溢流管式气胀成型方法及装置与流程

本发明涉及超薄玻璃制造工艺，特别涉及一种玻璃气胀成型方法及装置。

背景技术：

1、超薄玻璃由于具有一定的透光特性和厚度薄的特点，被广泛应用于手机、平板电脑、液晶电视等显示面板，同时还广泛应用于微电子技术和薄膜太阳能等领。

2、现有的超薄玻璃一般采用浮法生产工艺或tft-玻璃基板成型工艺进行制备。然而，两种常规的玻璃板生产工艺均是采用平板法，玻璃成型时就是平板；平板法制备的玻璃板都存在边部比中间玻璃带厚，在后期成品中边部必须去掉；此外，随着玻璃板成型后玻璃板厚度越来越薄，边部厚度受液体表面张作用，很难进一步降低厚度，边部和中间玻璃板厚度差的倍率会显著提高，边部所占玻璃液出料量比重也越来越大，导致出品率越来越低。

3、为解决这一问题，申请人提出了气胀成型法，如专利号为zl202110372121.9一种超薄玻璃气胀成型方法，这种技术方案中，玻璃液从环型出料口流出，呈内部中空圆柱，然后通过吹气和辊压，使其由圆环形玻璃带转变成横截面呈长条形的玻璃带，随后在玻璃未完全硬化前将长条形玻璃带剪开一侧或两侧，将玻璃带变成玻璃板，再进入退火窑退火冷却，生产出合格的、超薄的玻璃基板；这种工艺生产出来的玻璃基板，边部和中间玻璃板厚度基本一致，即使后期为了去除边部变形导致的缺陷，其出品率也大大超过浮法生产和tft成型工艺，其解决了超博玻璃生产难以生产超宽大板以及玻璃均化难度大、玻璃超薄拉升的工艺难题，打破了国内外tft玻璃基板生产的技术壁垒。

4、但实践中发现，这种工艺仍存在一定的缺陷：

5、熔化的玻璃液是靠重力的作用从环形出口流出，为保证出料的顺利和工艺稳定，需要将玻璃液的温度提高到玻璃液具有良好流动性的温度以上(以硼玻璃为例，一般需加热到850℃～1100℃；而后一工序进行气胀成型时，需要将温度控制在玻璃软化点附近(以硼玻璃为例，一般控制在600℃～800℃)，太高的流动性和低粘度不利于气胀成形；因此，现有的气胀成型工艺需要在2者之间找到平衡点，而影响工艺稳定的因素相互有一定的冲突和制约性，因此，这便为工艺平稳运行增加了难度，导致成品良率降低；

6、现有工艺(zl202110372121.9)中，玻璃液流出后未固化便直接对软化的玻璃带进行气胀，实践发现，这种工艺很容易将玻璃液吹破，而非将玻璃带吹胀变薄，因为流动性的玻璃液与软化状态的玻璃带的过渡处最为薄弱而容易在气压作用下吹破裂；

7、此外，实际生产时，玻璃液中难免会出现结石和气泡，这种利用玻璃液直接气胀成型的工艺，很容易在气胀过程中因玻璃液中存在结石和气泡而导致气胀失败。而气胀失败时，被吹胀的玻璃带坍塌，便会粘黏在玻璃带内部的气胀设备上(如申请人公开的202211469269.5方案中所提到的第一导流机构和第二导流机构上，或者申请人公开的202110372121.9方案中所提到的气胀装置)，大面积的粘黏会导致清理难度增加，从而使得工艺被中断，不利于快速恢复生产，进而大大降低生产效率而带来较大损失。

技术实现思路

1、本发明旨在解决上述问题，而提供一种先制管后气胀减薄，可提高工艺稳定性的溢流管式气胀成型方法及装置。

2、为解决上述问题，本发明提供了一种溢流管式气胀成型方法，其特征在于，其包括以下步骤：

3、s10、接收从环形出口输出的环状玻璃液；

4、s20、将环状玻璃液冷却成环状玻璃管；

5、s30、将环状玻璃管通过加热通道，使环状玻璃管加热至软化点温度以上而使所述环状玻璃管软化变形；

6、s40、控制环状玻璃管内外气压，使软化的环状玻璃管在气压作用下直径胀大变薄而形成管状玻璃带；

7、s50、将管状玻璃带压扁成扁平状玻璃带；

8、s60、通过剪切装置将扁平状玻璃带的一侧或两侧剪开以形成平板玻璃带。

9、进一步地，步骤s10中，接收从环形出口输出的环状玻璃液时包括：

10、s101、在环形出口下方设置与所述环形出口同轴的气胀分隔管；

11、s102、利用气胀分隔管上设置的膨大部接收所述环状玻璃液，使环状玻璃液流经所述膨大部并与所述膨大部间隔而形成气压通道。

12、进一步地，当环状玻璃液冷却成环状玻璃管后，向下调节所述气胀分隔管，使所述膨大部伸入至所述环状玻璃管中，并通过所述膨大部向所述环状玻璃管中注入气体而调整环状玻璃管内的气压，以使软化的环状玻璃管直径胀大变薄而形成管状玻璃带，并使得所述膨大部以上的玻璃液内部因所述气压通道的气流量小于与外部相通的气压出口的气流量而形成与所述环状玻璃管内的气压所不同的低压区，以使得所述膨大部以上的工序段与下段工序气压隔离。

13、进一步地，在环状玻璃液冷却成环状玻璃管之后，以及在将环状玻璃管通过加热通道之前，将环状玻璃管通过导向辊，利用导向辊牵引所述环状玻璃管向下传输。

14、进一步地，步骤s50中，将管状玻璃带压扁成扁平状玻璃带时包括：通过对辊装置将管状玻璃带压扁成扁平状玻璃带，并通过所述对辊装置的表面摩擦力牵引所述管状玻璃带而使所述管状玻璃带拉伸变薄。

15、此外，本发明还提供一种溢流管式气胀成型装置，其特征在于，其包括：

16、气胀分隔管，用于接收从环形出口输出的环状玻璃液，以及用于在所述环状玻璃液冷却成环状玻璃管后向所述环状玻璃管内吹气而使软化的环状玻璃管直径胀大变薄形成管状玻璃带；所述气胀分隔管与所述环形出口同轴设置；

17、第一加热装置，设于所述气胀分隔管的下方，所述第一加热装置设有加热通道可供环状玻璃管进入，并可将所述环状玻璃管加热至软化点温度以上而使所述环状玻璃管软化变形；

18、压扁装置，设于所述第一加热装置下方，所述压扁装置用于将所述管状玻璃带压扁成扁平状玻璃带；

19、剪切装置，用于将扁平状玻璃带的一侧或两侧剪开以形成平板玻璃带。

20、进一步地，所述气胀分隔管活动设置而可沿垂直方向移动，所述气胀分隔管还用于将接收到的环状玻璃液进行气压分区，使上段工序的气压与下段工序的气压隔离。

21、进一步地，所述气胀分隔管包括直管部和膨大部，所述膨大部设于所述直管部的远离所述环形出口的一端，所述直管部和膨大部内设有沿轴向贯通的中心气孔，所述膨大部的侧壁设有若干与所述中心气孔贯通的支气孔。

22、进一步地，所述压扁装置包括对辊装置，用于通过相对设置的接触辊将管状玻璃带压扁成扁平状玻璃带，以及用于通过接触辊的表面摩擦力牵引所述管状玻璃带而使所述管状玻璃带拉伸变薄。

23、进一步地，所述对辊装置可朝靠近所述第一加热装置的方向移动而将所述管状玻璃带压至粘黏在一起，所述对辊装置可朝远离所述第一加热装置的方向移动而将所述管状玻璃带压扁成中间有间隙的扁平状玻璃带。

24、进一步地，所述第一加热装置包括：

25、加热体，设有所述加热通道，所述加热通道包括由上至下的直行段和胀大段，所述胀大段与所述直行段贯通，且所述胀大段的直径大于所述直行段的直径；在所述加热体上设有通孔，所述通孔与所述加热通道贯通；

26、加热腔，设于所述加热体的外围，所述加热腔与所述通孔贯通；

27、加热源，设于所述加热腔中，所述加热源可将所述加热体加热至所需温度。

28、本发明的有益贡献在于，其有效解决了上述问题。本发明相比于现有技术，具有以下优点：

29、1.本发明的方法先制管后进行气胀减薄，环形出口流出的玻璃液先进行冷却，再进行加热软化，使得玻璃液与软化的玻璃管之间通过硬度更高、耐压能力更强的玻璃管进行衔接，这样，气胀过程中，气压可有效作用于软化的玻璃管上而使软化的玻璃管胀大变薄，而不会导致前端工序破裂，从而可提高工艺稳定性；

30、2.玻璃液与玻璃管中通过气胀分隔管的膨大部进行隔离，使膨大部与玻璃液之间形成气流量很小的气压通道，以使得通过气胀分隔管注入至玻璃管中的气体可通过所述气压通道回流至膨大部以上部位的玻璃液内部中而形成低压区，从而使得膨大部上下两侧的气压不同而实现气压分区，使得膨大部所在位置的前段工序和后段工序的内部气压被分隔开，从而可避免前段工序中的玻璃液被吹破，进而可提高工艺稳定性；

31、3.气胀过程中，被吹胀的玻璃带内无气胀设备，即使玻璃液中夹杂结石和气泡会导致气胀失败，被吹胀的玻璃带坍塌后也不会粘黏在生产设备上；

32、4.由于通过气胀分隔管进行了气压分区，气胀失败导致的玻璃带坍塌便只会发生在冷却的玻璃管以下的工序段中，因此，玻璃带坍塌时，硬化的玻璃管依然可以往下输送，因此，玻璃带坍塌后，不会影响前端工序，硬化的玻璃管仍然可以连续往下输送进行软化、气胀，这样便可快速恢复生产，而无需长时间的清理及重新启动，因而可大大提高生产效率；

33、本发明的溢流管式气胀成型方法及装置可大大提高工艺稳定性，并可提高生产良率和生产效率，其具有很强的实用性，宜大力推广。