本发明专利技术的名称为一种氟磷酸盐光学玻璃的成型冷却装置及方法。属于光学玻璃制造技术领域。它主要是解决氟磷酸盐光学玻璃成型时存在挥发条纹和表面条纹的问题。它的主要特征是：包括玻璃漏料装置、成型模具、冷却器及总进气管，所述玻璃漏料装置包括下端设有漏料嘴的漏料管及漏料管加热装置；所述总进气管与冷却器相连通；所述冷却器的底面设有朝向成型模具的通气孔。通过总进气管可将干燥的气体流入冷却器，由冷却器的通气孔吹出，实现对玻璃液强制冷却，达到快速增大玻璃液的粘度、减小玻璃液对流，消除或减轻氟磷酸盐玻璃成型时产生的挥发条纹和表面条纹。
Forming cooling device and method of fluorophosphate optical glass
【技术实现步骤摘要】
一种氟磷酸盐光学玻璃的成型冷却装置及方法
本专利技术属于光学玻璃制造
具体涉及一种氟磷酸盐光学玻璃的成型冷却装置及方法。
技术介绍
随着高清成像技术的发展，低折射低色散光学玻璃应用越来越多。低折射低色散光学玻璃主要为含氟磷酸盐玻璃，由于其配方的特殊性，导致该类光学玻璃制造困难。该类光学玻璃配方中存在大量氟化物，在玻璃熔制及成型的过程中，玻璃组成中的氟化物大量挥发，从而造成折射率的不同，形成严重的挥发条纹；另外氟磷玻璃的粘度较小，玻璃液在漏料管内流出时，低粘度高流速的玻璃液极易引起涡流，造成局部玻璃液的上下对流严重，使不同折射率的表面玻璃液向内部渗透，产生严重的表面条纹。
技术实现思路
本专利技术目的就是提出的一种氟磷酸盐光学玻璃的成型冷却装置及方法，消除或减轻氟磷酸盐光学玻璃成型过程中出现的挥发条纹和表面条纹。本专利技术成型冷却装置的技术解决方案是：一种氟磷酸盐光学玻璃的成型冷却装置，包括玻璃漏料装置和成型模具，所述玻璃漏料装置包括下端设有漏料嘴的漏料管及漏料管加热装置，其特征在于：还包括设置在漏料管漏料嘴处的冷却器及总进气管；所述总进气管（1）与冷却器相连通；所述冷却器的底面设有朝向成型模具的通气孔。本专利技术成型冷却装置的技术解决方案中所述的冷却器包括前冷却器、后冷却器和陶瓷纤维隔热圈；所述前冷却器、后冷却器为结构对称相同、可相互扣合的半圆柱型腔体，前冷却器、后冷却器的底面为锥面与竖直方向角底为60~85°的锥形底面，锥形底面上布满锥面排气孔，锥形底面沿内圆设有朝向水平方向的圆周面排气槽；所述陶瓷纤维隔热圈位于前冷却器、后冷却器扣合后形成的圆柱形空间内；所述总进气管与前冷却器、后冷却器的上表面相连通。本专利技术成型冷却装置的技术解决方案中还包括热交换器；所述热交换器的进气端与总进气管相连，出气端经调节阀及进气支管与冷却器相连通。本专利技术成型冷却装置的技术解决方案中所述的热交换器包括热交换室、后引气管和前引气管；所述后引气管和前引气管的一端与热交换室相连，另一端分别经后调节阀及进气支管、前调节阀及进气支管对称与冷却器相连通。本专利技术成型冷却装置的技术解决方案中所述前冷却器、后冷却器的圆心轴向设有半圆形的内圆柱面，内圆柱面两侧的接合面直径方向分别设有一个矩形的定位片，其中一个定位片的外端轴向设有卡位槽；所述瓷纤维隔热圈贴附于内圆柱面上。本专利技术成型冷却装置的技术解决方案中所述的热交换室由金属制成；所述热交换室及前引气管、后引气管外侧包裹隔热层。本专利技术成型冷却装置的技术解决方案中所述的漏料管加热装置包括上电极片、陶瓷纤维包裹层、下电极片；所述上电极片与漏料管上部焊接，下电极片与漏料嘴上沿焊接，漏料管下沿与漏料嘴下沿焊接，漏料管外周缠绕陶瓷纤维棉，漏料嘴与漏料管间填充陶瓷纤维包裹层；所述漏料嘴长度大于冷却器长度，由铂金或铂合金制成。本专利技术成型冷却装置的技术解决方案所述的成型模具包括底模、侧模、后挡板组成；所述底模、侧模和后挡板材质均为高强度、高致密、高纯度的石墨，侧模分为左、右两块，置于底模上呈两侧分布，后挡板前部呈圆弧面，位于两侧模之间，围成玻璃液的成型固化区域。本专利技术成型冷却方法的技术解决方案可以是：一种氟磷酸盐光学玻璃的成型冷却方法，其特征在于包括以下步骤：①调节成型模具左右位置，使漏料嘴位于成型模具的中线；调节成型模具的高度，使漏料嘴距离成型模具内玻璃液上表面1~10mm；②对漏料管加热装置通电，将漏料管温度升至工艺要求温度，使玻璃液稳定地从漏料管中流出至成型模具内；③同时，向总进气管内通入干燥气体，调节气体流量，使冷却器吹入成型模具内的气量以玻璃液表面不产生振动或凹陷为宜；④待玻璃液固化并将玻璃液牵引至牵引式网带退火炉内，完成玻璃液的稳定牵引拉制成型。本专利技术成型冷却方法的技术解决方案还可以是：一种氟磷酸盐光学玻璃的成型冷却方法，其特征在于包括以下步骤：①采用由底模（14）、侧模（4）和后挡板（15）组成的成型模具，调节成型模具左右位置，使漏料嘴（13）位于左右侧模的中线；调节成型模具的高度，使漏料嘴（13）距离成型模具内玻璃液上表面1~10mm；调节成型模具的前后位置，使漏料嘴（13）距后档板5~25mm；②用由上电极片（10）、陶瓷纤维包裹层（11）和下电极片（12）构成的漏料管加热装置，对上、下电极片（10、12）通电，将漏料管（9）温度升至工艺要求温度，使玻璃液稳定地从漏料管（9）中流出至成型模具内；③同时，根据冷却器内冷媒的蒸发情况，按时将冷媒加入热交换器内，向总进气管（1）内通入干燥气体，依据玻璃板（6）厚度规格，调节流量控制阀，使冷却器吹入成型模具内的气量以玻璃液表面不产生振动或凹陷为宜；④待玻璃液固化并将玻璃液牵引至牵引式网带退火炉内，完成玻璃液的稳定牵引拉制成型。本专利技术的有益效果：本专利技术使用的冷却气体为干燥的空气或氮气，可避免气体中的水分在热交换器管路中因冷却而结冰，造成通气管路阻塞，由于冷却气体中不含水分，当冷却气体由冷却器吹向高温玻璃液时，玻璃液表面处于干燥的环境中，可避免高温下氟磷酸盐玻璃与水发生反应造成组分丢失；本专利技术的热交换器中使用的极低温的干冰或液氮，可将大幅降低冷却气体温度，提升冷却效果；本专利技术中冷却器由圆锥面及底部水平方向的圆周面向外吹冷却气体，可快速冷却玻璃液表面，并将玻璃液表面的热量带走，使玻璃液表面以漏料管为中心产生呈圆周状梯度降温，快速增加表面玻璃液的粘度，减小玻璃液在模具内的对流，同时干燥的冷却气体可隔绝空气，减小玻璃液上表面的水分浓度。本专利技术中冷却器与漏料嘴之间填充的陶瓷纤维隔热圈可阻止冷却器与漏料嘴进行热交换，在冷却模具内玻璃液时而不冷却漏料嘴，可有效防止漏料嘴处因低温导致的玻璃液析晶，减少清理漏料嘴析晶次数，提升氟磷酸盐玻璃成型的稳定性。本专利技术的冷却器出风口的设计可确保从漏料管中流出的玻璃液不受冷却风扰动，且可避免漏料管嘴因吹风导致的析晶，从而保证了玻璃液的流量稳定及可控。本专利技术中冷却器特殊设计可大幅提升对高温玻璃液表面的冷却效果，减小玻璃液因吹气导致的表面挠动，冷却器中泡沫铜的使用可以使风量更均匀。附图说明图1是本专利技术一种氟磷酸盐光学玻璃的成型冷却装置示意图。图2是本专利技术玻璃液漏料成型示意图。图3是本专利技术后冷却器示意图。图4是本专利技术前冷却器示意图。图5是本专利技术冷却器剖面图。图6是本专利技术冷却器与漏料管的装配示意图。图中：1.总进气管；2.热交换室；3.后引气管；4.侧模；5.后调节阀；6.玻璃板；7.后冷却器；8.陶瓷纤维隔热圈；9.漏料管；10.上电极片；11.陶瓷纤维包裹层；12.下电极片；13.漏料嘴；14.底模；15.后档板；16.前冷却器；17.前调节阀；18.前引气管；19.气腔；20.泡沫铜；21.锥面排气孔；22.圆周面排气槽；23.玻璃液柱；24.内圆柱面；25.进气支管；26.定位片；27.卡位槽。具体实施方式如图1所示。本专利技术一本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种氟磷酸盐光学玻璃的成型冷却装置，包括玻璃漏料装置和成型模具，所述玻璃漏料装置包括下端设有漏料嘴（13）的漏料管（9）及漏料管加热装置，其特征在于：还包括设置在漏料管（9）漏料嘴（13）处的冷却器及总进气管（1）；所述总进气管（1）与冷却器相连通；所述冷却器的底面设有朝向成型模具的通气孔。/n
【技术特征摘要】
1.一种氟磷酸盐光学玻璃的成型冷却装置，包括玻璃漏料装置和成型模具，所述玻璃漏料装置包括下端设有漏料嘴（13）的漏料管（9）及漏料管加热装置，其特征在于：还包括设置在漏料管（9）漏料嘴（13）处的冷却器及总进气管（1）；所述总进气管（1）与冷却器相连通；所述冷却器的底面设有朝向成型模具的通气孔。
2.根据权利要求1所述的一种氟磷酸盐光学玻璃的成型冷却装置，其特征在于：所述的冷却器包括前冷却器（16）、后冷却器（7）和陶瓷纤维隔热圈（8）；所述前冷却器（16）、后冷却器（7）为结构对称相同、可相互扣合的半圆柱型腔体，前冷却器（16）、后冷却器（7）的底面为锥面与竖直方向角底为60~85°的锥形底面，锥形底面上布满锥面排气孔（21），锥形底面沿内圆设有朝向水平方向的圆周面排气槽（22）；所述陶瓷纤维隔热圈（8）位于前冷却器（16）、后冷却器（7）扣合后形成的圆柱形空间内；所述总进气管（1）与前冷却器（16）、后冷却器（7）的上表面相连通。
3.根据权利要求1或2所述的一种氟磷酸盐光学玻璃的成型冷却装置，其特征在于：还包括热交换器；所述热交换器的进气端与总进气管（1）相连，出气端经调节阀及进气支管（25）与冷却器相连通。
4.根根据权利要求3所述的一种氟磷酸盐光学玻璃的成型冷却装置，其特征在于：所述的热交换器包括热交换室（2）、后引气管（3）和前引气管（18）；所述后引气管（3）和前引气管（18）的一端与热交换室（2）相连，另一端分别经后调节阀（5）及进气支管（25）、前调节阀（17）及进气支管（25）对称与冷却器相连通。
5.根据权利要求2所述的一种氟磷酸盐光学玻璃的成型冷却装置，其特征在于：所述前冷却器（16）、后冷却器（7）的圆心轴向设有半圆形的内圆柱面（24），内圆柱面（24）两侧的接合面直径方向分别设有一个矩形的定位片（26），其中一个定位片（26）的外端轴向设有卡位槽（27）；所述瓷纤维隔热圈（8）贴附于内圆柱面（24）上。
6.根据权利要求4所述的一种氟磷酸盐光学玻璃的成型冷却装置，其特征在于：所述的热交换室（2）由金属制成；所述热交换室（2）及前引气管（18）、后引气管（3）外侧包裹隔热层。
7.根据权利要求1或2所述的一种氟磷酸盐光学玻璃的成型冷却装置，其特征在于：所述的漏料管加热装置包括上电极片（10）、陶瓷纤维包裹层（11）、下电极片（12）；所述上电极片（...
【专利技术属性】
技术研发人员：姜敬陆，李攀，
申请(专利权)人：湖北新华光信息材料有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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