CN115724594A - 一种光伏幕墙炫彩玻璃的加工方法及其设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种光伏幕墙炫彩玻璃的加工方法及其设备，属于玻璃加工的技术领域。本发明包括表面预清洗；活化预处理；涂层喷镀；涂层固化；涂层预老练以及冷却工艺步骤，实现了对玻璃的预清洗、活化预处理、喷镀、固化以及预老练加工，直接在玻璃的表面形成表面涂层，加工效率更高，透光性能好，也防止了后续再贴合基材易出现褶皱、留气泡等问题，表面涂层成型快，表面涂层更稳定，另外，还能消除因后期贴合基材需要转运、堆放等影响加工效率和增加劳动成本的问题，提升了炫彩玻璃的品质，且加工过程中使用到的设备包括传送轨道、等离子装置、喷镀装置、固化装置以及预老练装置，满足加工需求的同时，结构简单，易于操控，生产制造更方便。
Description
技术领域
本发明涉及玻璃加工的技术领域，具体是涉及一种光伏幕墙炫彩玻璃的加工方法及其设备。
背景技术
光伏幕墙是现代建筑上的结构，是将太阳能光伏发电技术与建筑幕墙相结合的产物，充分体现了可持续发展理念。
炫彩玻璃作为光伏幕墙的主体结构，既能满足建筑装饰需求，又能满足光线的透射需求，并且，随着光伏幕墙市场的不断扩大，提供高品质，高效率生产炫彩玻璃的加工方法及其设备是很有必要的。目前，市面上已经存在一种制作炫彩装饰玻璃的方法，如专利CN102673292A公开的一种箔金炫彩装饰玻璃的制作方法，包括步骤（1）玻璃加工，玻璃经过切割、磨边和倒角处理，置于物理钢化炉内进行高温处理进行性能强化；（2）基材加工，对基材表面通过印刷、镀膜、雕刻或蚀刻工艺处理使其呈现出所需的平面或立体图案效果；（3）基材贴合，通过贴合设备将基材与玻璃用胶进行紧密贴合，贴合指点胶贴合、印刷贴合或涂布贴合。可以看出，上述的炫彩玻璃仅是先加工玻璃，再加工基材，最后将基材与玻璃贴合，而基材是后期整体贴合于玻璃上，并不是在玻璃上直接形成，极易存在贴合过程中褶皱、留气泡等问题，后续还存在脱落的风险，影响炫彩玻璃的品质，并且，先加工的基材在贴合前以及贴合时还存在堆放、转运需求，效率低，劳动成本高等问题，并且可以注意到，上述炫彩玻璃仅用于装饰，不具有良好的透光性，无法作为于光伏幕墙玻璃使用。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，现旨在提供一种光伏幕墙炫彩玻璃的加工方法及其设备，以通过预清洗、活化预处理、喷镀、固化、预老练工艺步骤，于玻璃表面形成表面涂层，透光性能更好，既能防止传统方法在后续贴合基材易出现的褶皱、留气泡等问题，还能实时形成稳定的涂层，避免了后期易脱落以及加工过程中还需要堆放、转运等导致的效率低、劳动成本高的问题，保证了炫彩玻璃的品质，提高了炫彩玻璃的加工效率。
具体技术方案如下：
一种光伏幕墙炫彩玻璃的加工方法，具有这样的特征，包括以下几个步骤：
步骤S1，表面预清洗；
对玻璃表面进行表面处理，清除玻璃表面的污渍，得到干净玻璃；
步骤S2，活化预处理；
将干净玻璃转移至等离子装置处，等离子装置的等离子枪头对干净玻璃进行等离子处理，使干净玻璃表面活化，在干净玻璃上形成活化制绒面；
步骤S3，涂层喷镀；
将表面活化后的干净玻璃转移至喷镀装置处，喷镀装置的喷嘴将喷镀材料均匀喷涂于活化制绒面上，形成初始表面涂层；
步骤S4，涂层固化；
将带有初始表面涂层的干净玻璃转移至固化装置处，固化装置加热并将初始表面涂层固化，形成初始固化表面涂层；
步骤S5，涂层预老练；
将带有初始固化表面涂层的干净玻璃转移至预老练装置处，预老练装置的探照灯照射初始固化表面涂层，将未固化的初始固化表面涂层进行预老练处理，形成最终表面涂层；
步骤S6，冷却；
将带有最终表面涂层的干净玻璃转移至冷却区，通风冷却，得到成品。
上述的一种光伏幕墙炫彩玻璃的加工方法，其中，步骤S2中，等离子装置的等离子枪头的射频频率范围为12-15MHz。
上述的一种光伏幕墙炫彩玻璃的加工方法，其中，干净玻璃在等离子装置处沿一方向移动，且等离子枪头沿垂直于干净玻璃的移动方向的方向做往复移动，且往复移动的走速范围为70-170mm/s。
上述的一种光伏幕墙炫彩玻璃的加工方法，其中，等离子枪头的阴极和阳极同轴布置，且阴极和阳极相对转动，且相对转动的转速范围为7-13rad/s。
上述的一种光伏幕墙炫彩玻璃的加工方法，其中，步骤S3中，喷镀装置的喷嘴的气压范围为1.1-1.7MPa，形成的雾化颗粒粒径小于或等于20nm。
上述的一种光伏幕墙炫彩玻璃的加工方法，其中，干净玻璃在喷镀装置处沿一方向移动，且喷嘴沿垂直于干净玻璃的移动方向的方向做往复移动，且往复移动的走速范围为350-500mm/s。
上述的一种光伏幕墙炫彩玻璃的加工方法，其中，固化装置的加热方式为远红外加热，红外波段范围为950-1300nm，并设定加热温度范围为100-200℃。
上述的一种光伏幕墙炫彩玻璃的加工方法，其中，预老练装置的探照灯为紫外探照灯，紫外波段范围为250-350nm，并控制紫外探照灯的功率逐渐降低至结束。
一种光伏幕墙炫彩玻璃的加工设备，用于上述光伏幕墙炫彩玻璃的加工方法的加工，具有这样的特征，包括：
传送轨道，传送轨道依次串联等离子装置、喷镀装置、固化装置以及预老练装置；
等离子装置设置有第一红外传感器，第一红外传感器与等离子装置的射频电源电连接，第一红外传感器设置于传送轨道的旁侧且与传送轨道之间设置有间隔，同时，射频电源与等离子枪头电连接；
喷镀装置包括第二红外传感器、空压机、喷料罐、压力计、调压阀、气动阀以及滑轨，滑轨布置于传送轨道上，喷嘴滑设于滑轨上，空压机和喷料罐与喷嘴管道连接，喷料罐内存放有喷镀材料，同时，压力计、调压阀以及气动阀均设置于喷嘴与空压机连接的管道上，第二红外传感器设置于传送轨道的旁侧且与传送轨道之间设置有间隔，且第二红外传感器与气动阀的控制器电连接；
固化装置设置有第三红外传感器和加热器，第三红外传感器设置于传送轨道的旁侧且与传送轨道之间设置有间隔，第三红外传感器与加热器的控制器电连接；
预老练装置的两端均设置有启闭门，传送轨道从预老练装置内穿过，同时，预老练装置中的探照灯位于两启闭门之间。
上述的一种光伏幕墙炫彩玻璃的加工设备，其中，还包括风扇，风扇设置于冷却区，且风扇的出风口对应待冷却的干净玻璃。
上述技术方案的积极效果是：
上述的光伏幕墙炫彩玻璃的加工方法及其设备，经过预清洗、活化预处理、喷镀、固化以及预老练工艺步骤，可直接在玻璃的表面形成表面涂层，透光性能更好，且无需后续贴合基材，既能防止后续再次贴合基材易出现的褶皱、留气泡等问题，还能实时形成稳定的涂层，避免了后期易脱落以及加工前或加工时需要堆放、转运等导致的效率低、劳动成本高的问题，既提升了炫彩玻璃的品质，又提高了炫彩玻璃的加工效率，并且，配合加工的设备结构简单，制造成本低、易于操控，方便生产制造。
附图说明
图1为本发明的一种光伏幕墙炫彩玻璃的加工方法的实施例的流程图；
图2为本发明的一种光伏幕墙炫彩玻璃的加工设备的实施例的结构图。
附图中：1、传送轨道；2、等离子装置；21、等离子枪头；3、喷镀装置；31、喷嘴；4、固化装置；41、加热器；5、预老练装置；51、探照灯；6、冷却区；61、风扇。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图1至附图2对本发明提供的技术方案作具体阐述，但以下内容不作为本发明的限定。
图1为本发明的一种光伏幕墙炫彩玻璃的加工方法的实施例的流程图。如图1所示，本实施例提供的光伏幕墙炫彩玻璃的加工方法包括以下几个步骤：
步骤S1，表面预清洗；
步骤S2，活化预处理；
步骤S3，涂层喷镀；
步骤S4，涂层固化；
步骤S5，涂层预老练；
步骤S6，冷却。
具体的，在步骤S1中，表面预清洗工艺是对玻璃表面进行表面处理，清除玻璃表面的污渍，使得玻璃表面无油无尘，从而得到一块表面干净玻璃，为后续直接于玻璃表面进行喷涂而形成稳定的涂层提供了条件。
具体的，在步骤S2中，活化预处理工艺是将步骤S1中得到的干净玻璃转移至等离子装置2处，通过等离子装置2中的等离子枪头21对干净玻璃的制绒面进行等离子处理，使得干净玻璃的表面活化，在干净玻璃上形成活化制绒面。值得指出的是，等离子枪头21包括阴极和阳极，此时，阴极和阳之间空气放电产生等离子场，似高速等离子体射流均匀接触制绒面，获得超低达因值的活化能力和清洗作用，形成活化制绒面，为后续提升表面涂层的结合力提供了条件。
更加具体的，加工过程中，调节等离子装置2的等离子枪头21的射频频率范围为12-15MHz，优选的，射频频率采用13.56 MHz，能在避免能量浪费的情况下，确保等离子枪头21能完全对干净玻璃进行活化，活化能力更好。
更加具体的，设定干净玻璃在等离子装置2处沿一方向移动，此时，设定等离子枪头21沿垂直于干净玻璃的移动方向的方向做往复移动，即干净玻璃的移动方向与等离子枪头21的移动方向相互垂直，实现了对平面内XY两方向上的运动覆盖，从而确保了能完全覆盖整片干净玻璃，为后续对制绒面全面活化提供了条件。并且，等离子枪头21的往复移动的走速范围为70-170mm/s，优选的，等离子枪头21的走速设定为120 mm/s，既能保证活化效果，又能维持较高的运行速度，确保加工效率。
更加具体的，等离子装置2的等离子枪头21的阴极和阳极同轴布置，且阴极和阳极相对转动，通过阴极和阳极的相对转动形成一圆形平面，从而适应大面积平面玻璃的表面活化使用需求，并且，阴极和阳极的相对转动的转速范围为7-13rad/s，优选的，相对转动的转速为10 rad/s，在保证活化效果的情况下保证运行速度。
具体的，在步骤S3中，涂层喷镀工艺是将表面活化后的干净玻璃转移至喷镀装置3处，通过喷镀装置3的喷嘴31将喷镀材料均匀喷涂于活化制绒面上，在玻璃的制绒面上形成初始表面涂层，即直接在玻璃表面喷镀涂层，无需后续贴合，透光性能更好，不仅能防止后续贴合基材存在的褶皱、留气泡以及脱落的问题，还避免了需要堆放、转运基材等问题，提高了加工效率，降低了劳动成本，既提升了炫彩玻璃的品质。优选的，喷镀材料可选用树脂基纳米陶瓷粉增强复合材料，能满足使用需求即可，具体材料根据实际使用需求选择，在此不再赘述。
更加具体的，喷镀装置3的喷嘴31的气压范围为1.1-1.7MPa，优选的，喷嘴31的气压值为1.4 MPa，可实现小流量高雾化的目的，确保雾化率在90%以上，同时，使得形成的雾化颗粒粒径小于或等于20nm，既能保证喷镀的涂层的均匀性和厚度，提升涂层品质，又能使得在喷镀材料喷射的过程中半交联，实现半固态分子团的均匀供流，极大程度地提高了涂层均匀性和固化效率。
更加具体的，在进行喷镀操作时，同样设定干净玻璃在喷镀装置3处沿一方向移动，设定喷嘴31沿垂直于干净玻璃的移动方向的方向做往复移动，即干净玻璃的移动方向与喷嘴31的移动方向相互垂直，实现了对平面内XY两方向上的运动覆盖，从而确保了能完全覆盖整片干净玻璃，为后续在活化后的制绒面上全面喷镀涂层提供了条件。另外，喷嘴31的往复移动的走速范围为350-500mm/s，优选的，喷嘴31的走速为420 mm/s，既能保证喷镀效果，又能维持较高的运行速度，确保加工效率。
具体的，在步骤S4中，涂层固化工艺是将步骤S3中喷镀有初始表面涂层的干净玻璃转移至固化装置4处，通过固化装置4的加热器41进行加热，将步骤S3中形成的初始表面涂层固化，对初始表面涂层进行玻璃界面到外表面的脱水交联反应，使得初始表面涂层固化，形成初始固化表面涂层。
更加具体的，固化装置4的加热方式为远红外加热，相较于传统热风加热方式而言，能避免喷镀的初始表面涂层由外至内固化而导致的应力开裂问题，能使初始表面涂层由内而外逐层脱水固化，温度分布更均匀。另外，红外波段范围为950-1300nm，并设定加热温度范围为100-200℃，优选的，红外波段为1100 nm，加热温度为150℃，有效避免了初始表面涂层固化过程中出现起皮或产生水泡的问题，使得干燥后的涂层表面更光滑美观，提高了产品品质
具体的，在步骤S5中，涂层预老练工艺是将步骤S4中加工得到的带有初始固化表面涂层的干净玻璃转移至预老练装置5处，通过预老练装置5的探照灯51照射初始固化表面涂层，将未固化的初始固化表面涂层进行预老练处理，使得涂层内部有限的游离基或离子与预聚体或不饱和单体中的双键起交联反应，从而形成连锁生成聚合体固体分子，形成最终表面涂层，有效阻止进一步自然老化作用，适用更严苛的使用环境，延长使用寿命。
更加具体的，预老练装置5的探照灯51为紫外探照灯51，紫外波段范围为250-350nm，优选的，紫外波段为300 nm，同时，并控制紫外探照灯51的功率逐渐降低至结束，使得涂层内部的交联反应更充分，从而保证了预老练效果。
具体的，在步骤S6中，冷却工艺是将步骤S5中已经形成最终表面涂层的干净玻璃转移至冷却区6，同时，通风，使得产品整体温度降低，得到成品。
另外，本实施例还提供了上述光伏幕墙炫彩玻璃的加工方法所使用的加工设备。图2为本发明的一种光伏幕墙炫彩玻璃的加工设备的实施例的结构图。如图2所示，光伏幕墙炫彩玻璃的加工设备包括传送轨道1、等离子装置2、喷镀装置3、固化装置4以及预老练装置5。
具体的，传送轨道1沿一方向布置并沿一方向运动，此时，传送轨道1依次串联等离子装置2、喷镀装置3、固化装置4以及预老练装置5，即将预清洗后的干净玻璃放置于传送轨道1上后，传送轨道1会将干净玻璃依次输送至等离子装置2、喷镀装置3、固化装置4以及预老练装置5处，从而依次实现活化预处理、涂层喷镀、涂层固化以及涂层预老练操作，满足自动加工需求，同时也实现了流水线加工，进一步减轻了工作负担，提高了加工效率。
具体的，等离子装置2包括有第一红外传感器，此时，将第一红外传感器与等离子装置2的射频电源电连接，即在传动轨道将干净玻璃传输至等离子装置2处时，第一红外传感器能检测到干净玻璃已进入该工作区域，从而控制射频电源启动。同时，将第一红外传感器设置于传送轨道1的旁侧且与传送轨道1之间设置有间隔，避免了第一红外传感器被传送轨道1上的物品碰撞的问题，安全保障性更高。同时，射频电源与等离子枪头21电连接，为等离子枪头21的工作提供了电能。
具体的，喷镀装置3又包括第二红外传感器、空压机、喷料罐、压力计、调压阀、气动阀以及滑轨此时，将滑轨布置于传送轨道1上且滑轨与传送轨道1之间设置有间隔，防止了传送轨道1上的干净玻璃碰撞滑轨的问题。同时，将喷嘴31滑设于滑轨上，满足喷嘴31安装以及运动需求。另外，将空压机和喷料罐与喷嘴31管道连接，且喷料罐内存放有喷镀材料，既能为喷嘴31提供气压，又能提供喷镀材料，确保了喷镀过程的正常进行。同时，还将压力计、调压阀以及气动阀均设置于喷嘴31与空压机连接的管道上，分别实现压力实时获取、压力调节以及管道通断的控制，操控更方便。另外，将第二红外传感器设置于传送轨道1的旁侧且与传送轨道1之间设置有间隔，能有效避免第二红外传感器被传送轨道1上的物品碰撞的问题。并且，第二红外传感器与气动阀的控制器电连接，即在传送轨道1将干净玻璃传输至喷镀装置3处时，第二红外传感器检测到干净玻璃已进入该工作区域，从而控制气动阀动作，实现自动喷镀操作。
具体的，固化装置4包括第三红外传感器和加热器41，加热器41设置于传送轨道1的上方，能加热传送轨道1上的干净玻璃上的初始表面涂层。此时，将第三红外传感器设置于传送轨道1的旁侧且与传送轨道1之间设置有间隔，避免了第三红外传感器被传送轨道1上的物品碰撞的问题。同时，将第三红外传感器与加热器41的控制器电连接，即在传送轨道1将干净玻璃传输至固化装置4处时，第三红外传感器检测到干净玻璃已进入该工作区域，从而控制加热器41工作，实现自动固化操作。
具体的，于预老练装置5的两端均设置有启闭门，探照灯51位于预老练装置5的内部，此时，传送轨道1从预老练装置5内穿过，同时，预老练装置5中的探照灯51位于两启闭门之间，使得在传送轨道1传输过来的干净的玻璃能通过探照灯51的照射而完成预老练处理，同时也通过两端的启闭门将紫外探照灯51的光污染进行阻挡，安全保障性更高。
作为优选的实施方式，冷却区6中还设置有若干风扇61，同时，风扇61的出风口对应待冷却的干净玻璃，即在预老练处理完成后，传送轨道1将干净玻璃输送至冷却区6，通过风扇61实现风冷，提高冷却效率。
本实施例提供的光伏幕墙炫彩玻璃的加工方法及其设备，包括步骤S1，表面预清洗；步骤S2，活化预处理；步骤S3，涂层喷镀；步骤S4，涂层固化；步骤S5，涂层预老练；步骤S6，冷却，实现了对玻璃的预清洗、活化预处理、喷镀、固化以及预老练加工，直接在玻璃的表面形成表面涂层，加工效率更高，透光性能更好，同时，也防止了后续再贴合基材易出现的褶皱、留气泡等问题，确保表面涂层的快速成型，保证了表面涂层的稳定性，另外，还能消除后期贴合基材方式中需要转运、堆放等影响加工效率和增加劳动成本的问题，提升了炫彩玻璃的品质，同时，加工过程中使用到的设备包括传送轨道1、等离子装置2、喷镀装置3、固化装置4以及预老练装置5，能更好的满足加工需求，且结构简单，易于操控，生产制造更方便。
以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种光伏幕墙炫彩玻璃的加工方法，其特征在于，包括以下几个步骤：
步骤S1，表面预清洗；
对玻璃表面进行表面处理，清除所述玻璃表面的污渍，得到干净玻璃；
步骤S2，活化预处理；
将所述干净玻璃转移至等离子装置处，所述等离子装置的等离子枪头对所述干净玻璃进行等离子处理，使所述干净玻璃表面活化，在所述干净玻璃上形成活化制绒面；
步骤S3，涂层喷镀；
将表面活化后的所述干净玻璃转移至喷镀装置处，所述喷镀装置的喷嘴将喷镀材料均匀喷涂于所述活化制绒面上，形成初始表面涂层；
步骤S4，涂层固化；
将带有所述初始表面涂层的所述干净玻璃转移至固化装置处，所述固化装置加热并将所述初始表面涂层固化，形成初始固化表面涂层；
步骤S5，涂层预老练；
将带有所述初始固化表面涂层的所述干净玻璃转移至预老练装置处，所述预老练装置的探照灯照射所述初始固化表面涂层，将未固化的所述初始固化表面涂层进行预老练处理，形成最终表面涂层；
步骤S6，冷却；
将带有所述最终表面涂层的所述干净玻璃转移至冷却区，通风冷却，得到成品。
2.根据权利要求1所述的光伏幕墙炫彩玻璃的加工方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述等离子装置的所述等离子枪头的射频频率范围为12-15MHz。
3.根据权利要求1所述的光伏幕墙炫彩玻璃的加工方法，其特征在于，所述干净玻璃在所述等离子装置处沿一方向移动，且所述等离子枪头沿垂直于所述干净玻璃的移动方向的方向做往复移动，且往复移动的走速范围为70-170mm/s。
4.根据权利要求1所述的光伏幕墙炫彩玻璃的加工方法，其特征在于，所述等离子枪头的阴极和阳极同轴布置，且所述阴极和所述阳极相对转动，且相对转动的转速范围为7-13rad/s。
5.根据权利要求1所述的光伏幕墙炫彩玻璃的加工方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述喷镀装置的所述喷嘴的气压范围为1.1-1.7MPa，形成的雾化颗粒粒径小于或等于20nm。
6.根据权利要求1所述的光伏幕墙炫彩玻璃的加工方法，其特征在于，所述干净玻璃在所述喷镀装置处沿一方向移动，且所述喷嘴沿垂直于所述干净玻璃的移动方向的方向做往复移动，且往复移动的走速范围为350-500mm/s。
7.根据权利要求1所述的光伏幕墙炫彩玻璃的加工方法，其特征在于，所述固化装置的加热方式为远红外加热，红外波段范围为950-1300nm，并设定加热温度范围为100-200℃。
8.根据权利要求1所述的光伏幕墙炫彩玻璃的加工方法，其特征在于，所述预老练装置的所述探照灯为紫外探照灯，紫外波段范围为250-350nm，并控制所述紫外探照灯的功率逐渐降低至结束。
9.一种光伏幕墙炫彩玻璃的加工设备，用于权利要求1-8中任一项所述光伏幕墙炫彩玻璃的加工方法的加工，其特征在于，包括：
传送轨道，所述传送轨道依次串联所述等离子装置、所述喷镀装置、所述固化装置以及所述预老练装置；
所述等离子装置设置有第一红外传感器，所述第一红外传感器与所述等离子装置的射频电源电连接，所述第一红外传感器设置于所述传送轨道的旁侧且与所述传送轨道之间设置有间隔，同时，所述射频电源与所述等离子枪头电连接；
所述喷镀装置包括第二红外传感器、空压机、喷料罐、压力计、调压阀、气动阀以及滑轨，所述滑轨布置于所述传送轨道上，所述喷嘴滑设于所述滑轨上，所述空压机和所述喷料罐与所述喷嘴管道连接，所述喷料罐内存放有喷镀材料，同时，所述压力计、所述调压阀以及所述气动阀均设置于所述喷嘴与所述空压机连接的管道上，所述第二红外传感器设置于所述传送轨道的旁侧且与所述传送轨道之间设置有间隔，且所述第二红外传感器与所述气动阀的控制器电连接；
所述固化装置设置有第三红外传感器和加热器，所述第三红外传感器设置于所述传送轨道的旁侧且与所述传送轨道之间设置有间隔，所述第三红外传感器与所述加热器的控制器电连接；
预老练装置的两端均设置有启闭门，所述传送轨道从所述预老练装置内穿过，同时，所述预老练装置中的所述探照灯位于两所述启闭门之间。
10.根据权利要求9所述的光伏幕墙炫彩玻璃的加工设备，其特征在于，还包括风扇，所述风扇设置于所述冷却区，且所述风扇的出风口对应待冷却的所述干净玻璃。
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