一种玻璃热弯成型机用陶瓷换热装置的制作方法

本发明属于换热技术领域，尤其涉及一种玻璃热弯成型机用陶瓷换热装置及结构设计。

背景技术：

在近年来，随着消费电子产品的快速发展以及5G通讯时代的即将到来，玻璃后壳作为重要的外观构件，其需求日趋强烈。由于玻璃光学元件要求具有很高的精度和特定的曲面度，因此，玻璃光学元件通常采用玻璃热弯机进行玻璃热弯制得，曲面玻璃热弯机的工艺原理是先加热后成形再冷却，最后得到曲面玻璃。由此可见加热和冷却工艺步骤是至关重要的，加热和冷却工序会影响到后续的工序进行。目前市场上的曲面玻璃热弯机还存在着加热玻璃慢、加热不均匀等问题，大大影响曲面玻璃的生产效率和生产质量。目前市场上大部分用于加热和冷却的换热板材料为金属材料，但大部分耐高温金属材料具有导热系数低、长期工作易于变形等问题，直接影响到玻璃的热弯生产效率和生产质量。

虽然，专利CN206033559U公开了一种高效热弯机，并公开了具有双层结构的陶瓷加热板，但并没有明确采用何种陶瓷板，而且其双层结构并不是有利于避免加热板散热的最优结构；同时，目前采用的陶瓷体在生产精度较高和较为复杂的加热板时，成本非常高昂的，因此制约了热弯机换热效率的提高和生产成本的降低。

本发明，提出了一种玻璃热弯成型机用陶瓷换热装置及换热板材料，具有换热效率高，对于换热板上的模具具有加热均匀而且速度快的特点，同时换热板尺寸稳定，不会导致冷热变化过程中产生尺寸变形的问题，而且热利用效率高，在复杂换热板结构的条件下具备成本低廉的特点。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中的玻璃热弯成型机存在的换热效率低和加热不均匀等技术缺陷，提供一种玻璃热弯成型机用陶瓷换热装置和结构设计。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

提供一种玻璃热弯成型机用陶瓷换热装置，包括陶瓷换热板、固定在陶瓷换热板上的模具，陶瓷换热板由支撑体支撑，支撑体与固定板相连接，导柱支撑整套换热装置做上下运动，陶瓷换热板由埋入其中的发热体加热，其中陶瓷换热板与支撑体的连接为非全接触面连接，在陶瓷换热板的非工作面采用隔热材料包裹或填充，陶瓷换热板为导热系数大于100w/m.k的碳化硅陶瓷或氮化硅陶瓷。

不同于现有玻璃热弯成型机的设计结构和材料，本发明中采用的陶瓷换热板支撑体主要起到链接和固定陶瓷换热板的作用，可以采用任何可以耐高温的材质，但优选选用具有导热系数较低的陶瓷材料，而且陶瓷换热板与支撑体的连接为非全接触面连接，即优选在满足支撑和固定条件下，尽量减少支撑体和陶瓷换热板的接触面积，以避免热量的过多散失。

本发明在保证高的换热效率的同时，需要同时保障非工作面的无效散热，是提高热效率和生产成本的重要前提，本发明采用隔热材料包裹或填充陶瓷换热板的非工作面的方案，可有有效解决该技术问题。非工作面在本发明中为非接触模具的陶瓷换热板表面。

碳化硅或氮化硅陶瓷作为具有优异的导热性和抗热冲击特性，作为本发明的优选的陶瓷材料，本发明实验发现选用导热系数大于100w/m.K陶瓷材料，可以保证换热效率的同时，也可以保证在室温到600℃温度交变条件下温度冲击，不会引起陶瓷破裂而失效。

其中，作为碳化硅陶瓷材料，含硅的碳化硅陶瓷具有最佳的导热系数和抗热震性以及高温强度，同时采用溶胶凝胶加反应烧结的工艺，易于获得低成本复杂形状的陶瓷换热器件。

隔热材料优选导热系数小于5w/m.k耐火材料，耐火材料为石棉制品、硅藻土制品、陶瓷制品、矿物纤维制品、高温无机涂层、硅酸盐制品中的一种或多种组合。

附图说明

图1 为玻璃热弯成型机陶瓷换热装置示意图

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

结合附图1，对本发明详细说明如下，附图1为本发明的一种玻璃热弯成型机陶瓷换热装置，其中5为本发明的含硅碳化硅陶瓷换热板，导热系数150w/m.K，3为具有多孔结构的氧化铝陶瓷换热板支撑体，导热系数为2w/m.K，4为对陶瓷换热板非工作面进行隔热防护的耐火材料填充物，主要为石棉，导热系数低于0.5w/m.K，2为采用不锈钢制备的固定板，起到固定支撑平台的作用，1为支撑整套换热装置的做上下运动的导柱，6作为电热丝发热元件，插入到陶瓷换热板当中，对陶瓷换热板进行加热，7为玻璃热弯用石墨模具，放置于陶瓷换热板5上面。陶瓷换热板5与石墨模具接触的面为工作面，其他面为非工作面。

上述实施例提供的玻璃热弯成型机陶瓷换热装置，具有与石墨模具换热效率高，耐高温不氧化，尺寸稳定性好，在反复温度冲击及高压作用条件下不发生变形的优势，最大限度的提高了石墨模具的加热或冷却效率，改善了石墨模具的工作的稳定性，提高了玻璃热弯产品的一致性，因此具有巨大的市场应用价值。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。