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钢化工艺与原理吴江南玻华东工程玻璃有限公司生产部张衡钢化玻璃（Temperedglass/Reinforcedglass）属于安全玻璃。钢化玻璃其实是一种预应力玻璃,为提高玻璃的强度,通常使用化学或物理的方法，在玻璃表面形成压应力，玻璃承受外力时首先抵消表层应力，从而提高了承载能力，增强玻璃自身抗风压性，寒暑性，冲击性等。钢化玻璃简介玻璃破碎状态由于钢化玻璃破碎后，碎片会破成均匀的小颗粒并且没有普遍玻璃刀状的尖角，从而被称为安全玻璃而广泛用于汽车、室内装饰之中，以及高楼层对外开窗户上。一般普通玻璃（半钢化玻璃）破碎后锋利的刀状尖角很容易割伤小孩或者撞击者，造成对人身的伤害。玻璃破碎后是变成小颗粒还是刀状这是钢化玻璃与普通玻璃最主要区别方式。钢化玻璃破碎状态普通玻璃破碎状态钢化工艺流程2.1.钢化方法的分类：水平风钢化风钢化物理钢化液体钢化垂直吊挂风钢化钢化方法固体微粒钢化化学钢化（离子交换钢化）2.2.钢化工艺流程：半成品检验钻孔风半成品检验浮法玻璃原片玻璃切裁磨边清洗干燥电炉加热包装入库或镀膜中空成品检验风栅冷却热浸物理钢化：利用物理原理在玻璃表面预制压应力层的方法称为物理增强法。按生产工艺的不同又分为垂直钢化法和水平钢化法。水平钢化法生产钢化玻璃的设备有气垫钢化炉和水平辊道钢化炉。我们公司6条物理钢化炉都属于水平辊道钢化炉。气垫钢化法是指玻璃由加热气体或燃烧物构成的气垫支撑，在加热炉内加热到接近软化温度，由输送机构快速送入双面气垫冷却装置，用压缩空气垫对玻璃进行急剧均匀冷却，再由转辊输送机构将钢化好的成品玻璃送出。玻璃的热学性质⑴热传导性：普通平板玻璃的热传导系数为0.0023cal/cm*sec℃，仅为钢的1/400。由于其热传导系数较低，因而可以采用物理方法获得较大的内应力。（当玻璃超过300°C时，其导热系数会急剧增加，它与玻璃密度及热容有关，温度升高，密度降低，热容增加。）⑵热膨胀性：普通平板玻璃的热膨胀系数为9-9.81x10-6/℃，几乎与金属铁相当。玻璃的热膨胀系数与测定温度有关。（石英玻璃很难被钢化，是因为其热膨胀系数小，热传导系数大；另外由于其组成成分，其转变点温度为1213度）。工艺原理正是由于玻璃的热膨胀性大、热传导性小才使得玻璃容易被钢化。玻璃加热到接近软化点温度后，体积膨胀，然后使热的玻璃表面均匀地快速冷却，由于其热传导系数小，因而表面先冷却固化，表面的热状态结构被冻结，内部仍保持较高温度，其体积不能缩小，当玻璃内部逐渐降温时，先冷却的外表面层就会制约内部的收缩，于是在玻璃表面产生压应力，在玻璃内部形成张应力，从而提高了玻璃的强度和热稳定性。当外力作用于玻璃表面时，只有先抵消这部分压应力，才能使玻璃破坏，因而钢化玻璃的强度得到很大提高（5-6倍）。半钢化玻璃表面压应力，4~6mm在36MPa到48Mpa之间，8~10mm在38MPa到52Mpa,12mm在40~60Mpa之间，钢化玻璃表面压90-110MPa。半钢化玻璃的生产过程与钢化玻璃相同，仅在淬冷工位的风压有区别，耐急冷急热能力小于钢化玻璃。钢化玻璃和退火玻璃的应力及受力时的应力分布如下图：+-+-+-+-(a)(b)(c)(d)(a)-钢化玻璃应力分布，(b)-退火玻璃理论应力分布，(c)-退火玻璃受力应力分布，(d)-钢化玻璃受力应力分布，图中正号表示张应力，负号表示压应力。其实钢化玻璃还存在一个缺陷，那就是光学畸变，因为玻璃在钢化的过程要经过720度左右炉温的加热，急冷的风压有很大，玻璃已经处于软化的时候，在短短的3秒钟突然承受这样的风压，玻璃的表面会存在风斑，同时玻璃的表面会存在凹凸不平现象，严重的程度要根据设备的好坏来决定，我司采用的是世界顶级钢化炉制造商芬兰格拉斯通的钢化炉，能很好的弱化光学畸变使产品得到很好的成像效果。生产状况钢化工序钢化炉热浸炉兰迪双室炉2台TAMGLASS连续炉1台TAMGLASS双室炉2台兰迪平弯炉1台欧姆均质炉2台钢化1平弯炉(平钢化）0.0571h/m2700m2/8h2平弯炉（弯钢化）0.3846h/片104片/8h3兰迪双室炉0.0444h/m2900m2/8h4TAMGLASS连续炉0.0280h/m22000m2/8h5TAMGLASS双室炉0.0377h/m21060m2/8h我司钢化炉能生产4~19MM的全钢化玻璃和4~12MM的半钢化玻璃；平钢4MM玻璃最大规格1219*2438，5-19MM最大规格2440*6000,最小规格300*300；弯钢最大规格2440*3600，最小规格600*600。6MM最小半径1650；钢化玻璃的特性钢化玻璃具有较高的机械强度，较好的热稳定性。1、钢化玻璃的机械强度钢化玻璃的抗弯强度是一般玻璃的5-6倍，抗冲击强度是一般玻璃的5倍，挠度是一般玻璃的3-4倍，还具有一定的耐水压强度。2、钢化玻璃的热稳定性钢化玻璃可经受-40至350℃的温度变化，温度突变范围可达250-320℃，一般玻璃只有70-100℃，将钢化玻璃放置到0℃环境下保温后，浇上熔融铅液（327.5℃）不会破裂。钢化玻璃具有“自爆”特性“自爆”是指钢化玻璃在无外界机械外力作用下发生的自身爆裂。主要原因是钢化玻璃中存在非玻璃体物质而造成应力集中，当超过一定极限，玻璃就会自爆。有时钢化玻璃应力严重偏高也会造成玻璃自爆。“自爆”原因主要有以下几点：含有硫化镍颗粒、含有结石、气泡等缺陷，特别是它们在玻璃张应力层时、钢化时应力偏移、表面损伤、安装时存在挤压应力、热应力等。钢化后的玻璃，可以经过热浸处理来降低玻璃的自爆率，热浸前钢化玻璃的自爆率大约在1～3‰，热浸后可以达到1‰以下。彩釉工艺及要点一.彩釉玻璃定义及性能定义:彩釉钢化玻璃是将无机色釉通过丝网（或辊筒）印刷机印制在玻璃表面，然后经烘干、钢化处理，将色釉永久烧结于玻璃表面而得到一种能够抗酸碱和安全性高的新型玻璃材料，被广泛用于建筑装饰等行业。特性:A.色彩、图案多样，色泽稳定不褪色。B.节省能源:彩釉玻璃能阻隔太阳热源，可降低空调费用。C.防眩性:带图案的彩釉玻璃因有次序的局部印刷，可降低玻璃眩光，同时对阳光西晒和直射有明显的缓和作用。D.安全性:彩釉玻璃经钢化处理，强度增加，安全性高。E.材质轻:彩釉玻璃可代替石材、磁砖等建材，能大大减轻外墙的结构负荷，且施工容易。用途：建筑外墙玻璃；室内装饰隔断；建筑采光天棚;窗间墙等等.具体案例：工程名称：苏州物流中心，总计26000平米，彩釉部分为7000平米左右。彩釉工艺：红色圆点彩釉，50%覆盖率。工程名称：上海瑞明船厂总计75000平米，彩釉部分20000平米左右彩釉工艺：黄色圆点彩釉，15%覆盖率工程名称：镇江万达广场售楼处，彩釉部分约3000平米左右。彩釉工艺：咖啡色无规则线条彩釉，需拼接。二.工艺流程及要点一.丝印网版的制作网版制作流程：铝框选用及清洁绷网网版张力检查粘网网纱选用及检验脱脂干燥涂感光浆干燥贴菲林抽真空菲林检验（OK）曝光显影冲洗干燥修版封网1.丝印网版的制作：A.菲林的检验菲林：菲林类似于照相用的底片，是生产所需图案1：1的再现，如下图：B.选择网框：我司采用的是铝合金框。制网前必须了解待加工订单的玻璃及菲林最大尺寸，按照最大尺寸来选择合适的网框。一般网框长度=最大玻璃长度+700毫米；网框宽度=最大玻璃宽度+500毫米。C.选择网纱：我公司采用的是涤纶聚脂丝网，价格很贵，如下图所示：D.绷网要点：1.绷网是指把丝网纱绷紧粘牢在网框上，制成丝印网版，要求丝网各处张力均匀一致，网孔基本是正方形，经纬线相互垂直。2.必须多次拉网（最少三次），每次拉网时间在0.5H以上。3.根据网版目数不同，要求拉网张力不同，必须保证最后一次拉网张力满足作业指导书要求。4.涂粘网胶时必须均匀，待胶水固化后方可裁网。5.网版制作完成后，必须将相关数据记录在《网版制作记录表》上，以便查阅。E.感光胶的涂布：a.感光材料的准备：感光浆是丝网制版上形成图案的基础材料，使用前24小时以上必须在暗室中加感光粉，均匀搅拌，使其充分溶解，均匀混合。F.贴菲林抽真空：要点：1.将菲林一边贴好胶带固定。2.将菲林擀平，使其紧贴网版表面，不得有褶皱产生。3.用胶带将菲林四边封紧，将气管从边部插入。4.打开真空泵，抽真空，并再次检查菲林是否平整（不平整会导致图案变形，网版不合格）。5.待菲林与网版间空气完全抽净，菲林紧贴网纱，方可进行下一步操作。G.网版曝光及显影：要点：1.曝光时所有人员必须撤离暗室。2.曝光时间、及曝光距离根据网版大小进行调整。3.已曝光的网版抬到冲洗台上，调节水枪的压力，将网版两面均匀喷上水，然后调大水枪压力，尽量在短时间内完成图案显影。4.打开背景灯，检查显影是否彻底，图案是否存在变形等质量缺陷。5.最后将网版晾干，仔细检查并对漏光的地方用封网浆进行修补。需要注意的问题制版时间：考虑到菲林要外协加工，制版时间一般为2-3天，签订合同时应充分考虑到这一点。制版成本：一个合格的丝印网版要经过上述复杂的步骤才能制成，成本自然不便宜，因此,假如图案不同,就需要不同的网版,需要加收相应的网版费。制版费=菲林成本+网纱成本+辅材成本+人工费用我司一般按照（2000元/个）的标准收费。二.油墨的准备A、油墨的成分色料:色料除作为釉料的色素外，还具有较强的遮盖性，由无机矿物质材料构成，如CuO、TiO等。熔块:属于连结料，在钢化烧结过程中，增强色料与玻璃表面之间的熔结作用，强化附着力，如Sn、SiO等。溶剂:有稀释剂和调合剂两种；前者稀释膏状料，后者调合粉料用。B、釉料的调配釉料的调色通常有样片制作和生产釉料配制两种情况，其区别仅在于调色釉料数量的多少，但都必须确定配色比例．在进行样片制作时，对于常规的简单颜色，如白色、黑色、灰色，相对配色时间少，可在１天内完成配色。而对于非常规的颜色，如仿色卡，板材等客户指定的颜色，则最少需要两天时间完成配色，因此在送样需要调配颜色时，应充分考虑时间因素．三.丝网印刷生产丝网印刷生产流程上片——清洗——对位——装网版——印刷——起网——回料——出片——烘干——下片——钢化A.上片流程及要点根据流程卡、加工单及加工图信息，检查玻璃数量、原片种类、加工要求等信息检查玻璃表面质量（崩边崩角、发霉、气泡、划伤等）常规彩釉图案分类圆点对于一个圆点图案（如图A），我们通常这样描述：圆点直径2mm，水平圆心距3.5mm，斜圆心距3.5mm，60°排列，30%覆盖。圆点的排列角度一般有三种：45度，60度，0度。覆盖率即圆点面积在整个图案中的比例。除45度排列及0度排列的图案外，其他角度排列的图案都是具有方向性的，如上述三个点阵，都是以W边（水平方向）为基准边成相应角度排列的。圆点直径2，水平圆心距5.6，斜圆心距3.96，45度排列，20%覆盖。圆点直径2，水平圆心距4，垂直圆心距4，0度排列，19.6%覆盖。圆点直径2，水平圆心距3.5，斜圆心距3.5，60度排列，30%覆盖。图图图下图彩釉玻璃工艺描述：直径8mm白色圆点，45度排列，30%覆盖。下图彩釉玻璃工艺描述：直径10mm灰色圆点，90度排列，20%覆盖。线条对于一个线条图案（如图D），我们通常这样描述：线条宽度3mm，线条间距3mm，50%覆盖。线条同样需指定其平行方向，既平行W边或H边（如图D、E）线条，3间距，50%覆盖，线条平行边。线条，3间距，50%覆盖，线条平行边。图图下图彩釉玻璃工艺描述：白色线条，宽度为10mm，间距5mm，平行宽边W。下图彩釉玻璃工艺描述：白色线条，宽度为40mm，间距40mm，平行高边H。方块对于一个方块图案（如图F），我们通常这样描述：50*20mm方块，水平间距20mm，垂直间距30mm，28.6%。50*20方块，水平间距20，垂直间距30，28.6%覆盖。20*50方块，水平间距30，垂直间距20，28.6%覆盖。图图下图彩釉玻璃工艺描述：白色方格，方格长度为10mm，方格中心间距15mm。谢谢大家！！！