一种超薄柔性玻璃水平二次拉伸装置及方法与流程

本发明属于柔性玻璃制造，具体涉及一种超薄柔性玻璃水平二次拉伸装置及方法。

背景技术：

1、超薄柔性玻璃是指厚度小于0.1mm具有一定弯曲度的玻璃，因其具有良好的平整度、柔韧性、光学性能、耐热稳定性、表面光滑、化学性质稳定等优点，广泛使用在电子产品领域。

2、目前超薄柔性玻璃的直接生产方法有浮法、溢流法以及狭缝下拉法。浮法生产超薄玻璃工艺的原理与普通的浮法生产工艺原理基本一致，但是超薄浮法对工艺控制和装备要求高，生产难度大。溢流下拉法工艺最大的优点是玻璃具有良好的表面质量，但是由于超薄玻璃生产工艺控制难度极大，技术要求高导致产业化程度不高。狭缝下拉法制备柔性玻璃时，柔性玻璃的表面会与狭缝接触，这样玻璃的表面质量就会受到狭缝的形状、材质的影响，生产出的柔性玻璃制品需要进行二次抛光，工艺复杂，成本高、产能低。超薄柔性玻璃的间接生产方法有化学减薄法和二次拉伸法，这两种方法共同存在的问题是都只能够进行小批量的生产，不能够满足市场的需求；此外，利用化学减薄法制成的柔性玻璃基板，其表面会存在划痕、凹点等缺陷，需要进行抛光处理。对柔性玻璃来说，表面的抛光处理极为困难，很容易导致玻璃破碎，降低了成品率。当前的二次拉伸法利用加热炉对玻璃预成型胚加热，使其达到软化温度，实现柔性玻璃的拉制然后再对其进行退火处理，其缺点是存在无法连续生产、厂房配置高度高，产量低、控制难的问题，且加热炉生产出的柔性玻璃还会因重力出现向下弯曲的问题，使得生产出的柔性玻璃质量无法得到保证。

技术实现思路

1、为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种超薄柔性玻璃水平二次拉伸装置及方法，解决现有装置及方法无法实现连续生产以及无法保证产品质量的问题。

2、为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

3、本发明公开了一种超薄柔性玻璃水平二次拉伸装置，包括依次相连的送料单元、熔接单元、预热单元、横向拉伸延展单元、纵向牵引拉伸单元、退火单元和卷绕收包单元；送料单元、熔接单元、预热单元、横向拉伸延展单元、纵向牵引拉伸单元、退火单元和卷绕收包单元中均设有气浮装置和辊轮，气浮装置设置在玻璃原片上下两侧，用于维持玻璃原片上下压差，辊轮设置在玻璃原片宽度方向的两侧，用于夹持和运输玻璃原片；预热单元、横向拉伸延展单元、纵向牵引拉伸单元和退火单元内均设置有加热单元，加热单元设置在气浮装置与玻璃原片之间，纵向牵引拉伸单元和退火单元内设置有冷却机构，冷却机构设置在加热单元与玻璃原片之间。

4、优选地，气浮装置包括进气管、抽气管和开度控制阀，进气管均布于送料单元、熔接单元、预热单元、横向拉伸延展单元、纵向牵引拉伸单元、退火单元和卷绕收包单元底部，抽气管均布于预热单元、横向拉伸延展单元、纵向牵引拉伸单元和退火单元顶部，开度控制阀设置在抽气管外侧，实现抽气管排风量的调节。

5、优选地，气浮装置中的气体温度与送料单元、熔接单元、预热单元、横向拉伸延展单元、纵向牵引拉伸单元、退火单元和卷绕收包单元的温度保持一致。

6、优选地，加热单元包括保温层，保温层内部设置有加热器件和均热板，均热板对称设置于玻璃原片两侧，均热板上开设有均热板气孔，加热器件设置在均热板外侧，冷却机构设置在均热板与加热器件之间。

7、进一步优选地，保温层上嵌设有温度检测仪，温度检测仪穿过保温层和均热板，靠近玻璃原片。

8、优选地，均热板采用碳化硅材料制成，加热器件采用铁铬铝或硅钼材料制成。

9、优选地，送料单元、熔接单元和预热单元内均设置有夹持传输辊轮；横向拉伸延展单元内设置有横向夹持延展轮，纵向牵引拉伸单元内设置有拉伸夹持轮ⅰ，退火单元内设置有拉伸夹持轮ⅱ，卷绕收包单元内设置有转动的卷绕机构。

10、进一步优选地，夹持传输辊轮、拉伸夹持轮ⅰ、拉伸夹持轮ⅱ的转速比为1:n:n；其中，

11、优选地，熔接单元内设置有沿玻璃原片宽度方向往复运动的激光熔接器，激光熔接能够跟踪前后两张玻璃原片的位置，并完成对两张玻璃原片的焊接。

12、本发明还公开了一种超薄柔性玻璃水平二次拉伸装置的拉伸方法，启动超薄柔性玻璃水平二次拉伸装置，玻璃原片经由送料单元传输进入熔接单元，在熔接单元完成前后两张玻璃原片的焊接，然后玻璃原片进入拉伸炉的预热单元预热，再进入横向拉伸延展单元横向拉伸，然后进入纵向牵引拉伸单元冷却，并进行纵向牵引拉伸；再进入退火单元进行降温，最后玻璃原片进入卷绕收包单元进行产品收包。

13、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

14、本发明提供的一种超薄柔性玻璃水平二次拉伸装置，气浮装置的设置，能够使玻璃板维持上下环境压差，实现p下>p上，能够缓解玻璃板横向传输过程中由于重力作用玻璃板会出现向下弯曲趋势，保证玻璃板在拉伸传输过程中始终保持稳定形状，能够加强对玻璃板拉伸过程中厚度、翘曲及应力的控制。采用横向拉伸延展单元和纵向牵引拉伸单元进行交叉拉伸，防止玻璃原片的收缩。加热单元和冷却机构的配合设置，能够实现对温度的有效控制。装置分为送料、熔接、预热、延展、拉伸、退火、卷绕七个功能分区，通过传输和二次拉伸成型，将溢流法生产的基板玻璃原片依次经过送料区实现，通过激光熔接装置，预热到软化点附近，经过横向夹持的延展机构，有效减小玻璃板宽收缩，同时通过纵向拉伸机构进行长度方向拉伸，最后通过退火，卷绕，从而实现超薄柔性玻璃的连续生产，生产出的超薄柔性玻璃具有较高的表面质量，无需二次抛光。解决现有二次拉伸存在的无法连续生产，尺寸小的技术难题，而且保留了溢流法生产产品表面质量。

15、进一步地，激光熔接器的与水平传输装置随动并实现往复运动，实现连续焊接和生产。

16、进一步地，辊轮通过涡轮蜗杆机构实现玻璃板宽方向的横向夹持和牵引拉伸，抑制玻璃原片的收缩。

17、进一步地，通过纵向不同速比的牵引拉伸，实现不同厚度柔性玻璃。

技术特征：

1.一种超薄柔性玻璃水平二次拉伸装置，其特征在于，包括依次相连的送料单元(a)、熔接单元(b)、预热单元(c)、横向拉伸延展单元(d)、纵向牵引拉伸单元(e)、退火单元(f)和卷绕收包单元(g)；送料单元(a)、熔接单元(b)、预热单元(c)、横向拉伸延展单元(d)、纵向牵引拉伸单元(e)、退火单元(f)和卷绕收包单元(g)中均设有气浮装置和辊轮，气浮装置设置在玻璃原片(a2)上下两侧，用于维持玻璃原片(a2)上下压差，辊轮设置在玻璃原片(a2)宽度方向的两侧，用于夹持和运输玻璃原片(a2)；预热单元(c)、横向拉伸延展单元(d)、纵向牵引拉伸单元(e)和退火单元(f)内均设置有加热单元，加热单元设置在气浮装置与玻璃原片(a2)之间，纵向牵引拉伸单元(e)和退火单元(f)内设置有冷却机构，冷却机构设置在加热单元与玻璃原片(a2)之间。

2.根据权利要求1所述的一种超薄柔性玻璃水平二次拉伸装置，其特征在于，气浮装置包括进气管(l4)、抽气管(l5)和开度控制阀(l51)，进气管(l4)均布于送料单元(a)、熔接单元(b)、预热单元(c)、横向拉伸延展单元(d)、纵向牵引拉伸单元(e)、退火单元(f)和卷绕收包单元(g)底部，抽气管(l5)均布于预热单元(c)、横向拉伸延展单元(d)、纵向牵引拉伸单元(e)和退火单元(f)顶部，开度控制阀(l51)设置在抽气管(l5)外侧，实现抽气管(l5)排风量的调节。

3.根据权利要求1所述的一种超薄柔性玻璃水平二次拉伸装置，其特征在于，气浮装置中的气体温度与送料单元(a)、熔接单元(b)、预热单元(c)、横向拉伸延展单元(d)、纵向牵引拉伸单元(e)、退火单元(f)和卷绕收包单元(g)的温度保持一致。

4.根据权利要求1～3任意一项所述的一种超薄柔性玻璃水平二次拉伸装置，其特征在于，加热单元包括保温层(l1)，保温层(l1)内部设置有加热器件(t2)和均热板，均热板对称设置于玻璃原片(a2)两侧，均热板上开设有均热板气孔，加热器件(t2)设置在均热板外侧，冷却机构设置在均热板与加热器件(t2)之间。

5.根据权利要求4所述的一种超薄柔性玻璃水平二次拉伸装置，其特征在于，保温层(l1)上嵌设有温度检测仪(t1)，温度检测仪(t1)穿过保温层(l1)和均热板，靠近玻璃原片(a2)。

6.根据权利要求1～3任意一项所述的一种超薄柔性玻璃水平二次拉伸装置，其特征在于，均热板采用碳化硅材料制成，加热器件(t2)采用铁铬铝或硅钼材料制成。

7.根据权利要求1～3任意一项所述的一种超薄柔性玻璃水平二次拉伸装置，其特征在于，送料单元(a)、熔接单元(b)和预热单元(c)内均设置有夹持传输辊轮(a1)；横向拉伸延展单元(d)内设置有横向夹持延展轮(d1)，纵向牵引拉伸单元(e)内设置有拉伸夹持轮ⅰ(e1)，退火单元(f)内设置有拉伸夹持轮ⅱ(f1)，卷绕收包单元(g)内设置有转动的卷绕机构(g1)。

8.根据权利要求7所述的一种超薄柔性玻璃水平二次拉伸装置，其特征在于，夹持传输辊轮(a1)、拉伸夹持轮ⅰ(e1)、拉伸夹持轮ⅱ(f1)的转速比为1:n:n；其中，

9.根据权利要求1～3任意一项所述的一种超薄柔性玻璃水平二次拉伸装置，其特征在于，熔接单元(b)内设置有沿玻璃原片(a2)宽度方向往复运动的激光熔接器(b2)，激光熔接(b2)能够跟踪前后两张玻璃原片(a2)的位置，并完成对两张玻璃原片(a2)的焊接。

10.权利要求1～9任意一项所述的一种超薄柔性玻璃水平二次拉伸装置的拉伸方法，其特征在于，启动超薄柔性玻璃水平二次拉伸装置，玻璃原片(a2)经由送料单元(a)传输进入熔接单元(b)，在熔接单元(b)完成前后两张玻璃原片(a2)的焊接，然后玻璃原片(a2)进入拉伸炉的预热单元(c)预热，再进入横向拉伸延展单元(d)横向拉伸，然后进入纵向牵引拉伸单元(e)冷却，并进行纵向牵引拉伸；再进入退火单元(f)进行降温，最后玻璃原片(a2)进入卷绕收包单元(g)进行产品收包。

技术总结
本发明公开了一种超薄柔性玻璃水平二次拉伸装置及方法，属于柔性玻璃制造技术领域。该超薄柔性玻璃水平二次拉伸装置包括气浮装置、加热单元、冷却机构和依次相连的送料单元、熔接单元、预热单元、横向拉伸延展单元、纵向牵引拉伸单元、退火单元和卷绕收包单元，气浮装置能够调整玻璃板上下压差，解决玻璃板横向传输过程中向下弯曲难题，保证加热及退火质量；通过熔接单元对传输过程中的玻璃原片进行对焊，实现连续送料。装置采用多层结构设计，包括均热板及外部设置的加热及冷却单元，在玻璃原片加热及冷却退火过程中提供良好的温度梯度场。该装置能实现对柔性玻璃的二次拉伸和连续生产，解决现有技术板幅小、成本高以及不能连续生产的缺陷。

技术研发人员：胡卫东,袁作臻,任泳静,罗婷
受保护的技术使用者：彩虹显示器件股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11