CN111302604A - 一种在线生产打印用于真空玻璃制造的点阵支撑玻璃板 - Google Patents

Abstract

一种在线生产打印用于真空玻璃制造的点阵支撑玻璃板，利用在浮法玻璃锡槽生产线上的打印设备，直接生成在玻璃原片上的玻璃微凸点，来代替布放在玻璃原片上的微型不锈钢支撑物或压延微凸点、或烧结微凸点来形成支撑真空腔的方法。本发明与现有真空玻璃及其制造工艺相比，显著降低真空玻璃的设备投资成本和生产成本，同时解决了真空玻璃的钢化问题，为真空玻璃的大规模应用，特别是在高层建筑上的大规模应用，奠定了必要的技术基础。与现有真空玻璃相比，利用本工艺方法制作的真空玻璃还具有更好的隔热及隔音效果，同时具备完全的透光性。本发明所提供的工艺技术能够在大幅度降低真空玻璃生产成本的同时进一步提升其技术经济指标和商业附加值。

Description

一种在线生产打印用于真空玻璃制造的点阵支撑玻璃板

技术领域

本发明属于玻璃制造领域。

背景技术

真空玻璃是目前节能效果最好的透明建筑材料，具有重量轻、透光好、厚度薄、传热系数小、隔音效果好、抗风压强度高、寿命长等诸多优点，是理想的节能建筑材料。但是因为其昂贵的生产成本,及尚无法达到高层建筑所要求的钢化玻璃强度，目前尚未得到大规模的应用。

目前的真空玻璃是两片玻璃原片之间用微小的支撑物点阵隔开，周边用低熔点玻璃料熔封，通过玻璃抽气管进行“排气”后封口，形成气压低于0.1Pa厚度仅为0.1-0.2mm的真空层。

上述的支撑物布放工序是造成现有真空玻璃生产效率低下、废品率高，进而推升生产成本的主要环节。现有真空玻璃支撑物是直径小于0.5mm，高度在0.1-0.2mm之间的不锈钢圆片、圆环或“C”型开口环，在1平方米的面积上要均匀布放1600个支撑物。因为单体体积小、布放数量大，只能使用机器人来完成布放，造成设备投资成本高昂。即便如此，支撑物漏放、错放、叠放及在后续工序中的移动仍经常发生，造成废品率居高不下。

另外，微凸点玻璃原片也可以使用压延法制造。该方法要求在玻璃压延机的一个压延辊表面上，按照选定的支撑物点阵排列图案，和凸点形状均匀制备出一系列的园锥形凹坑或火山口状凹坑，作为微凸点的印花模。但其生产的玻璃难以实现大尺寸加工，且其平整度、透光率均受影响。

还有另一可以用来制造微凸点玻璃原片的方法是印刷烧结法。该方法需要首先按选定的支撑物点阵排列图案，把含有低熔点玻璃粉的浆料印制在一平板玻璃的表面上，然后将该平板玻璃送入一烧结炉，将其加热到玻璃粉熔点温度，使玻璃粉堆积体转变为与该平板玻璃表面融为一体的玻璃微凸点。此法必须配置印刷设备和玻璃粉输出设备，增加了投入和生产工艺难度。

国家标准要求高层建筑玻璃构件必须使用钢化玻璃制造。但是因为现有高温封边玻璃钎焊料的熔化温度在450℃左右，高于钢化玻璃的退火温度，所以即使采用钢化玻璃原片来制造真空玻璃，它也会在封边工序过程中被退火成为普通玻璃。

微凸点玻璃原片和平板玻璃原片为钢化玻璃。选用后者可以显著提高真空玻璃的安全性，使其符合高层建筑的安全使用标准，同时因为玻璃强度的提高，真空层支撑物临界间距得以加大、密度得以减小，令真空玻璃的隔热和隔音性能进一步提高。但是选用钢化玻璃要求真空玻璃的封边工序必须在低于钢化玻璃的退火温度(388℃)下进行。

发明内容

本发明的目的是提供一种在线生产打印用于真空玻璃制造的点阵支撑玻璃板它能够克服上述缺点。

本发明使用直接生成在玻璃原片上的玻璃微凸点支撑物，来取代布放在玻璃原片上的不锈钢支撑物、压延微凸点和印刷烧结微凸点。此法制备真空玻璃能够显著地降低设备投资，提高产品合格率，降低生产成本和提升产品的隔热、隔音和透光性能。这是因为本发明：1)无需投资昂贵的支撑物布放设备和其它二次加工设备；2)彻底避免了支撑物的漏放、错放、叠放和在后续工序中的移动；3)采用的玻璃微凸点支撑物的导热系数比不锈钢支撑物的导热系数小20倍，且具透光性。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种在线生产打印用于真空玻璃制造的点阵支撑玻璃板，其特征是：点阵支撑玻璃板，通过设于浮法玻璃生产线锡槽顶部顶罩壳内的、位于拉边器之后、过渡辊台之前，锡槽内玻璃硬化临界温区内的玻璃打印装置打印，玻璃打印装置的打印模具头部为设有园锥形凹坑或火山口状凹坑，或头部为凸尖的钉状打印模，在漂浮于锡槽面上的玻璃带上，打印出设有上凸点阵，或下凹点阵。

平板玻璃带表面上点阵的各凸起点周围的相邻点之间、或各下凹点周围的相邻点之间等距离布置，制成玻璃带表面设有上凸点阵，或下凹点阵的菱形点阵支撑玻璃带。

或将玻璃带裁切成的两张平板玻璃，其表面上设有的凸起点阵、或下凹点阵上下扣合后，形成的交叉互补的相邻点之间为等距离布置，制成两张合片玻璃表面设有上凸点阵，或下凹点阵交叉互补形成的菱形点阵支撑玻璃板。

平板玻璃带通过钉状打印模打印支撑点阵后，经过过渡辊道台，进退火窑进行退火，制成平板玻璃带上的上凸支撑点阵，或下凹支撑点阵无应力的点阵支撑平板玻璃带。点阵支撑平板玻璃带经裁切后制成点阵支撑玻璃板，点阵支撑玻璃板下线堆垛入库储存。

一种制造权利要求1产品打印点阵支撑玻璃板的装置，其特征是：在玻璃锡槽顶罩壳内的拉边器之后，过渡辊台之前的玻璃硬化临界温度区内，一般应在 660 ～ 860℃之间，最佳温区应在 680 ～ 820℃之间。

锡槽漂浮玻璃带之上的两侧锡槽边框上，横架设有至少一台的玻璃打印装置。玻璃打印装置能够在玻璃带的表面上打印出上凸点阵，或下凹点阵。

以上各种打印模都是以小面积的模头，作用于玻璃带表面之上，以小的压力，产生大的压强，对玻璃带进行打印，从而对上浮于锡液表面上漂浮行进状态的软化玻璃带，不产生整体形变影响。因此，玻璃打印装置是在玻璃带表面上，分散打印出上凸的点阵、或下凹点阵、或通过累积打印出的上凸、下凹点组成各式图文花样。

玻璃打印装置的打印模为钉状打印模，钉状打印模的头部，为设有园锥形凹坑或火山口状凹坑的钉状打印模，以等距放射状布置于转动的打印圆辊上。或钉状打印模的头部，为设有凸尖的钉状打印模，以等距放射状布置于转动的打印圆辊上。打印圆辊设于设有基座的支架上，通过设有外保温内冷却装置的动力传动装置带动，横置安装于锡槽两侧槽壁之间。打印圆辊上的钉状打印模，通过连续转动的钉状打印模，将上凸的点阵、或下凹点阵打印于连续前行的玻璃带表面上。

或玻璃打印装置的打印模为钉状打印模，钉状打印模的头部，为设有园锥形凹坑或火山口状凹坑的钉状打印模。或钉状打印模的头部，为设有凸尖的钉状打印模。钉状打印模设于上下往复运动的打印梁臂上，打印梁臂设于设有基座的支架上，通过设有外保温内冷却装置的动力传动装置带动，横置安装于锡槽两侧槽壁之间。打印梁臂上的钉状打印模，通过连续上下往复运动，将上凸的点阵、或下凹点阵，打印于连续前行的玻璃带表面上。

或玻璃打印装置的打印模为针式打印模，针式打印模设于针式玻璃打印机上，针式打印机模头设于打印梁臂上，打印梁臂设于设有基座的支架上，通过设有外保温内冷却装置的动力传动装置带动，横置安装于锡槽两侧槽壁之间。通过针式玻璃打印机的针式模头，在连续前行的玻璃带表面上，打印出各种图文花样。

一种制造权利要求1产品打印点阵支撑玻璃板的工艺方法，锡槽包括支撑钢，顶罩壳和底壳，耐火材料，锡液，加热元件，还原气氛，温度传感器，计算机工艺控制***。其特征是：熔窑工作段经均化的玻璃液经流道进入锡槽，在锡槽锡液面成型，借助于拉边机调整厚度，并逐段冷却成型为光滑而平坦的玻璃带。在玻璃锡槽上部的顶罩壳内，拉边器之后，过渡辊台之前的玻璃硬化临界温度区内，一般应在 660 ～ 860℃之间，最佳温区应在 680～ 820℃之间。锡槽漂浮玻璃带之上的两侧锡槽边框上，横架设有至少一台的玻璃打印装置。玻璃打印装置智能测量打印模头与玻璃带表面的距离，自动智能调整模头打印深度，并根据自动智能前次打印点排的移动速度和间距，自动智能调控钉状打印模的打印速度和间距，实现打印模在透明玻璃带上打印支撑点阵的智能自动测量、控制和打印。

玻璃带从锡槽出来后，经过过渡辊道台上的辊道进入退火窑的辊道，进行退火。通过智能自动裁切设备，进行裁切，下线堆垛储存。

点阵支撑玻璃板，其转动的打印圆辊上或设有至少一对的闭环压边凹槽圈，或凸起圈，点阵支撑设于两闭环压边内。

点阵支撑玻璃板，其钉状打印模为耐高温且不易出现变形的特种镀铬钢制造。

点阵支撑玻璃板，其浮法玻璃生产线上的点阵支撑玻璃带的生产工艺，为在浮法玻璃生产线的锡槽上，加装点阵打印装置，生产打印点阵支撑玻璃带。而需生产常规浮法玻璃带，只要将钉状打印模抬起离开玻璃带面，则将生产出常规浮法玻璃带。

本发明的有益效果是：

本发明提供了一种在线生产打印用于真空玻璃制造的点阵支撑玻璃板，是一种利用在浮法玻璃锡槽生产线上的打印设备，直接生成在玻璃原片上的玻璃微凸点，来代替布放在玻璃原片上的微型不锈钢支撑物、或压延微凸点、或烧结微凸点来形成支撑真空腔的方法。

本发明与现有真空玻璃及其制造工艺相比，能够显著降低真空玻璃的设备投资成本和生产成本，同时解决了真空玻璃的钢化问题，从而为真空玻璃的大规模应用，特别是在高层建筑上的大规模应用，奠定了必要的技术基础。不仅如此，与现有真空玻璃相比，利用本工艺方法制作的真空玻璃还具有更好的隔热及隔音效果，同时具备完全的透光性。总之，本发明所提供的工艺技术能够在大幅度降低真空玻璃生产成本的同时进一步提升其技术经济指标和商业附加值。

因为免除了真空玻璃制作工艺中的支撑物布放工序，所以真空玻璃的设备投资成本和制作成本均得到大幅下降。同时因为玻璃微凸点支撑物较低的热传导系数和透明性，所以真空玻璃的隔热性和透光性也获得有效提升。

利用压延技术或印刷/烧结技术在玻璃原片上直接生成上述微凸点支撑物的方法。如此生成的支撑物与玻璃原片融为一体，且分布均匀、尺寸均一，因此彻底避免了现有真空玻璃制作工艺中支撑物漏放、错放、叠放及移位等工艺缺陷，令产品合格率大幅提升。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为玻璃圆辊打印机的结构示意图。

图2为玻璃往复式打印机的结构示意图。

图3为玻璃针式打印机的结构示意图。

图4为点阵支撑玻璃与平板玻璃粘接组合结构示意图。

图5为菱形点阵支撑玻璃支撑点阵排列示意图。

图6为点阵支撑玻璃与点阵支撑玻璃粘接组合结构示意图。

图7为两片矩形点阵玻璃组合成菱形点阵支撑玻璃的点阵排列示意图。

图中：1顶罩外壳、2打印圆辊、3转轴、4保温材料、5耐火材料、6支撑点、7铣槽支撑、8玻璃带、9锡液、10地板、11打印模、12铣槽外壳、13地基、14打印梁臂、15针式打印机、16导轨、17打印模头、18玻璃盖板。

具体实施方式

图1中：玻璃打印装置的打印模11为钉状打印模，钉状打印模的头部，为设有园锥形凹坑或火山口状凹坑的钉状打印模，以等距放射状布置于转动的打印圆辊2上；或钉状打印模的头部，为设有凸尖的钉状打印模，以等距放射状布置于转动的打印圆辊2上；打印圆辊设于设有基座的支架上，通过设有外保温内冷却装置的动力传动装置带动，横置安装于锡槽两侧槽壁之间；打印圆辊上的钉状打印模，通过连续转动的钉状打印模，将上凸的点阵6、或下凹点阵打印于连续前行的玻璃带8表面上。

图2中：玻璃打印装置的打印模11为钉状打印模，钉状打印模的头部，为设有园锥形凹坑或火山口状凹坑的钉状打印模；或钉状打印模的头部，为设有凸尖的钉状打印模；钉状打印模设于上下往复运动的打印梁臂14上，打印梁臂14设于设有基座的支架上，通过设有外保温内冷却装置的动力传动装置带动，横置安装于锡槽两侧槽壁之间；打印梁臂上的钉状打印模，通过连续上下往复运动，将上凸的点阵6、或下凹点阵，打印于连续前行的玻璃带8表面上；

图3中：玻璃打印装置的打印模11为针式打印模，针式打印模11设于针式玻璃打印机上，针式打印机模头设于打印梁臂导轨16上，打印梁臂设于设有基座的支架上，通过设有外保温内冷却装置的动力传动装置带动，横置安装于锡槽两侧槽壁之间；通过针式玻璃打印机的针式模头，在连续前行的玻璃带8表面上，打印出各种图文花样。

图4、图5中：平板玻璃带8表面上点阵的各凸起点6周围的相邻点之间、或各下凹点周围的相邻点之间等距离布置，制成玻璃带表面设有上凸点阵6，或下凹点阵的菱形点阵支撑玻璃带。

图6、图7中：将玻璃带8裁切成的两张平板玻璃，其表面上设有的凸起点阵6、或下凹点阵上下扣合后，形成的交叉互补的相邻点之间为等距离布置，制成两张合片玻璃表面设有上凸点阵，或下凹点阵交叉互补形成的菱形点阵支撑玻璃板。

Claims (6)

1.一种在线生产打印用于真空玻璃制造的点阵支撑玻璃板，其特征是：点阵支撑玻璃板通过设于浮法玻璃生产线锡槽顶部顶罩壳内的、位于拉边器之后、过渡辊台之前，锡槽内玻璃硬化临界温区内的玻璃打印装置打印，玻璃打印装置的打印模具头部为设有园锥形凹坑或火山口状凹坑，或头部为凸尖的钉状打印模，在漂浮于锡槽面上的玻璃带上，打印出设有上凸点阵，或下凹点阵；

平板玻璃带表面上点阵的各凸起点周围的相邻点之间、或各下凹点周围的相邻点之间等距离布置，制成玻璃带表面设有上凸点阵，或下凹点阵的菱形点阵支撑玻璃带；

或将玻璃带裁切成的两张平板玻璃，其表面上设有的凸起点阵、或下凹点阵上下扣合后，形成的交叉互补的相邻点之间为等距离布置，制成两张合片玻璃表面设有上凸点阵，或下凹点阵交叉互补形成的菱形点阵支撑玻璃板；

平板玻璃带通过钉状打印模打印支撑点阵后，经过过渡辊道台，进退火窑进行退火，制成平板玻璃带上的上凸支撑点阵，或下凹支撑点阵无应力的点阵支撑平板玻璃带；点阵支撑平板玻璃带经裁切后制成点阵支撑玻璃板，点阵支撑玻璃板下线堆垛入库储存。

2.一种制造权利要求1产品打印点阵支撑玻璃板的装置，其特征是：在玻璃锡槽顶罩壳内的拉边器之后，过渡辊台之前的玻璃硬化临界温度区内，一般应在 660 ～ 860℃之间，最佳温区应在 680 ～ 820℃之间；

锡槽漂浮玻璃带之上的两侧锡槽边框上，横架设有至少一台的玻璃打印装置；玻璃打印装置能够在玻璃带的表面上打印出上凸点阵，或下凹点阵；

以上各种打印模都是以小面积的模头，作用于玻璃带表面之上，以小的压力，产生大的压强，对玻璃带进行打印，从而对上浮于锡液表面上漂浮行进状态的软化玻璃带，不产生整体形变影响；因此，玻璃打印装置是在玻璃带表面上，分散打印出上凸的点阵、或下凹点阵、或通过累积打印出的上凸、下凹点组成各式图文花样；

玻璃打印装置的打印模为钉状打印模，钉状打印模的头部，为设有园锥形凹坑或火山口状凹坑的钉状打印模，以等距放射状布置于转动的打印圆辊上；或钉状打印模的头部，为设有凸尖的钉状打印模，以等距放射状布置于转动的打印圆辊上；打印圆辊设于设有基座的支架上，通过设有外保温内冷却装置的动力传动装置带动，横置安装于锡槽两侧槽壁之间；打印圆辊上的钉状打印模，通过连续转动的钉状打印模，将上凸的点阵、或下凹点阵打印于连续前行的玻璃带表面上；

或玻璃打印装置的打印模为钉状打印模，钉状打印模的头部，为设有园锥形凹坑或火山口状凹坑的钉状打印模；或钉状打印模的头部，为设有凸尖的钉状打印模；钉状打印模设于上下往复运动的打印梁臂上，打印梁臂设于设有基座的支架上，通过设有外保温内冷却装置的动力传动装置带动，横置安装于锡槽两侧槽壁之间；打印梁臂上的钉状打印模，通过连续上下往复运动，将上凸的点阵、或下凹点阵，打印于连续前行的玻璃带表面上；

或玻璃打印装置的打印模为针式打印模，针式打印模设于针式玻璃打印机上，针式打印机模头设于打印梁臂上，打印梁臂设于设有基座的支架上，通过设有外保温内冷却装置的动力传动装置带动，横置安装于锡槽两侧槽壁之间；通过针式玻璃打印机的针式模头，在连续前行的玻璃带表面上，打印出各种图文花样。

3.一种制造权利要求1产品打印点阵支撑玻璃板的工艺方法，锡槽包括支撑钢，顶罩壳和底壳，耐火材料，锡液，加热元件，还原气氛，温度传感器，计算机工艺控制***；其特征是：熔窑工作段经均化的玻璃液经流道进入锡槽，在锡槽锡液面成型，借助于拉边机调整厚度，并逐段冷却成型为光滑而平坦的玻璃带；在玻璃锡槽上部的顶罩壳内，拉边器之后，过渡辊台之前的玻璃硬化临界温度区内，一般应在 660 ～ 860℃之间，最佳温区应在 680～ 820℃之间；锡槽漂浮玻璃带之上的两侧锡槽边框上，横架设有至少一台的玻璃打印装置；玻璃打印装置智能测量打印模头与玻璃带表面的距离，自动智能调整模头打印深度，并根据自动智能前次打印点排的移动速度和间距，自动智能调控钉状打印模的打印速度和间距，实现打印模在透明玻璃带上打印支撑点阵的智能自动测量、控制和打印；

玻璃带从锡槽出来后，经过过渡辊道台上的辊道进入退火窑的辊道，进行退火；通过智能自动裁切设备，进行裁切，下线堆垛储存。

4.根据权利要求1、2或3所述的点阵支撑玻璃板，其特征是：转动的打印圆辊上或设有至少一对的闭环压边凹槽圈，或凸起圈，点阵支撑设于两闭环压边内。

5.根据权利要求1、2或3所述的点阵支撑玻璃板，其特征是：钉状打印模为耐高温且不易出现变形的特种镀铬钢制造。

6.根据权利要求1、2或3所述的点阵支撑玻璃板，其特征是：浮法玻璃生产线上的点阵支撑玻璃带的生产工艺，为在浮法玻璃生产线的锡槽上，加装点阵打印装置，生产打印点阵支撑玻璃带；而需生产常规浮法玻璃带，只要将钉状打印模抬起离开玻璃带面，则将生产出常规浮法玻璃带。

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