專利名稱：玻璃焊料焊接、溝槽封邊的凸面真空玻璃的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及玻璃的加工制造，尤其是制造一種真空玻璃。
背景技術：
真空玻璃是最好的節(jié)能玻璃產品，可廣泛應用于建筑物門窗、玻璃幕墻、冷藏柜和電冰箱等工農業(yè)領域和居民日常生活用品中，是優(yōu)良的隔熱、隔音和裝飾材料。在真空玻璃的制作過程中，邊緣封接的結構和技術是保證真空玻璃周邊不變形、不產生超標應力、不漏氣和保持鋼化玻璃特性的關鍵技術?，F(xiàn)有真空玻璃的主要不足之處在于:一是結構和工藝復雜，不適合于機械化、自動化和批量化生產；二是封邊過程中抽氣困難、需要在玻璃上設置抽氣口，不適合于從玻璃的邊部直接抽氣；三是低溫焊料高溫熔化后易流失，影響密封的可靠性；四是鋼化玻璃不平整密封困難。
發(fā)明內容為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種真空玻璃，其包括上玻璃、下玻璃，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鍍膜玻璃，所述上玻璃的周邊有封邊條框、所述下玻璃的周邊有封邊溝槽，所述上玻璃和所述下玻璃的周邊通過低溫焊料焊接在一起，所述低溫焊料為低溫玻璃焊料，所述上玻璃和所述下玻璃之間形成一個封閉的真空層。其中:所述凸面玻璃的凸面弓高不小于0.1mm,優(yōu)選為0.1 200mm。所述真空玻璃還可以包括一塊中間玻璃，所述中間玻璃是平面玻璃，所述中間玻璃夾在所述上玻璃和所述下玻璃之間，所述上玻璃和所述下玻璃分別和所述中間玻璃形成兩個封閉的真空層。所述真空層中，當上、下玻璃的平面尺寸較小或者凸面弓高較大、能夠依靠玻璃自身的凸面形狀和強度抵抗大氣壓時，可以不設支撐物；當上、下玻璃不能夠依靠自身的凸面形狀和強度抵抗大氣壓時，應設置少量必要的支撐物，支撐物與玻璃一起共同抵抗大氣壓。所述支撐物由低溫玻璃、金屬、陶瓷、玻璃或塑料制成，優(yōu)選采用印刷市售的低溫玻璃粉或低溫玻璃焊料制備，所述低溫玻璃粉的熔化溫度為550 750°C，所述低溫玻璃焊料的熔化溫度為350 550°C。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。所述支撐物為柱狀，或為條狀；當支撐物印制在一塊玻璃上時，優(yōu)選為圓柱狀；當支撐物同時印制在兩塊玻璃上時，優(yōu)選為長條狀，并垂直疊放。所述印刷方式包括模板印刷、絲網(wǎng)印刷和打印機打印等方式；所述印刷方式包括硬板(網(wǎng))印刷和軟板(網(wǎng))印刷，所述硬板(網(wǎng))主要是金屬材料制成的板、網(wǎng)，所述軟板(網(wǎng))主要是有機材料制成的板、網(wǎng)。所述支撐物可在玻璃熱彎前或熱彎后印制，熱彎后印制時優(yōu)選采用硬板(網(wǎng))印制，硬板(網(wǎng))印刷可以使支撐物的頂部處于一個平面上，以消除玻璃熱彎變形帶來的對玻璃平整度的影響；當所述支撐物在玻璃熱彎后印制時，優(yōu)選低溫玻璃焊料制成。所述封邊條框通過印刷或噴涂等方式制成，優(yōu)選采用絲網(wǎng)印刷低溫玻璃粉制成，所述低溫玻璃粉優(yōu)選為市售的熔融溫度為550 750°C的玻璃釉料；所述封邊條框制備時，可以是一次完成，也可以是多次完成。所述印刷方式是采用絲網(wǎng)印刷或模板印刷或打印機等方法，將低溫玻璃粉印在玻璃上形成凸起于玻璃表面的凸棱。所述封邊條框上可以留有數(shù)個抽氣孔，即垂直于封邊條框、并沿封邊條框均勻分布的溝槽或狹縫，數(shù)量由上、下玻璃的周長決定，間距約50 500mm為宜,在所述低溫焊料熔化后能夠封閉所述抽氣孔；也可以不留抽氣孔，利用涂覆的低溫焊料的凹凸不平的表面所形成的空隙或粉末狀低溫焊料的孔隙作為抽真空的通道，但留有抽氣孔會縮短抽真空的時間。所述上玻璃的周邊至少含有一個封邊條框，所述下玻璃的周邊至少含有一個封邊溝槽，所述封邊條框插在封邊溝槽內。所述封邊溝槽的橫截面可為任意形狀，優(yōu)選圓弧形。所述封邊溝槽由機械加工或激光加工而成，優(yōu)選機械加工方式。所述上玻璃、下玻璃和中間玻璃的材料是普通玻璃、或是鋼化玻璃、或是半鋼化玻璃、或是低輻射玻璃、或是強化玻璃(包括物理強化和化學強化)、或是熱反射玻璃、或是夾絲玻璃、或是壓延玻璃、或是熱熔玻璃，或是以上任兩種或三種玻璃的組合，進一步優(yōu)選為鋼化或半鋼化玻璃、強化玻璃和低輻射玻璃，更進一步優(yōu)選為鋼化或半鋼化玻璃與低輻射鋼化或半鋼化玻璃的組合、鋼化或半鋼化玻璃與低輻射強化玻璃的組合、鋼化或半鋼化玻璃與低輻射玻璃的組合。其中，所述真空封邊爐是常規(guī)加熱爐，通過電熱體加熱升溫，包括間歇式加熱爐和連續(xù)式加熱爐。其中，所述真空封邊爐可以每次只封接一塊真空玻璃，也可以封接多塊真空玻璃，即實現(xiàn)真空玻璃的批量化生產。當制備的是鋼化玻璃時，為解決因焊接溫度過高而退火的問題，真空封邊爐可以具有基礎加熱系統(tǒng)和局部加熱系統(tǒng)，基礎加熱系統(tǒng)可采用電阻加熱的方式如電熱絲、電熱管、電熱板等，或采用循環(huán)熱風加熱的方式，將真空封邊爐內部及玻璃加熱至一基礎溫度；再利用局部加熱系統(tǒng)如電阻加熱、紅外線加熱、激光加熱、電磁加熱、微波加熱等方式對玻璃的周邊即封邊位置進行局部加熱，達到在短時間內將低溫焊料加熱至熔融的目的。所述基礎加熱溫度的范圍優(yōu)選為280 320°C，所述局部加熱溫度的范圍優(yōu)選為380 470O。本實用新型的有益效果是:本實用新型提供的凸面真空玻璃的上玻璃和下玻璃利用玻璃的凸面形狀來抵抗大氣壓，使兩塊玻璃不會壓合在一起、保持兩玻璃之間的真空層，省去了制作和安裝難度很大的支撐物；沒有了支撐物的阻擋，真空玻璃的透明度和可視度更好；沒有了支撐物的傳導，真空玻璃的隔熱和隔音性能更佳；凸面結構，使玻璃有更高的抗壓強度和抗彎強度，真空玻璃的抗風壓性能更好；凸面結構，使真空層有更大的空間，更能長時間保持真空狀態(tài)、真空玻璃的壽命更長，即使失去真空，其性能也優(yōu)于一般的中空玻璃。本實用新型提供的真空玻璃其上玻璃的周邊有封邊條框、下玻璃的周邊有封邊溝槽，使得真空玻璃的封邊更簡便、更可靠，封邊條框與封邊溝槽的嵌合保證了真空玻璃即使在玻璃變形的情況下的密封效果，封邊條框與上玻璃之間具有比低溫焊接玻璃更高的結合強度，封邊條框與封邊溝槽的嵌合增大了上下玻璃之間的密封面積和氣密層厚度，解決了現(xiàn)有真空玻璃邊緣密封參差不齊的問題，大大加強了封接的附著力和附著強度，增加了上、下玻璃之間真空層的密封度，提高了真空玻璃的壽命，并可省去制作和密封難度極大的抽氣口，實現(xiàn)了一步法批量化制備真空玻璃和鋼化真空玻璃，促進了真空玻璃和鋼化真空玻璃的工業(yè)化生產，極大地提高了真空玻璃的生產率和合格率、降低了真空玻璃的生產成本。上玻璃的封邊條框嵌入下玻璃的封邊溝槽中，不但保證封邊條框有足夠高的密封高度，而且保證了上下玻璃之間有足夠小的真空層厚度，使支撐物的高度和直徑可以任意小，滿足真空玻璃在透明度、可視性、隔熱性能、隔音性能等方面的要求；上玻璃的封邊條框嵌入下玻璃的封邊溝槽中，不但可以自動適應支撐物的高度變化，而且可以自動消除上下玻璃在高溫下導致的變形的影響，還可以通過設計封邊條框的高度和封邊溝槽的深度精確控制真空層的厚度；低溫焊料融化后，上下玻璃自動閉合在一起，厚實的焊料帶保證了密封的可靠性，所以真空玻璃中可以省去吸氣劑，從而進一步簡化生產工藝、提高生產率和減低生產成本。

圖1為本實用新型提供的凸面真空玻璃結構示意圖；圖2為本實用新型提供的具有單支撐物的凸面真空玻璃結構示意圖；圖3為本實用新型提供的具有雙支撐物的凸面真空玻璃結構示意圖；圖4為本實用新型提供的雙真空層的凸面真空玻璃結構示意圖。圖中:1.上玻璃，2.下玻璃，3.低溫焊料，4.封邊條框，5.封邊溝槽，6.支撐物，
7.中間玻璃。
具體實施方式
以下采用實施例和附圖來詳細說明本實用新型的實施方式，借此對本實用新型如何應用技術手段來解決技術問題，并達成技術效果的實現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)以實施。實施例1:參見圖1，真空玻璃由上下兩塊玻璃組成，其中一塊是低輻射玻璃，其制作方法如下:首先根據(jù)所制作真空玻璃的形狀和大小切割所需尺寸的一塊平板玻璃和一塊低輻射玻璃，在下玻璃的周邊焊接處開設封邊溝槽，并進行磨邊、倒角和清洗、干燥，在上玻璃上利用聚酯絲網(wǎng)將低溫玻璃粉膏印制成封邊條框和支撐物；其中上玻璃有兩個封邊條框、下玻璃有兩個封邊溝槽，上下玻璃合片后，上玻璃的封邊條框能夠嵌入下玻璃的封邊溝槽內；其次將兩塊玻璃裝入模具、放在熱彎爐中，升溫至玻璃軟化的溫度550-750°C，依靠玻璃自身的重力使玻璃向下形成凸面，并隨爐降至室溫；若封邊條框在燒結過程中形狀發(fā)生變化，可通過機械加工的方式如車削、研磨等使其平整；再次將下玻璃的封邊溝槽內裝滿低溫玻璃焊料，將兩塊玻璃上下對齊疊放在一起，并留有抽氣通道，送入真空封邊爐中；最后進行抽真空和加熱操作，抽真空至0.1Pa以下，升溫至低溫玻璃焊料的熔融溫度以上如420°C，低溫玻璃焊料熔化，上玻璃的封邊條框在重力的作用下嵌入下玻璃的封邊溝槽內，熔融的低溫玻璃焊料將兩塊玻璃粘接在一起；停止加熱、隨爐降溫，低溫玻璃焊料將兩塊玻璃氣密性地焊接在一起，打開爐門得到所需的真空玻璃。實施例2:參見圖2，真空玻璃的兩塊玻璃中一塊為低輻射玻璃，另一塊為鋼化玻璃或半鋼化玻璃，其制作方法如下:首先根據(jù)所制作真空玻璃的形狀和大小切割所需尺寸的一塊平板玻璃和一塊低輻射玻璃，在下玻璃的周邊焊接處開設封邊溝槽，并進行磨邊、倒角和清洗、干燥，利用噴槍將低溫玻璃粉膏噴涂在上玻璃上制成封邊條框，其中上玻璃有一個封邊條框、下玻璃有一個封邊溝槽，上下玻璃合片后，上玻璃的封邊條框能夠嵌合于下玻璃的封邊溝槽內；其次將上玻璃裝入模具、放在熱彎爐中，升溫至玻璃軟化的溫度550-750°C，依靠玻璃自身的重力使玻璃向下形成凸面，并隨爐降至室溫或急冷至室溫令其強化，得到具有封邊條框的上玻璃；將下玻璃裝入模具、送入鋼化爐中，在鋼化爐650 750°C的高溫作用下玻璃軟化，依靠施加在上模具上的壓力使玻璃向下依靠上下模具形成凸面，隨即進行風冷鋼化，得到鋼化或半鋼化玻璃；在上或下玻璃上采用低溫玻璃焊料利用張緊的鋼絲網(wǎng)或鋼板網(wǎng)印制支撐物，使支撐物的頂部在一個平面上，以消除玻璃變形對平整度的影響，支撐物為與凸面相適應的圓形或橢圓形點陣排列，可分多次制備，以適應凸面的空間變化；支撐物為圓柱狀，其高度略高于所處真空層的高度；再次將下玻璃的封邊溝槽內均勻涂布低溫玻璃焊料，低溫玻璃焊料上均勻留有數(shù)個抽氣孔，并將兩塊玻璃上下對齊置放在一起，送入真空封邊爐中，真空封邊爐具有基礎加熱系統(tǒng)和局部加熱系統(tǒng)；最后進行加熱和抽真空操作，先利用基礎加熱系統(tǒng)如電加熱絲加熱，使基礎溫度升至300°C以上，并抽真空至0.1Pa以下后，再利用局部加熱系統(tǒng)如紅外線加熱器將低溫玻璃焊料加熱至熔融溫度450°C以上，抽氣孔消失，熔融的低溫玻璃焊料將兩塊玻璃粘接在一起；停止加熱、隨爐降溫，低溫玻璃焊料將兩塊玻璃氣密性地焊接在一起，支撐物也與上下玻璃燒結成一體，打開爐門得到所需的真空玻璃。實施例3:參見圖3，真空玻璃的兩塊玻璃為鋼化玻璃或半鋼化玻璃，其中一塊還是低輻射玻璃，其制作方法如下:首先根據(jù)所制作真空玻璃的形狀和大小切割所需尺寸的一塊平板玻璃和一塊低輻射玻璃，在下玻璃的周邊焊接處開設封邊溝槽，并進行磨邊、倒角和清洗、干燥，在上玻璃上利用尼龍絲網(wǎng)將低溫玻璃粉膏印制成封邊條框，其中上玻璃有一個封邊條框、下玻璃有一個封邊溝槽，上下玻璃合片后，上玻璃的封邊條框能夠嵌合于下玻璃的封邊溝槽內；其次將兩塊玻璃分別裝入兩個成型模具內，該成型模具具有上模具和下模具，玻璃夾在上模具和下模具之間，并能施壓使上、下模具閉合，從而使玻璃形成凸面；將裝有玻璃的成型模具放在鋼化爐中，升溫至玻璃軟化的溫度，依靠施加于成型模具上的壓力使成型模具中的玻璃形成凸面，隨即移去上模具并進行風冷鋼化，得到鋼化或半鋼化玻璃；在上下玻璃上采用低溫玻璃焊料利用張緊的鋼絲網(wǎng)或鋼板網(wǎng)印制支撐物，使支撐物的頂部在一個平面上，以消除玻璃變形對平整度的影響，支撐物為最小單元是等邊三角形的點陣排列，支撐物為長條狀，上下玻璃的支撐物互相垂直，上下玻璃合片后支撐物重疊為十字狀形；再次將下玻璃的封邊條框之間裝滿低溫玻璃焊料，將兩塊玻璃上下對齊疊放在一起、預留一定的抽氣通道，送入真空封邊爐中，再次將下玻璃的封邊溝槽內均勻涂布低溫玻璃焊料，低溫玻璃焊料上均勻留有數(shù)個抽氣孔，并將兩塊玻璃上下對齊疊放在一起，送入真空封邊爐中，真空封邊爐具有基礎加熱系統(tǒng)和局部加熱系統(tǒng)；最后進行加熱和抽真空操作，先利用基礎加熱系統(tǒng)如電加熱管加熱，使基礎溫度升至320°C以上，并抽真空至0.1Pa以下后，再利用局部加熱系統(tǒng)如遠紅外線加熱器將低溫玻璃焊料加熱至熔融溫度430°C以上，抽氣孔消失，熔融的低溫玻璃焊料將兩塊玻璃粘接在一起，上下玻璃的支撐物軟化相互接觸、重疊為十字狀形；停止加熱、隨爐降溫，低溫玻璃焊料將兩塊玻璃氣密性地焊接在一起，上下支撐物和上下玻璃固化成一體，打開爐門得到所需的真空玻璃。實施例4:參見圖4，真空玻璃的上下玻璃為鋼化玻璃或半鋼化玻璃，中間玻璃是低輻射玻璃，其制作方法如下:首先根據(jù)所制作真空玻璃的形狀和大小切割所需尺寸的兩塊平板玻璃和一塊低輻射玻璃，在中間玻璃和下玻璃的上表面周邊焊接處開設封邊溝槽，并進行磨邊、倒角和清洗、干燥，在上玻璃和中間玻璃的下表面周邊利用印刷技術將低溫玻璃粉膏印制成封邊條框，其中上玻璃有一個封邊條框、中間玻璃的上表面有一個封邊條框下表面有一個封邊溝槽、下玻璃有一個封邊溝槽，上面的封邊條框的大小介于下面的封邊溝槽內，上中下玻璃合片后，上面的封邊條框能夠嵌合于下面的封邊溝槽內；其次將上下兩塊玻璃分別裝入兩個成型模具內，玻璃夾在上模具和下模具之間，將裝有玻璃的成型模具放在鋼化爐中，升溫至玻璃軟化的溫度，依靠施加于成型模具上的壓力使成型模具中的玻璃形成凸面，隨即移去上模具并進行風冷鋼化，得到鋼化或半鋼化玻璃；中間玻璃直接進高溫爐，將封邊條框燒結在中間玻璃上；再次將中間玻璃和下玻璃的封邊溝槽內均勻裝入低溫玻璃焊料，并將三塊玻璃上下對齊疊放在一起，保留一定的抽氣通道，送入真空封邊爐中，真空封邊爐具有基礎加熱系統(tǒng)和局部加熱系統(tǒng)；最后進行加熱和抽真空操作，先利用基礎加熱系統(tǒng)如循環(huán)熱風加熱，使基礎溫度升至320°C以上，并抽真空至0.1Pa以下后，再利用局部加熱系統(tǒng)如電熱管將低溫玻璃焊料加熱至熔融溫度450°C以上，熔融的低溫玻璃焊料將玻璃粘接在一起；停止加熱、隨爐降溫，低溫玻璃焊料將三塊玻璃氣密性地焊接在一起，打開爐門得到所需的真空玻璃。所有上述的首要實施這一知識產權，并沒有設定限制其他形式的實施這種新產品和/或新方法。本領域技術人員將利用這一重要信息，上述內容修改，以實現(xiàn)類似的執(zhí)行情況。但是，所有修改或改造基于本實用新型新產品屬于保留的權利。以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非是對本實用新型作其它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術人員可能利用上述揭示的技術內容加以變更或改型為等同變化的等效實施例。但是凡是未脫離本實用新型技術方案內容，依據(jù)本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本實用新型技術方案的保護范圍。
權利要求1.一種真空玻璃，其特征在于包括上玻璃、下玻璃，所述上玻璃和所述下玻璃是凸面玻璃，所述上玻璃的周邊有封邊條框、所述下玻璃的周邊有封邊溝槽，所述上玻璃和所述下玻璃的周邊通過低溫焊料焊接在一起，所述低溫焊料為低溫玻璃焊料，所述上玻璃和所述下玻璃之間形成一個封閉的真空層。
2.根據(jù)權利要求1所述的真空玻璃，其特征在于所述真空玻璃還包括一塊中間玻璃，所述中間玻璃是平面玻璃，所述中間玻璃夾在所述上玻璃和所述下玻璃之間，所述上玻璃和所述下玻璃分別和所述中間玻璃形成兩個封閉的真空層。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的真空玻璃，其特征在于所述上玻璃和所述下玻璃至少有一塊是鋼化或半鋼化玻璃。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的真空玻璃，其特征在于所述上玻璃焊接面的周邊至少有一個封邊條框，所述下玻璃焊接面的周邊至少有一個封邊溝槽。
5.根據(jù)權利要求1所述的真空玻璃，其特征在于所述封邊條框采用低溫玻璃粉通過印刷或噴涂的方式制作。
6.根據(jù)權利要求1所述的真空玻璃，其特征在于所述封邊溝槽采用機械加工或激光加工的方式制作。
7.根據(jù)權利要求1所述的真空玻璃，其特征在于所述真空層內有支撐物，所述支撐物有一層或兩層。
8.根據(jù)權利要求7所述的真空玻璃，其特征在于所述支撐物采用低溫玻璃焊料使用硬網(wǎng)印刷制作。
9.根據(jù)權利要求7所述的真空玻璃，其特征在于所述支撐物在玻璃鋼化前或鋼化后制作。
10.根據(jù)權利要求7所述的真空玻璃，其特征在于所述支撐物在固化后進行機械加工。
專利摘要本實用新型提供了一種真空玻璃，其特征是上、下玻璃是凸面玻璃，上玻璃的焊接周邊有封邊條框、下玻璃的焊接周邊有封邊溝槽，在真空封邊爐內利用玻璃焊料將上下玻璃焊接在一起；不僅使得真空玻璃的制作更加簡便、方便，而且封邊條框與封邊溝槽的嵌合保證了密封效果，具有制作工藝簡單、成本低、生產效率高，封接可靠、密封效果好等優(yōu)點。
文檔編號C03B23/24GK202936305SQ20122056979
公開日2013年5月15日 申請日期2012年10月9日 優(yōu)先權日2012年10月9日
發(fā)明者戴長虹 申請人:青島理工大學