本發(fā)明涉及微晶玻璃熱彎成型領(lǐng)域,特別涉及一種微晶玻璃高效熱彎設(shè)備及生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù):
1、光學(xué)玻璃的運(yùn)用越來越廣泛,但是現(xiàn)有材料存在強(qiáng)度有限,在外力作用下容易破碎的問題,因此材料廠家開發(fā)了具有更高強(qiáng)度的微晶玻璃,但是伴隨材料強(qiáng)度的提升,材料的分子特性也發(fā)生了變化。在750℃~1200℃的溫度區(qū)間,玻璃會繼續(xù)長晶、導(dǎo)致原本透明的玻璃逐漸變藍(lán),并最終發(fā)白至不透明狀態(tài)。而想要完成熱彎生產(chǎn)溫度又必須升高至微晶玻璃的軟化溫度,也就是800℃左右,此時軟化溫度和玻璃的結(jié)晶溫度區(qū)間重合,同時玻璃在高溫區(qū)待的時間越久,溫度越高微晶玻璃的長晶程度就愈加劇烈,故傳統(tǒng)的熱彎工藝沒辦法生產(chǎn)出來合格的微晶熱彎產(chǎn)品。
2、現(xiàn)有技術(shù)中,需要將熱彎之前的微晶玻璃原材放入模具內(nèi),把模具放入高溫的設(shè)備當(dāng)中,模具在設(shè)備里面緩慢移動,并逐漸升溫至軟化溫度800℃左右,然后逐步施加壓力,完全合模之后模具繼續(xù)移動,然后緩慢降溫,從出口流出爐膛。此設(shè)備通常采用多站式,工位數(shù)量在20個工位左右,也就是需要同時投入超過20套模具。假使生產(chǎn)節(jié)拍為兩分鐘,高溫區(qū)數(shù)量為十工位,也就是每一片玻璃至少需要在高溫區(qū)停留20分鐘,停留時間過長會直接造成玻璃長晶加劇、帶來生產(chǎn)品質(zhì)不良?,F(xiàn)有技術(shù)具有以下缺點:
3、1、生產(chǎn)成本高。為了保證生產(chǎn)效率,一般采用多工位方案,但是多工藝方案就意味著設(shè)備更高的能耗和更多的模具投入。
4、2、生產(chǎn)品質(zhì)差、沒辦法生產(chǎn)。受生產(chǎn)原理限制沒辦法直接給材料升溫。而是通過給模具升溫通過模具將熱量傳遞給玻璃材料的方式,間接給玻璃升溫。由于模具采用石墨材質(zhì),具有一定的厚度。導(dǎo)致升溫需要更長的時間。模具升溫至設(shè)定的軟化溫相對于直接將玻璃直接升高至設(shè)定的軟化溫度。需要耗費(fèi)五倍左右的時間。因此就意味著玻璃會在高溫區(qū)停留更長的時間。在高溫區(qū)長時間停留會直接造成玻璃長晶發(fā)藍(lán)等品質(zhì)異常。
5、3、溫度控制不精準(zhǔn)。微晶材料對溫度非常敏感,當(dāng)溫度超過750℃玻璃就會開始長晶,溫度越高長晶速度越快。由于傳統(tǒng)方式是通過加熱器加熱石墨模具通過石墨模具將熱量傳導(dǎo)給玻璃、由于熱量在傳遞過程中會散失,因此沒辦法精準(zhǔn)控制微晶玻璃的實際溫度。比如我們需要800℃,但是通過模具傳遞給微晶玻璃的溫度可能只有780℃,這樣我們就需要補(bǔ)償溫度,將溫度設(shè)定至820℃來保證玻璃的溫度可以達(dá)到800℃,但是會帶來環(huán)境溫度的升高和玻璃溫度的不精準(zhǔn),會直接影響生產(chǎn)品質(zhì)。
6、4、溫度不均勻。受產(chǎn)品彎曲結(jié)構(gòu)影響模具表面結(jié)構(gòu)也是凸凹不平、厚度不均勻,導(dǎo)致加熱器通過模具傳遞給玻璃的溫度不均勻。當(dāng)處于熱彎的臨界溫度時,會導(dǎo)致因為局部溫度不夠而破碎、或者局部溫度過高而發(fā)藍(lán)、也會直接影響生產(chǎn)品質(zhì)。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此,本發(fā)明提出一種微晶玻璃高效熱彎設(shè)備,能夠大大提高微晶玻璃的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)良率,降低了模具數(shù)量和設(shè)備能耗,從而達(dá)到降本增效的作用。
2、本發(fā)明還提出一種微晶玻璃高效熱彎生產(chǎn)工藝。
3、本發(fā)明的第一方面,提出了一種微晶玻璃高效熱彎設(shè)備及生產(chǎn)工藝,包括:
4、第一工位,為上下料工位;
5、第二工位,為預(yù)熱工位和緩冷工位,包括位于上方的第一升降機(jī)構(gòu)和第一上加熱板,所述第一升降機(jī)構(gòu)用于驅(qū)動所述第一上加熱板升降;
6、第三工位,為成型工位,包括位于上方的第二升降機(jī)構(gòu)、第二上加熱板和上模,所述上模固定在所述第二上加熱板的底面,所述第二升降機(jī)構(gòu)用于驅(qū)動所述第二上加熱板和所述上模升降;
7、移動工作臺,能夠移動至所述第一工位、所述第二工位和所述第三工位,所述移動工作臺從下往上依次設(shè)置有下水冷板、下加熱板和下模,所述下模固定在所述下加熱板的頂面。
8、根據(jù)本發(fā)明的一些實施例,所述下冷水板連接有升降部件,所述升降部件用于驅(qū)動所述下冷水板上升或者下降,所述下冷水板能夠接觸所述下加熱板。
9、根據(jù)本發(fā)明的一些實施例,所述第一升降機(jī)構(gòu)與所述第一上加熱板之間、所述第二升降機(jī)構(gòu)與所述第二上加熱板之間均設(shè)有隔熱板。
10、根據(jù)本發(fā)明的一些實施例,所述隔熱板上還設(shè)有上水冷板,所述上冷水板與所述第一升降機(jī)構(gòu)或所述第二升降機(jī)構(gòu)連接。
11、根據(jù)本發(fā)明的一些實施例,所述第一升降機(jī)構(gòu)和所述第二升降機(jī)構(gòu)為液壓升降機(jī)構(gòu)。
12、根據(jù)本發(fā)明的一些實施例,第二升降機(jī)構(gòu)包括動力系統(tǒng)、伺服電機(jī)和壓力傳感器,所述動力系統(tǒng)由所述伺服電機(jī)和所述壓力傳感器控制。
13、本發(fā)明的第二個方面,還提出一種微晶玻璃高效熱彎生產(chǎn)工藝,使用上述微晶玻璃高效熱彎設(shè)備,包括以下步驟:
14、s100、上料工序:所述移動工作臺位于所述第一工位,將微晶玻璃原材放置所述移動工作臺上的所述下模內(nèi),所述下模的溫度為300-400℃;
15、s200、預(yù)熱工序:所述移動工作臺移動到所述第二工位,所述第一上加熱板的溫度為800-820℃,所述第一上加熱板下移并與所述下模接觸,以對微晶玻璃原材進(jìn)行直接烘烤,所述下模升溫至650-700℃對微晶玻璃原材進(jìn)行加熱,使得微晶玻璃原材升溫至軟化溫度800℃;
16、s300、成型工序:所述移動工作臺移動至所述第三工位,所述上模溫度為750-800℃,所述上??焖傧陆祵ξ⒕РAг氖┘訅毫Τ尚筒⑦M(jìn)行保壓,保壓第一時長后,所述上模上升以脫離所述下模;
17、s400、緩冷工序:所述移動工作臺移動至所述第二工位,所述第一上加熱板下降至接近所述下模,以維持對成型后微晶玻璃的持續(xù)烘烤保溫,烘烤保溫第二時長后,所述第一上加熱板上升,同時,所述下水冷板上升并接觸所述下加熱板以降溫,所述下模和成型后微晶玻璃逐步降溫至300-400℃;
18、s500、下料工序:所述移動工作臺移動至所述第一工位進(jìn)行下料。
19、根據(jù)本發(fā)明的一些實施例,在所述s200預(yù)熱工序中,對微晶玻璃原材進(jìn)行加熱的時長為55-65秒。
20、根據(jù)本發(fā)明的一些實施例,在所述s300成型工序中,保壓第一時長后,所述第一上加熱板緩慢上升。
21、根據(jù)本發(fā)明的一些實施例,在所述s400緩冷工序中,烘烤保溫第二時長后,所述第二上加熱板緩慢上升。
22、根據(jù)本發(fā)明實施例的一種微晶玻璃高效熱彎設(shè)備及生產(chǎn)工藝,至少具有如下有益效果:
23、1、提高生產(chǎn)效率。首先,在預(yù)熱工序中,第一上加熱板的溫度為800-820℃對微晶玻璃原材進(jìn)行直接烘烤,相對于通過微晶玻璃原材間接對鏡片進(jìn)行加熱的方式也更快。其次,在緩冷工序中,使用下水冷板對下加熱板和下模進(jìn)行降溫,可以減少冷卻時間。最后,下料工序中,微晶玻璃完成應(yīng)力釋放的溫度為400度,可以在300-400℃時取出玻璃微晶玻璃,不需要等到下模和微晶玻璃產(chǎn)品冷卻到室溫,所以冷卻時間更短。
24、2、提高生產(chǎn)良率。在預(yù)熱工序中,第一上加熱板對微晶玻璃原材進(jìn)行直接烘烤,相比傳統(tǒng)模具加熱需要溫度補(bǔ)償,采用加熱板直接加熱控溫更加精確,相比模具本身厚度不均勻引起玻璃溫度不均勻,采用加熱板直接加熱溫度更均勻。因此,可以防止微晶玻璃溫度過高長晶和溫度不均勻破損,有利于提高微晶玻璃的產(chǎn)品質(zhì)量。
25、3、可以減少模具數(shù)量。由于生產(chǎn)效率的提高,兩套模具可以達(dá)到原來20套模具的產(chǎn)量。同時也減少模具配套加熱設(shè)備的投入。
26、4、可以降低設(shè)備能耗。首先,在預(yù)熱工序中,第一上加熱板對微晶玻璃原材進(jìn)行直接烘烤,相對于通過模具間接加熱的方式,升溫更快,耗能也更少。其次,在成型工序中,上模溫度和下模溫度都不用達(dá)到800℃,只需保證微晶玻璃原材在預(yù)熱工序升溫至800℃,所以所需提供給模具的熱量更少。最后在緩冷工序中不冷卻至室溫,所以冷卻過程散失的熱量少,后續(xù)生產(chǎn)中模具升溫所需提供的加熱能量也更少。整體上減少了模具頻繁升降溫的能量浪費(fèi),因為熱彎成型的核心是給玻璃升溫,并不是給模具升溫。
27、綜上所述,該微晶玻璃高效熱彎設(shè)備及生產(chǎn)工藝能夠大大提高微晶玻璃的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)良率,降低了模具數(shù)量和設(shè)備能耗,從而達(dá)到降本增效的作用。
28、本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出,部分將從下面的描述中變得明顯,或通過本發(fā)明的實踐了解到。