利用化学钢化的钢化玻璃制作装置及制作方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种利用化学钢化的钢化玻璃制作装置及制作方法，根据本发明专利技术的利用化学钢化的钢化玻璃制作装置及制作方法，在第一预热部和第二预热部分阶段地提高平板玻璃的温度以预热平板玻璃，在化学钢化部的硝酸钾溶液中用钾离子进行置换后，在第一缓冷部和第二缓冷部经过第一次缓冷过程和第二次缓冷过程进行冷却，在清洗部确保玻璃稳定性的状态下通过微细气泡进行清洗，从而对玻璃的表面附加压缩应力来制成钢化玻璃，由此，通过最大限度地缩短制作工艺时间来大大提高收率，同时，改善不良率，而且，不管平板玻璃的规格如何，将如薄板和厚板等所有平板玻璃都可以制成化学钢化玻璃。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种利用化学钢化的钢化玻璃制作装置及制作方法，更具体地，涉及一种利用化学钢化的钢化玻璃制作装置及制作方法，其特征在于，在第一预热部和第二预热部分阶段地提高平板玻璃的温度以预热平板玻璃，在化学钢化部的硝酸钾溶液中用钾离子进行置换后，在第一缓冷部和第二缓冷部经过第一次缓冷过程和第二次缓冷过程进行冷却，在清洗部确保玻璃稳定性的状态下通过微细气泡进行清洗，从而对玻璃的表面附加压缩应力来制成钢化玻璃，由此，通过最大限度地缩短制作工艺时间来大大提高收率，同时，改善不良率，而且，不管平板玻璃的规格如何，将如薄板和厚板等所有平板玻璃都可以制成化学钢化玻璃。
技术介绍
一般玻璃的原材料是氧化硅(SiO2)，而仅由氧化硅构成的玻璃称为石英玻璃。该石英玻璃的熔点约为1780℃，制作费用较高，但若添加碱金属氧化物(Na2O、Li2O)则熔点降低到约1280℃，从而可以生产低价的玻璃。然而，玻璃仅具有抗拉强度，因此，耐冲击性或耐弯曲性等绝对缺乏。通过对这些玻璃的表面附加压缩应力来将玻璃的总抗拉强度增加到附加的压缩应力和玻璃本身的抗拉强度的合计，从而提高表面强度、耐冲击性、弯曲应力、伸长率、耐热性、耐寒性的玻璃就是钢化玻璃，其可广泛用于建筑、工业、船舶、饰品、电子产品、家用电器等各种工业领域。如上所述的钢化玻璃常用于显示装置的画面，而为了制作具有优异硬度和强度的钢化玻璃，需要进行玻璃的钢化工艺。通常，玻璃的钢化大致分为物理钢化和化学钢化，一般来说，物理钢化是指使用厚度为5mm以上的玻璃在550℃至700℃温度下加热玻璃后急冷来增强玻璃的内部强度的方式，其主要用于钢化玻璃门、车辆玻璃等。如上所述，钢化玻璃通过蚀刻强化、热强化、化学强化等而制成。化学钢化适用于包含碱硅铝酸盐的玻璃，是通过将在玻璃表面上的小离子置换为大离子来在表面产生压缩应力的方法。化学钢化是日本在约30年前开发的技术，其旨在开发厚度为2.2mm、直径为28mm的用于钟表的玻璃。这些化学钢化是通过将薄板玻璃浸渍于装有380～400℃的硝酸钾溶液的钢化炉中3小时以上来使包含于玻璃中的钠离子与硝酸钾溶液的钾离子相互置换，从而钢化玻璃的方式，主要用于钢化厚度为2.0mm以下的薄板玻璃。最近，提示了采用通过将微量的熔融石盐包含于含有熔融钾盐的熔融物中来进行离子交换，从而促进玻璃表面层的钠离子和钾离子的离子交换反应速度的一种方法可以制作钢化玻璃的制作装置。例如，韩国授权专利公报第0659558号、韩国授权专利公报第0864956号、韩国授权专利公报第0914628号、韩国授权专利公报第0937225号、韩国授权专利公报第0966025号、韩国授权专利公报第1061650号及韩国公开专利公报第2011-0135573号等现有技术文献公开了关于各种钢化玻璃制作装置的技术。图1为通过使用如上所述的硝酸钾溶液来以化学方式制作钢化玻璃的钢化玻璃制作装置的立体图。如图1所示，所述钢化玻璃制作装置设置有主架1、上部左右两侧平行设置的导轨及用于传动的齿条齿轮11，装载机器人2和卸载机器人3沿着导轨11在水平方向依次输送安置有多个玻璃的机架12，使得机架12依次被输送到预热槽4、钢化槽5、缓冷槽6、温水槽7、热水槽8而对玻璃进行钢化处理，然后将安置有所完成的钢化玻璃的机架12向外部搬出，而且，还包括用于整体上管理钢化玻璃制作装置的控制箱13。如上所述，钢化玻璃制作装置包括：主架1，用作基本骨架；导轨11，平行设置在所述主架1的上部左右两侧，使得机器人能够平行移动；预热槽4，在主架1的内侧下部在钢化玻璃之前对玻璃进行第一次加热来当钢化时防止热变形和裂缝；钢化槽5，在其内部将硝酸钾(KNO3)加热而熔融化来保持硝酸钾的熔融状态，从而调节钢化温度；缓冷槽6，通过逐渐冷却在所述钢化槽5所钢化的玻璃的温度来除去应力；及温水槽7和热水槽8，对在缓冷槽6所冷却的钢化玻璃进行清洗。如上，根据现有技术的钢化玻璃制作装置在长度方向相互隔开地设置有多个槽(bath)，各个槽具备其内部内装有加热器的内部加热部，所述各个槽大部分被配置为通过升降作业容纳沿着设置在上部的导轨进行移动的装载有圆盘玻璃的夹具(或机架)。这样，在圆盘玻璃的钢化处理工艺中输送的钢化对象圆盘玻璃装载于夹具而通过装载机器人并按照工艺顺序被移动，然后夹具通过升降移动安置于各槽或从各槽被牵引而输送。另一方面，根据现有技术的一实施例，如图2所示，钢化玻璃制作工艺大致分为准备平板玻璃的步骤S1、预热步骤S2、化学钢化处理步骤S3、冷却和清洗步骤S4。如上所述，采用了如下制作方式：在预热炉对为制作钢化玻璃而所准备的平板玻璃进行预热，在主体炉(或钢化炉)将平板玻璃浸渍于硝酸钾(KNO3)来进行化学钢化处理，然后，在缓冷炉、暖水炉、冷水炉通过冷却和清洗等进行后处理，从而得到厚度薄并通过离子交换反应增强强度和硬度的钢化玻璃。然而，对平板玻璃进行预热的现有工艺通过在一个预热炉设置加热器来将平板玻璃预热到大约300℃～400℃，从而，事前防止当在主体炉(或钢化炉)中将平板玻璃急剧加热到高温时会发生的平板玻璃组织的损伤和破损。但，根据现有技术在一个预热炉将平板玻璃的温度从常温分阶段地提高到大约300～400℃来实现预热，因此，预热时间较长，由此耗能大，而且，当投入平板玻璃时初始预热温度与最终预热温度之间温度范围过大，从而存在将经预热的平板玻璃输送到主体炉后直到再向预热炉供应后续平板玻璃而进行预热工艺所需的待机时间延长的问题。即，在为预热后续平板玻璃的准备步骤中，需要将预热炉内部的温度从最终预热温度(大约400℃)降低到初始预热温度(常温～大约100℃左右)，其温度范围过大，因此，必然导致延长待机时间。当然，其在持续制作钢化玻璃时，为使用预热炉的待机工艺时间延长而自然导致预热炉的使用周转率降低，结果成为降低整体制作生产率的原因。并且，已公开的现有钢化玻璃制作装置及制作方法具有工艺时间较长、收率低、由于玻璃破损等引起的不良率高的问题。尤其，最近对钢化玻璃的需求逐渐增加，该钢化玻璃都包括薄板和厚板，随着钢化玻璃广泛用于建筑用隔热或热反射玻璃、用于建筑物外壁的有色玻璃、室内装饰玻璃、太阳光用蚀刻玻璃等各种领域，有必要对可适用于具有不同厚度、形状及大小的玻璃的化学钢化玻璃制作装置进行研究开发。
技术实现思路
专利技术要解决的问题对此，本专利技术是为补充改进以往公开的各种现有钢化玻璃制作装置及制作方法的问题而研制的，本专利技术的目的在于，提供一种利用化学钢化的钢化玻璃制作装置及制作方法，其特征在于，在第一预热部和第二预热部分阶段地提高平板玻璃的温度以预热平板玻璃，在化学钢化部的硝酸钾溶液中用钾离子进行置换后，在第一缓冷部和第二缓冷部经过第一次缓冷过程和第二次缓冷过程进行冷却，在清洗部确保玻璃稳定性的状态下通过微细气泡进行清洗，从而对玻璃的表面附加压缩应力来制成钢化玻璃，由此，通过最大限度地缩短制作工艺时间来大大提高收率，同时，改善不良率，而且，不管平板玻璃的规格如何，将如薄板和厚板等所有平板玻璃都可以制成化学钢化玻璃。本专利技术的另一个目的在于提供一种利用化学钢化的钢化玻璃制作装置及制作方法，其特征在于，在为化学钢化而预热平板玻璃的过程中，将预热炉本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用化学钢化的钢化玻璃制作方法，其特征在于，包括：步骤S1，准备平板玻璃，使得在夹具供应部(300)将具有一定规格的平板玻璃(110)装载至夹具(120)而通过输送单元部(200)输送到按每个工艺的炉子；步骤S2，在第一预热炉(410)以分阶段地反复升温和恒温的方式将所述平板玻璃(110)从常温第一次预热到200℃；步骤S3，接受经过第一次预热的所述平板玻璃(110)，在第二预热炉以分阶段地反复升温和恒温的方式将所述平板玻璃(110)从200℃第二次预热到380℃；步骤S4，接受经过第二次预热的所述平板玻璃(110)，在化学钢化炉(610)将所述平板玻璃(110)浸渍于加热到450℃～480℃的硝酸钾溶液中30分钟～1小时，以对平板玻璃(110)表面通过离子置换进行化学钢化处理；步骤S5，接受经过化学钢化的所述平板玻璃(110)，在第一缓冷炉(710)通过空冷分阶段地反复降温和恒温，以将平板玻璃的温度第一次冷却到200℃；步骤S6，接受经过第一次冷却的所述平板玻璃(110)，在第二缓冷炉通过空冷分阶段地反复降温和恒温，以将平板玻璃的温度第二次冷却到60℃；步骤S7，接受经过第二次冷却的所述平板玻璃(110)，将所述平板玻璃(110)容纳于装有80℃暖水(920)的清洗槽(910)中，然后借助通过管道连接到清洗槽(910)的外周壁和底面的鼓风机(913)所供应的空气使气泡(921)和暖水(920)循环来除去残留在平板玻璃(110)表面上的硝酸钾，以实现清洗；及步骤S8，向夹具排出部(301)输送经过清洗的所述平板玻璃(110)，通过自然干燥方式进行干燥，结束制作钢化玻璃。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.31 KR 10-2013-01681311.一种利用化学钢化的钢化玻璃制作方法，其特征在于，包括：步骤S1，准备平板玻璃，使得在夹具供应部(300)将具有一定规格的平板玻璃(110)装载至夹具(120)而通过输送单元部(200)输送到按每个工艺的炉子；步骤S2，在第一预热炉(410)以分阶段地反复升温和恒温的方式将所述平板玻璃(110)从常温第一次预热到200℃；步骤S3，接受经过第一次预热的所述平板玻璃(110)，在第二预热炉以分阶段地反复升温和恒温的方式将所述平板玻璃(110)从200℃第二次预热到380℃；步骤S4，接受经过第二次预热的所述平板玻璃(110)，在化学钢化炉(610)将所述平板玻璃(110)浸渍于加热到450℃～480℃的硝酸钾溶液中30分钟～1小时，以对平板玻璃(110)表面通过离子置换进行化学钢化处理；步骤S5，接受经过化学钢化的所述平板玻璃(110)，在第一缓冷炉(710)通过空冷分阶段地反复降温和恒温，以将平板玻璃的温度第一次冷却到200℃；步骤S6，接受经过第一次冷却的所述平板玻璃(110)，在第二缓冷炉通过空冷分阶段地反复降温和恒温，以将平板玻璃的温度第二次冷却到60℃；步骤S7，接受经过第二次冷却的所述平板玻璃(110)，将所述平板玻璃(110)容纳于装有80℃暖水(920)的清洗槽(910)中，然后借助通过管道连接到清洗槽(910)的外周壁和底面的鼓风机(913)所供应的空气使气泡(921)和暖水(920)循环来除去残留在平板玻璃(110)表面上的硝酸钾，以实现清洗；及步骤S8，向夹具排出部(301)输送经过清洗的所述平板玻璃(110)，通过自然干燥方式进行干燥，结束制作钢化玻璃。2.根据权利要求1所述的利用化学钢化的钢化玻璃制作方法，其特征在于，在所述第一预热炉和第二预热炉中分阶段地升温时，一次温度上升幅度小于60℃，根据所述平板玻璃的规格可将一次温度上升幅度调节为不同，在所述第一预热炉和第二预热炉中的预热时间分别为15分钟。3.一种利用化学钢化的钢化玻璃制作装置，其特征在于，用多个支架构成骨架的结构物(100)的第一层上依次分割排列有夹具供应部(300)、第一预热部(400)、第二预热部(500)、化学钢化部(600)、第一缓冷部(700)、第二缓冷部(800)、清洗部(900)及夹具排出部(301)，所述夹具供应部(300)向输送单元部(200)供应装载有平板玻璃(110)的夹具(120)，使得夹具(120)受到牵引而容纳于输送单元部(200)中，所述第一预热部(400)设有第一预热炉(410)，所述第一预热炉(410)可对从所述夹具供应部(300)通过输送单元部(200)输送而安置容纳的平板玻璃(110)用加热器(421)以分阶段地反复升温和恒温的方式进行加热，使得将平板玻璃(110)从常温预热到200℃，所述第二预热部(500)设有第二预热炉，所述第二预热炉接受在所述第一预热炉(410)经预热的平板玻璃(110)，可对平板玻璃(110)用加热器(421)以分阶段地反复升温和恒温的方式进行加热，使得将平板玻璃(110)从200...

【专利技术属性】
技术研发人员：金浩权，
申请(专利权)人：金浩权，
类型：发明
国别省市：韩国;KR