钢化玻璃平整度的控制

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平整度测量：
将试样在室温下放置4h 以上, 测量时把试样垂直立 放，并在其长边下方的1/4处 垫上2块垫块。用一直尺或金 属线水平紧贴制品的两边或 对角线方向，用塞尺测量直 线边与玻璃之间的间隙，并 以弧的高度与弦的长度之比 的百分率来表示弓形时的弯 曲度。进行局部波形测量时， 用一直尺或金属线沿平行玻 璃边缘25mm方向进行测量， 测量长度300mm。用塞尺测得 波谷或波峰的高，并除以 300mm后的百分率表示波形的 弯曲度，如右图所示：
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1 引起钢化玻璃弯曲的原因分析
钢化玻璃的变形主要来自两方面；首先是辊道的精度问 题，其次就是应力不均匀问题。 1 辊道存在问题引起的钢化玻璃平整度不良 1．1．1 加热辊道变形 通常，水平辊道钢化炉的辊道是由熔融石英或陶瓷材料制成 的，其具有很好的耐热冲击性和热稳定性，但由于有时其内 部结构的不均匀性可能导致在加热时特别是高温下产生热变 形。辊道的热变形必然引起辊道的弯曲，也必然引起在其表 面运动的玻璃产生变形。
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钢化玻璃平整度的控制 培训
李瑞林
培训时间：2013-09-18
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培训需求 标准及测量方法 一.原因分析
1 辊道存在问题引起的钢化玻璃平整度不良 1．1．1 加热辊道变形 1．1．2 辊道被磨损 1．1．3 风栅辊道变形 1．2 由于加热温度不均引起的热变形 1．2．1 玻璃在加热时上下表面存在温差引起玻璃变形 1．2．2 中间和边部存在温差引起玻璃变形 1．2．3 随机的温度分布不均 1．3 冷却不均引起的热变形
二.控制钢化玻璃平整度的对策 三.总结
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培训需求：
目前绝大部分钢化玻璃是采用水平钢化技术生产制造的， 水平钢化技术生产的钢化玻璃在玻璃平整度的方面虽然比垂 直吊挂生产方法生产的钢化玻璃在平整度方面有了很大的改 善，一方面没有了吊挂部位的夹钳印，另一方面玻璃在石英 辊道上运动就象被放在一个模具上一样,在很大程度上限制 了软化玻璃的变形，但是，水平钢化玻璃的变形仍然是影响 钢化玻璃质量的重要因素。国家标准规定：平型钢化玻璃的 平面弯曲度，弓形弯时应不超过0．5 %，波形弯时弯曲度 应不超过0．3 %。，钢化玻璃的平整度差和厚薄不均在使 用时一方面造成玻璃的反射光学变形，另一方面也会产生光 学畸变，用于夹层玻璃时会造成合片后的夹层玻璃厚薄不均， 引起光学上的变形，更进一步影响产品的视觉效果，夹层玻 璃的局部变薄还会影响产品的粘结性能；若钢化玻璃弯曲度 不好，应用于中空玻璃时，在挤压合片时会造成异丁胶不均， 影响外观质量，也影响密封质量，并且可能造成局部超厚， 进一步影响安装。因此控制钢化玻璃的平整度非常重要。
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2．2 针对因加热温度不均而引起的 热变形的控制对策：
(1)针对上下表面存在温差，当玻璃向上弯曲时，说明玻璃上表 面温度高。应当降低上表面温度，同时为保持玻璃整体的加热 温度不变，适当提高下表面的温度； 当玻璃向下弯曲时，说明 下表面温度高与上表面温度，需适当降低下表面温度，同时提 高上表面温度。若在调节温度时，钢化成品率及钢化质量受到 影响，则分别适当延长加热时间或减少加热时间。 (2)针对因中间和边部存在温差引起的玻璃变形，如果玻璃呈现 马鞍型形状时说明炉体保温不好或者是温度设定值边缘偏低， 需调节边缘的温度设定值；当玻璃呈现锅底形状时，若由于是 热历史的原因造成需暂不码放玻璃，先空炉运转，使炉内温度 分布均匀后然后再上片；若是温度设定问题，需调整温度设定 参数，使炉内温度分布均匀。 (3)针对随机的温度不均，则需及时检修设备，避免设备状态不 良，常清理温度传感器附近的玻璃渣，使温度传感器所感受的 温度是准确的炉温，同时在上片是避免多炉以同一状态码放。
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1．1．2 辊道被磨损：
辊道经过长时间地使用和反复的清理，必然导致辊道的 磨损，特别是在清理辊道上粘接的比较牢固的杂质时，通常 都使用打磨的方法进行清理，长期的使用和多次的清理会导 致辊道磨失不均，一方面在同一辊道上出现粗细不均或出现 偏心，另一方面辊道与辊道之间有时由于不同时更换却同时 使用，粗细不均的新旧辊道或磨损程度不同的辊道同时使用 也会导致辊道粗细不均。以上结果的出现将导致辊道运行表 面的不平，玻璃在这种不平的辊道上最终被加热到软化温度 并在不平的辊道上进行传动，软化的玻璃肯定会出现变形， 玻璃这种变形保留到玻璃被增强以后会使钢化后的玻璃产生 变形。
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1．2．2 中间和边部存在温差引起玻璃变形：
玻璃在加热炉内加热时，如果最终玻璃的中部温度高于边 部温度，玻璃在冷却过程中，热的中间部位收缩大于冷的边部 收缩，最终玻璃被冷却到室温且温差消失时，玻璃的边部尺寸 就会大于中间尺寸，在玻璃的边部形成较大的压缩应力，为平 衡这种不均匀的应力玻璃呈现马鞍型形状。同样，一块玻璃在 加热炉内被加热，如果最终延平面的温度分布是边部高于中部， 玻璃在冷却过程中，较热的玻璃边部收缩量大于较冷的中间部 位收缩量，最终玻璃被冷却到室温且温差消失时，玻璃的中间 尺寸就会大于边部尺寸，在玻璃的边部形成较大的张应力状态， 为平衡这种不均匀的应力玻璃最终呈现锅形状态且这种状态是 双向的，即玻璃中间的凸出会向两个方向改变。
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1．2 由于加热温度不均引起的热变形：
1．2．1 玻璃在加热时上下表面存在温差当玻璃被传递到加 热辊道上时，玻璃的下表面与辊道接触，加热辊道直接以传导 的方式与玻璃进行热交换，玻璃的上表面则是通过热辐射的方 式加热玻璃的上表面，下表面的传热速度高于上表面的传热速 度，当不采取热平衡辅助加热时，玻璃的上表面温度低于下表 面的温度，而在开始加热时玻璃是典型的弹性体，玻璃的热膨 胀系数又比较高(玻璃的线膨胀系数为9×10 ／。C)，由于下 表面温度高于上表面温度，下表面的膨胀速度高于上表面，使 玻璃向上弯曲即玻璃周边翘离辊道，形成玻璃中间被加热且只 有中间被辊道支撑，当玻璃被继续加热时与辊道接触的位置首 先达到软化温度并承受玻璃的全部重量，玻璃的中间部位会发 生“流动” 变形，中问部位变薄导致出现辊道印痕甚至是光学变 形，另一方面当玻璃全部被加热到软化温度后玻璃展平，但温 差并未消失，这种带有温差的玻璃被均匀冷却到室温时玻璃热 面的收缩大于冷面的收缩而形成向热面的弯曲。
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1．3 冷却不均引起的热变形：
众所周知，玻璃加热到软化点之后被迅速冷却，在玻璃 的表面产生足够的压应力，在玻璃的内部产生与压应力相平 衡的张应力的过程就是玻璃的钢化，钢化后的玻璃在受到外 力作用时首先释放压应力，然后再在玻璃表面产生张应力从 而使钢化玻璃的强度高于普通玻璃。钢化玻璃是存在永久应 力的玻璃，在玻璃内部应力不平衡时也会产生变形：当上表 面的压应力大于下表面的压应力时为平衡应力玻璃向下弯曲， 同样，当下表面的压应力大于上表面的压应力时为平衡应力 玻璃向上弯曲，玻璃在冷却过程中由于上下两表面冷却速度 不均，冷却速度快的表面产生的应力大于冷却速度慢的表面。
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1．1．3 风栅辊道变形：
玻璃在加热炉加热后迅速被传递到风栅辊道上， 此时玻璃仍处于软化状态，风栅辊道如果变形必然 影响玻璃的平整度，而最容易使风栅辊道变形的原 因主要有两种：一是传动辊道弯曲，二是辊道表面 的隔热材料缺损。
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2 控制钢化玻璃平整度的对策：
2．1 针对加热辊道变形的对策在玻璃钢化前让辊道有足 够的时间预热，使得辊道受热均匀，消除应力，减少辊子的 应力变形。针对辊道磨损，在清理辊子时需打磨整个辊子， 尽量避免打磨辊子的局部，使辊子磨损均匀，保持辊子的一 致性。并且时常检查调整辊道的高度，使辊道在运行时上表 面为一个平面，以保持玻璃表面的平整。风栅辊道的结构是 在金属辊道表面缠绕尼龙绳作为隔热材料，玻璃在风栅里炸 裂容易将尼龙绳割断，造成辊道表面不平，要及时检修，更 换尼龙绳。
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平整度及吻合度(国标)：
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平型制品的平整度、波形度(企标)：
种类 平整（弯曲）度 波形度
一级 ≤0.2% 二级 钢化玻璃 ≤0.3
三级 ≤0.3% 四级 ≤0.4
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3 结 论：
通过上述对策对钢化玻璃平整度 的有效控制，能将钢化玻璃的弯曲 度控制在0．15 以下， 只有更好的 提高钢化玻璃平整度，才能使钢化 玻璃得以更广泛的推广使用。
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谢谢大家！
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1．2．3 随机的温度分布不均：
以上两种温度分布不均主要是由于操作不当引起的，随 机的温度分布不均可能由于设备状态不良引起的，钢化炉的 加热丝有局部的损坏、温度传感器的位置发生改变或失真、 玻璃在辊道上的码放不合理等均会使玻璃受热不均，这种随 机的温度分布不均将导致玻璃平面方向上在加热时产生不均 匀的温度分布，玻璃在冷却收缩时不同的区域发生不规则的 和没有规律的收缩将导致玻璃平整度不良。
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2．3 针对因冷却不均而引起的热变 形的控制对策：
对于在冷却过程中产生的应力不均，可以通过 调整风栅的风压来调节玻璃表面的冷却速率。若玻 璃向下弯曲这可以通过加大风栅底部的风压提高玻 璃下表面的冷却速率来调节；若玻璃朝上弯曲，需 要通过增加风栅上部的风压加大玻璃上表面的冷却 速率来调节.