汽車玻璃生產(chǎn)工藝課件

2022/12/211

汽車玻璃生產(chǎn)工藝

2022/12/212了解浮法玻璃的基本特性(與汽車玻璃相關(guān)部分)了解汽車安全玻璃的種類了解夾層玻璃基本特性及加工工藝了解鋼化玻璃基本特性及加工工藝課程目的2022/12/213

第一章浮法玻璃的知識點（與汽車玻璃相關(guān)部分）第二章夾層玻璃生產(chǎn)工藝

第一節(jié)夾層玻璃基本知識

第二節(jié)夾層玻璃生產(chǎn)工藝

第三章鋼化玻璃生產(chǎn)工藝及設(shè)備

第一節(jié)鋼化玻璃基本知識

第二節(jié)鋼化玻璃生產(chǎn)工藝

第三節(jié)鋼化玻璃生產(chǎn)設(shè)備第四章各廠房設(shè)備生產(chǎn)能力匯總目錄2022/12/215浮法玻璃生產(chǎn)過程概述：是將經(jīng)過合理調(diào)配的原料送入高溫（約1050-1150℃）的玻璃熔窯獲得均勻的玻璃液，再將玻璃液送入充滿氮氫保護氣體的錫槽，漂浮在錫液表面上，自然攤平、展薄、拋光、冷卻后，最后進入退火窯，經(jīng)退火后的玻璃產(chǎn)品即為浮法玻璃。同錫液接觸的玻璃表面稱為錫面，自然攤平的另一面稱為空氣面。空氣面比錫面具有更好的性能和更高的表面質(zhì)量。2022/12/216橫淋子浮法玻璃在生產(chǎn)過程中玻璃液的前進方向就是淋子方向，下圖即為橫淋子方向。2022/12/217豎淋子淋子方向由于橫淋子在前擋風(fēng)玻璃中易使駕駛員視覺失真且易疲勞，故前擋風(fēng)玻璃盡量使用豎淋子。2022/12/218二、浮法玻璃成分浮法玻璃成分主要有：SiO2、CaO、MgO、Al2O3、Na2O。

成分特點：高鈣、中鎂、低鋁、微鐵。2022/12/2110四、浮法玻璃的退火與淬火退火就是消除或減小玻璃中熱應(yīng)力至允許值的熱處理過程。浮法玻璃本身的生產(chǎn)過程是經(jīng)退火窯退火后而成。通俗地講退火就是先加熱再緩慢冷卻。淬火就是使玻璃表面形成壓應(yīng)力的熱處理過程，淬火玻璃即是（物理）鋼化玻璃。通俗地講淬火就是先加熱再快速冷卻。2022/12/2112

什么是夾層玻璃夾層玻璃是由兩層或兩層以上的玻璃用一層或數(shù)層透明的粘結(jié)材料粘合而成的玻璃制品。

夾層玻璃的特性玻璃與PVB粘結(jié)力高，當(dāng)玻璃破碎后，玻璃碎片仍然粘在PVB上不剝落，不傷人，具有安全性。高抗沖擊強度，受撞擊后，脆性的玻璃破碎，但由于它和有彈性的PVB相結(jié)合，使夾層玻璃具有高的抗穿透能力，仍能保持一定的能見度。耐光、耐熱。第二章夾層玻璃生產(chǎn)工藝及設(shè)備

第一節(jié)夾層玻璃基本知識2022/12/2114夾層玻璃主要原材料玻璃采用浮法玻璃,透光度好；平整度好、無波紋;退火均勻,機械強度高。粘合材料目前夾層玻璃粘合材料主要用PVB，由聚乙烯醇縮丁醛、增塑劑、添加劑組成;它具有透明、無色、耐光、耐寒，粘結(jié)性能好等特性。PVB與玻璃粘結(jié)機理：Si-OH基與COH基形成氫鍵2022/12/2115PVB種類按厚度分有0.38、0.63、0.76、1.52mm，其中汽車安全玻璃用的PVB為0.76mm。世界著名的PVB膜片生產(chǎn)廠家主要有美國杜邦、首諾及日本積水2022/12/2116汽車用PVB厚度:0.76mm顏色:A:有色帶 如GC表示綠帶透明PVBB:無色帶 如C:透明PVB.含水率:0.3-0.7%2022/12/2117第二節(jié)夾層玻璃生產(chǎn)工藝流程原片切割

預(yù)處理（切割、掰邊、磨邊、洗滌烘干）

絲?。▏姺?、絲印、烘干）熱彎

合片（切拉膜、套橡膠圈、初壓）

高溫、高壓終檢、修邊包裝2022/12/2118原片切割目的：將原片切成所需尺寸的毛坯，毛坯留邊量通常為單邊不少于12-15mm，以利于四周的掰邊。2022/12/2120圖一粘結(jié)力PVB含水率％遞增遞增空氣面錫面2022/12/2121PVB性能PVB含水率遞增遞增PVB抗穿透2260g/4mPVB粘結(jié)力圖二2022/12/21232022/12/2124切割油的使用在切割玻璃時，必須使用切割油（如煤油），且玻璃表面要干燥不能有水霧，因為切割時，空氣中的水分會使玻璃的硅酸鹽組成一種膠團，結(jié)果封閉了刀口，使掰邊困難。切割油的滲透力強，切割后會滲入刀口，使刀口和空氣隔絕，減少形成膠團的可能。但過量的切割油會污染玻璃表面，使洗滌不容易。2022/12/21262022/12/2127(3)磨邊：將周邊鋒銳的棱角磨去，不割手，也去除一些細小的裂紋。常見的磨邊種類按邊部形狀可分為倒棱邊和圓邊。倒棱邊一般用于對邊部質(zhì)量要求不高的非裸露邊，我司的夾層玻璃目前都是磨倒棱邊。圓邊一般用于對邊部質(zhì)量有要求的裸露邊，不允許出現(xiàn)亮斑,我司的鋼化玻璃目前都是磨圓邊。客戶有具體要求時依客戶的要求而定。一般采用金剛砂磨輪進行磨邊，我司現(xiàn)用的磨輪截面形狀有V型和U型兩種，V型用于磨倒角邊，U型用于磨圓邊。2022/12/2128磨邊前（邊部為直角）2022/12/21302022/12/21312022/12/21324)洗滌烘干(1)目的：用水將玻璃表面灰塵、油污、雜質(zhì)清理干凈。(2)洗滌夾層玻璃嚴格來講要使用去離子水，因為水中的Ca2＋和Mg2+離子會在玻璃上造成水跡，同時也會影響玻璃的PVB的粘結(jié)力。去離子水程度可用水的導(dǎo)電率來衡量，導(dǎo)電率越小，水越純。2022/12/21335)噴粉(1)噴粉是指把玻璃經(jīng)洗滌干燥后，在外片玻璃表面噴上分隔粉，防止二片玻璃疊合熱彎時燒結(jié)在一起。(2)通常采用濕噴，將粉和水按重量比1：10均勻混合，用泵打在玻璃上部的噴嘴，向下噴到外片玻璃表面。噴粉要求粉質(zhì)細且能少量被PVB吸收，噴粉后必須做到硅粉均勻不結(jié)塊，如有結(jié)成小塊的粉夾在玻璃中，熱彎過程中玻璃表面有小坑，在這個部位產(chǎn)生光畸變。2022/12/21346）印刷及烘干（1）目的：用絲網(wǎng)印刷方法將油墨印刷在玻璃上并將油墨烘干。（2）夾層玻璃油墨是由低熔點玻璃粉（30%）、熔劑（30%）、色料（3%-4%）及有機物（35%）混合而成，油墨按烘干方式分紅外線烘干油墨、紫外線烘干油墨，通常油顏色為黑色，也有白色、灰色、藍色等，我司目前使用的是紅外線烘干油墨。（3）印刷質(zhì)量受油墨粘度、刮刀壓力和速度、印刷厚度及印刷環(huán)境等因素影響。2022/12/21352022/12/21362022/12/21373、熱彎熱彎就是把切割好尺寸大小的玻璃，放置在根據(jù)彎曲弧度設(shè)計的模具上，放入加熱爐中，加熱到軟化溫度，使玻璃軟化，然后退火，即可制成熱彎玻璃。熱彎模具采用耐熱鋼材制成，其上部環(huán)沿與玻璃成品形狀及曲率一致。由于熱彎過程是決定玻璃的最終形狀，因此是整個夾層玻璃生產(chǎn)的關(guān)鍵工序。2022/12/2138玻璃的熱彎是在熱彎爐內(nèi)進行的，包括四個階段，預(yù)熱段、成型段、退火段、冷卻段，連續(xù)熱彎爐，分為上下兩層，上層對玻璃進行預(yù)熱、成型，下層用于對玻璃進行退火、冷卻，小車是由矩形鋼架、隔熱材料做成的頂部敞開、其余周邊密封的箱體。生產(chǎn)時通過傳送裝置，使小車在熱彎爐的上下兩層循環(huán)運行。2022/12/2139生產(chǎn)時，將相應(yīng)的模具放在熱彎小車內(nèi)，在上片/下片段，操作工人將已經(jīng)過預(yù)處理的合格半成品玻璃上到模具上，通過升降及傳送裝置使熱彎小車升到熱彎爐上層，依次經(jīng)過預(yù)熱段、成型段，在預(yù)熱段玻璃從常溫升高到略低于玻璃軟化溫度Tf（Tf一般為550-580℃之間），在成型段玻璃溫度高于軟化溫度，玻璃基本已經(jīng)軟化處于較塑性狀態(tài)，重力作用使玻璃逐漸2022/12/2140下垂與模具四周相貼合形成球面，達到最終產(chǎn)品的弧度與球面要求。通過電腦終端操作根據(jù)玻璃的球面形成情況控制小車下降到下層的退火、冷卻段時進行退火、冷卻，退火的目的是盡量減少玻璃內(nèi)部的張應(yīng)力形成周邊壓應(yīng)力，若張應(yīng)力過大，則玻璃會破裂。冷卻的目的在于進一步消除玻璃內(nèi)部的張應(yīng)力，形成周邊壓應(yīng)力，同時將玻璃冷卻到可以搬動的溫度。經(jīng)傳送裝置將熱彎小車輸送至上片/下片段，由操作工人將彎玻璃取出，放在相應(yīng)庫位的A型架上，整個熱彎工序至此結(jié)束。2022/12/21412022/12/21424、合片1）清粉目的：把玻璃之間的分隔粉用吸塵器或清水清理干凈。2）拉膜目的：將膜片拉伸成所需要的弧度。有些PVB有色帶夾在擋風(fēng)玻璃上部，可以遮陽，為了美觀往往將PVB伸展，使色帶彎曲，以符合玻璃上部形狀。PVB伸展是將PVB均勻的加熱，同時拉伸成扇形，然后均勻的冷卻將PVB的變形凍結(jié)成永久變形。2022/12/21432022/12/21443）切膜：對于要求為平色帶或無色帶的PVB，則不需拉伸，直接切膜，切割長度為玻璃實際長度加上20--40mm左右，大小頭交替切割可提高PVB的切裁率。切割好的PVB應(yīng)疊放整齊，并用高壓膜包好，以防止膜片變色、污染。2022/12/21454）調(diào)濕目的：PVB膜片的含水率對夾層玻璃的性能有很大的影響，PVB膜片的含水率越大，它和玻璃間的粘接力就越小，PVB膜片含水率越低，粘接力越強，其抗穿透性就越小，因此，PVB膜片在使用前均必須在室內(nèi)調(diào)節(jié)含水率，以使膜片含水率符合要求，即膜片含水率在0.3-0.7%之間。一般情況下，在溫度18-25℃、相對濕度為18-23%之間這樣的條件下可確保PVB膜片的含水率符合要求，因為溫度、濕度直接影響PVB膜片的含水率。2022/12/21465）合片目的：在兩片玻璃中間夾上膜片并把膜片邊料修掉。用小刀將PVB膜片多余的部分切掉，切割后PVB膜片周邊應(yīng)留余量約２—３mm，以免合片后膜片因收縮而產(chǎn)生縮膠，且合片時內(nèi)、外片必須對齊，疊差不得超過1mm，為保證膜片含水率，合片室環(huán)境控制溫度18-25℃，相對濕度18-23%之間。2022/12/21476）初壓目的：把玻璃與PVB之間70%以上的空氣抽掉并封邊。初壓方式有輥壓法或減壓法，我司用的是橡膠環(huán)減壓法，即根據(jù)玻璃大小先取合適的橡膠圈，將橡膠圈套在合好片的玻璃上，橡膠圈套上后周邊無間隙，感覺略緊為宜。將玻璃豎起放在初壓線傳送帶上，將抽頭與真空管相接，在初壓線上冷抽，冷抽的目的在于把玻璃與PVB間70%以上的空氣抽掉，然后送到加熱室里熱抽，熱抽的目的在于把玻璃與PVB周邊封住，防止高壓過程空氣及水進入玻璃中間，使玻璃與膜片初步粘合在一起。2022/12/21482022/12/2149５、高壓目的：在高溫高壓下把玻璃與PVB緊密粘接在一起。高壓有三個過程：升溫升壓、保溫保壓、降溫降壓。A.升溫升壓：溫度由常溫升到105℃，隨著溫度升高，壓力升至3.5—5.0bar，此后溫度升至130-150℃，開始補壓10-13bar。

B.保溫保壓：溫度在130-150℃，壓力10-13bar，時間30-50分鐘。C.降溫泄壓：溫度40-50℃，開始泄壓。2022/12/21502022/12/2151６、終檢、修邊檢驗玻璃外觀后將邊部PVB用小刀割除。７、包裝裝箱時，注意玻璃的四個角與木箱側(cè)板必須留有一定的間隙，釘箱后，不允許有漏釘、透釘現(xiàn)象。2022/12/21522022/12/2153鋼化玻璃生產(chǎn)工藝及設(shè)備鋼化玻璃基本知識鋼化玻璃分物理鋼化和化學(xué)鋼化，我們通常所說的鋼化玻璃均指物理鋼化。2022/12/2154什么是全鋼化玻璃？玻璃在加熱爐內(nèi)加熱到接近軟化溫度，這時玻璃處于粘住流動狀態(tài)，保溫一段時間后將玻璃迅速送入冷卻裝置，低溫高速氣流對玻璃均勻淬冷，使玻璃內(nèi)層產(chǎn)生張應(yīng)力，外表面產(chǎn)生壓應(yīng)力，經(jīng)過這樣處理的玻璃制品就是全鋼化玻璃。2022/12/2155在任意5CMX5CM的范圍內(nèi)碎片數(shù)不少于40不多于400塊，玻璃厚度大于3.5MM時碎片數(shù)在40塊以上450塊以下。2022/12/2156什么是區(qū)域鋼化玻璃？玻璃在加熱爐內(nèi)加熱到接近軟化溫度，然后將玻璃迅速送入不同冷卻強度的風(fēng)柵中，對玻璃進行不均勻冷卻，使玻璃主視區(qū)與周邊產(chǎn)生不同的應(yīng)力，周邊區(qū)處于風(fēng)柵的強冷位置，進行全鋼化，此位置碎片好，鋼化強度高，主視區(qū)處于風(fēng)柵弱冷位置，碎片大鋼化強度低，用這種方法生產(chǎn)的玻璃就是區(qū)域鋼化玻璃。2022/12/21572022/12/21582022/12/2159鋼化玻璃的特性優(yōu)點：具有較高的機械強度

A.抗沖擊強度鋼化玻璃的抗沖擊強度是相同厚度普通玻璃的5-8倍，5mm厚鋼化玻璃用227g鋼球沖擊，鋼球從2-3米高落下不破碎，同樣厚度的玻璃在0.4米就破碎了。

B.抗彎強度抗彎強度比普通玻璃高3-5倍，用一片6X1250X350mm玻璃條，兩端架起來，中間加重物，中間最大彎度可達100mm不斷裂。2022/12/2160具有良好的熱穩(wěn)定性熱穩(wěn)定性是指玻璃能承受劇烈溫度變化而不破壞的性能，鋼化玻璃可承受溫度變化范圍達150-320℃，而普通玻璃只有70-90℃，如將鋼化玻璃放在0℃的冰上，澆上熔化的327℃鉛水玻璃不會爆碎。安全性能好鋼化玻璃破碎時碎片成蜂窩狀鈍角小顆粒，不易傷人。2022/12/2161缺點:鋼化玻璃不能切裁、鉆孔及磨邊鋼化玻璃會自爆，即在沒有外界機械力作用下發(fā)生的自身破裂。2022/12/2162鋼化玻璃的用途由于鋼化玻璃強度好，安全性好，可由于交通設(shè)備及工程機械上作擋風(fēng)，建筑上作屋頂，門窗隔斷欄桿等。由于它的強度好，熱穩(wěn)定性好，可以用于儀表,觀察窗，家電保護屏等。也可用作夾層玻璃及中空玻璃的原片。2022/12/2163鋼化應(yīng)力分布張應(yīng)力壓應(yīng)力2022/12/2164第二節(jié)

鋼化玻璃生產(chǎn)工藝流程原片切割

預(yù)處理（切割、掰邊、磨邊、鉆孔、洗滌烘干）絲印

鋼化

附件安裝終檢包裝2022/12/2165鋼化玻璃生產(chǎn)工藝1、原片切割將原片切成所需毛坯的規(guī)格,毛坯留邊量通常為單邊不少于12-15mm，以利于四周的掰邊。2022/12/2166區(qū)分玻璃的空氣面和錫面，生產(chǎn)時，應(yīng)用錫面儀區(qū)分原片錫面與空氣面，然后按空氣面一致朝內(nèi)堆放，并在”玻璃原料卡”上注明空氣面方向。有銀線印刷的一定要印在玻璃的錫面，以確保銀線燒結(jié)后顏色呈棕紅色，否則，銀線印在玻璃的空氣面燒結(jié)后顏色呈黃色。數(shù)控切割時根據(jù)玻璃厚度調(diào)整切割壓力,一般以易掰邊為原則。2022/12/21672、預(yù)處理1)切割：根據(jù)切割程序?qū)⒚髑懈畛伤栊螤睢?-切割壓力和切割角度切割壓力太大會引起爆邊，小塊玻璃屑剝落，刀口線發(fā)白不透明。切割刀輪太尖，也會引起爆邊和小塊玻璃屑剝落。切割刀輪要根據(jù)玻璃厚度來選用，不同厚度選用不同刀輪。2022/12/21682)掰邊：(1)目的：去除邊部多余的邊料。(2)由于切割是時刀口沒有通到玻璃邊部，所以必須開刀口。2022/12/21693)磨邊：將周邊鋒銳的棱角磨去，不割手，也去除一些細小的裂紋。常見的磨邊種類按邊部形狀可分為倒棱邊和圓邊。倒棱邊一般用于對邊部質(zhì)量要求不高的非裸露邊，我司的夾層玻璃目前都是磨倒棱邊。圓邊一般用于對邊部質(zhì)量有要求的裸露邊，不允許出現(xiàn)亮斑，我司的鋼化玻璃目前都是磨圓邊。一般采用金鋼砂磨輪進行磨邊，我司現(xiàn)用的磨輪截面形狀有V型和U型兩種，V型用于磨倒棱邊，U型用于磨圓邊。2022/12/2170-4)鉆孔根據(jù)鉆孔樣片“孔數(shù)—孔徑”的要求，選取相應(yīng)直徑的鉆頭。鉆孔的方式主要有：手工鉆孔和機器鉆孔。鉆頭分上鉆和下鉆兩部分，下鉆約鉆玻璃厚度的60%，薄玻璃鉆50%，以避免玻璃破裂；上鉆要略鉆過下鉆所運行過的路徑，以清除切下的部分。2022/12/21715)洗滌烘干為了將玻璃表面灰塵、油污、雜質(zhì)清理干凈，需要仔細的洗滌，洗滌后的玻璃必須安全烘干。下片時必須帶上干凈的手套，不得用手直接接觸洗滌后的玻璃。2022/12/21723、印刷及烘干對洗滌后需印邊的玻璃用絲網(wǎng)印刷方法將已調(diào)好的銀漿、油墨進行印刷，并用烘干機將油墨烘干。主要設(shè)備：印邊機、烘干機。印刷室環(huán)境：溫濕度控制及清潔程度要求較高。油墨是由玻璃粉（30%）、熔劑（30%）、色料（3%-4%）及有機物（35%）混合而成，我司目前使用的油墨按烘干方式為紅外線烘干油墨ＩＲ，油墨顏色為黑色，也有白色、灰色、藍色等。使用前必須調(diào)整油墨的粘度在合適的范圍，以利于油墨印刷。2022/12/2173銀線印刷：根據(jù)產(chǎn)品加熱線電阻的要求、加熱線的寬度和粗細選擇合適的含銀量的銀漿并添加適量的稀釋劑進行均勻攪拌。印刷時，須測試鋼化后電阻，并與產(chǎn)品電阻要求進行比較，如在要求范圍之外，必須進行調(diào)節(jié)，直到合格為止2022/12/2174４、鋼化鋼化工藝參數(shù)１）鋼化溫度的確定鋼化溫度是鋼化工藝的重要參數(shù)，它直接影響玻璃的強度，加熱溫度高，淬冷時玻璃表面收縮大，應(yīng)力也大，強度也大，但是太高易引起光畸變；若加熱溫度低沒有接近軟化點，在驟冷時則容易破碎，所以選用合理的鋼化溫度是很重要的。2022/12/2175鋼化溫度的理論計算很繁，一般常用經(jīng)驗是把Ｔf(玻璃的軟化溫度，此溫度下玻璃處于粘性流動狀態(tài))加80℃作為鋼化溫度(Ｔ鋼化＝Ｔf+80℃)如：一般平板玻璃的軟化溫度為Ｔf=550℃,所以一般平板玻璃的鋼化溫度為630℃。鋼化溫度在640℃以上粘度太小，玻璃太軟會造成變形或光畸變，所以通常取鋼化溫度為620℃-640℃。鋼化爐爐溫設(shè)定一般比鋼化溫度高30℃-130℃，有時還更高。2022/12/21762)加熱速度、加熱時間的確定加熱速度取決于加熱時間的設(shè)定和爐子加熱功率的設(shè)定，加熱速度太快，玻璃內(nèi)、外層溫差太大，玻璃表層已軟化，中心層還處理固化狀態(tài)應(yīng)力未消除，應(yīng)力未消除時出爐鋼化，此時會因中心層張應(yīng)力過大破碎，如果再延長加熱時間待中心層也軟化再出爐，這時會因表面層太軟而出現(xiàn)光畸變或變形；加熱速度設(shè)定太慢又會造成產(chǎn)量的損失；根據(jù)鋼化廠各加熱規(guī)律及生產(chǎn)經(jīng)驗的總結(jié)，每1mm厚度玻璃加熱時間約為40S。2022/12/21774）鋼化玻璃的冷卻工藝玻璃淬冷是鋼化工藝過程中的一個重要環(huán)節(jié)，對玻璃淬冷的基本要求是快速而均勻地冷卻，使之獲得均勻分布的應(yīng)力及最佳的鋼化強度。影響鋼化強度因素有：冷卻風(fēng)壓、風(fēng)量、風(fēng)柵噴嘴到玻璃的距離，冷卻時間及有效疏散熱風(fēng)等。2022/12/21785）鋼化冷卻風(fēng)壓的確定鋼化玻璃強度的增強主要是靠加熱至軟化的玻璃淬冷造成玻璃表面與內(nèi)層有溫度差，而保證表面壓應(yīng)力，從工藝角度講，冷卻比加熱更重要。也就是說，熱玻璃出爐后放在空間靠空氣對流自然冷卻，這時熱傳導(dǎo)系數(shù)很小，鋼化強度很低，隨著熱系數(shù)的提高，鋼化程度也提高了，所以提高風(fēng)壓和風(fēng)量使玻璃散熱速度加快，鋼化強度也隨之提高。2022/12/21795、附件的安裝：鋼化玻璃附件安裝主要有：托架的粘接、安裝、釘座的粘接、插銷的安裝、舌片的焊接。托架：用于支撐門玻璃升降，有些采用膠水粘接，有些利用汽缸的伸縮壓制安裝。釘座：主要用于玻璃后擋的定位。舌片：舌片為加熱線接頭，焊接方式有堆焊及點焊兩種。點焊機焊接是采用雙臂進線方式，利用焊針加熱來完成舌片的焊接。2022/12/21802022/12/21816、包裝裝箱時應(yīng)抓緊玻璃兩端，先將底部靠緊，上部順著靠上，以免同前片玻璃摩擦下滑而造成劃傷，玻璃放置位置不允許有釘子出現(xiàn)，玻璃四個角不能靠住木箱側(cè)面板上；木箱應(yīng)以密合的方式封箱，不允許有漏釘、透釘?shù)痊F(xiàn)象。2022/12/2182第三節(jié)鋼化玻璃生產(chǎn)設(shè)備