CN106830638A - 一种玻璃制品的加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于玻璃浇注成型领域，具体公开了一种玻璃制品的加工方法，浇注熔融玻璃液前，先向水冷通孔通入冷却水，向进气口通入风，风进入第二空腔和第一空腔内；然后向成型腔内注入熔融玻璃液，进行脱模时，关闭风机，停止通风，同时停止通冷却水，开启抽气泵，抽气泵抽出第一空腔和第二空腔内的空气，取下第四石墨烯板和上模，可进行顺利脱模。本方案提供一种易脱模，且脱模后使得成型玻璃表面光滑的玻璃制品的方法。
Description
技术领域
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。
发明内容
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。
Claims (5)
1.一种玻璃制品的加工方法，包括配料，熔制，成型，退火，其特征在于，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：
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；
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；
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。
2.根据权利要求1所述的一种玻璃制品的加工方法，其特征在于：在成型步骤中，水冷通孔呈渐近式弧形，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。
3.根据权利要求1所述的一种玻璃制品的加工方法，其特征在于：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。
4.根据权利要求1所述的一种玻璃制品的加工方法，其特征在于：在配料步骤中，将石英砂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。
5.根据权利要求任一所述的一种玻璃制品的加工方法，其特征在于：在熔制步骤中，玻璃原料在窑池内熔制，熔制温度在1300~1600゜C。
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