專利名稱：真空玻璃中排氣口的密封結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及物理領(lǐng)域，尤其涉及光學(xué)技術(shù)，特別涉及激光加工技術(shù)，具體的是一種真空玻璃中排氣口的密封結(jié)構(gòu)。
技術(shù)背景真空平板玻璃具有優(yōu)良的絕熱性和隔聲性能，比目前廣泛使用的中空玻璃好很多，是最好的節(jié)能玻璃。真空平板玻璃是將四周焊接密封的兩塊玻璃間的間隙通過(guò)排氣口抽成真空狀態(tài)來(lái)制成的。兩塊玻璃間的空隙很小，只有0. 1 0.3mm，為使玻璃在真空狀態(tài)下能承受外界大氣壓力，需在兩塊玻璃之間放有許多支撐物，目前國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)的真空玻璃中的支撐物直徑為0. 3 0. 6mm，用金屬片制作，外形有圓形、環(huán)形、C形、方形等，一般情況下對(duì)玻璃透光性能沒(méi)有影響。1913年，就有了第一個(gè)平板真空玻璃專利申請(qǐng)，但因種種原因沒(méi)有實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。這一技術(shù)最早在上世紀(jì)末在日本板硝子公司得以產(chǎn)業(yè)化，在國(guó)內(nèi)科技人員努力下，真空玻璃技術(shù)在中國(guó)取得很多突破性的進(jìn)展，以北京新立基為先導(dǎo)，使中國(guó)真空玻璃產(chǎn)業(yè)化發(fā)展處于領(lǐng)先地位，可以預(yù)見(jiàn)的是真空玻璃將在建筑，節(jié)能家電，平板太陽(yáng)能、鐵路飛機(jī)船舶制造等許多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。真空平板玻璃質(zhì)量主要取決于下列因素封邊質(zhì)量；排氣口密封；吸氣劑的選擇等。相關(guān)的數(shù)據(jù)表明，目前真空玻璃使用壽命已經(jīng)可以達(dá)到25年以上。現(xiàn)有技術(shù)中，通常將一段細(xì)玻璃管作為抽氣通道對(duì)真空玻璃進(jìn)行抽真空，抽完真空后，再將細(xì)玻璃管加熱熔封。這種抽氣密封方法具有可靠性高的優(yōu)點(diǎn)，新立基、亨達(dá)和日本板硝子至今采用此封口設(shè)計(jì)。但熔封后細(xì)玻璃管的封口部位會(huì)突出于平板玻璃的表面之上。為了保護(hù)易于損壞的抽氣口，必須安置保護(hù)帽加以保護(hù)。這樣真空玻璃的表面出現(xiàn)突出物，不僅在搬運(yùn)、安裝、擦拭過(guò)程中易損壞，而且影響真空玻璃美觀。另外，該技術(shù)無(wú)法在小于2mm的平板玻璃中使用?，F(xiàn)有技術(shù)中，為了解決抽氣孔密封凸口問(wèn)題，進(jìn)行了許多研究，如現(xiàn)有專利專利 “以微珠為支撐物抽氣口多層密封的真空玻璃”(CN200620166649. 1)，在真空玻璃制造過(guò)程中，通過(guò)設(shè)置在真空室中的注入設(shè)備完成真空玻璃的抽空操作后適時(shí)注入固體封堵物、密封劑、彈性密封層和鋁箔保護(hù)膜，形成抽氣口的多層密封，操作工藝復(fù)雜，對(duì)于超薄玻璃更是無(wú)法實(shí)現(xiàn)。另外，密封材料膨脹系數(shù)不同，會(huì)造成真空密封效果差。專利“真空玻璃”(CN02214441. 2)，專禾U “真空玻璃排氣通孔封口裝置”(CN02253744. 9)，直接使用密封劑封住排氣口，工藝雖然簡(jiǎn)單，但密封效果更差，易漏氣，無(wú)法長(zhǎng)期應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種真空玻璃中排氣口的密封結(jié)構(gòu)，所述的這種真空玻璃中排氣口的密封結(jié)構(gòu)要解決現(xiàn)有技術(shù)中真空玻璃排氣口密封口易損壞、影響美觀、密封效果差的技術(shù)問(wèn)題。[0008]本實(shí)用新型的這種真空玻璃中排氣口的密封結(jié)構(gòu)是利用玻璃密封塞插入排氣口實(shí)現(xiàn)精密密封的結(jié)構(gòu)，真空玻璃中設(shè)置有一個(gè)排氣口，排氣口由通孔構(gòu)成，通孔內(nèi)設(shè)置有一個(gè)玻璃密封塞，玻璃密封塞的形狀與通孔的形狀匹配，玻璃密封塞的表面與通孔之間設(shè)置有密封劑，玻璃密封塞、密封劑與通孔之間通過(guò)焊接結(jié)構(gòu)密封。進(jìn)一步的，所述的通孔的軸向截面形狀是錐形，所述的玻璃密封塞的軸向截面形狀是錐形，或者，所述的通孔的軸向截面形狀是T型，所述的玻璃密封塞的軸向截面形狀是 T型，或者，所述的通孔的軸向截面形狀是楔形，所述的玻璃密封塞的軸向截面形狀是楔形， 或其他形狀。進(jìn)一步的，所述的玻璃密封塞的外部尺寸與排氣口通孔的內(nèi)部尺寸匹配。進(jìn)一步的，所述的密封劑敷設(shè)在玻璃密封塞的表面。進(jìn)一步的，所述的焊接結(jié)構(gòu)是激光焊接結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型的工作原理是利用玻璃密封塞插入激光加工的排氣口實(shí)現(xiàn)精密密封，玻璃密封塞的形狀與通孔的形狀匹配，玻璃密封塞的表面與通孔之間設(shè)置有密封劑，利用激光焊接裝置從真空玻璃的背側(cè)透過(guò)玻璃焊接密封排氣口。本實(shí)用新型和已有技術(shù)相比較，其效果是積極和明顯的。本實(shí)用新型利用激光直接在構(gòu)成真空玻璃的一個(gè)平板玻璃中開(kāi)設(shè)通孔作為排氣口，并在排氣口中設(shè)置形狀匹配的玻璃密封塞，利用激光焊接裝置從真空玻璃的背側(cè)透過(guò)玻璃焊接密封排氣口，激光焊接在真空下完成，密封材料不氧化，焊接質(zhì)量高，而且激光焊接產(chǎn)生的熱影響區(qū)小。本實(shí)用新型的排氣密封口不凸出真空玻璃表面，不易損壞，不影響美觀，密封效果好。

圖1是本實(shí)用新型的真空玻璃中排氣口的密封結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。圖2是本實(shí)用新型的真空玻璃中排氣口的密封結(jié)構(gòu)的另一個(gè)實(shí)施例的示意圖。圖3是本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中利用激光焊接裝置焊接排氣口和玻璃密封塞的示意圖。圖4是本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中在第一平板玻璃上加工通孔的示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1 如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型的真空玻璃中排氣口的密封結(jié)構(gòu)，在真空玻璃中的上平板玻璃ι中設(shè)置有一個(gè)排氣口 3，所述的排氣口 3由設(shè)置在上平板玻璃1中的一個(gè)通孔構(gòu)成，所述的通孔內(nèi)設(shè)置有一個(gè)玻璃密封塞4，所述的玻璃密封塞4的形狀與通孔的形狀匹配，玻璃密封塞4的表面與通孔之間設(shè)置有密封劑5，玻璃密封塞4、密封劑5與通孔之間通過(guò)焊接結(jié)構(gòu)密封。進(jìn)一步的，所述的通孔的軸向截面形狀是錐形，所述的玻璃密封塞4的軸向截面形狀是錐形，或者，所述的通孔的軸向截面形狀是T型，所述的玻璃密封塞4的軸向截面形狀是T型，或者，所述的通孔的軸向截面形狀是楔形，所述的玻璃密封塞4的軸向截面形狀是楔形。進(jìn)一步的，所述的玻璃密封塞4的外部尺寸與排氣口 3通孔的內(nèi)部尺寸匹配。[0023]進(jìn)一步的，所述的密封劑5敷設(shè)在玻璃密封塞4的表面。進(jìn)一步的，所述的焊接結(jié)構(gòu)是激光焊接結(jié)構(gòu)。如圖3所示，在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，以排氣口 3為中心在真空玻璃上平板玻璃1上設(shè)置一個(gè)真空吸盤12，利用真空吸盤12通過(guò)排氣口 3對(duì)上平板玻璃1和真空玻璃下平板玻璃6之間的間隙產(chǎn)生真空，真空玻璃中上平板玻璃1和下平板玻璃6四周密封并通過(guò)圓形支撐物2相連。抽完真空后，將玻璃密封塞4放置到排氣口 3中，利用設(shè)置在下平板玻璃6背側(cè)的激光焊接裝置16從下平板玻璃6的背面透過(guò)下平板玻璃6焊接密封排氣口 3。激光焊接在真空下完成，密封材料不會(huì)氧化，焊接質(zhì)量高，而且激光焊接產(chǎn)生的熱影響區(qū)小。具體的，激光焊接裝置16由一個(gè)激光系統(tǒng)17和第二振鏡系統(tǒng)15構(gòu)成，真空吸盤 12內(nèi)側(cè)設(shè)置有空腔，空腔內(nèi)設(shè)置有一個(gè)玻璃密封塞安裝裝置7，玻璃密封塞安裝裝置7由一個(gè)支架和一個(gè)磁棒8構(gòu)成，所述的磁棒8通過(guò)滑動(dòng)塊與所述的支架連接，真空吸盤12通過(guò)連接管10與一個(gè)真空泵9相連，真空吸盤12的頂部設(shè)置有電磁線圈11，激光焊接裝置16 設(shè)置在真空吸盤12和玻璃密封塞安裝裝置7的下方。將玻璃密封塞安裝裝置7以排氣口 3 為中心安裝在真空玻璃中的上平板玻璃1上，玻璃密封塞4通過(guò)膠合方式安裝在磁棒8的下端，真空吸盤12也以排氣口 3為中心罩住玻璃密封塞安裝裝置7并抽取真空。當(dāng)抽取真空完畢，對(duì)真空吸盤12頂部的電磁線圈11通電，玻璃密封塞安裝裝置7中磁棒8向下運(yùn)動(dòng)， 使玻璃密封塞4準(zhǔn)確塞入排氣口 3中，然后啟動(dòng)激光焊接裝置16，通過(guò)振鏡系統(tǒng)15控制激光束14高速沿著密封路徑運(yùn)動(dòng)，均勻加熱密封劑5，實(shí)現(xiàn)密封。如圖4所示，在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，使用一個(gè)激光雕刻裝置18，利用半導(dǎo)體泵浦脈沖激光器19 (脈寬小于20ns，波長(zhǎng)532納米)和第一振鏡系統(tǒng)20直接在真空玻璃上平板玻璃1中一層層進(jìn)行三維雕刻，加工形成排氣口 3，工作原理是激光光束在玻璃內(nèi)部進(jìn)行聚焦，通過(guò)玻璃對(duì)激光產(chǎn)生極強(qiáng)的吸收，造成多光子電離損傷破壞，從而使透明材料的體內(nèi)形成損傷，一層層剝落玻璃材料，形成所需要的三維立體結(jié)構(gòu)的排氣口 3。利用激光雕刻裝置18同樣直接在其它平板玻璃中一層層進(jìn)行三維雕刻加工，一層層剝落玻璃材料其他部分，生成與排氣口 3形狀對(duì)應(yīng)的三維玻璃密封塞4。利用已有技術(shù)，如超聲沉積技術(shù)、真空鍍膜技術(shù)或者噴涂技術(shù)等把低熔點(diǎn)金屬合金或者低熔點(diǎn)玻璃微粉等適合真空環(huán)境使用的密封劑5成膜于玻璃密封塞4的表面。具體的，激光雕刻裝置18由激光器19、激光電源控制器22和第一振鏡系統(tǒng)20以及計(jì)算機(jī)21構(gòu)成。具體的，所述的真空吸盤12由不銹鋼材料制成，真空吸盤12的底部周邊設(shè)置有真空橡皮密封環(huán)13。以上是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，凡依本實(shí)用新型技術(shù)方案所作的改變，所產(chǎn)生的功能作用未超出本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍時(shí)，均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種真空玻璃中排氣口的密封結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的真空玻璃中設(shè)置有一個(gè)排氣口，所述的排氣口由一個(gè)通孔構(gòu)成，所述的通孔內(nèi)設(shè)置有一個(gè)玻璃密封塞，所述的玻璃密封塞的形狀與通孔的形狀匹配，玻璃密封塞的表面與通孔之間設(shè)置有密封劑，玻璃密封塞、 密封劑與通孔之間通過(guò)焊接結(jié)構(gòu)密封。
2.如權(quán)利要求1所述的真空玻璃中排氣口的密封結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的通孔的軸向截面形狀是錐形，所述的玻璃密封塞的軸向截面形狀是錐形，或者，所述的通孔的軸向截面形狀是T型，所述的玻璃密封塞的軸向截面形狀是T型，或者，所述的通孔的軸向截面形狀是楔形，所述的玻璃密封塞的軸向截面形狀是楔形。
3.如權(quán)利要求1所述的真空玻璃中排氣口的密封結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的玻璃密封塞的外部尺寸與排氣口通孔的內(nèi)部尺寸匹配。
4.如權(quán)利要求1所述的真空玻璃中排氣口的密封結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的密封劑敷設(shè)在玻璃密封塞的表面。
5.如權(quán)利要求1所述的真空玻璃中排氣口的密封結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的焊接結(jié)構(gòu)是激光焊接結(jié)構(gòu)。
專利摘要一種真空玻璃中排氣口的密封結(jié)構(gòu)，利用玻璃密封塞插入排氣口實(shí)現(xiàn)精密密封，排氣口由通孔構(gòu)成，通孔內(nèi)設(shè)置有一個(gè)玻璃密封塞，玻璃密封塞的形狀與通孔的形狀匹配，玻璃密封塞的表面與通孔之間設(shè)置有密封劑，玻璃密封塞、密封劑與通孔之間通過(guò)焊接結(jié)構(gòu)密封。本實(shí)用新型利用激光直接在平板玻璃中開(kāi)設(shè)通孔作為排氣口，在排氣口中設(shè)置形狀匹配的玻璃密封塞，利用激光焊接裝置從真空玻璃的背側(cè)透過(guò)玻璃焊接密封排氣口，排氣密封口不凸出真空玻璃表面，不易損壞，不影響美觀，密封效果好。
文檔編號(hào)C03B23/24GK201981116SQ20102065403
公開(kāi)日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2010年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月10日
發(fā)明者丁雪梅, 龔輝 申請(qǐng)人:上海鐳立激光科技有限公司