一种玻璃制品的加工方法与流程

文档序号:12636579阅读:221来源:国知局

本发明涉及玻璃浇注成型领域。



背景技术:

在玻璃制品的生产过程中,需要使玻璃成型,玻璃成型步骤中又需使用玻璃成型模具,玻璃成型模具通常为金属模具,使用金属模具压制玻璃产品使其成型。金属模具表面的工作温度一般为600-900℃,而熔融玻璃液的温度为1300-1600℃,在这样的温度条件下,熔融玻璃液容易粘附在金属模具表面。

在玻璃成型后,需对玻璃进行脱模,现有技术通常采用直接取出模具对玻璃进行脱模,但往往存在以下问题:1、在脱模时,玻璃在模具里非常紧贴,玻璃受到模具的压力大,导致不易脱模;2、脱模后,成型玻璃表面由于模具的摩擦会造成表面有水纹而粗糙,从而使得玻璃表面不光滑,影响玻璃成品质量。



技术实现要素:

本发明意在提供一种易脱模,且脱模后使得成型玻璃表面光滑的玻璃制品的加工方法。

本方案中的一种玻璃制品的加工方法,包括配料,熔制,成型,退火,在所述成型步骤中,使用一种玻璃成型模具,包括底模,底模上设有内部为成型腔的型模,型模为石墨烯材料制成,型模型模由第一石墨烯板,第二石墨烯板,第三石墨烯板和第四石墨烯板围成成型腔,第二石墨烯板和第三石墨烯板分别位于第一石墨烯板的两侧,第四石墨烯板位于第二石墨烯板和第三石墨烯板的上端,第四石墨烯板的上方设有上模,型模的一侧设有第一空腔,型模的另一侧设有第二空腔,第一空腔上开设有排气口,第二空腔上设有进气口,进气口连接气管,气管上设有风机和抽气泵,底模和上模的中部沿水平方向均设有水冷通孔;

在所述成型步骤中,包括:

(1)浇注熔融玻璃液前,先向底模和上模的水冷通孔内分别以0.1-0.2m/s的流速连续通入1-3゜C的冷却水,同时启动风机,向进气口通入0.2-0.3m/s速度的风,风进入第二空腔和第一空腔内;

(2)向型模的成型腔内注入1300~1600゜C的熔融玻璃液,浇注完后,盖上第四石墨烯板和上模,等待熔融玻璃液成型;

(3)15-20min后,关闭风机,停止向进气口内通风,同时停止向水冷通孔内通冷却水,开启抽气泵,抽气泵抽出第一空腔和第二空腔内的空气,使得第一空腔和第二空腔内产生负压,进而使第二石墨烯板、第三石墨烯板分别向第一空腔、第二空腔内移动,取下第四石墨烯板和上模,可进行顺利脱模。

本方案的优点在于:1、熔融玻璃液的温度为1300-1600 ºC,而石墨烯熔点高达 3652 ºC,耐高温,由石墨烯材料制成的型模,具有极好的热稳定性和化学稳定性,进而提高模具的使用寿命;2、石墨烯是迄今为止世界上强度最大的材料,其内部碳原子是以六角蜂窝的形状按规则排列的,因此,由石墨烯材料制成的型模,可提高模具结构强度,进而可更好的容纳注入的熔融玻璃液;3、通过设置抽气泵,当熔融玻璃液成型后,启动抽气泵,抽气泵抽出第一空腔和第二空腔内的空气,使第一空腔和第二空腔内形成负压,在大气压的作用下,大气压推动第二石墨烯板和第三石墨烯板分别向第一空腔、第二空腔内移动,使第二石墨烯板和第三石墨烯板均与成型玻璃分离并产生空隙,进而玻璃两侧与模具不接触,模具不会对玻璃两侧造成挤压,从而可实现玻璃轻易的脱模;4、熔融玻璃液在型模内成型15-20min后进行脱模,此时间内,熔融玻璃液在型模内得到较好的成型,由于型模是石墨烯材料制成的,石墨烯具有光滑特性,使得型模表面光滑,进而可使脱模后的玻璃表面光滑,提高玻璃成品质量;5、在熔融玻璃液温度较高的情况下,底模和上模中均通入1-3゜C的水冷却比通风冷却的效更好,此温度范围的冷却水,可快速对熔融玻璃液进行冷却,更容易带走大量热量,进而缩短了熔融玻璃液的冷却时间,加快玻璃成型速度,提高工作效率。

进一步,在成型步骤中,水冷通孔呈渐近式弧形,分别位于底模和上模的中心,且水冷通孔中部的曲率最大,从中部沿水平方向两边的曲率逐渐减小。可加快成型腔内熔融玻璃液中心部位的散热速度,优化了温度梯度,避免了中心集热的产生,同时不影响底模和上模其他区域的散热;由于熔融玻璃液从下至上逐渐浇注在成型腔内,从而熔融玻璃液的温度由下至上逐渐升高,当向进气口通风时,可使成型腔底部的熔融玻璃液受到的冷却度小于顶部的熔融玻璃液,保证浇注过程中熔融玻璃液的均衡冷却。

进一步,在成型步骤中,第一空腔、第二空腔的宽度由下至上逐渐增大。

进一步,在配料步骤中,将英砂70~80份、石灰石8~10份、长石12~14份、纯碱6~8份、硼酸1~2份作为玻璃原料混合均匀。此原料为玻璃制作的主要原料,取材方便,普遍使用。

进一步,在熔制步骤中,玻璃原料在窑池内熔制,熔制温度在1300~1600゜C。将配好的玻璃原料在此熔制温度的范围内进行高温加热,可形成均匀的无气泡的熔融玻璃液。

附图说明

图1为本发明实施例一种耐高温的制作玻璃的模具的剖视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明:

说明书附图中的附图标记包括:底模1、上模2、水冷通孔3、第一石墨烯板4、第二石墨烯板5、第三石墨烯板6、第四石墨烯板7、第一空腔8、第二空腔9、风机10、抽气泵11。

实施例1:

一种玻璃制品的加工方法,包括以下步骤:

(1)配料:将石英砂70份、石灰石8份、长石12份、纯碱6份、硼酸1份作为玻璃原料混合均匀。

(2)熔制:玻璃原料在连续式窑池内熔制,熔制温度为1300゜C,形成均匀的无气泡的熔融玻璃液。连续式窑池熔化部面积为140m2,容量大,散失热少,热效率明显高于一般的窑池,可使熔融玻璃液温度均化,由于连续式窑池靠近底部玻璃液温度低而呈滞流状态,因此连续式窑池熔融玻璃液总容量大于作业玻璃量,连续作业的加料量与成型量保持平衡。

(3)成型:浇注熔融玻璃液前,先向底模和上模的水冷通孔内分别以0.1m/s的相同流速连续通入1゜C的冷却水,同时启动风机,向进气口通入0.2m/s速度的风,风进入第二空腔和第一空腔内;然后开始向型模的成型腔内注入1300゜C的熔融玻璃液,浇注完后,盖上第四石墨烯板和上模,等待熔融玻璃液成型。15min后,进行脱模,关闭风机,停止向进气口内通风,同时停止向水冷通孔内通冷却水,开启抽气泵,抽气泵抽出第一空腔和第二空腔内的空气,使得第二石墨烯板和第三石墨烯板分别向第一空腔、第二空腔内移动,取下第四石墨烯板和上模,可进行顺利脱模。

(4)退火:将步骤(3)中的成型玻璃放入退火箱内进行退火,退火温度为1300℃。

实施例2:

一种玻璃制品的加工方法,包括以下步骤:

(1)配料:将石英砂75份、石灰石9份、长石13份、纯碱7份、硼酸1.5份作为玻璃原料混合均匀。

(2)熔制:玻璃原料在连续式窑池内熔制,熔制温度为1400゜C,形成均匀的无气泡的玻璃液。连续式窑池熔化部面积为145m2,容量大,散失热少,热效率明显高于一般的窑池,可使玻璃液温度均化,由于连续式窑池靠近底部玻璃液温度低而呈滞流状态,因此连续式窑池玻璃液总容量大于作业玻璃量,连续作业的加料量与成型量保持平衡。

(3)成型:浇注熔融玻璃液前,先向底模和上模的水冷通孔内分别以0.15m/s的相同流速连续通入2゜C的冷却水,同时启动风机,向进气口通入0.25m/s速度的风,风进入第二空腔和第一空腔内;然后开始向型模的成型腔内注入1400゜C的熔融玻璃液,浇注完后,盖上第四石墨烯板和上模,等待熔融玻璃液成型。18min后,进行脱模,关闭风机,停止向进气口内通风,同时停止向水冷通孔内通冷却水,开启抽气泵,抽气泵抽出第一空腔和第二空腔内的空气,使得第二石墨烯板和第三石墨烯板分别向第一空腔、第二空腔内移动,取下第四石墨烯板和上模,可进行顺利脱模。

(4)退火:将步骤(3)中的成型玻璃放入退火箱内进行退火,退火温度为1500℃。

实施例3:

一种玻璃制品的加工方法,包括以下步骤:

(1)配料:将石英砂80份、石灰石10份、长石14份、纯碱8份、硼酸2份作为玻璃原料混合均匀。

(2)熔制:玻璃原料在连续式窑池内熔制,熔制温度为1500゜C,形成均匀的无气泡的玻璃液。连续式窑池熔化部面积为150m2,容量大,散失热少,热效率明显高于一般的窑池,可使玻璃液温度均化,由于连续式窑池靠近底部玻璃液温度低而呈滞流状态,因此连续式窑池玻璃液总容量大于作业玻璃量,连续作业的加料量与成型量保持平衡。

(3)成形:浇注熔融玻璃液前,先向底模和上模的水冷通孔内分别以0.2m/s的相同流速连续通入3゜C的冷却水,同时启动风机,向进气口通入0.3m/s速度的风,风进入第二空腔和第一空腔内;然后开始向型模的成型腔内注入1600゜C的熔融玻璃液,浇注完后,盖上第四石墨烯板和上模,等待熔融玻璃液成型。20min后,进行脱模,关闭风机,停止向进气口内通风,同时停止向水冷通孔内通冷却水,开启抽气泵,抽气泵抽出第一空腔和第二空腔内的空气,使得第二石墨烯板和第三石墨烯板分别向第一空腔、第二空腔内移动,取下第四石墨烯板和上模,可进行顺利脱模。

(4)退火:将步骤(3)中的成型玻璃放入退火箱内进行退火,退火温度为1600℃。

上述实施例1、实施例2和实施例3在成型步骤中使用的一种耐高温的制作玻璃的模具如附图1所示,包括底模1,底模1上设有内部为成型腔的型模,型模为石墨烯材料制成,石墨烯具有极好的热稳定性和化学稳定性,是迄今为止世界上强度最大的材料,其内部碳原子是以六角蜂窝的形状按规则排列的;型模由第一石墨烯板4,第二石墨烯板5,第三石墨烯板6和第四石墨烯板7围成成型腔,第一石墨烯板4为型模的底端,第二石墨烯板5和第三石墨烯板6分别位于第一石墨烯板4的左右两侧,第四石墨烯板7位于第二石墨烯板5和第三石墨烯板6的上端,第四石墨烯板7的上方设有上模2,上模2的长度大于第四石墨烯板7的长度,型模的左侧设有第一空腔8,型模的右侧设有第二空腔9,第一空腔8、第二空腔9的宽度由下至上逐渐增大,第一空腔8上开设有排气口,第二空腔9上设有进气口,排气口位于进气口的上方,进气口连接气管,气管上螺纹连接风机10和抽气泵11,底模1和上模2的中心区域沿水平方向均设有水冷通孔3,水冷通孔3呈渐近式弧形,分别位于底模1和上模2的中心,且水冷通孔3中部的曲率最大,从中部沿水平方向两边的曲率逐渐减小。

本方案具体实施时,浇注熔融玻璃液前,先向水冷通孔3内匀速通入冷却水,同时启动风机10,风机10产出的风通过气管从进气口进入第二空腔9内,同时从第一空腔8的排气口排出;然后开始向型模的成型腔内注入熔融玻璃液,浇注完后,盖上第四石墨烯板7和上模2。脱模时,关闭风机10,停止向进气口内通风,同时停止向水冷通孔3内通冷却水,开启抽气泵11,抽气泵11抽出第一空腔8和第二空腔9内的空气,使第一空腔8和第二空腔9内形成负压,在大气压的作用下,大气压推动第二石墨烯板5向左侧移动并进入第一空腔8内,大气压推动第三石墨烯板6向右侧移动并进入第二空腔9内,使第二石墨烯板5和第三石墨烯板6均与成型玻璃分离并产生空隙,进而玻璃两侧与模具不接触,模具不会对玻璃两侧造成挤压,从而可实现玻璃轻易的脱模,取下第四石墨烯板7和上模2,可进行顺利脱模;熔融玻璃液在型模内成型后进行脱模时,由于型模是石墨烯材料制成的,石墨烯具有光滑特性,使得型模表面光滑,进而可使脱模后的玻璃表面光滑,提高玻璃成品质量。

以上所述的仅是本发明的实施例,方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明结构的前提下,还可以作出若干变形和改进,这些也应该视为本发明的保护范围,这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准,说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

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