Những khó khăn trong quá trình uốn cong nhiệt của kính cong
Với sự phát triển nhanh chóng của các lĩnh vực như điện tử tiêu dùng, buồng lái thông minh ô tô và nhà thông minh,thủy tinh congđã trở thành một thành phần cốt lõi của nhiều sản phẩm cao cấp do ngoại hình mịn màng, hiệu suất quang học tuyệt vời và khả năng bảo vệ xuất sắc.Là loại hình lõi của thủy tinh cong, kính cong nhiệt có một quy trình sản xuất có độ trưởng thành quyết định trực tiếp chất lượng và năng suất của sản phẩm.thủy tinhđếnthủy tinh nghiêng nhiệtđáp ứng các yêu cầu của bề mặt cong phức tạp, toàn bộ quá trình tạo hình liên quan đến các thách thức kỹ thuật trong nhiều chiều như tính chất vật liệu, độ chính xác điều khiển nhiệt độ,và thiết kế khuônNhững khó khăn này cũng trở thành những yếu tố chính hạn chế sản xuất quy mô lớn và chất lượng cao của ngành công nghiệp.
1Các thách thức quy trình cơ bản do tính chất vật liệu thủy tinh gây ra
Các tính chất vật lý và hóa học củathủy tinhCác loại thủy tinh nghiêng nhiệt được sử dụng phổ biến chủ yếu là thủy tinh cao nhôm silicon hoặc thủy tinh soda-vôi.Mặc dù loại kính này có độ bền cao và độ thông ánh sáng, nó dễ bị các khiếm khuyết khác nhau trong quá trình uốn cong nhiệt độ cao.Có sự khác biệt nhỏ trong hệ số mở rộng nhiệt của tấm thủy tinh gốc từ các lô khác nhau. hình thành uốn cong nhiệt đòi hỏi phải làm nóng thủy tinh đến điểm làm mềm của nó (thường trong phạm vi 600 ° C-750 ° C). Nếu tốc độ làm nóng không đồng đều hoặc nhiệt độ dao động rất nhiều,căng thẳng bên trong sẽ được tạo ra bên trong kính do mức độ mở rộng và co lại nhiệt khác nhauSau khi làm mát, các vấn đề như biến dạng, nứt hoặc thậm chí nổ tự phát có thể xảy ra.
Đối vớithủy tinh cong, thiết kế của bán kính bề mặt cong và độ cong của nó rất khác nhau. Một số là bề mặt cong đơn, một số là bề mặt cong kép, và một số thậm chí là bề mặt cong hình dạng đặc biệt 3D.Điều này đặt ra các yêu cầu cực kỳ cao về độ dẻo dai của thủy tinh. Sự hình thành củathủy tinh nghiêng nhiệtchủ yếu liên quan đến biến dạng nhựa của thủy tinh trong trạng thái mềm. Tuy nhiên, thủy tinh là một vật liệu mỏng manh. Trong quá trình biến dạng,nếu căng thẳng địa phương quá cao hoặc mức độ kéo dài vượt quá giới hạn vật liệuĐặc biệt đối với kính cong nhiệt gấp đôi, các loại kính này có thể có các lỗ hổng như vết trầy xước trên bề mặt, vết rách và nếp nhăn.nồng độ căng thẳng ở các cạnh và các khu vực chuyển tiếp của bề mặt cong rõ ràng hơnMột khi các thông số quy trình không được kiểm soát đúng cách, tỷ lệ năng suất sẽ giảm đáng kể.độ sạch bề mặt của tấm thủy tinh gốc cũng ảnh hưởng đến hiệu ứng uốn cong nhiệt. bẩn bụi và dầu trên bề mặt của tấm gốc sẽ phản ứng với kính ở nhiệt độ cao, hình thành các khiếm khuyết như lỗ và bong bóng,ảnh hưởng nghiêm trọng đến ngoại hình và hiệu suất củathủy tinh cong.
2. Xây dựng khiếm khuyết gây ra bởi độ chính xác không đủ của hệ thống điều khiển nhiệt độ
Kiểm soát nhiệt độ là một liên kết cốt lõi trong thủy tinh nghiêng nhiệtquá trình hình thành và một trong những thách thức kỹ thuật khó khăn nhất để vượt qua.bảo quản nhiệt, hình thành và làm mát. Mỗi giai đoạn có yêu cầu nghiêm ngặt về phạm vi nhiệt độ và tốc độ sưởi ấm / làm mát.khó có thể kiểm soát nhiệt độ chính xác cho các khu vực khác nhau của khuônTuy nhiên, các phần khác nhau củathủy tinh cong(chẳng hạn như đỉnh cung, cạnh cung và khu vực chuyển đổi phẳng) yêu cầu lượng nhiệt khác nhau trong quá trình hình thành.mức độ làm mềm của các bộ phận khác nhau của kính sẽ không nhất quán, dẫn đến các vấn đề như độ lệch bán kính bề mặt cong và độ dày tường không đồng đều sau khi hình thành.
Lấy 3Dthủy tinh congví dụ, các cạnh của nó cần phải được uốn cong theo góc gần 90 °, và khu vực này đòi hỏi nhiệt độ cao hơn để đảm bảo kính được làm mềm hoàn toàn.nếu nhiệt độ trong khu vực phẳng giữa quá caoNếu độ chính xác của hệ thống điều khiển nhiệt độ chỉ có thể đạt đến ± 5 °C, nó sẽ không thể đáp ứng các yêu cầu hình thành của bề mặt cong phức tạp,và sẽ khó kiểm soát độ khoan dung kích thước của sản phẩm hoàn thành trong tiêu chuẩn công nghiệp ± 0.05mm. Đồng thời, kiểm soát tốc độ trong giai đoạn làm mát cũng rất quan trọng. làm mát nhanh sẽ tạo ra áp lực nhiệt lớn bên trongthủy tinh nghiêng nhiệt, dẫn đến các vết nứt nhỏ trong kính.làm mát quá chậm sẽ làm giảm hiệu quả sản xuất và có thể gây tinh thể hóa thủy tinh do tiếp xúc lâu dài với nhiệt độ caoNgoài ra, sự ổn định của hệ thống điều khiển nhiệt độ cũng rất quan trọng.Nếu thay đổi nhiệt độ xảy ra sau khi thiết bị hoạt động trong một thời gian dài, chất lượng hình thành củathủy tinh congtrong cùng một lô sẽ không đồng đều, gây áp lực lớn đối với kiểm tra chất lượng và sàng lọc tiếp theo.
3Các nút thắt kỹ thuật trong thiết kế khuôn và khả năng thích nghi
Các khuôn là một người chủ chốt để hình thành thủy tinh nghiêng nhiệtSự hợp lý của thiết kế của nó và khả năng thích nghi của vật liệu của nó ảnh hưởng trực tiếp đến tác dụng hình thành cuối cùng củathủy tinh cong, cũng là một nút thắt kỹ thuật lâu đời trong ngành công nghiệp.khuôn cần phải làm việc nhiều lần trong môi trường nhiệt độ và áp suất caoNó không chỉ phải có khả năng chống nhiệt độ cao tuyệt vời và chống mòn mà còn đảm bảo độ dính thấp với thủy tinh.Các khuôn đồ họa có độ dẫn nhiệt tốt và khả năng chống nhiệt độ cao nhưng độ cứng thấpSau khi sử dụng lâu dài, chúng dễ bị mòn và biến dạng, dẫn đến sự suy giảm độ chính xác kích thước củathủy tinh congCác khuôn gốm mới, mặc dù có độ cứng cao và khả năng chịu mòn mạnh, có độ dẫn nhiệt kém, ảnh hưởng đến việc làm nóng đồng đều của thủy tinh.chi phí cao của họ làm cho chúng khó quảng bá trên quy mô lớn.
Thứ hai, về thiết kế cấu trúc khuôn, hình dạng bề mặt cong củathủy tinh congKhung khuôn phải hoàn toàn phù hợp với các thông số bề mặt cong của sản phẩm, bao gồm bán kính cong, chiều cao cung và góc mở.Bất kỳ lỗi thiết kế nhỏ sẽ gây rathủy tinh nghiêng nhiệtTrong khi đó, thiết kế cấu trúc khí thải của khuôn cũng đặc biệt quan trọng.thủy tinh nghiêng nhiệt, không khí sẽ vẫn còn giữa khuôn và thủy tinh. Nếu khí thải không mịn, không khí ở nhiệt độ cao sẽ được nén để tạo ra bong bóng hoặc để lại vết thâm trên bề mặt thủy tinh,làm hỏng bề mặt phẳng củathủy tinh congNgoài ra, phương pháp tiếp xúc giữa khuôn và thủy tinh cũng ảnh hưởng đến chất lượng hình thành.trong khi tiếp xúc mềm có thể gây dính do không đủ khả năng chống nhiệt độ cao của vật liệuLàm thế nào để cân bằng phương pháp tiếp xúc và hiệu ứng hình thành là một vấn đề lớn trong thiết kế khuôn. Đối với sản xuất hàng loạt, tuổi thọ và chi phí thay thế của khuôn cũng cần phải được xem xét.Một bộ khuôn chính xác cao là đắt tiền, và nếu tuổi thọ ngắn, nó sẽ làm tăng đáng kể chi phí sản xuất củathủy tinh nghiêng nhiệt.
4- Hỗ trợ các thiếu sót kỹ thuật trong công nghệ sau chế biến
Sau đóthủy tinh nghiêng nhiệt Nó vẫn cần phải trải qua một loạt các quy trình sau chế biến như nghiền, đánh bóng và củng cố.Những thiếu sót kỹ thuật hỗ trợ trong công nghệ sau chế biến cũng đã trở thành những yếu tố quan trọng hạn chế cải thiện chất lượng củathủy tinh cong. Bề mặt của thủy tinh congchắc chắn sẽ có những vết trầy xước nhỏ và không đồng đều trong quá trình uốn cong nhiệt, đòi hỏi phải nghiền và đánh bóng để cải thiện kết thúc bề mặt.hình dạng bất thường của bề mặt cong đặt ra những thách thức lớn để nghiền và đánh bóngThiết bị mài phẳng truyền thống không thể thích nghi với hình dạng phức tạp của bề mặt cong,trong khi các thiết bị nghiền bề mặt cong chuyên dụng không chỉ đắt tiền mà còn có những vấn đề như hiệu quả đánh bóng thấp và khó kiểm soát độ thô bề mặtNếu mài đánh bóng không được đặt vào vị trí, độ truyền ánh sáng củathủy tinh nghiêng nhiệtsẽ bị ảnh hưởng, và nó cũng sẽ không đáp ứng được các yêu cầu về ngoại hình của các lĩnh vực cao cấp như điện tử tiêu dùng.
Điều trị tăng cường là một quá trình quan trọng để cải thiện sức mạnh củathủy tinh nghiêng nhiệtBằng cách làm nóng hóa học hoặc làm nóng vật lý, một lớp căng thẳng nén được hình thành trên bề mặt thủy tinh, có thể cải thiện đáng kể khả năng chống va chạm và chống uốn cong của thủy tinh.Tuy nhiên, điều trị tăng cườngthủy tinh cong Trong quá trình làm nóng hóa học, hình dạng cong của thủy tinh sẽ làm giảm sự đồng nhất của trao đổi ion.Độ dày của lớp tăng cường trong khu vực cạnh vòm thường thấp hơn so với khu vực phẳng, làm cho các cạnh củathủy tinh congmột điểm yếu trong sức mạnh. Mặt khác, làm nóng vật lý dễ bị biến dạng bề mặt cong sau khi làm nóng do căng thẳng không đồng đều trên kính cong.mối liên hệ giữa các quy trình sau chế biến của kính cong nhiệt cũng rất quan trọngNếu kính không được làm sạch đúng cách sau khi nghiền, chất lỏng nghiền còn lại sẽ ảnh hưởng đến hiệu ứng tăng cường.nó không thể được sửa hai lần và chỉ có thể bị hủy bỏ, làm giảm thêm tổng năng suất của thủy tinh cong.
5. Nâng cấp quy trình Thách thức trong phát triển công nghiệp
Với sự gia tăng liên tục của nhu cầu thị trườngthủy tinh cong, quá trình hình thành củathủy tinh nghiêng nhiệtMột mặt, lĩnh vực điện tử tiêu dùng đòi hỏi ngày càng cao về độ mỏng và nhẹ của thủy tinh cong.Độ dày đã dần giảm từ 0 ban đầu.7mm đến 0.3mm hoặc thậm chí mỏng hơn. thủy tinh siêu mỏng dễ bị biến dạng và nứt hơn trong quá trình uốn cong nhiệt,đặt ra các yêu cầu cao hơn về sự ổn định và chính xác của quá trìnhMặt khác,thủy tinh congtrong lĩnh vực ô tô có kích thước lớn hơn và bề mặt cong phức tạp hơn.kính cong 3D được sử dụng trong màn hình lớn trên xe không chỉ cần đáp ứng các yêu cầu hình thành của kích thước lớn mà còn cần có các tính chất đặc biệt như chống tia cực tím và chống chóiĐiều này đòi hỏi phải tích hợp các công nghệ chức năng hơn vào việc lựa chọn các tấm gốc và quá trình hình thành các tấm thủy tinh nghiêng nhiệt.
Đồng thời, khái niệm sản xuất xanh và thân thiện với môi trường cũng đã đưa ra các tiêu chuẩn mới chothủy tinh nghiêng nhiệtMột số chất giải phóng và chất tẩy rửa được sử dụng trong các quy trình truyền thống có rủi ro môi trường, do đó cần phải phát triển các vật liệu thay thế thân thiện với môi trường hơn.điều này có thể ảnh hưởng đến chất lượng hình thành và hiệu quả sản xuất của thủy tinh congNgoài ra, xu hướng sản xuất thông minh đòi hỏi sự tích hợp củathủy tinh nghiêng nhiệtcông nghệ như kiểm tra tự động và phân tích dữ liệu lớn để nhận ra theo dõi thời gian thực của quy trình sản xuất và tối ưu hóa tham số.Thiết bị và hệ thống của hầu hết các doanh nghiệp vẫn chưa hoàn thành nâng cấp thông minh, làm cho khó thực hiện khả năng truy xuất nguồn gốc chất lượng toàn bộ quy trình và lặp lại quy trình.
Kết luận
Là sản phẩm tạo thành lõi của thủy tinh cong, những khó khăn trong quá trìnhthủy tinh nghiêng nhiệt chạy qua toàn bộ quy trình sản xuất từ nguyên liệu thô đến sau chế biến, liên quan đến nhiều khía cạnh kỹ thuật như vật liệu, kiểm soát nhiệt độ, khuôn và sau chế biến.Với sự phát triển nhanh chóng của các lĩnh vực ứng dụng hạ lưu, nhu cầu thị trườngthủy tinh congtiếp tục phát triển, và các yêu cầu về chất lượng sản phẩm và mức độ quy trình ngày càng trở nên nghiêm ngặt.Chỉ bằng cách liên tục phá vỡ các nút thắt kỹ thuật như độ chính xác điều khiển nhiệt độ, thiết kế khuôn, và hỗ trợ sau chế biến, và tích hợp các khái niệm về sản xuất thông minh và xanh, chúng ta có thể thúc đẩy việc nâng cấp liên tụcthủy tinh nghiêng nhiệt Các công ty có thể tạo ra các sản phẩm sản xuất và sản xuất sản phẩm khác nhau.thủy tinh cong,và giúp ngành công nghiệp đạt được sự phát triển chất lượng cao.
