn)部位變薄導(dǎo)致出現(xiàn)輥道印痕甚至是光學(xué)變形，另一方面當(dāng)玻璃全部被加熱到軟化溫度后玻璃展平，但溫差并未消失，這種帶有溫差的玻璃被均勻冷卻到室溫時(shí)玻璃熱面的收縮大于冷面的收縮而形成向熱面的彎曲。
　　
　　1．2．2 中間和邊部存在溫差引起玻璃變形
　　
　　玻璃在加熱爐內(nèi)加熱時(shí)，如果較終玻璃的中部溫度高于邊部溫度，玻璃在冷卻過(guò)程中，熱的中間部位收縮大于冷的邊部收縮，較終玻璃被冷卻到室溫且溫差消失時(shí)，玻璃的邊部尺寸就會(huì)大于中間尺寸，在玻璃的邊部形成非常大的壓縮應(yīng)力，為平衡這種不均勻的應(yīng)力玻璃呈現(xiàn)馬鞍型形狀。同樣，一塊玻璃在加熱爐內(nèi)被加熱，如果較終延平面的溫度分布是邊部高于中部，玻璃在冷卻過(guò)程中，較熱的玻璃邊部收縮量大于較冷的中間部位收縮量，較終玻璃被冷卻到室溫且溫差消失時(shí)，玻璃的中間尺寸就會(huì)大于邊部尺寸，在玻璃的邊部形成非常大的張應(yīng)力狀態(tài)，為平衡這種不均勻的應(yīng)力玻璃較終呈現(xiàn)鍋形狀態(tài)且這種狀態(tài)是雙向的，即玻璃中間的凸出會(huì)向兩個(gè)方向改變。
　　
　　I．2．3 隨機(jī)的溫度分布不均
　　
　　以上兩種溫度分布不均主要是由于操作不當(dāng)引起的，隨機(jī)的溫度分布不均可能由于設(shè)備狀態(tài)不良引起的，鋼化爐的加熱絲有局部的損壞、溫度傳感器的位置發(fā)生改變或失真、玻璃在輥道上的碼放不合理等均會(huì)使玻璃受熱不均，這種隨機(jī)的溫度分布不均將導(dǎo)致玻璃平面方向上在加熱時(shí)產(chǎn)生不均勻的溫度分布，玻璃在冷卻收縮時(shí)不同的區(qū)域發(fā)生不規(guī)則的和沒(méi)有規(guī)律的收縮將導(dǎo)致玻璃平整度不良。
　　
　　1．3 冷卻不均引起的熱變形
　　
　　眾所周知，玻璃加熱到軟化點(diǎn)之后被迅速冷卻，在玻璃的表面產(chǎn)生足夠的壓應(yīng)力，在玻璃的內(nèi)部產(chǎn)生與壓應(yīng)力相平衡的張應(yīng)力的過(guò)程就是玻璃的鋼化，鋼化后的玻璃在受到外力作用時(shí)首先釋放壓應(yīng)力，然后再在玻璃表面產(chǎn)生張應(yīng)力從而使鋼化玻璃的強(qiáng)度高于普通玻璃。鋼化玻璃是存在較久應(yīng)力的玻璃，在玻璃內(nèi)部應(yīng)力不平衡時(shí)也會(huì)產(chǎn)生變形：當(dāng)上表面的壓應(yīng)力大于下表面的壓應(yīng)力時(shí)為平衡應(yīng)力玻璃向下彎曲，同樣，當(dāng)下表面的壓應(yīng)力大于上表面的壓應(yīng)力時(shí)為平衡應(yīng)力玻璃向上彎曲，玻璃在冷卻過(guò)程中由于上下兩表面冷卻速度不均，冷卻速度快的表面產(chǎn)生的應(yīng)力大于冷卻速度慢的表面。
　　
　　2 控制鋼化玻璃平整度的對(duì)策
　　
　　2．1針對(duì)加熱輥道變形的對(duì)策在玻璃鋼化前讓輥道有足夠的時(shí)間預(yù)熱，使得輥道受熱均勻，清理應(yīng)力，減少輥?zhàn)拥膽?yīng)力變形。針對(duì)輥道磨損，在清理輥?zhàn)訒r(shí)需打磨整個(gè)輥?zhàn)�，盡量避免打磨輥?zhàn)拥木植�，使輥�(zhàn)幽p均勻，保持輥?zhàn)拥囊恢滦�。并且時(shí)常檢查調(diào)整輥道的高度，使輥道在運(yùn)行時(shí)上表面為一個(gè)平面，以保持玻璃表面的平整。風(fēng)柵輥道的結(jié)構(gòu)是在金屬輥道表面纏繞尼龍繩作為隔熱材料，玻璃在風(fēng)柵里炸裂容易將尼龍繩割斷，造成輥道表面不平，要及時(shí)檢修，更換尼龍繩。
　　
　　2．2 針對(duì)因加熱溫度不均而引起的熱變形的控制對(duì)策
　　
　　(1)針對(duì)上下表面存在溫差，當(dāng)玻璃向上彎曲時(shí)，說(shuō)明玻璃上表面溫度高。應(yīng)當(dāng)降低上表面溫度，同時(shí)為保持玻璃整體的加熱溫度不變，適當(dāng)提高下表面的溫度；當(dāng)玻璃向下彎曲時(shí)，說(shuō)明下表面溫度高與上表面溫度，需適當(dāng)降低下表面溫度，同時(shí)提高上表面溫度。若在調(diào)節(jié)溫度時(shí)，鋼化成品率及鋼化質(zhì)量受到影響，則分別適當(dāng)延長(zhǎng)加熱時(shí)間或減少加熱時(shí)間。
　　
　　(2)針對(duì)因中間和邊部存在溫差引起的玻璃變形，如果玻璃呈現(xiàn)馬鞍型形狀時(shí)說(shuō)明爐體保溫不好或者是溫度設(shè)定值邊緣偏低，需調(diào)節(jié)邊緣的溫度設(shè)定值；當(dāng)玻璃呈現(xiàn)鍋底形狀時(shí)，若由于是熱歷史的
　　
　　原因造成需暫不碼放玻璃，先空爐運(yùn)轉(zhuǎn)，使?fàn)t內(nèi)溫度分布均勻后然后再上片；若是溫度設(shè)定問(wèn)題，需調(diào)整溫度設(shè)定參數(shù)，使?fàn)t內(nèi)溫度分布均勻。
　　
　　(3)針對(duì)隨機(jī)的溫度不均，則需及時(shí)檢修設(shè)備，避免設(shè)備狀態(tài)不良，常清理溫度傳感器附近的玻璃渣，使溫度傳感器所感受的溫度是準(zhǔn)確的爐溫，同時(shí)在上片是避免多爐以同一狀態(tài)碼放。
　　
　　2．3針對(duì)因冷卻不均而引起的熱變形的控制對(duì)策對(duì)于在冷卻過(guò)程中產(chǎn)生的應(yīng)力不均，可以通過(guò)調(diào)整風(fēng)柵的風(fēng)壓來(lái)調(diào)節(jié)玻璃表面的冷卻速率。若玻璃向下彎曲這可以通過(guò)加大風(fēng)柵底部的風(fēng)壓提高玻璃下表面的冷卻速率來(lái)調(diào)節(jié)；若玻璃朝上彎曲，需要通過(guò)增加風(fēng)柵上部的風(fēng)壓加大玻璃上表面的冷卻速率來(lái)調(diào)節(jié)。