弯钢玻璃加工工艺探讨

弯钢玻璃加工工艺探讨

彭立嘉

东莞南玻工程玻璃有限公司  广东东莞 523141

摘要:随着幕墙玻璃的发展，越来越多弯钢玻璃得到广泛应用，弯钢玻璃的加工过程相比于平钢更复杂，本文通过对弯钢玻璃加工方法的摸索，总结出相关经验，希望对玻璃深加工企业有一定参考价值。

关键词:弯钢；玻璃；加工工艺

弯钢玻璃相比平钢玻璃增加弯曲成形的过程，过程控制更为复杂。工艺参数设置的合理性、过程控制的有效性将直接影响弯钢玻璃性能，本文从弯钢加工原理、工艺参数、过程控制等来探讨弯钢玻璃加工方法。

一、弯钢玻璃加工原理

本文探索的主要为建筑用弯钢化玻璃，是将原片玻璃经切割、磨边后，通过钢化炉加热至设置温度，此时可塑状态的玻璃快速进入弯钢风栅段，风栅根据设定的曲率自动生成相应弧形，玻璃在弯风栅中往复摇摆，达到与下风栅弧面曲率相同的单面弯曲形状后，风栅风机快速对玻璃进行淬冷、冷却，从而制得弯钢化玻璃。

二、弯钢设备介绍

平弯钢化设备同平钢化设备结构大致相同，由电气控制系统、放片段、加热炉、风栅段、取片台及风机等组成，两者区别主要在风栅段，平弯钢化炉风栅段可根据设定曲率自动形成相应弧形，玻璃成型、钢化、冷却均在风栅段完成。当玻璃上到上片台后，玻璃经水平辊道向前传送，传送至进炉口处光电开关时，辊道停止传动，玻璃处于待进炉状态，当进炉口炉门打开后，玻璃向前传送到加热炉中，玻璃加热到设定温度后，从加热炉快速传送到风栅段，风栅辊道会根据设定的曲率自动成型，构成相应弧面，玻璃在风栅中往返摇摆，成为所需弧形后上下风机对玻璃进行强烈淬冷、冷却，玻璃冷却结束后上风栅升起，下风栅展平，玻璃传送到取片台[1]。

现有弯钢炉根据玻璃弯曲方向分为纵弯和横弯两种方式，纵弯玻璃弯曲方向垂直于传送方向，而横弯玻璃弯曲方向为传送方向。纵弯钢化炉风栅中传动辊为软轴，可根据设定曲率弯曲成相应弧形，通常一根软轴上会均匀排布数个小石棉轮，承载玻璃来回摇摆，而横弯钢化炉风栅中传动辊为硬轴，不能像软轴一样弯曲变形，横弯辊道变形方向同玻璃传送方向。通常情况下，纵轴生产出的玻璃弧度不如横弯圆滑，但横弯受到圆弧高度的影响，最小加工半径也受到影响[2]。

三、弯钢玻璃加工工艺

3.1弯钢工艺参数设定

炉温设置：为了消除玻璃残留应力，钢化炉内温度设定较为重要，不仅要保证玻璃加热到正确的温度点（弯钢出炉温度需控制在630-650℃），也要保证其加热的均匀性。一般情况下玻璃越薄温度越高，玻璃越厚温度越低，在生产过程中如果要增加炉温，其上下部要同时改变，保证玻璃上下表面温度达到一致，另外为防止弯钢玻璃炸口，可适当提高出炉口处温度。

加热时间设置：炉膛温度设置好后，加热时间也是影响玻璃温度的重要因素。加热时间越长越有利于玻璃温度的升高及残留应力的消除，但太长也会使玻璃变形严重，弯钢加热时间一般按50-55s/mm设置，根据实际生产经验，加热时间的设置也需要参考玻璃边部效果、开孔情况、吸热状态等，一般情况下细磨边玻璃其加热时间比粗磨边玻璃短2.5%，开孔玻璃的加热时间比不开孔玻璃长2.5%，大片玻璃的的加热时间比小片玻璃长2.5～10%，着色玻璃的加热时间比白玻短5%，Low-E镀膜玻璃在没有对流加热条件下其加热时间按70s/mm设置。

加热功率：为钢化炉的加热能力，一般设置为100%，但钢化炉上部一般为辐射，下部靠传导和辐射，玻璃进炉初期下部先受热卷曲，此时可以将下部温度相比上部温度设低，也可以适当降低下部功率，另外为避免较大热冲击，加工15/19mm厚板玻璃时加热功率可设施40-50%。

热对流风机：开启热对流风机，可以提高玻璃的加热速度，同时也可使加热炉内的温度更均匀。通常加工LOW-E玻璃时因上部吸热较慢，对流风机可设置到35-50%，5-12mm普通白玻，风机设定为20-30%，加工15-19mm普通白玻，风机设定为5-10%。

急冷及冷却吹风时间：玻璃在加热到设定温度后出炉，快速进入风栅中急冷，玻璃的冷却速度决定了玻璃的钢化程度，一般情况下玻璃冷却到480-500℃时认为玻璃已完成钢化，然后再通过冷却吹风将玻璃表面温度降到合适的下片温度。

提弧速度及变形滞后距离：玻璃的提弧速度取决于玻璃的出炉温度及玻璃厚度，较薄的玻璃提弧速度应设置快，厚的玻璃提弧速度应设置慢，提弧速度设定范围一般为50-90。玻璃加热至设置温度后送入风栅段，在还未全部出炉时下部风栅开始变形，若风栅提弧速度较快而出炉速度较慢则存在玻璃撞风栅的危险，通过设置合适的滞后距离可以使玻璃多走一段距离后下风栅再开始变形。

吹风延迟时间：弯钢玻璃进入风栅后需等玻璃成型后方可进行吹风，吹风延迟时间不仅会影响弯钢玻璃的弧度深浅情况（如加工出的玻璃弧度深，可适当增加下部吹风延迟时间），同时也会影响玻璃应力及破碎颗粒数，需综合参考玻璃弧度情况及最终钢化碎块来设定[3]。

3.2弯钢质量控制

平面度控制：玻璃在传送过程中如果走斜，在弯风栅中成型时，玻璃会出现扭曲现象。可以将弯钢玻璃弧边平放在水平面上，弯钢玻璃角部在不受到外力作用下，使用细线拉玻璃两对角线，用最小刻度为0.5mm的钢直尺测量两条细线之间的最大垂直距离即为玻璃平面度偏差，弯钢玻璃平面度控制较为关键，特别是复合结构玻璃，当两层玻璃平面度偏差较大或出现方向偏差时，往往会影响两层玻璃匹配度。生产弯钢玻璃前，需检查设备传动辊的跳动情况，也要确保陶瓷辊传送皮带无松脱，玻璃在上片时尽量摆放到正中间位置，避免玻璃走斜，另外对于横弯玻璃，可在适当位置增加挡板，当玻璃进入风栅后通过撞挡板的方式调整玻璃平面度。

弧边吻合度控制：加工弯钢玻璃前，会根据需加工的弧度制作1:1的弧度模板，玻璃成型后将弧边平放到水平面上，将玻璃与弧度模板进行比对，通过比对各个位置的偏差来判断弯钢玻璃弧边吻合度的精度，弧边的精度不仅影响弯钢玻璃安装，同时也影响成品的性能，生产中可通过调节风量平衡或吹风延迟时间来调节弧度的深浅情况，另外也可以通过调整玻璃在风栅中的摆动距离来改善弧度的圆滑程度。

偏差方向控制：往往在加工复合产品时，需确保两层弯钢玻璃偏差为同方向，特别是夹层玻璃，在生产过程中尽量确保配套生产，确保两层玻璃同位置同方向偏差，这样才能保证弯夹玻璃匹配度较好，避免弯夹玻璃后续出现气泡的风险。

四、结束语

总而言之，在生产弯钢玻璃时工艺参数的设置较为关键，加热温度、加热时间、提弧速度、变形滞后距离、吹风延迟时间等参数的设置都会影响弯钢玻璃的效果，同时在生产过程中需对弯钢玻璃平面度、弧边精度及偏差方向进行控制，这样才能确保弯钢玻璃的性能。

参考文献

[1] 中国南玻集团工程玻璃事业部.建筑工程玻璃加工工艺及选用[M].海天出版社，2006（8）：94-97.

[2] 白振中;张会文.工程玻璃深加工技术手册[M].中国建材工业出版社，2014(04)：120-123.

[3] 许伟光.钢化玻璃工艺参数的设定[J].玻璃与搪瓷,2011（8）：29-33.