目前市場上對鋼化玻璃平整度的要求越來越高，zui終的檢驗(yàn)效果是玻璃（單片或鋼化后的中空玻璃）安裝到建筑物上，玻璃上反射的外界景物在幾十米外看存在多大的扭曲變形，目前大部分玻璃均存在明顯的變形現(xiàn)象。當(dāng)然中空玻璃由于環(huán)境溫度或海拔高度的變化，造成內(nèi)外壓差導(dǎo)致玻璃凸起或凹陷現(xiàn)象，也會(huì)產(chǎn)生明顯的扭曲變形現(xiàn)象。如果中空玻璃生產(chǎn)時(shí)的環(huán)境溫度和海拔高度與現(xiàn)場安裝使用時(shí)的條件一致，并且安裝良好，則中空或者安裝因素不會(huì)對玻璃變形造成大的影響。這里我們只討論鋼化平整度對以上變形現(xiàn)象造成的影響。
目前衡量鋼化玻璃的平整度主要有兩個(gè)技術(shù)指標(biāo)：弓形度和波形度，國家標(biāo)準(zhǔn)都有定義，波形度又分為中部波形度和邊部波形度（翹曲），目前先進(jìn)的鋼化爐可以做到批量生產(chǎn)過程中，6MM透明鋼化玻璃弓形度≤1‰、中部波形度≤0.05/300MM、邊部波形度≤0.10/300MM，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于國家標(biāo)準(zhǔn)。但在有些情況下，遠(yuǎn)處看玻璃成像，依然能看到玻璃的邊部反射成像存在扭曲現(xiàn)象。
左邊一片玻璃邊部扭曲現(xiàn)象明顯，右邊一片玻璃要好很多。通過大量的觀察、總結(jié)及分析，玻璃的成像效果和波形度有一定的關(guān)系，對于玻璃的邊部翹曲來說，波形度不好，成像效果不會(huì)好；波形度良好，成像效果一般會(huì)較好，但不是的。主要是一片鋼化玻璃在傳送方向的前端和尾端，變形現(xiàn)象更明顯。
造成這一問題的主要原因是玻璃在爐內(nèi)加熱，前端和尾端加熱比中部要快，并且由于傳送輥道間距離較大，通常間距約120MM左右，玻璃前端和尾端有變軟下垂現(xiàn)象。在進(jìn)入到鋼化段急冷時(shí)，也會(huì)造成玻璃邊部和中部冷卻收縮的不同，玻璃前端和尾端與中部相比，玻璃內(nèi)局部密度有些差異，存在突變現(xiàn)象，造成微觀結(jié)構(gòu)上不均勻。當(dāng)光線入射到玻璃上，在玻璃上下表面分別產(chǎn)生反射、折射和干涉現(xiàn)象，由于邊部與中部微觀結(jié)構(gòu)的差異，反射景物如一條電線，到邊部明顯折彎，線條變粗，甚至變成一個(gè)光圈。一般情況邊部波形越大，現(xiàn)象越明顯；波形較小，會(huì)有所好轉(zhuǎn)。通過大量的實(shí)驗(yàn)分析，要減小玻璃邊部的變形現(xiàn)象，除盡可能減小邊部波形外，還應(yīng)重點(diǎn)改善玻璃加熱的均勻性、爐內(nèi)及鋼化段的傳動(dòng)輥道水平及跳動(dòng)和冷卻均勻性等因素，下面就影響玻璃平整度的主要因素及如何能持續(xù)地保持好鋼化玻璃的平整度進(jìn)行深入的分析。
2 影響鋼化玻璃平整度的因素
對鋼化玻璃平整度產(chǎn)生影響的因素較多，但主要來自于三個(gè)方面，傳動(dòng)的水平和跳動(dòng)、加熱的均勻性和冷卻的均勻性，下面對這三個(gè)問題分別進(jìn)行技術(shù)分析和說明。
2.1傳動(dòng)的水平度和跳動(dòng)對鋼化玻璃平整度的影響
2.1.1硅輥的水平度
一般情況下，鋼化爐在安裝完成時(shí)，硅輥的水平度很好，用光學(xué)水平儀測量，可以達(dá)到≤0.5MM，但是在以后使用過程中，隨著各種因素的變化，水平度可能逐漸會(huì)變差，半年檢查測量一次。如果硅輥水平度不好，在爐內(nèi)前、中、后、左、右等部位存在偏差，首先會(huì)對玻璃的下表面?zhèn)鲗?dǎo)加熱均勻性有較大影響，從而影響到玻璃的變形；其次由于硅輥的高低不平，會(huì)直接影響到玻璃的變形，尤其是玻璃表面比較軟的時(shí)候。
2.1.2硅輥的跳動(dòng)
水平鋼化爐的硅輥是由熔融石英或陶瓷材料制成的，其具有很好的耐熱沖擊性和熱穩(wěn)定性，但由于有時(shí)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不均勻性可能導(dǎo)致在加熱時(shí)特別是高溫下產(chǎn)生熱變形。硅輥的熱變形必然引起輥道的彎曲而轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生跳動(dòng)，另外硅輥兩端金屬頭松動(dòng)也會(huì)引起硅輥跳動(dòng)，導(dǎo)致玻璃在跳動(dòng)的硅輥上運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生變形。正常情況下，硅輥中間的徑向跳動(dòng)應(yīng)≤0.2MM。
2.1.3石棉輥的水平度
石棉輥的水平度應(yīng)參照硅輥的水平度調(diào)整到一致，如果各個(gè)部位石棉輥的高度存在較大偏差，或石棉繩磨損導(dǎo)致輥道平面偏差較大，玻璃在加熱爐加熱后迅速被傳遞到風(fēng)柵石棉輥上，此時(shí)玻璃仍處于軟化狀態(tài)，風(fēng)柵輥道水平度不好必然影響玻璃的平整度，石棉輥道的水平度應(yīng)≤1MM。
2.1.4石棉輥的跳動(dòng)
石棉輥在長時(shí)間的使用過程中，有可能會(huì)造成輥道的彎曲及軸承座或軸承的磨損而產(chǎn)生跳動(dòng)現(xiàn)象，也會(huì)對剛出爐時(shí)表面較軟的玻璃變形產(chǎn)生影響，越靠近出爐口的輥道影響越大。石棉輥道的跳動(dòng)應(yīng)≤1MM。
2.2加熱均勻性對鋼化玻璃平整度的影響
由于玻璃的熱膨脹系數(shù)比較高（玻璃的線膨脹系數(shù)為9×10/。C），如果玻璃上表面和下表面加熱不均勻，或中間與邊部加熱不均勻，同樣會(huì)對玻璃的變形和平整度造成較大影響，玻璃有可能直接在加熱爐內(nèi)產(chǎn)生變形，也有可能在冷卻過程中平整度發(fā)生變化，造成玻璃的整體或局部彎曲等。所以控制加熱均勻性是非常重要的一個(gè)因素，當(dāng)然對于一臺特定的鋼化爐來說，其加熱均勻性首先取決于其設(shè)計(jì)和制造水平；其次取決于各加熱模塊的工作狀態(tài)，下面對影響加熱均勻性的各個(gè)模塊進(jìn)行分析和說明。
2.2.1加熱元件對加熱均勻性的影響
加熱元件主要指加熱絲、對流風(fēng)機(jī)等，要求加熱絲電流偏差控制在±2%之內(nèi)；對流風(fēng)機(jī)工作穩(wěn)定，無明顯震動(dòng)、異響、對流風(fēng)嘴沒有堵塞等，對流壓力及風(fēng)量滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)。以上加熱元件的損壞及磨損等都會(huì)影響到玻璃加熱均勻性，因此對加熱元件要經(jīng)常進(jìn)行檢查維護(hù)，使其恢復(fù)到*水平。
2.2.2測溫元件對加熱均勻性的影響
爐內(nèi)測溫元件主要指測溫?zé)犭娕迹瑹犭娕嫉膿p壞、精度的下降及位置的變化都會(huì)對加熱均勻性控制造成很大影響，因此對熱電偶要定期進(jìn)行檢查、校準(zhǔn)。對于常用的熱電偶，要建立一套溫度、毫伏值標(biāo)準(zhǔn)對應(yīng)曲線及測量儀表，方便對不同溫度下熱電偶校準(zhǔn)使用；此外每一個(gè)熱電偶的標(biāo)準(zhǔn)安裝位置也應(yīng)測量并記錄，存檔備查。
爐內(nèi)元件變形對加熱均勻性的影響
爐內(nèi)元件主要指對加熱有影響的一些主要部件，主要有爐絲套管（或鑄鋼）、輻射板、對流風(fēng)嘴板、熱平衡管等與輻射和對流加熱有直接關(guān)系的部件，在高溫下，這些部件在長期使用過程中受各種因素的影響，肯定會(huì)存在一定程度的變形。如果這些部件變形較大，會(huì)造成各個(gè)部位到玻璃表面的距離發(fā)生較大變化，從而影響到輻射和對流加熱的均勻性。
2.3冷卻均勻性對鋼化玻璃平整度的影響
玻璃加熱到接近于軟化點(diǎn)溫度從爐內(nèi)出來后被迅速冷卻，如果玻璃上下表面冷卻不均勻或局部冷卻不均勻，會(huì)造成玻璃的整體或局部收縮不同，對鋼化玻璃的平整度及應(yīng)力會(huì)產(chǎn)生較大影響，因此鋼化風(fēng)柵段影響冷卻均勻性的主要有兩個(gè)方面的因素，風(fēng)柵高度偏差和風(fēng)嘴吹風(fēng)均勻性。
2.3.1風(fēng)柵高度偏差對冷卻均勻性的影響
在鋼化風(fēng)柵前、中、后、內(nèi)、外側(cè)各個(gè)部位，如上風(fēng)柵到玻璃上表面的距離不相等，或下風(fēng)柵到玻璃下表面的距離不相等，都會(huì)造成玻璃冷卻不均勻而影響平整度，因此風(fēng)柵高度要定期進(jìn)行校準(zhǔn)，偏差控制在≤1MM。
2.3.2風(fēng)嘴對冷卻均勻性的影響
風(fēng)嘴如果堵塞或開裂，也會(huì)造成玻璃冷卻不均勻而影響平整度，由于風(fēng)機(jī)房清潔不好或沒有過濾棉等原因，經(jīng)常會(huì)發(fā)生風(fēng)嘴有堵塞現(xiàn)象，風(fēng)柵外側(cè)風(fēng)嘴更容易堵塞。因此保證風(fēng)機(jī)房空氣的潔凈度非常重要。
3 如何保持鋼化玻璃質(zhì)量的穩(wěn)定性
我們經(jīng)常會(huì)遇到以下三個(gè)問題：
（1）工藝參數(shù)沒有改變，玻璃質(zhì)量變差了
（2）設(shè)備正常維護(hù)保養(yǎng)，狀態(tài)會(huì)變嘛
（3）如何確保設(shè)備的正常狀態(tài)呢
要確保玻璃質(zhì)量的穩(wěn)定性，要對以上三個(gè)問題進(jìn)行認(rèn)真分析，從設(shè)備及工藝上針對性地找出解決對策，經(jīng)過大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)募夹g(shù)分析論證，做好以下三個(gè)方面，對保持鋼化玻璃質(zhì)量的穩(wěn)定性有著決定性的作用。
3.1良好的設(shè)備狀態(tài)
良好的設(shè)備狀態(tài)對鋼化玻璃質(zhì)量的穩(wěn)定性非常重要，熱加工設(shè)備與冷加工設(shè)備不同，設(shè)備狀態(tài)不穩(wěn)定不僅會(huì)導(dǎo)致故障率高，影響生產(chǎn)效率，而且更重要的是會(huì)影響到產(chǎn)品質(zhì)量。因此要確保設(shè)備狀態(tài)的穩(wěn)定性，要做好以下3方面的工作：
首先要做好設(shè)備基礎(chǔ)性的TPM工作和及時(shí)可靠的維修保養(yǎng)
其次zui核心的是要建立數(shù)據(jù)化的設(shè)備狀態(tài)技術(shù)指標(biāo)和檔案，如下表1鋼化爐狀態(tài)主要數(shù)據(jù)記錄表，對以上項(xiàng)目的狀態(tài)數(shù)據(jù)要利用停機(jī)或洗爐期間定期檢測及記錄，從新設(shè)備開始就對設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤，發(fā)現(xiàn)異常，及時(shí)調(diào)整及修復(fù)，始終保持設(shè)備接近于新設(shè)備的狀態(tài)
zui后對鋼化爐設(shè)備及工藝使用狀況及可能存在的問題，每個(gè)季度進(jìn)行一次設(shè)備技術(shù)評審，對綜合性的問題制定解決方案及完成計(jì)劃。
3.2精細(xì)化的工藝操作
對于以前老的工藝參數(shù)文件，如6MM透明玻璃，規(guī)定了加熱時(shí)間、溫度、風(fēng)壓、氣平衡等主要工藝參數(shù)的基本范圍，但由于操作者經(jīng)驗(yàn)不同，對玻璃的不同擺放等情況，做出鋼化玻璃的質(zhì)量如平整度等，有時(shí)會(huì)相差較大。如制定精細(xì)化的工藝參數(shù)文件，如ABCD.pdf，其中A表示在傳送方向上的玻璃排數(shù)；B表示在寬度方向上的玻璃排數(shù)；CD表示一爐玻璃的總長度。如2245.pdf，玻璃裝載情況為豎放兩片、橫放兩片、總長度約4.5米。對于不同的裝載類型，可分別設(shè)置不同的工藝參數(shù)，因此僅僅對于6MM透明玻璃，對應(yīng)主要的裝載方式，因不同的爐型，可設(shè)定約20～30套工藝參數(shù)，這些參數(shù)存在操作電腦內(nèi)。對與設(shè)備操作者，針對不同的裝載類型，直接調(diào)用類似的工藝參數(shù)，對參數(shù)可稍微修改，不需做大的調(diào)整，如果設(shè)備狀態(tài)穩(wěn)定，不同的主操，生產(chǎn)出的鋼化玻璃質(zhì)量應(yīng)該是一樣的，對主操本身經(jīng)驗(yàn)的要求不高。當(dāng)然更細(xì)一點(diǎn)還可考慮到，環(huán)境溫度、原片廠家、預(yù)處理情況等一些外部因素的影響。
3.3嚴(yán)格的工藝執(zhí)行紀(jì)律
首先對工藝操作人員進(jìn)行工藝培訓(xùn)、考試，熟練掌握鋼化爐的設(shè)備結(jié)構(gòu)及工藝操作原理，強(qiáng)化質(zhì)量意識，確保玻璃出爐溫度及均勻性。其次為強(qiáng)調(diào)工藝紀(jì)律的執(zhí)行力，對工藝操作人員進(jìn)行考核，由工藝工程師每天負(fù)責(zé)檢查、指導(dǎo)，每周進(jìn)行工藝、操作及質(zhì)量問題評審，每月考評時(shí)對執(zhí)行好的操作人員進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)；對于執(zhí)行不好的操作人員，可進(jìn)行降級或調(diào)崗處理。
通過以上對設(shè)備、工藝及操作上保證鋼化玻璃質(zhì)量的持續(xù)穩(wěn)定性，能保持鋼化爐所加工的鋼化玻璃質(zhì)量水平始終能接近于新爐子時(shí)的水平，對于先進(jìn)的鋼化爐，能加工出高質(zhì)量的鋼化玻璃；對于一般水平的鋼化爐，也能發(fā)揮出這臺爐子的加工水平。也許設(shè)備已用了三年、五年或更長時(shí)間，設(shè)備外觀也可能很破，但加工質(zhì)量并沒有明顯下降。但是對一臺具體的鋼化爐來說，鋼化玻璃質(zhì)量zui高能達(dá)到什么水平，在確保以上三個(gè)因素的基礎(chǔ)上，核心是取決于該設(shè)備的設(shè)計(jì)及制造水平，目前許多鋼化爐制造廠家，都在技術(shù)創(chuàng)新方面做進(jìn)一步的嘗試。因此在一定程度上可以說，鋼化玻璃所能達(dá)到的zui高質(zhì)量水平是設(shè)計(jì)出來的，通過設(shè)備及工藝的結(jié)合，將這種高質(zhì)量的水平展示出來。純平無斑是物理鋼化玻璃追求的一個(gè)永恒的目標(biāo)，但目前離這一目標(biāo)還有相當(dāng)大的距離，要求對鋼化爐的工藝研究、設(shè)計(jì)理念及制造能力方面進(jìn)行更多的創(chuàng)新與改變。
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