热熔装饰玻璃生产工艺控制研究与实践

发布时间：2021-03-17 16:35所属平台：学报论文发表咨询网浏览： 次

摘 要 热熔玻璃由于其立体效果好，具有良好的装饰效果和艺术效果，是家庭装修的重要材料，但是在加工生产中往往由于保温材料及模具含有水分，加热装置设置不科学、温度控制不合理而影响产品质量，通过采取预烘炉，模具预干燥、控制玻璃板面均匀加热、温度和

　　摘　要　热熔玻璃由于其立体效果好，具有良好的装饰效果和艺术效果，是家庭装修的重要材料，但是在加工生产中往往由于保温材料及模具含有水分，加热装置设置不科学、温度控制不合理而影响产品质量，通过采取预烘炉，模具预干燥、控制玻璃板面均匀加热、温度和保温时间实现自动控制等措施，保证了产品的质量和艺术价值。

　　关键词　热熔玻璃;温度控制;均匀加热;自动控制

　　0　引言

　　热熔玻璃又称水晶立体艺术玻璃或熔模玻璃，是采用特定的热熔炉，以平板玻璃作基本材料，将玻璃加热到玻璃软化点以上，使玻璃软化或熔融后，通过模具经塌陷成型、退火冷却后，成为具有一定平面、立体形态的装饰材料。经过热熔成型后的玻璃凹凸有致、立体效果强烈，具有很强的装饰效果和艺术效果，成为家庭高档装修的重要材料[1]。

　　热熔玻璃产品有门窗用热熔玻璃、墙壁装饰用热熔玻璃、隔断用热熔玻璃、玻璃艺术品等，其典型产品为热熔叠纹玻璃。要想使热熔玻璃呈现完美的装饰效果，达到较高的艺术价值，生产过程中的质量控制是关键。要达到设定的艺术设计要求和质量要求，必须对玻璃加工过程的温度进行科学、精确的控制。

　　1　生产设备

　　制造热熔玻璃主要设备为热熔炉。热熔炉的结构包括炉体、顶盖及温控系统。炉体从外到内依次为外框钢结构壳体、陶瓷纤维保温棉、耐火砖;炉体从下至上依次为支撑架、冷却风机、钢结构壳体、耐火砖及石英砂，炉体上留有观察孔;炉体顶盖从上到下依次为炉盖固定架、冷却风机、壳体、保温棉、保温棉防护网和红外电热管;附属结构包括固定铁丝或螺杆用以固定耐火砖，液压升降机、红外电加热管连接线及数显温度控制仪、轨道。目前国内热熔炉有一对一和一拖二两种结构形式。一对一是一个炉体一个顶盖配套使用;一拖二即一个顶盖两个炉体配套使用，当一个炉体生产时，另一个炉体工作，当第一个炉体完成一个工作周期即退火结束后，第一个炉体上的顶盖通过轨道及电葫芦或电机移至第二个炉体，如此反复，循环使用。

　　2　热熔玻璃加工生产过程中存在的主要问题

　　由于模具材料或保温材料潮湿，加热过程中水蒸气或有害成分溢出，会侵蚀玻璃表面，影响玻璃透光度。板面受热不均匀，局部温度过高或过低，引起玻璃过度软化或软化程度不够，产品凹凸度不能满足设计要求，立体效果差。温度控制过分依赖人工观察，产品的质量完全依赖于操作者的经验、工作态度，批量生产质量难以保证。 温度控制不合理，玻璃表面光亮度变差。在加热过程中，特别是烧制成型的最高温度、保温时间控制不合理，影响玻璃产品的表面质量，造成玻璃表面缺陷，外在表现为表面光亮度变差，产品“发乌”。

　　3　解决措施

　　3.1　热熔炉及模具的预干燥

　　热熔玻璃在加热过程中，如果炉内保温材料、模具材料含有水分，生产过程中这些水分就会逸出，水分及逸出的物质可能造成玻璃表面的侵蚀，在玻璃表面形成缺陷，严重影响玻璃表面质量，影响美观。热熔炉使用的保温材料一般为玻璃纤维棉，热熔玻璃生产常用的模具材料有：石英砂模、陶瓷纤维纸(板)模、石膏模等。对于首次使用的热熔炉，在熔制玻璃之前，应该在105～110℃烘烤2～3h，使炉内的玻璃纤维棉充分干燥，烘烤期间炉体留出相应缝隙，以保证水蒸气的排除，该过程也称为“烘炉”。

　　石英砂及陶瓷纤维板模具的干燥。生产普通纹理玻璃，使用石英砂，在砂上直接作画。由于石英砂吸水性差，含水率低，一般在烘炉是已经干燥，无需再次烘干;如果使用较厚的陶瓷纤维板做模具，在放置玻璃前，需要在105～110℃温度下，烘烤1.5h左右。石膏模具的干燥。石膏与水以一定比例混合，注入塑胶胎体硬化成型。硬化成型过程中会放出热量，可以使部分水以水蒸气形式排出，但不能完全干燥，在模具使用之前还应该自然干燥5～7d，或在40～50℃条件下干燥3～4d。

　　3.2　板面受热不均匀问题

　　热熔炉一般采用箱式结构。从炉体的结构看，炉体边缘部分由于与外界接触，保温效果不理想及炉体观察口的存在，往往比炉体内部温度低，造成玻璃板面受热不均，形成横向温度梯度，特别是生产的玻璃产品尺寸较大时，不均匀性明显，产品图案发生变形。为了保证加热的均匀性，可以采用以下三种措施。①加热管采用横纵向布置。加热管主要采用横向布置，加热管长度小于炉体内腔长度，在炉体周边布置一定数量的纵向加热管，保证边部与中间温度的均匀;②将加热管加长。使加热管长度大于加热炉总宽度，加热管伸出炉体外，边缘部位纵向布置小功率的加热管;③加大炉体尺寸。加工玻璃置于炉内时，距离炉体边部留有一定距离，炉体采用优质保温材料，炉体上下盖之间紧密填充陶瓷纤维保温棉。对于超大规格玻璃热熔炉可以采用分组控制、间隔加热的方式。

　　3.3　最高温度和保温时间的设定与控制

　　热熔玻璃成型时，观察炉内玻璃烧制情况，当玻璃的锋利断口开始变圆滑时，记下温度值T℃，再利用炉内余温或开启少量加热管使炉内温度再冲高至(T+10)℃左右，并保持此温度5～10min，继续使玻璃充分塌陷成型，保温完成后，玻璃即可进入退火阶段[2]。如果温度超过(T+10)℃时，可开启冷却风机，避免温升过高，保温时间也不宜过长，否则将造成玻璃表面缺陷。由于采用的玻璃原片不同，玻璃成分有一定差异时，熔制的最高温度会有一定差异，因此尽量使用同一厂家的玻璃原片。

　　玻璃论文范例：玻璃化法冻存组织样本的研究进展

　　4　结语

　　热熔玻璃在生产过程中，会由于炉内保温材料、模具等含有水分，在加工过程中侵蚀玻璃表面，造成玻璃缺陷。生产前通过炉体预烘烤、模具预干燥，可有效防止玻璃表面损伤，提高产品质量。最高加热温度过高或过低会造成产品质量变差，影响美观，同时加工时所需达到的最高温度往往需要人工观察和操作，产品质量过分依赖观察和经验，为解决上述不足，生产中统计不同厚度、不同图案产品的最高温度以及保温时间，形成不同的温度制度，通过在设备顶盖开槽设置热电偶轨道，根据玻璃在炉内的位置滑动热电偶，并准确放置，利用温控仪控制最高加热温度及保温时间，实现自动控制，减少对人工依赖性和随意性，提高生产效率和产品质量。

　　参考文献：

　　[1]王承遇,卢琪,陶瑛.艺术玻璃和装饰玻璃(六)——热弯玻璃和热熔玻璃[J].玻璃与搪瓷,2008(01):44-49.

　　[2]贾厚富,汪臻瑜,舒晓明.浅谈热熔玻璃制作过程[J].玻璃,2014,41(11):47-50.

　　作者：李小娟　周美茹　安晓燕　赵金柱　武丽华　孟秀华

转载请注明来源。原文地址：http://www.xuebaoqk.com/xblw/6312.html

《热熔装饰玻璃生产工艺控制研究与实践》

• 上一篇：全球粮食危机与中国粮食安全
• 下一篇：中国燃煤电厂超低排放和节能改造的实践与启示