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钢化玻璃外观质量问题产生原因分析

发表时间:2018-12-17 11:23 浏览:次

  随着城市的快速发展,城市人口的不断增加,土地价格的高涨,导致高层建筑物越建越多。钢化玻璃作为安全玻璃的一种,因其具有普通玻璃的透视性,同时又具有机械强度高、热稳定性好且破碎后的碎片小、碎片无尖锐锋利的尖角等优秀的安全特性,已经作为高层建筑门窗必备的建材产品之一,得到广泛的应用。我们在重视其安全性能的同时,也决不应该忽视钢化玻璃的外观质量,也就是,作为合格产品的外观质量也必须满足相应的技术要求。

  钢化玻璃外观质量问题及原因分析

  钢化玻璃的外观质量问题有许多表现形式,我们按照其出现在生产过程中阶段的不同,将其分为两大类:①由原片质量缺陷造成的钢化玻璃外观质量问题,如:点状缺陷(气泡、夹杂物)、划伤、光学变形等;②由钢化加工过程造成的外观质量问题,如:钢化玻璃的平整度问题(波浪纹、吻合度、板面变形)、光学方面的问题(中部灰色、应力斑过重、虹彩现象)、白道、划伤、麻点等。

  1.由原片缺陷造成的外观质量问题及原因分析

  最常见的有:点状缺陷(气泡、夹杂物)、划伤、光学变形等。气泡、夹杂物和光学变形是原板固有的缺陷,划伤是在原片玻璃生产和搬运过程中形成的。如果原片达不到相应的标准要求,不仅会使钢化后的玻璃在外观质量方面达不到《钢化玻璃》国家标准要求,同时也会大大增加钢化玻璃的炸炉、应力分布不均匀、自爆、机械强度降低、热稳定性以及各种安全性能变差等的风险,导致钢化炉的停产、清炉,使得产品的成品率和生产效率下降,生产成本的上升,造成没必要的浪费。钢化玻璃生产企业即使通过调整钢化炉的工艺参数也无法避免这类质量问题的发生,而企业只能通过严格控制生产管理制度,对员工加强培训,使操作人员熟练掌握检验标准的内容和相应的检验方法,对原片玻璃进行严格的筛选,避免有问题的原片玻璃流入再加工阶段。

  2.由钢化加工过程造成的外观质量问题

  最常见的有:钢化玻璃的平整度问题(波浪纹、吻合度、板面变形)、光学方面的问题(中部灰色、风斑过重、虹彩现象)、白道、划伤、麻点等。

  3.钢化玻璃平整度不好的问题

  钢化玻璃平整度不好的问题可以分为2类:第1类,弯型钢化玻璃平整度不好的问题。对这类问题通常考虑其吻合度指标,当弯型钢化玻璃成品出现吻合度达不到设计要求时,主要会出现以下3种现象:

  (1)成品玻璃与设计要求出现扭曲偏差

  这说明需要进行弯钢化的玻璃在辊道上的位置没有放置正确,玻璃弯曲的中心线与辊道不平行,如果出现这种情况,操作人员需要重新调整玻璃在上片台上的位置,使玻璃弯曲的中心线与辊道处于平行状态。

  (2)成品玻璃与设计弯曲深度出现不同

  这说明钢化工艺参数设定有问题:在加热阶段,玻璃的加热温度不够;在冷却阶段,主要是风栅上风口与下风口吹风时不同步,在吹风时一个先打开吹风,一个后打开吹风。如果下吹风口先打开吹风,则成型后玻璃的弯曲深度会加大,反之,上吹风口先打开吹风,成型后玻璃的弯曲深度会减小,不按设计深度成弧。此时操作人员可重新调整工艺参数,适当调整玻璃的弯曲深度。

  (3)成品玻璃的型面质量不符合设计要求

  操作人员可适当调整加热段的弯曲时间和急冷的时间,或者弯曲段传动链条的张紧程度,通过对钢化工艺参数或设备的调整解决这类问题。

  第2类,平型钢化玻璃平整度不好的问题。此类问题主要有以下5种情况:

  (1)玻璃在加热时上下表面存在温差造成的玻璃变形

  ①钢化玻璃板面向上弯曲。这种现象是由于玻璃在加热炉内被加热后,出现玻璃上表面的温度高于下表面的温度的情况,保持这种温度状态的玻璃进入冷却室冷却,在冷却过程中,当玻璃上下表面的冷却温度和风压等条件相同时,由于玻璃上表面温度高,冷却后上表面的收缩量大于下表面,会出现玻璃板面向上弯曲变形的现象(如图1所示)。出现这种情况,可以将加热炉底部的温度提高,尽量减小玻璃上下表面的温度差。②钢化玻璃板面向下弯曲。这种现象是由于玻璃在加热炉内被加热后,出现玻璃下表面的温度高于上表面的温度的情况,保持这种温度状态的玻璃进入冷却室冷却,在冷却过程中,当玻璃上下表面的冷却温度和风压等条件相同时,由于玻璃下表面温度高,冷却后下表面的收缩量大于上表面,会出现玻璃板面向下弯曲变形的现象(如图2所示)。出现这种情况,可以将加热炉底部的温度降低,尽量减小玻璃上下表面的温度差。

钢化玻璃在加热时上下表面存在温差造成的玻璃变形

  (2)玻璃在加热时中间和边部存在温差造成的玻璃变形

  玻璃在加热炉内经过加热后,如果其中间部位的温度高于边部的温度,那么在冷却过程中,玻璃上温度较高的中间部位的收缩量,将大于温度较低的边部的收缩量,当玻璃被冷却到室温状态时,玻璃的边部尺寸就会大于中间部位的尺寸,在玻璃的边部形成较大的压应力, 从而出现玻璃板面向下弯曲变形的现象(如图2所示)。

  同样,玻璃在加热炉内经过加热后,如果其边部的温度高于中间部位的温度,那么在冷却过程中,玻璃上温度较高的中间部位的收缩量将大于温度较低的边部的收缩量,当玻璃被冷却到室温状态时,玻璃中间部位的尺寸就会大于边部的尺寸,在玻璃的边部形成较大的张应力,从而出现玻璃板面向上弯曲变形的现象(如图1所示)。出现以上这两这种情况,可以通过调节钢化炉局部的加热温度参数或改变装片的排布方式来解决。

  (3)随机的温度分布不均匀造成的玻璃变形

  随机温度分布不均匀主要是由于设备状态不良造成的。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匀。这种随机的温度分布不均匀将导致玻璃加热后在板面方向上温度分布不均匀,玻璃在冷却时不同的区域发生不规则且无规律的收缩,直接导致玻璃板面的局部平整度差。出现这种情况,企业可以通过制定合理的设备检修、装片制度来解决。

  (4)辊道变形造成的玻璃变形

  辊道变形可分为辊道受热变形和辊道磨损变形。①辊道受热变形造成的玻璃变形。由于陶瓷和石英材料的耐热冲击性和热稳定性非常好,所以钢化炉内的辊道一般是采用这类材料制成的。虽然这两种材料的耐热性能优秀,但由于辊道的内部结构不均匀,在长期使用后或者加热不当时,均会导致在高温下产生热变形。在这种已经变形的辊道上运动的玻璃,也会因此而发生形变,最终导致板面平整度差。②辊道磨损变形造成的玻璃变形。在钢化玻璃生产企业中,当钢化炉内的辊道上出现黏接比较牢固的杂质时,通常使用磨削的方法对其进行清除。在长期的生产过程中,辊道经反复磨削和长时间的使用很容易造成磨损,而且这些磨损由于程度的不同,辊道会出现粗细不均的问题,最终导致在辊道上运动的玻璃发生形变,即板面不平整。

  另外,在同一钢化炉中的辊道,由于更换的时间不同,即各根辊道被磨损的程度不同,当玻璃在这种整体不平的辊道面上加热到软化温度,并进行运动时,很容易出现板面的变形。这种情况不仅出现在加热室内,同时在冷却室内也会发生。出现以上这两种情况,企业可以通过制定定期、合理的辊道检查管理制度来解决。

  (5)钢化玻璃的波浪纹现象

  波浪纹现象是指玻璃表面看上去有连续不断的起伏,严重时用手触摸玻璃表面可以感觉到。造成这种现象的原因主要有以下4种情况:①钢化炉内温度过高,加热时间过长。发生这种情况,可以通过调节钢化工艺参数,降低钢化炉加热温度或减少加热时间来解决;②辊子出现弯曲变形或个别辊径、辊高超标。发生这种情况,可以通过更换或调整辊子高度来解决;③辊子转动或传输速度过慢。发生这种情况,可以适当加快辊子的转动或传输速度来解决;④在钢化的冷却工艺阶段,玻璃是在钢化炉的冷却装置中的辊道上做往复摆动,这个时间段,如果玻璃整体的急冷温度过高或风压过低,就会使得玻璃板面产生波浪形弯曲。发生这种情况,应及时降低炉温和加热时间。

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