一種玻璃的成形模具和成形裝置及玻璃的成形方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種玻璃的成形模具和成形裝置及玻璃的成形方法，其中玻璃的成形模具由底模和與底?？刹鹦哆B接的側模組成，所述側模為由多塊圓弧形側模板拼接形成的圓柱體，所述底模由多塊底模板拼接而成；本發(fā)明解決了現(xiàn)有裝置和方法無法制備大尺寸且高光學質量的硼硅玻璃的問題，實現(xiàn)了大尺寸且高光學質量的硼硅玻璃的制備。
【專利說明】
一種玻璃的成形模具和成形裝置及玻璃的成形方法
技術領域
[0001] 本發(fā)明涉及玻璃制造領域，具體涉及一種玻璃的成形模具和成形裝置及玻璃的成 形方法。
【背景技術】
[0002] 隨著現(xiàn)代光學的快速發(fā)展，光學設計對透鏡材料的光學均勻性和尺寸規(guī)格提出了 更高要求，尤其是對大尺寸、高光學均勻性的硼硅玻璃有著迫切需求。硼硅玻璃粘度大、料 性長，成形是其制備的關鍵工序之一。目前，硼硅玻璃的成形方式主要有三種：一是通過浮 法或溢流方式制備玻璃基板，基板具有雙自由表面，平整度高，可免除后續(xù)研磨拋光，而且 該成形方法的日生產(chǎn)能力較大，產(chǎn)量2 5噸/天，適用于工業(yè)化生產(chǎn)，但該方法僅限于制備玻 璃基板，最大厚度< 30mm;二是通過漏料并借助牽引裝置制備硼硅玻璃條料，該方法制備的 玻璃條料光學均勻性高、無條紋，但由于受玻璃粘度和成形裝置限制，玻璃條料截面積較小 (<80X40mm)，無法制備出大尺寸、超厚的硼硅玻璃;三是采用澆鑄方法直接在加熱模具上 進行成形，該方法可制備大尺寸（如1000 X 750mm)的硼硅玻璃，但易導致玻璃澆鑄條紋產(chǎn) 生，嚴重影響光學質量，進而影響玻璃厚度（<40_)。

【發(fā)明內容】

[0003] 本申請實施例通過提供一種玻璃的成形模具和成形裝置及玻璃的成形方法，解決 了現(xiàn)有裝置和方法無法制備大尺寸且高光學質量的硼硅玻璃的問題，實現(xiàn)了大尺寸且高光 學質量的硼硅玻璃的制備。
[0004] 為達到上述目的，本發(fā)明主要提供如下技術方案：
[0005] -方面，本發(fā)明實施例提供了一種玻璃的成形模具，所述成形模具由底模和與底 ?？刹鹦哆B接的側模組成，所述側模為由多塊圓弧形側模板拼接形成的圓柱體，所述底模 由多塊底模板拼接而成。
[0006] 作為優(yōu)選，所述底模的上表面設有凹槽，所述凹槽能實現(xiàn)在凹槽內成形的玻璃從 凹槽內脫模取出。
[0007] 作為優(yōu)選，所述成形模具的材質為氮化硅。
[0008] 另一方面，本發(fā)明實施例還提供了一種玻璃的成形裝置，所述成形裝置包括上述 的成形模具;所述成形裝置還包括爐體，所述爐體為封閉式爐體，用于加熱以維持爐體內的 溫度;所述成形模具位于所述爐體內；所述爐體的上表面設有向下的通孔，用于玻璃漏料成 形時漏料管插入到爐體內，并使漏料管中的玻璃液漏出至成形模具內。
[0009] 作為優(yōu)選，所述爐體位于通孔處的外壁上設有活動擋板，所述活動擋板用于封閉 所述通孔。
[0010] 作為優(yōu)選，所述爐體位于通孔處的內壁上設有切刀、活動托盤和水冷系統(tǒng)，所述切 刀用于成形結束時切斷漏料管漏出的玻璃液柱，所述活動托盤用于成形結束后收集漏料管 漏出的剩余玻璃液，所述切刀位于活動托盤之上，所述水冷系統(tǒng)用于在玻璃成形過程中對 切刀和活動托盤進行冷卻，以保護切刀和托盤在高溫下正常工作。
[0011]作為優(yōu)選，所述成形裝置還包括測距儀，所述測距儀位于爐體外并與漏料管外壁 連接，用于實時測量漏料管下端口與成形模具內玻璃液面的距離。
[0012] 作為優(yōu)選，所述成形裝置還包括升降器和控制處理器;所述升降器位于爐體底部； 所述控制處理器分別與測距儀和升降器電連接，所述控制處理器用于接受測距儀的測量數(shù) 據(jù)并向升降器發(fā)出升降指令，所述升降器用于接受控制處理器發(fā)出的升降指令，并根據(jù)所 述升降指令調節(jié)爐體的高度，以實現(xiàn)對成形模具內玻璃液面與漏料管下端口的距離進行控 制。
[0013] 另外，本發(fā)明實施例還提供了一種玻璃的成形方法，所述方法采用上述的成形裝 置，所述方法包括以下步驟：
[0014] (1)成形前先對爐體進行升溫，待玻璃液均化完全后對漏料管進行加熱，使玻璃液 從漏料管漏出，并收集漏出的玻璃液；
[0015] (2)待漏料管漏出的玻璃液質量穩(wěn)定后，升高爐體，使漏料管插入到爐體內，并使 玻璃液漏到成形模具內；
[0016] (3)待澆鑄成所需尺寸的毛坯后，降下爐體，使漏料管從爐體內移出，結束成形模 具內的漏料并收集漏料管漏出的剩余玻璃液，再封閉爐體；
[0017] (4)對爐體進行降溫，降至退火點并保溫，以對成形玻璃進行粗退火；
[0018] (5)冷卻爐體至室溫，將粗退火后的玻璃脫模取出，進行精密退火。
[0019] 作為優(yōu)選，所述步驟（1)中，對爐體進行升溫前，在成形模具的內表面噴涂一層氮 化硼粉。
[0020] 作為優(yōu)選，所述步驟(2)的漏料過程中，漏料管下端口與成形模具內玻璃液面的距 離控制在l〇-15mm。
[0021] 作為優(yōu)選，所述步驟(4)中，爐體的降溫速率<rC/min。
[0022] 本申請實施例中提供的一個或多個技術方案，至少具有如下技術效果或優(yōu)點：
[0023] 1.本申請實施例提供的玻璃的成形模具由多塊底模板和側模板拼接而成且側模 設為圓柱形，解決了大尺寸成形玻璃脫模的技術難題，大大提高了大尺寸成形玻璃脫模的 容易程度，確保了大尺寸成形玻璃的光學質量；
[0024] 2.本申請實施例提供的玻璃的成形裝置通過在底模上設置凹槽和在爐體上設置 活動托盤，分別解決了漏料料頭和料尾收集的問題，提高了成形玻璃的整體光學質量;通過 設置測距儀、升降器和控制處理器，解決了漏料時產(chǎn)生玻璃條紋的問題，提高了玻璃的光學 均勻性;通過封閉式爐體實現(xiàn)了玻璃成形與退火的一體化，既滿足了硼硅玻璃的大尺寸成 形控制，又避免了玻璃毛坯邊緣炸裂的問題，能實現(xiàn)大尺寸且高光學質量的硼硅玻璃的制 備。
【附圖說明】
[0025] 圖1為本發(fā)明實施例的玻璃的成形模具的結構示意圖；
[0026] 圖2為本發(fā)明實施例的玻璃的成形裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0027] 為更進一步闡述本發(fā)明為達成預定發(fā)明目的所采取的技術手段及功效，以下結合 附圖及較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明申請的【具體實施方式】、結構、特征及其功效，詳細說明如 后。在下述說明中，不同的"一實施例"或"實施例"指的不一定是同一實施例。此外，一或多 個實施例中的特定特征、結構、或特點可由任何合適形式組合。
[0028] 如圖1所示，本發(fā)明實施例提供了一種玻璃的成形模具，該成形模具由底模1和與 底模可拆卸連接的側模2組成，側模為由多塊圓弧形側模板拼接形成的圓柱體，底模由多塊 底模板拼接而成。本發(fā)明實施例提供的成形模具的底模和側模為可拆卸連接，可方便大尺 寸玻璃成形后脫模;側模為由多塊圓弧形側模板拼接形成的圓柱體，由于圓柱形的側模受 力均勻，且采用拼接結構能將側模整體分解成小區(qū)域后脫模，大大提高了大尺寸成形玻璃 脫模的容易程度;底模由多塊底模板拼接而成，能實現(xiàn)玻璃底部的局部區(qū)域脫模，也使底部 脫模更容易，從而確保了大尺寸玻璃成形的光學質量。本發(fā)明實施例優(yōu)選底模為兩塊半圓 形底模板或多塊扇形底模板拼接形成的圓形底模，可使底模的拼接安裝更加簡便，而且圓 形的底模和圓柱形的側模相匹配，可節(jié)省模具材料;其中更優(yōu)選多塊扇形底模板的大小相 同。本發(fā)明實施例優(yōu)選拼接成側模的多塊圓弧形側模板的大小相同。
[0029] 作為上述實施例的優(yōu)選，上述底模的上表面設有凹槽，該凹槽能實現(xiàn)在凹槽內成 形的玻璃從凹槽內脫模取出。本發(fā)明實施例優(yōu)選凹槽的縱向截面輪廓的寬度從槽底至槽口 均相等或逐漸增大。本發(fā)明實施例在底模的上表面設置凹槽，用于收集從漏料管漏至成形 模具內的前段玻璃液，由于該前段玻璃液一般成形質量較差，將其收集在該凹槽內，便于在 玻璃成形后將這部分質量較差的玻璃切除，保證玻璃成形的整體質量。上述凹槽的縱向截 面輪廓的寬度從槽底至槽口均相等或逐漸增大，能實現(xiàn)在凹槽內成形的玻璃從凹槽中脫模 取出。本發(fā)明實施例優(yōu)選凹槽位于底模上表面的中心，可使漏料管漏至成形模具內的前段 玻璃液收集完后，后續(xù)漏出的玻璃液在底模中心位置向四周擴散時，所受到的阻力均勻一 致，從而避免玻璃條紋的產(chǎn)生，提高了玻璃成形的光學均勻性;本發(fā)明實施例優(yōu)選凹槽的縱 向截面輪廓的寬度從槽底至槽口逐漸增大，可使凹槽內的玻璃更容易脫模取出，優(yōu)選凹槽 的槽口為圓形且槽壁為圓錐面，可使玻璃液在凹槽內受力均勻，易于成形后脫模;優(yōu)選凹槽 槽壁的坡度為45°。
[0030] 作為上述實施例的優(yōu)選，上述成形模具的材質為氮化硅。本發(fā)明實施例提供的成 形模具采用氮化硅材質，可避免硼硅玻璃液在成形模具中成形時熔體粘盤，從而避免玻璃 冷卻時產(chǎn)生炸裂。
[0031] 如圖2所示，本發(fā)明實施例還提供了一種玻璃的成形裝置，該成形裝置包括上述的 成形模具;該成形裝置還包括爐體3，該爐體為封閉式爐體，用于加熱以維持爐體內的溫度； 上述成形模具位于該爐體內；上述爐體的上表面設有向下的通孔，用于玻璃漏料成形時漏 料管4插入到爐體內，并使漏料管中的玻璃液漏出至成形模具內。上述爐體通過加熱可維持 玻璃液在成形模具內成形所需要的溫度，該爐體為封閉式爐體，可使爐體內的溫度保持穩(wěn) 定，且能實現(xiàn)成形模具內的玻璃受熱均勻，可避免由于玻璃溫度不均勻而出現(xiàn)邊緣炸裂或 應力集中等問題，該成形裝置尤其適用于成形大尺寸玻璃，可避免因玻璃尺寸大而產(chǎn)生底 部和邊緣成形溫度不能同時達到要求的問題；另外，該封閉式爐體還可實現(xiàn)玻璃成形與退 火一體化，在玻璃成形后對該爐體直接降溫，成形模具內的玻璃毛坯在該爐體內可實現(xiàn)粗 退火，既滿足了硼硅玻璃的大尺寸成形控制，又避免了退火時玻璃降溫不均勻而出現(xiàn)邊緣 炸裂等問題。本發(fā)明實施例優(yōu)選爐體上表面的通孔位于底模上凹槽的正上方，可實現(xiàn)在漏 料管插入到爐體內時，采用凹槽收集漏出的前段玻璃液。
[0032] 作為上述實施例的優(yōu)選，上述爐體位于通孔處的外壁上設有活動擋板5,該活動擋 板用于封閉該通孔;本發(fā)明實施例通過采用活動擋板封住爐體上的通孔，可使爐體內的溫 度更加穩(wěn)定，有利于爐體內的玻璃成形和退火。該活動擋板未使用時位于爐體通孔處的外 壁上，使用時將其移至通孔上方實現(xiàn)對通孔進行封閉，優(yōu)選該活動擋板與爐體外壁通過旋 轉軸、滑動導軌或鉸鏈連接，以方便實現(xiàn)通孔的開啟和封閉。上述活動擋板上還放有收集 器，用于收集漏料管剛開始漏料時漏出的廢玻璃液。
[0033] 作為上述實施例的優(yōu)選，上述爐體位于通孔處的內壁上設有切刀6、活動托盤7和 水冷系統(tǒng)，該切刀用于成形結束時切斷漏料管漏出的玻璃液柱，活動托盤用于成形結束后 收集漏料管漏出的剩余玻璃液，上述切刀位于活動托盤之上，上述水冷系統(tǒng)用于在玻璃成 形過程中對切刀和活動托盤進行冷卻，以保護切刀和托盤在高溫下正常工作。上述切刀與 爐體內壁可通過旋轉軸或滑動導軌連接，上述活動托盤與爐體內壁可通過旋轉軸或滑動導 軌連接，切刀和活動托盤未啟動時位于爐體內壁下方，切刀啟動時切斷漏料管漏出的玻璃 液柱后再收回至爐體內壁下方，活動托盤啟動時移至通孔正下方;上述切刀位于活動托盤 之上，可實現(xiàn)切刀在切斷玻璃液柱后移開的瞬間活動托盤能收集漏料管漏出的剩余玻璃 液。本發(fā)明實施例通過切刀和活動托盤，有效的解決了漏料成形時剩余玻璃液的快速收集， 避免了其在漏料結束時對成形玻璃的質量造成影響。
[0034] 作為上述實施例的優(yōu)選，上述成形裝置還包括測距儀8,該測距儀位于爐體外并與 漏料管外壁連接，用于實時測量漏料管下端口與成形模具內玻璃液面的距離。本發(fā)明實施 例可根據(jù)測距儀實時測量的漏料管下端口與玻璃液面的距離，對成形過程中爐體的高度進 行調整，實現(xiàn)漏料管下端口與玻璃液面的距離控制在一定范圍內，以避免漏料管下端口與 玻璃液面的距離太小使玻璃液在漏料口形成堵塞，不利于玻璃液成形，或避免漏料管下端 口與玻璃液面的距離太大使玻璃產(chǎn)生條紋，影響光學質量。
[0035] 作為上述實施例的優(yōu)選，上述成形裝置還包括升降器9和控制處理器10;該升降器 位于爐體底部;該控制處理器分別與測距儀和升降器電連接，控制處理器用于接受測距儀 的測量數(shù)據(jù)并向升降器發(fā)出升降指令，升降器用于接受控制處理器發(fā)出的升降指令，并根 據(jù)升降指令調節(jié)爐體的高度，以實現(xiàn)對成形模具內玻璃液面與漏料管下端口的距離進行控 制。本發(fā)明實施例提供的升降器可為電動升降器，以實現(xiàn)接受控制處理器發(fā)出的升降指令， 并根據(jù)升降指令自動調節(jié)爐體的高度;控制處理器通過接受測距儀的測量數(shù)據(jù)，再將測量 數(shù)據(jù)與控制處理器的設定值進行比較分析，從而生成升降指令并發(fā)給升降器，該設定值為 玻璃液面與漏料管下端口的距離的預期控制范圍或預期控制值;本發(fā)明實施例成形裝置中 的測距儀、升降器和控制處理器三者相互配合，能實現(xiàn)對玻璃液面與漏料管下端口的距離 的程序自動控制，不僅具有較高的控制精度，而且操作方便。
[0036]作為上述實施例的優(yōu)選，上述爐體包括爐殼、耐火材料層11、加熱元件12和熱電偶 13，該耐火材料層設于爐殼內側，該耐火材料層表面設有開槽，上述加熱元件鑲嵌于該開槽 內，上述熱電偶為多個，該多個熱電偶均勻分布在爐體內壁的耐火材料層上;優(yōu)先熱電偶為 至少2個，以確保爐體內的溫度均勻性控制在± 1°C ;優(yōu)先爐殼的材質為耐熱不銹鋼板材;優(yōu) 選爐體的側面設有爐門，用于成形模具的安放和取出以及進行爐內操作;優(yōu)先耐火材料層 的材質為剛玉莫來石;優(yōu)選加熱元件采用鎳鉻電阻絲，其加熱的最高溫度可到1200°C，可滿 足硼硅玻璃成形的溫度要求;優(yōu)選加熱元件為多個，該多個加熱元件均勻分布在耐火材料 層上，可確保爐體內的溫度能控制均勻。
[0037] 本發(fā)明實施例提供的上述成形模具和成形裝置除了能成形大尺寸的硼硅玻璃，也 可成形其它大尺寸的高粘度玻璃。
[0038] 以下實施例采用上述的成形裝置進行硼硅玻璃的成形。
[0039] 實施例1
[0040]本實施例采用的成形裝置中成形模具的直徑為800mm;本實施例進行漏料成形的 硼硅玻璃由以下重量百分含量的組分組成：68%Si02、19%B203、3%Al 203、4.2%Na20、5% K20、0 · 6 % ZnO和0 · 2 % Sb2〇3;
[0041 ]本實施例對上述硼硅玻璃進行成形的方法包括以下步驟：
[0042] (1)在上述組分的玻璃原料熔化成玻璃液并均化完全的前3h時，在成形模具的側 模的內表面和底模的內表面噴涂一層氮化硼粉，開啟水冷系統(tǒng)，再對爐體進行升溫，爐體內 的溫度控制在850°C，控溫精度為±1°C ;
[0043] (2)玻璃液均化完全后，采用氫氧焰對漏料管進行快速加熱，使玻璃液從漏料管中 漏出，將漏出的玻璃液漏至活動擋板上放置的收集器內；待漏料管漏出的玻璃液質量穩(wěn)定 后，調整升降器的水平位置并啟動升降器，快速升高爐體，使漏料管插入到爐體內，并確保 玻璃液漏至底模的凹槽內；啟動升降器的同時啟動控制處理器和測距儀，其中控制處理器 的設定值為l〇mm，即確保漏料管下端口與玻璃液面的距離控制在10mm;
[0044] (3)待澆鑄成Φ 800 X 80mm尺寸的玻璃毛坯后，快速平穩(wěn)地降下爐體，使漏料管從 爐體內移出，同時依次快速啟動切刀和活動托盤，切刀將漏料管下端口的玻璃液柱切斷后， 使剩余玻璃液漏出到活動托盤內；再移走活動擋板上的收集器，采用活動擋板將爐體上的 通孔封??；
[0045] (4)對爐體進行降溫，降至退火點520°C時再保溫8h，以對成形玻璃進行粗退火，其 中降溫速率為1°C/min;
[0046] (5)粗退火完成后關閉爐體，待爐體冷卻至室溫后，將粗退火后的玻璃脫模取出， 將玻璃的上下表面對調后進行精密退火。
[0047] 實施例2
[0048]本實施例采用的成形裝置中成形模具的直徑為900mm;本實施例進行漏料成形的 硼硅玻璃由以下重量百分含量的組分組成：74.4%Si02、18%B203、l%Al 203、1.7%Na20、 4.2%K20、0.3%Ba(^P0.4%Sb2〇3;
[0049 ]本實施例對上述硼硅玻璃進行成形的方法包括以下步驟：
[0050] (1)在上述組分的玻璃原料熔化成玻璃液并均化完全的前5h時，在成形模具的側 模的內表面和底模的內表面噴涂一層氮化硼粉，開啟水冷系統(tǒng)，再對爐體進行升溫，爐體內 的溫度控制在820°C，控溫精度為±1°C ;
[0051 ] (2)玻璃液均化完全后，采用氫氧焰對漏料管進行快速加熱，使玻璃液從漏料管中 漏出，將漏出的玻璃液漏至活動擋板上放置的收集器內；待漏料管漏出的玻璃液質量穩(wěn)定 后，調整升降器的水平位置并啟動升降器，快速升高爐體，使漏料管插入到爐體內，并確保 玻璃液漏至底模的凹槽內；啟動升降器的同時啟動控制處理器和測距儀，其中控制處理器 的設定值為12mm，即確保漏料管下端口與玻璃液面的距離控制在12mm;
[0052] (3)待澆鑄成Φ 900 X 100mm尺寸的玻璃毛坯后，快速平穩(wěn)地降下爐體，使漏料管從 爐體內移出，同時依次快速啟動切刀和活動托盤，切刀將漏料管下端口的玻璃液柱切斷后， 使剩余玻璃液漏出到活動托盤內；再移走活動擋板上的收集器，采用活動擋板將爐體上的 通孔封??；
[0053] (4)對爐體進行降溫，降至退火點560°C時再保溫10h，以對成形玻璃進行粗退火， 其中降溫速率為0.5 °C/min;
[0054] (5)粗退火完成后關閉爐體，待爐體冷卻至室溫后，將粗退火后的玻璃脫模取出， 將玻璃的上下表面對調后進行精密退火。
[0055] 實施例3
[0056] 本實施例采用的成形裝置中成形模具的直徑為700mm;本實施例進行漏料成形的 硼硅玻璃由以下重量百分含量的組分組成：80%Si02、12.5%B203、2.5%Al 203、3.1%Na20、 1 % K20、0 · 3 % BaO和0 · 6 % Sb2〇3;
[0057] 本實施例對上述硼硅玻璃進行成形的方法包括以下步驟：
[0058] (1)在上述組分的玻璃原料熔化成玻璃液并均化完全的前6h時，在成形模具的側 模的內表面和底模的內表面噴涂一層氮化硼粉，開啟水冷系統(tǒng)，再對爐體進行升溫，爐體內 的溫度控制在l〇〇〇°C，控溫精度為±1°C ;
[0059] (2)玻璃液均化完全后，采用氫氧焰對漏料管進行快速加熱，使玻璃液從漏料管中 漏出，將漏出的玻璃液漏至活動擋板上放置的收集器內；待漏料管漏出的玻璃液質量穩(wěn)定 后，調整升降器的水平位置并啟動升降器，快速升高爐體，使漏料管插入到爐體內，并確保 玻璃液漏至底模的凹槽內；啟動升降器的同時啟動控制處理器和測距儀，其中控制處理器 的設定值為15mm，即確保漏料管下端口與玻璃液面的距離控制在15mm;
[0060] (3)待澆鑄成Φ 700 X 60mm尺寸的玻璃毛坯后，快速平穩(wěn)地降下爐體，使漏料管從 爐體內移出，同時依次快速啟動切刀和活動托盤，切刀將漏料管下端口的玻璃液柱切斷后， 使剩余玻璃液漏出到活動托盤內；再移走活動擋板上的收集器，采用活動擋板將爐體上的 通孔封??；
[0061] (4)對爐體進行降溫，降至退火點720°C時再保溫10h，以對成形玻璃進行粗退火， 其中降溫速率為0.8 °C/min;
[0062] (5)粗退火完成后關閉爐體，待爐體冷卻至室溫后，將粗退火后的玻璃脫模取出， 將玻璃的上下表面對調后進行精密退火。
[0063] 對比例1
[0064] 本對比例采用與實施例1相同的成形裝置對硼硅玻璃進行成形，且所成形的硼硅 玻璃的組分與實施例1相同；本對比例在對硼硅玻璃成形的過程中，除將漏料管下端口與玻 璃液面的距離控制在18mm外，其它操作步驟和條件均同實施例1。
[0065] 對比例2
[0066] 本對比例采用與實施例1相同的成形裝置對硼硅玻璃進行成形，且所成形的硼硅 玻璃的組分與實施例1相同；本對比例在對硼硅玻璃成形的過程中，除粗退火前爐體的降溫 速率為1(TC/min外，其它操作步驟和條件均同實施例1。
[0067] 上述實施例和對比例成形的玻璃經(jīng)精密退火處理后，觀察毛坯表觀質量;再經(jīng)光 學加工后，按GB/T7962.3-2010標準檢測光學均勻性，按GB/T7962.7-2010標準檢測條紋度， 按GB/T7962.5-2010標準檢測應力雙折射，得到如表1所示的檢測結果。
[0068]表1.成形玻璃的性能檢測結果 [0069]
[0070]從表1可以看出，本發(fā)明實施例和對比例所成形的玻璃均為直徑2 700mm，厚度2 60_的大尺寸且粘度較大的硼硅玻璃，其中實施例所成形的硼硅玻璃均具有良好的表觀質 量，條紋度好，且具有較高的光學均勻性;而對比例1中增大漏料管下端口與玻璃液面的控 制距離后，所成形的玻璃條紋度差，且應力雙折射較高，即存在明顯的應力集中點;對比例2 中以較快的降溫速率對爐體進行降溫，所成形的玻璃邊緣炸裂，條紋度差，且應力雙折射值 非常高。上述對比說明，本發(fā)明提供的成形裝置和成形方法能成形大尺寸和高光學質量的 硼硅玻璃。
[0071] 本發(fā)明實施例在對爐體進行升溫前，在成形模具的內表面噴涂一層氮化硼粉，防 止硼硅玻璃液對成形模具侵蝕，有利于玻璃成形后脫模，避免因玻璃粘盤在降溫時發(fā)生玻 璃毛還炸裂。
[0072] 本發(fā)明實施例在玻璃成形的過程中，在漏料管插入到爐體內時，確保玻璃液漏至 底模的凹槽內，是由于漏料管插入到爐體內的過程中，漏出的玻璃液條紋較多，且光學均勻 性差，將其漏至底模的凹槽內，可在玻璃成形后的后期加工中將其切除，從而避免影響玻璃 的整體光學質量。
[0073] 本發(fā)明實施例在漏料成形的過程中，將漏料管下端口與玻璃液面的距離控制在 10-15mm，可避免成形的玻璃產(chǎn)生條紋，提高玻璃的光學均勻性，當漏料管下端口與玻璃液 面的控制距離小于l〇mm時，由于硼硅玻璃液粘度大，易在漏料口形成堵塞，不利于玻璃液成 形；當漏料管下端口與玻璃液面的控制距離大于15mm時，從漏料管漏出的玻璃液對成形模 具內的玻璃液面沖擊增大，導致玻璃條紋明顯增加，降低了玻璃的光學均勻性，上述對比例 1的結果已對此進行了證實。
[0074] 本發(fā)明實施例在對成形玻璃粗退火前，先對爐體降溫，其中爐體的降溫速率< 1 °C/min，是由于爐體降溫過快會導致成形模具內的玻璃毛坯的內外溫差較大，從而容易導 致玻璃毛坯邊緣發(fā)生炸裂，上述對比例2的結果已對比進行了證實，而當爐體的降溫速率< 1°C /min時，可避免上述問題。
[0075]最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非限制，盡管參照較 佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發(fā)明的技 術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本 發(fā)明的權利要求范圍當中。
【主權項】
1. 一種玻璃的成形模具，其特征在于，所述成形模具由底模和與底?？刹鹦哆B接的側 模組成，所述側模為由多塊圓弧形側模板拼接形成的圓柱體，所述底模由多塊底模板拼接 而成。2. 根據(jù)權利要求1所述的玻璃的成形模具，其特征在于，所述底模的上表面設有凹槽， 所述凹槽能實現(xiàn)在凹槽內成形的玻璃從凹槽內脫模取出。3. 根據(jù)權利要求1所述的玻璃的成形模具，其特征在于，所述成形模具的材質為氮化 娃。4. 一種玻璃的成形裝置，其特征在于，所述成形裝置包括權利要求1-3任一項所述的成 形模具;所述成形裝置還包括爐體，所述爐體為封閉式爐體，用于加熱以維持爐體內的溫 度;所述成形模具位于所述爐體內；所述爐體的上表面設有向下的通孔，用于玻璃漏料成形 時漏料管插入到爐體內，并使漏料管中的玻璃液漏出至成形模具內。5. 根據(jù)權利要求4所述的玻璃的成形裝置，其特征在于，所述爐體位于通孔處的外壁上 設有活動擋板，所述活動擋板用于封閉所述通孔。6. 根據(jù)權利要求4所述的玻璃的成形裝置，其特征在于，所述爐體位于通孔處的內壁上 設有切刀、活動托盤和水冷系統(tǒng)，所述切刀用于成形結束時切斷漏料管漏出的玻璃液柱，所 述活動托盤用于成形結束后收集漏料管漏出的剩余玻璃液，所述切刀位于活動托盤之上， 所述水冷系統(tǒng)用于在玻璃成形過程中對切刀和活動托盤進行冷卻，以保護切刀和托盤在高 溫下正常工作。7. 根據(jù)權利要求4所述的玻璃的成形裝置，其特征在于，所述成形裝置還包括測距儀， 所述測距儀位于爐體外并與漏料管外壁連接，用于實時測量漏料管下端口與成形模具內玻 璃液面的距離。8. 根據(jù)權利要求7所述的玻璃的成形裝置，其特征在于，所述成形裝置還包括升降器和 控制處理器;所述升降器位于爐體底部;所述控制處理器分別與測距儀和升降器電連接，所 述控制處理器用于接受測距儀的測量數(shù)據(jù)并向升降器發(fā)出升降指令，所述升降器用于接受 控制處理器發(fā)出的升降指令，并根據(jù)所述升降指令調節(jié)爐體的高度，以實現(xiàn)對成形模具內 玻璃液面與漏料管下端口的距離進行控制。9. 一種玻璃的成形方法，其特征在于，所述方法采用權利要求4-8任一項所述的成形裝 置，所述方法包括以下步驟： (1) 成形前先對爐體進行升溫，待玻璃液均化完全后對漏料管進行加熱，使玻璃液從漏 料管漏出，并收集漏出的玻璃液； (2) 待漏料管漏出的玻璃液質量穩(wěn)定后，升高爐體，使漏料管插入到爐體內，并使玻璃 液漏到成形模具內； (3) 待澆鑄成所需尺寸的毛坯后，降下爐體，使漏料管從爐體內移出，結束成形模具內 的漏料并收集漏料管漏出的剩余玻璃液，再封閉爐體； (4) 對爐體進行降溫，降至退火點并保溫，以對成形玻璃進行粗退火； (5) 冷卻爐體至室溫，將粗退火后的玻璃脫模取出，進行精密退火。10. 根據(jù)權利要求9所述的成形方法，其特征在于，所述步驟（1)中，對爐體進行升溫前， 在成形模具的內表面噴涂一層氮化硼粉。11. 根據(jù)權利要求9所述的成形方法，其特征在于，所述步驟(2)的漏料過程中，漏料管 下端口與成形模具內玻璃液面的距離控制在l〇-15mm。12.根據(jù)權利要求9所述的成形方法，其特征在于，所述步驟(4)中，爐體的降溫速率<1 °C/min〇
【文檔編號】C03B19/02GK105837009SQ201610162062
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年3月21日
【發(fā)明人】王衍行, 祖成奎, 何坤, 陳江, 周鵬, 王琪
【申請人】中國建筑材料科學研究總院