Podsumowanie technik wzmacniania powierzchni szkła

Powierzchnie szklane często mają liczne mikro-pęknięcia i inne wady, co sprawia, że są podatne na pęknięcia podczas praktycznego stosowania.powierzchnie szklane są zwykle poddawane różnym zabiegom wzmacniania w celu poprawy odporności na uderzeniaIstnieje kilka metod wzmacniania powierzchni szkła, w tym hartowanie (zarówno fizyczne, jak i chemiczne) i polerowanie (zarówno fizyczne, jak i chemiczne).Będziemy badać procesy hartowania szkła i polerowania powierzchni.

1- Ogrzewanie.

Zasada:Szkło jest kruchym materiałem, bardziej odpornym na kompresję niż na napięcie.Gdy szkło jest narażone na obciążenie lub uderzenie, które powoduje jego pęknięcie, to nadmierne naprężenie naciągowe na określonym obszarze powierzchni, które prowadzi do pęknięcia.naprężenie napędowe, które w przeciwnym razie spowodowałoby pęknięcie szkła, może być częściowo lub całkowicie zneutralizowane, zwiększając tym samym wytrzymałość szkła i odporność na uderzenia.

Kategorie:Ogrzewanie fizyczne, ogrzewanie chemiczne

Fizyczne wzmocnienie

Definicja:Temperatura fizyczna obejmuje obróbkę zwykłego szkła płaskiego lub płynnego w określonych warunkach procesowych przy użyciu metod tłumienia lub tłumienia powietrza (ogólne ogrzewanie + średnie chłodzenie).

Proces:Jest to metoda podgrzewania zwykłego szkła płaskiego w piecu do temperatury zbliżonej do jej zmiękczenia (około 600 ° C).Następnie szkło jest usuwane z pieca i szybko i równomiernie schładzane do temperatury pokojowej poprzez dmuchanie zimnym powietrzem pod wysokim ciśnieniem po obu stronach za pomocą wielu dyszek, w wyniku czego powstaje hartowane szkło.

Charakterystyka:Szkło jest w stanie napięcia wewnętrznego, a kompresji zewnętrznego.Uwolnienie ciśnienia powoduje, że szkło rozpada się na niezliczone małe fragmenty.Fragmenty te nie mają ostrych krawędzi, co zmniejsza prawdopodobieństwo ich uszkodzenia.

Rodzaje:Ogrzewanie gazowe, ogrzewanie ciekłe, ogrzewanie cząstek, ogrzewanie mgły

Przepływ procesu produkcji:

• Cięcie surowego szkła → wstępna obróbka (cięcie, łamanie krawędzi, szlifowanie krawędzi, wiercenie, mycie, suszenie) → drukowanie ekranowe → hartowanie → montaż mocowania → ostateczna kontrola i pakowanie

Sprzęt produkcyjny:

• Piece do hartowania
• Sieć powietrzna
• Prasa do gięcia

Temperaturowanie chemiczne metodą wymiany jonów

Definicja:Hartowanie chemiczne polega na zmianie składu powierzchni zwykłego szkła płaskiego lub pływającego poprzez wymianę jonów, tworząc warstwę naprężenia ciśnienia na powierzchni (wymiana jonów powierzchniowych).

Proces:Szkło krzemianowe zawierające jony metali alkalicznych jest zanurzone w stopionej soli litowej (Li+).Ponieważ współczynnik rozszerzenia Li+ jest mniejszy niż dla jonów Na+ lub K+Po ochłodzeniu do temperatury pokojowej szkło pozostaje w stanie naprężenia naciągowego wewnątrz i naprężenia ciśnienia na zewnątrz,podobny do szkła fizycznie hartowanego.

Rodzaje:Wymiana jonów o wysokiej temperaturze, wymiana jonów o niskiej temperaturze

Przepływ procesu:

• Raw Glass Inspection → Cutting → Edge Grinding → Cleaning and Drying → Low-Temperature Preheating → High-Temperature Preheating → Ion Exchange → High-Temperature Cooling → Medium-Temperature Cooling → Low-Temperature Cooling → Cleaning and Drying → Inspection → Packaging

Zalety:

1. Wytrzymałość szkła hartowanego chemicznie jest porównywalna z wytrzymałością szkła hartowanego fizycznie, z dobrą stabilnością termiczną, niskimi temperaturami obróbki, minimalną deformacją,i przydatność do różnych grubości i kształtów geometrycznychWymagany sprzęt jest prosty, a produkt łatwo realizowany.
2. Wytrzymałość jest kilkakrotnie wyższa niż w przypadku zwykłego szkła, a wytrzymałość na gięcie od 3 do 5 razy większa, a odporność na uderzenia od 5 do 10 razy większa.

Wady:W porównaniu z fizycznie hartowanym szkłem:

1. Dłuższe cykle produkcji (czas wymiany może wynosić dziesiątki godzin).
2. Niższa wydajność i wyższe koszty produkcji (roztopione sole nie mogą być poddane recyklingowi i wymagają wysokiej czystości).
3. Fragmenty są podobne do zwykłego szkła, stanowią ryzyko dla bezpieczeństwa.
4. Niestabilność wydajności (słaba stabilność chemiczna).
5. Wytrzymałość mechaniczna i odporność na uderzenia mają tendencję do zmniejszania się z biegiem czasu (znane również jako rozluźnienie), a wytrzymałość gwałtownie maleje z biegiem czasu.

Zastosowanie:Szkło hartowane chemicznie jest powszechnie stosowane w różnych grubościach szkła płaskiego, szkła o cienkiej ścianie i produktów szklanych w kształcie butelki, a także w szkle ognioodpornym.Jest szczególnie odpowiedni do wzmocnienia ultracienkiej, małych lub skomplikowanych produktów szklanych, ponieważ obróbka wymiany jonów nie powoduje zauważalnych zniekształceń optycznych.

Badanie przypadku:Corning Gorilla Glass

Spółki powiązane:

• Corning
• Szkło Asahi
• Jingbao
• Schott
• Technologia soczewek
• Bern Optics

2. Polerowanie powierzchni

Zasada:Polerowanie szkła polega na usunięciu niedoskonałości powierzchni, takich jak linie, zadrapania i inne wady za pomocą metod chemicznych lub fizycznych,zwiększając w ten sposób przejrzystość szkła i wskaźnik jego załamaniaPodstawowe kwestie w technologii polerowania to precyzja i wydajność.

Kategorie:Polerowanie fizyczne, polerowanie chemiczne

Szlifowanie fizyczne

Definicja:Fizyczne polerowanie sprawia, że powierzchnia obiektu jest gładka za pomocą metod mechanicznych.

Przepływ procesów i rozważania:

1. Podczas polerowania proszek polerowy jest nakładany na powierzchnię szkła.więc wszystkie zasady i korekty mające zastosowanie do szlifowania mają zastosowanie również do polerowania.
2. Po szlifowaniu przedmiot należy opłukać ciepłą wodą, aby skutecznie usunąć wszelkie przyklejone diamenty w proszku.gdzie podkładka do polerowania musi odpowiadać kształtowi powierzchni szkła w celu zapewnienia równomiernego tarcia i jasnego wykończenia lustrzanego.
3. Podczas polerowania unikaj używania zbyt dużej ilości proszku polerowego, ponieważ może to spowodować, że środek polerujący przesuwa się zamiast polerować.
4. Środki polerowe mogą być automatycznie wydawane przez maszynę, przy czym ilość jest określona przez operatora na podstawie kontroli,ponieważ stopień polerowania powierzchni może się różnić w zależności od rodzaju stosowanego środka polerowania.

Polerowanie chemiczne

Definicja:Polerowanie chemiczne wykorzystuje roztwory chemiczne, zazwyczaj kwas fluorowodny, do polerowania powierzchni szkła.

Technika 1: Metoda kąpieli zanurzenia

• Cały kawałek szkła zanurza się w kąpieli chemicznej przez 2 ∼ 3 godziny, a następnie dokładnie oczyszcza.
• Metoda ta jest stosowana do jednoczesnego polerowania obu stron szkła.

Technika 2: Jednostronna metoda zanurzania

• Na niepolerowaną stronę szkła nakłada się folie ochronną, następnie szkło umieszcza się na płaskim poziomie, a roztwór chemiczny jest wlewany na powierzchnię do głębokości nie mniejszej niż 3 mm,zapewnienie jednolitości przez 2 ̇3 godziny, a następnie dokładne czyszczenie.