车用安全玻璃生产工艺和加工技术模板.doc

摘 要安全玻璃是汽车必不可少部件，它对驾驶员视线和乘座人员舒适性、安全性起着至关关键作用，设计好轻盈、高科技新奇车玻璃对汽车动力性和燃油性也是新时期用户要求。所以研究安全玻璃和使用安全玻璃是发展中国家逐步研究课题，研制意义大致集中在两个方面：一是提升汽车玻璃安全性，二是使汽车玻璃含有新功效。针对汽本文所讲是汽车安全玻璃在生产过程中钢化和夹层工艺步骤，采取这种两种工艺使生产质量和规模大大提升，和在生产过程中所采取两种加工技术：红外辐射过滤技术和微波加热技术。经过工艺步骤，研究了汽车安全玻璃加工技术对汽车玻璃生产影响。研究表明，采取红外辐射过滤加热技术和微波加热技术能够使玻璃辐射能量吸收率大于膜吸收率，弯曲加工中膜温相对玻璃基板温度要低，有效地确保玻璃光学性能，预防Low-E膜烧毁，控制了玻璃膜温度。结合汽车安全玻璃生产，分析了汽车玻璃检测方法，从而有效确保了汽车玻璃合格生产。依据汽车安全玻璃发展，分析了汽车安全玻璃生产新技术，为汽车安全玻璃发展指明了方向。关键词： 汽车安全玻璃， 生产工艺， 加工技术 Automotive Glasses Manufacturing Process and TechnologyABSTRACTEssential components in automotive safety glasses, It the drivers line of sight as well as riding comfort of personnel, security plays a vital role in designing a good light, high-tech novelty car glass on the vehicle dynamics and fuel is also a new era of customer requirements. Therefore, the Study and use of safety glass safety glass is the subject of research in developing countries and gradually developed the meaning of broadly focused on two aspects: one is to increase automobile safety glass, the second is to make auto glass with new features, for the steam this article talking about the automotive safety glass in the production process of steel-based and sandwich process, to take such two kinds of process quality and scale of production greatly increased, as well as in the production process by using two processing technologies: Infrared radiation filter technology and microwave heating technology. Through the process, research automotive safety glass processing technology for automotive glass production. Studies have shown that, using infrared radiation heating technology and microwave heating filtration technology allows the radiation energy absorption rate is greater than the glass membrane absorption rate, temperature and relative medial bending the glass substrate temperature must be low, effectively ensure the optical properties of glass to prevent the Low - E film burned, control the temperature of the glass membrane. With the production of automobile safety glass, auto glass analysis detection methods, so as to effectively ensure the qualified production of automotive glass. According to the development of automotive safety glass, analysis of new automobile safety glass production technology, the development of automotive safety glass clear direction. Keywords: Automotive safety glass, Manufacturing Process, Technology汽车安全玻璃生产工艺和加工技术0 引言 伴随大家对行车安全性、燃油经济性及驾驶舒适性要求不停提升，汽车玻璃日益成为购车者关注焦点。市场需求推进了技术发展，并最终成就了汽车玻璃技术革命性进步。太阳光对汽车侵袭通常表现在两个方面：一是贯穿前风窗玻璃直接光线：其二是反向辐射红外线光，这类光线一旦被车辆吸收便难以逃逸。同时，红外线还会对驾驶员舱产生类似温室效应影响。紫外线光能造成诸如皮革、塑料控制台和乙烯树脂仪表板等内饰部件褪色。在日常日晒下，这些部件会慢慢老化、逐步分解，进而造成功效失效。另外，红外线是热量起源地。对于大多数工程环境而言，热量总是起着破坏作用。依据这些基础原理对汽车玻璃技术展开研究。汽车安全玻璃因为含有良好光学性、易成形及稳定耐环境性能使其在汽车上得以广泛应用。现在，中国国民经济继续保持较高增加速度，中国汽车市场将变得活跃多变，展现良好增加势头。对应汽车玻璃行业。虽目前总量不少，但上规模、档次企业屈指可数, 含有一定规模整车配套能力汽车璃企业就更少。因为国产汽车玻璃生产线投资小, 上马轻易, 所以现在汽车玻璃生产能力已经超出了和生产汽车配套需要。不过必需指出, 现在经国际认证上档次汽车玻璃生产厂尚不到10家, 和汽车配套还有很大缺口。所以为适应蓬勃发展中国汽车工业, 兴建和高级轿车配套上规模、上档次汽车玻璃生产线是有宽广前途。1 汽车安全玻璃概况和作用1.1 汽车玻璃概况汽车玻璃是汽车关键组成部分 ,它影响到汽车安全性能 、外观 、车内舒适程度和汽车一些特殊功效。在汽车制造业兴起早期 ,汽车上所使用玻璃为有机玻璃和一般无机玻璃。有机玻璃硬度小 、轻易擦伤 、易老化变形 ,其应用受到很大限制 ,现已淘汰不用。一般无机玻璃强度低 、脆性大 ,碎片有锋利边角 ,安全性能差,逐步被安全性能好夹层玻璃和钢化玻璃所替换。夹层玻璃是在两片或多片无机玻璃间嵌夹透明塑料膜片,经加热 、加压粘合而成复合玻璃制品。夹层玻璃中嵌夹胶片层含有很高弹性和韧性。当夹层玻璃受到撞击时 ,胶片层能吸收部分冲击能而避免玻璃破裂。当撞击很强时 ,玻璃先破裂 ,但会粘结在胶 片层上而不会掉下来。钢化玻璃是一个淬火玻璃制品。将玻璃加热到一定温度 ,然后快速冷,玻璃内就会形成很大均匀分布内应力 ,玻璃强度和热稳定性全部会提升,能经受较大冲击。一般玻璃破裂时,碎块边角锋利,易造成伤人事故。但钢化玻璃破碎后,会碎成细块,而且没有锋利边角,随意触摸全部不会擦破皮肤。因为夹层玻璃和钢化玻璃含有独特优点,所以被称为安全玻璃。世界上很多国家陆续制订了相关法规,要求在全部机动车辆上必需使用安全玻璃。英国 、日本 、中国分别年年实施了这项要求 。在过去几十年里 ,发达国家完全使用安全玻璃,发展中国家逐步增加安全玻璃用量 ,这个基础局面没有发生改变,但相关汽车玻璃研究却一直很活跃。研究内容大致集中在两个方面上,一是提升汽车玻璃安全性能 。二是使汽车玻璃含有新功效。因为钢化玻璃和夹层玻璃含有显著安全特征,世界上很多国家陆续制订了相关法规,要求在汽车上必需使用安全玻璃英国 、日本分别于 、实施了这项要求伴随安全玻璃生产技术不停完善汽车工业 和建筑工业对安全玻璃需求量不停上升 ,在过去几十年里安全玻璃生产有了很大发展 ,部分国家前后成为安全玻璃生产大国。在中国玻璃工业因为起步晚、发展慢、在品种、规格、质量和数量等方面存在很多问题。比如其安全性，因玻璃破碎而造成人员伤亡事故很多。国家于颁布了“ 汽车用安全玻璃国家标准”， 自7月起实施，从即日起汽车风挡玻璃必需使用安全玻璃，这标志着国产汽车玻璃将全方面更新。经过多年努力, 中国已能生产不一样规格安全玻璃产品,基础上可满足汽车工业和建筑工业需求，但现在在技术 、设备 、产品质量等方面。同优异国家相比还有较大差距 。80年代以后,从国外引进了部分比较优异生产线,所以能够生产可供汽车用优质安全玻璃,缩短了和优异国家间差距 。1.2 汽车安全玻璃作用汽车玻璃是汽车脸面,一辆汽车看起来光亮如新,汽车玻璃起着举足轻重作用。同时,性能优良汽车玻璃对汽车乘坐舒适性 、安全性也起着至关关键作用。现代汽车尤其是轿车对玻璃要求可谓精益求精。制造汽车玻璃时,需加入部分特殊化学成份,以确保汽车玻璃安全性和清楚度。当汽车发生交通事故时,这种汽车玻璃不是破碎成一块一块玻璃碴,而是裂成一个网状形,相互还粘连在一起这么可使驾驶员避免被飞溅玻璃所击伤。汽车玻璃还能够预防眼睛眩目。当阳光直接照射到汽车玻璃上时,这种汽车玻璃能自动加深颜色,变为有色玻璃 ,滤去强光,保护眼睛。比如,古铜色车窗玻璃 ,因为在玻璃上有淡淡古铜色,使车窗玻璃富有高级感。除古铜色车窗玻璃之外,还有蓝色车窗玻璃等等。夜晚会车时汽车玻璃还能使对面强烈大灯灯光变成柔和灯光。有汽车玻璃在白天还能自动改变车内亮度,所以使人眼感受到最好舒适亮度环境。在一些高级桥车上,采取热反射式车窗玻璃 ,还能够预防日光中热线进入车厢里。进入冬天时,汽车前面 、左右玻璃不需用暖风去吹或用手擦拭除去雾气,它本身能自动除霜,避免雾气在上面凝结。在高速飞驰汽车上,车窗玻璃能使大家感觉不到车辆飞速行驶,避免头晕或精神担心,使大家能尽情欣赏窗外风景。除此之外,有汽车玻璃还含有防弹和减轻车身质量等作用。防弹作用不用多说,在部分首脑车上应用较广。而在车篷顶上安装一块玻璃,不仅增加了车内亮度,而且降低了车身质量。1.3 目标和意义车用安全玻璃是汽车车身关键用材之一，在较长一段时间， 还不可能用其它材料来替换。而且伴随汽车工业，尤其是轿车工业发展，安全玻璃平均使用面积有不停增加趋势。70年代平均每辆汽车用量为2.2m，80年代为2.4m,90年代为2.8m,代为3.4m，代为3.9m2。和此同时，安全玻璃占车自重比重由1980年2.7增加到现在 3.5以后还保持不停增加趋势。美国就曾设计了一个概念车，玻璃几乎占整个车身二分之一。1994年北京汽车展上，日产汽车企业展出了一辆全玻璃顶篷新概念车。现代汽车对安全玻璃有以下4个方面要求：1）安全性能。包含：抗冲击性、耐磨性、抗穿透性、耐热性、 人头模型冲击、透光度、光畸变、副像偏离、耐辐射性及耐湿性等； 2） 外形美观。3） 节能。指轻量化， 以达成降低油耗或降低空调费用；4） 附加多种特有优异功效以追求舒适方便汽车生活。伴随中国汽车工业发展，安全玻璃生产配套发展较快。但在配套过程中，也存在很多问题。关键是在质量上不能完全达成国外优异标准要求，尤其是中国轿车用玻璃，不管在外观质量、光学性能、机械强度，还是在耐环境稳定性等方面，全部存在一定差距。品种少、生产能耗高、生产过程机械自动化程度低及成品率低等也造成成本高、价格贵。现在，有些汽车厂尤其是轿车厂每十二个月不得不花费大量外汇从国外进口安全玻璃。根据中国汽车行业计划要求，从现在到汽车工业将是一个高速发展阶段，为达成计划纲领，开展国产安全玻璃研究和发展是十分必需。2 汽车安全玻璃分类及应用 汽车安全玻璃加工工艺分类有钢化玻璃、区域钢化玻璃、夹层玻璃、中空安全玻璃、塑玻复合材料工艺共5类。以通常轿车为例，汽车最前部前风窗玻璃通常采取夹层玻璃，其它玻璃通常全部采取钢化玻璃。2.1 汽车安全玻璃种类 1）安全玻璃：由无机材料或无机复合材料所组成产品，当其受到撞击时，不管其是否损坏，和一般玻璃比较能降低对人体伤害可能性。2）夹层玻璃：夹层玻璃是两层或两层以上玻璃经过胶合而成加工型玻璃。它通常分为平夹层玻璃和弯夹层玻璃两种。现在，广泛应用于汽车上通常是弯夹层玻璃，少部分车窗玻璃是平夹层玻璃。3）钢化玻璃：钢化玻璃是将玻璃加热到靠近软化温度时进行骤冷淬火而成玻璃制品。因为钢化玻璃表面压应力和内部张应力达成一致或基础平衡，所以钢化玻璃含有较强抗冲击性和很好热稳定性。钢化玻璃通常分为全钢化玻璃和区域钢化玻璃两种，前者适用和汽车边窗、后挡和建筑上，后者适适用于一般轿车、大客、面包车、载重车前挡风，它强度高，但破碎后呈粉碎状。4） 中空玻璃：（在夹层和钢化玻璃基础上衍生其它类型汽车玻璃）是指夹在在两层钢化玻璃中间，它是一个隔热、隔音新产品，假如用镀膜玻璃中空，则可取得冬暖夏凉最好效果。它可用于汽车边窗、各类建筑、食品厨、冷柜和需创建空调和隔音地方。5） 防弹玻璃：（在夹层和钢化玻璃基础上衍生其它类型汽车玻璃）是指两层以上玻璃（或钢化玻璃）经过夹层而取得一个含有防子弹穿透功效专用玻璃。防弹玻璃是夹层玻璃开发使用延伸，它可用于各类交通工具、金融机构和储存珍贵物品建筑等。22汽车安全玻璃应用通常钢化玻璃关键应用在轿车侧挡风玻璃，但高级轿车上往往安装多层夹层玻璃或防弹玻璃，设计人员期望在一般轿车侧窗上也装上高强度玻璃，这种玻璃和风挡玻璃一样坚固，不易砸破。如在夹层玻璃种设置警报驱动装置，一旦玻璃遭到破坏，可立即发出报警信号。因汽车朝着轻量化方向发展，在汽车上将会更多地采取轻质高强度材料，如采取玻璃纤维增强塑料其密度为钢14，弹性模量为钢15，但强度是钢2倍，如一汽大众奥迪A6、波音飞机777就采取这种夹层玻璃。伴随电子科技发展，电子显示信息技术将在汽车风挡玻璃上得到应用。使用电子技术可使汽车安全性能大大提升，引人注目标是ESP（E安全）系统，这种电子轨迹修正系统能够在车辆转弯时，在千分之几秒时间内把调整指令传送到每个车轮，它还能够经过车载计算机和电话联络自动进行报警呼叫，这种技术可使因车祸造成死亡人数在内降低50%。还有大量安全设备也立即出现，如车速和车距调整装置，可把测量系统信息显示在挡风玻璃上，使驾驶员愈加方便：后摄像系统可显示车后情况，不会再转弯和倒车时产生视线死角：新型“虚拟安全带”立即问世欧美各大汽车制造厂商正联手实施“E-安全”计划，在未来5年内将研制成功。3 汽车安全玻璃生产工艺3.1汽车安全玻璃材料 关键有：汽车用浮法玻璃，PVB（聚乙烯醇缩丁醛）胶片、银浆、油墨；辅助材料有：舌片、底座、支架、托架、包边条等。3.2钢化玻璃生产工艺 钢化原理是将玻璃加热到靠近软化温度（这时处于粘性流动状态）这个温度范围我们称为钢化温度范围（620-640），保温一定时间，然后骤冷而成，下面叙述钢化玻璃在加热和骤冷过程中温度改变形成过程。1) 开始加热阶段：玻璃片由室温进入钢化炉加热，因为玻璃是热不良导体，所以此时内层温度低，外层温度高，外层开始膨胀，内层未膨胀，所以此时外层膨胀受到内层抑制表面产生了临时压应力，中心层为张应力，因为玻璃抗压缩度高，所以即使快速加热，玻璃片也不破碎。2) 继续加热阶段： 玻璃继续加热，玻璃内外层温差缩小等内外层全部达成钢化温度时板内等应力。3) 开始骤冷阶段（在开始吹风前1.5-2秒）玻璃片由钢化炉进入风栅吹风，表面层温度下降低于中心温度，表面开始收缩。而中心层没有收缩，所以表面层收缩受到中心层抑制，使表面层受到临时张应力，中心层形成压应力。4) 继续骤冷阶段：玻璃内外层深入骤冷，玻璃表面层已硬化（温度已降到500以下），停止收缩，这时内层也开始冷却、收缩，而硬化了表面层抑制了内层收缩，结果使表面层产生了压应力，而在内层形成了张应力。5) 继续骤冷（12秒）玻璃内外层温度全部深入降低，内层玻璃在此时降到500左右，收缩加速，在这个阶段外层压应力，内层张应力已基础形成，不过中心层还比较软，还未完全脱离粘性流动状态，所以这不是最终应力状态。6) 钢化完成 （20秒内）这个阶段内外层玻璃全部完全钢化，内外层温度缩小，钢化玻璃最终应力形成，即表面为压应力，内层为张应力。玻璃钢化分为热钢化（即物理钢化）和化学钢化。优质玻璃原片切裁掰边磨边加热打印商标干燥洗涤压模成型风栅冷却检验成品32.1 玻璃热钢化图3.1 玻璃热钢化简工艺过程玻璃热钢化按生产过程中输送方法不一样可分为垂直钢化法和水平钢化法两大类：按冷却介质来分可分为风冷法、液体淬冷法和冷却板接触冷却法。垂直钢化法在20世纪90年代早期较为普遍，但因为质量差、效率低、批量小等缺点已逐步被中国各大企业淘汰。在实际生产中，风冷法应用较多，图3.1为玻璃热钢化简工艺过程。3.2.2 垂直吊挂钢化法垂直吊挂钢化法是较为“古老”方法，因为玻璃在输送、加热及风冷时全部是竖直吊挂着而得名。其基础操作过程是，玻璃板用金属夹具挂起来，用悬挂小车将玻璃送入立式加热炉中加热到要求温度立即间，出炉后移至冷却风栅间吹风急冷使玻璃钢化。若生产弯钢玻璃，玻璃出炉后要推到设置在加热炉和冷却风栅之间凹凸压模间，压弯成型，再吹风冷却。该法缺点较多，生产效率低，产品质量差，能耗高，产品规格小，生产弯钢化玻璃有回弹现象，优点是设备简单，操作灵活。现在中国还有不少厂家采取这种方法生产钢化。3.2.3 水平钢化法 水平钢化法有两种。一是美国匹兹堡企业和帕尔玛企业在80年代相继研制成功气垫水平连续钢化法。该法特点是，在生产过程中，玻璃用气垫水平输送，可生产平面钢化玻璃，亦可生产弯钢化玻璃。在90年代作了技术改善后，可生产薄型钢化玻璃，薄玻璃不会被拉长变形而造成局部光学畸变，钢化玻璃光学质量较高。气垫法优点是生产能力大，成品率高，产品质量好，产品规格大。另一个水平钢化法是水平辊道输送钢化法。在生产过程中，玻璃由水平石英陶瓷辊支承，水平送到加热炉中，加热到靠近软化温度，再送入淬冷区淬冷。水平辊道钢化法也能够生产弯钢化玻璃，使玻璃弯曲方法关键有水平自重弯曲法和模压法。该法特点是生产效率较高，玻璃厚度范围大，产品尺寸大，产品质量好。3.2.4 区域钢化法 钢化玻璃内部存在较大应力，很多原因全部会引发钢化玻璃在瞬间炸裂或“自爆”。钢化玻璃一旦炸裂即碎成均匀小块，小块轮廓清楚可见，但通常连结在一起，玻璃上便会充满细密裂纹而失透。若是风挡玻璃炸裂失透，司机视线便会被挡住，在汽车高速行驶情况下，这种情形就显得很危险。利用区域钢化技术可在风挡驾驶员主视区和周围区域分别形成不一样钢化程度，主视区钢化程度较低，碎片较大，玻璃破碎后仍能保持一定透视程度。玻璃区域钢化可采取两种方法实现，一是对玻璃不均匀加热，然后均匀冷却；二是对玻璃均匀加热，然后不均匀冷却。第一个方法做法是，在热处理前，将粒度在300目以下煅烧过天然硅藻土粉末和松油调和成胶状，用丝网印刷方法将胶状物均匀涂布在玻璃主视区两面，送入加热炉内加热即可实现不均匀加热。现在还未见到中国有采取该法生产区域钢化玻璃报道。第二种方法比较轻易实现，合适排布冷却风栅上风嘴排布疏密不均，或在风嘴和玻璃间一定部位设置铁丝网，就能够使玻璃不均匀冷却从而使玻璃区域钢化。3.2.5 玻璃化学钢化 玻璃化学钢化是经过改变玻璃表面成份，使玻璃表面产生压应力从而使玻璃强化方法。化学钢化方法关键有表面脱碱法、在玻璃表面涂覆膨胀系数小玻璃方法和碱金属离子交换法等。通常所说化学钢化通常就是指用碱金属离子交换技术所进行强化处理。碱金属离子交换法分高温型和低温型两种。高温型离子交换法因为处理温度太高，所用锂盐是碱金属盐类中最贵，生产成本会所以居高不下，所以这种方法实用意义不大。低温型离子交换法这种方法处理温度低，钾盐起源广泛，而且价格比锂盐低，所以是一个比较经济方法，在实际生产中应用比较普遍。但这种方法也有缺点，制品压应力层比较薄，只有60m左右；耐磨性差，表面划伤后强度轻易降低；长久使用会出现应力减退和玻璃表面“发霉”现象；破碎后，碎片较大，且有锐利边角；另一个缺点是盐浴处理时间较长，通常需要数小时至十小时。化学钢化法有很多优点，如设备简单，操作轻易，成品率高，批量生产时产品质量稳定，能够钢化大面积、或曲面、或不能用热钢化处理玻璃制品。玻璃厚度基础不受限制，对厚度小至0.1mm制品也完全有效。处理过程中不会出现制品自爆现象，产品平整度和透光度和玻璃原片相同，光学性能不受影响，不会软化弯翘变形，能够进行切割或作弯曲处理等。因为含有以上部分独特优点，化学钢化玻璃含有多方面用途。在汽车工业中，化学钢化玻璃通常不单独使用，而是作为玻璃原片生产夹层玻璃。3.3 夹层玻璃生产3.3.1夹层玻璃生产方法有两种:一是胶片法，二是灌浆法。灌浆法生产夹层玻璃质量往往不如胶片法生产夹层玻璃，应用多限于高级建筑，所以通常采取胶片法。胶片法是将聚乙烯醇缩丁醛(PVB)胶片夹在两片或多片玻璃之间，加热并加压使胶片和玻璃牢靠地粘合在一起，成为透明复合玻璃方法。PVB和玻璃含有良好粘接性，膜层透光率达成90以上，PVB含有良好抗穿透及抗冲击性能。现在，中国PVB材料质量不够稳定，汽车夹层玻璃PVB基础上为进口。以通常轿车前挡风玻璃为例，两层平板玻璃厚度为2.0mm，中间PVB胶片厚度为0.76mm。黑色印边则经过网版由印刷机印刷（材料为进口油墨）高温烧结在玻璃表面。玻璃原片可用浮法玻璃、热钢化玻璃和化学钢化玻璃，产品有平夹层玻璃和弯夹层玻璃两大类。平夹层玻璃生产工序较少，弯夹层工序较多。现生产单位以弯夹层玻璃生产工艺为例工艺步骤是：图3.2弯夹层玻璃生产工艺步骤3.3.2弯夹层玻璃生产工艺概述：1）切大片：原片玻璃必需先开成毛坯，毛坯玻璃通常比实际规格大30-50mm，以利于四面掰边。毛坯切割时要注意玻璃淋子方向，确保两片玻璃全部是竖淋子方向，才能确保驾驶员视觉失真少，也不易疲惫。因为浮法玻璃两个面是不一样，在生产过程中一面和锡槽中锡接触，一面和氨气接触我们通常称为锡面和空气面。玻璃空气面和PVB粘接力要比锡面和PVB粘结力强，所以在生产中外片空气面朝内，内片空气面朝外叠合。这么才能确保两个空气面和PVB接触。2）切割：因为弯夹层玻璃是由内外两层玻璃一起弯曲成型，所以玻璃内片通常要比外片在长度上短，短多少，取决于玻璃曲率，球面大小。不管是数控切割还是样板切割全部要区分玻璃大小片，配成对后才能进入烘弯程序。在切割时还得正确使用切割油控制切割压力和吃刀深度。使用切割油是预防掰边困难，因为空气中水分渗透刀口和空气隔绝。为确保切割质量（没有爆边玻璃屑或缺口，刀口透明、连续、均匀）就必需控制切割压力不能过大和过小（视切割产品厚度而定），同时刀轮力度大小和选择刀轮角度大小也相关，通常2m2m玻璃用a=136刀轮，4m/4m用a=150。夹层2m/m玻璃切割压力通常在0.18-0.2MPA之间。吃刀深度太深会使玻璃破碎，太浅会切不开玻璃。3）磨边 目标是除快口、不割手，也除去部分细小裂纹，通常夹层玻璃只需倒边，伴随工艺要求越来越高，很多裸露边玻璃出现，夹层玻璃也开始采取精磨边。3）洗涤干燥 玻璃在磨边后要消除其表面灰尘、油污、杂质，确保最好粘着力。洗涤是夹层工艺透明度和成品率控制关键步骤。4）喷粉 为预防两片玻璃叠合层，在烘干过程中粘片，通常在玻璃表面喷一层薄薄粉，通常使用直径为0.8微米二氧化硅。5）烘弯 烘弯过程决定玻璃最终形状，是夹层玻璃生产关键工序。烘弯是用弯模热弯成多种形状并经退火而成夹层玻璃半成品。6）清粉 在玻璃和PVB合片时，必需将喷在玻璃两面粉清除，包含玻璃边部，这么才不会产生气泡和麻点状玻璃。7）PVB拉膜 将PVB均匀加热，同时拉伸成扇形，然后均匀冷却将PVB弯形“冻结”成永久弯形。8）调湿 PVB含水率对夹层玻璃性能影响很大，含水率越高，它和玻璃间粘接力就越小，反之含水率太低，粘接力较强，其穿透性就越小。9）合片 将需要置入PVB膜玻璃放入合片机上，放入PVB薄膜，放下上下玻璃，并割去多出PVB膜片边料。10)初压 通常采取压辊方法或减压方法。目标：尽可能从呈三明治状积层玻璃和中间膜之间排出空气并密封周围，以预防在高压工序时热媒油或气泡浸入玻璃中去。使玻璃和膜片初步粘合在一起，高压时，各层间不至于有错动现象，使水分不会渗透叠片玻璃内部。11）高压 因为玻璃叠片初压后虽基础胶合，但仍有一部分气体在初压温度下还不可能赶走，胶合牢靠度不强，要使叠片中气泡完全排出和牢靠粘合，应施以较大均匀压力和较高可达成胶片软化所需温度，使其在高压釜内加温加压，以根本排除气体和使玻璃和PVB膜完全粘合，透明。 整个生产过程可分为玻璃预处理、胶片预处理和玻璃胶片合片定型三大工序。在下片玻璃上表面喷一层干燥硅粉是为了预防两片玻璃叠合在一起热弯时，玻璃间发生粘结。玻璃和胶片合片时，要求玻璃和胶片干燥无尘。合片室内亦必需清洁洁净，而且要将其温度控制在20，相对湿度控制在1825。合片后，玻璃要在100150预热炉中预热，并用预压机预压，排除玻璃间气体。最终送入高热釜热压胶合，使玻璃和胶片完全粘合。3.4汽车安全玻璃特征 （1）夹层玻璃特征是含有粘接力好，抗冲击力强，对人员保护性强。通常夹层玻璃能抵御车祸冲击力中27相向阻力。夹层玻璃（又称高抗穿透性夹层玻璃）含有很高强度、韧性，而且抗碰撞能力强、安全性好、透明度高。一旦破碎，内外两层玻璃碎片仍能粘结在PVB膜上。膜片含有较大韧性，在承受撞击时会拱起从而吸收一部分撞击能量，含有一定缓冲作用，其高速冲击强度要高于钢化玻璃。 （2）钢化玻璃特征是含有较高强度，耐高温，破碎时产生碎片颗粒呈蜂窝状，不易伤人。不过在使用汽车前挡玻璃缺点是玻璃破碎后，裂成很小网状碎片，挡住了司机视线，易造成二项事故发生，所以在钢化玻璃基础上发展了区域钢化玻璃，区域钢化玻璃即使有前面所讲优点，不过它主视区强度很低，轻易破碎，所以不是一个十分理想安全玻璃。现在世界发达国家已淘汰了区域钢化玻璃，国家法规要求汽车前挡风玻璃必需采取夹层玻璃，在中国自90年代7月开始到现在为止，汽车前挡玻璃还是区域钢化玻璃和夹层并存。4 汽车安全玻璃加工技术生产后汽车安全玻璃，并不是直接检验成品就能够了，还必需满足对其形状要求趋于复杂化 ,同时也满足汽车玻璃功效趋于多样化。下面就介绍红外辐射过滤加热技术和微波加热技术在汽车玻璃加工中应用。4.1红外辐射过滤加热技术热反射汽车玻璃因为安全性高 ,而且含有特殊功效 ,使其在汽车上得到广泛应用。热反射汽车玻璃关键在夹层弯钢化玻璃夹层面上镀制 Low - E膜。Low - E膜最显著特征是对远红外反射率高 ,对近红外反射率低 ,而对可见光透过率高。当太阳光经过这种玻璃时 ,能反射太阳光谱中红外线 ,可阻隔太阳光中 66%以上产生热效应红外辐射透射到车内 ,大幅降低空调负荷 ，达成节油降耗、 降低排放目标,同时能够使阳光中可见光透过 ,起到采光作用。汽车玻璃热加工成型中玻璃加热是很关键一个过程。汽车玻璃弯曲形状复杂化趋势 ,使得传统玻璃热弯曲技术需要面正确问题是:怎样在得到复杂形状前提下确保玻璃薄膜性能 。多年来汽车玻璃弯钢化技术发展很快 ,能够进行多种复杂形状加工 ,弯曲深度加大 ,弯曲曲率变小 ,同时玻璃弯曲中加热技术适应性也在传统技术上得到很大提升。其中关键之处于于怎样愈加好确保玻璃适宜弯曲温度和保护复杂弯曲中膜性能。4.1.1玻璃深弯曲引发相关问题汽车玻璃挡风窗关键加工过程是把两块相同尺寸玻璃经过胶粘剂胶合 ,其中一块表面镀有 Low - E膜 ,且 Low - E膜在两块玻璃夹层之间。玻璃在辐射加热到一定温度后 (580750)置于模具上 ,在自重作用下热玻璃弯曲和模具贴合。弯曲过程中需要继续给玻璃加热 ,使其保持在适宜弯曲温度范围内。复杂弯曲形状往往需要进行模压弯曲或二次弯曲。玻璃加热过程中膜性能也在发生改变 ,Low - E膜中起作用关键为金属银膜 ,而且镀制了其它膜层保护银膜。合适加热温度对玻璃可见光透过率是有益 ,只是因为保护膜在加热中发生氧化,使膜可见光透过率增加。满足汽车玻璃国家标准 ,通常可见光透过率需要达成 75%以上。不过伴随温度连续增加 ,Low - E膜中银层在高温下烧毁 ,光学性能会逐步降低 ,其中可见光透过性下降最为显著。玻璃粘度是伴随温度升高而降低 ,为了得到深弯玻璃 ,需要使玻璃达成很高温度或增加弯曲时间 ,然而这两种方法对膜性能全部是不利。部分厂家经过改善膜性能提升膜层中银抗氧化性,使弯曲中 Low - E膜能够承受更高温度 ,这么不仅使膜成本增加,而且取得效果不是很显著。而从膜层物理性能上进行研究,改善加热技术,则取得了较大成功。后者依据关键原理是在发烧元件辐射光谱和被加热工件吸收光谱匹配性 ,当二者吸收光谱相匹配时,热效率最高,反之则热效率就低。利用膜层和玻璃吸收光谱差异,使辐射波长集中在玻璃吸收范围内,降低对膜层加热效果,在玻璃达成弯曲温度范围时,膜层能在一个相对低温度水平上。成功两种技术为近红外辐射过滤技术和微波加热技术。4.1.2 红外辐射过滤技术电热辐射加热玻璃时有效光谱关键为红外线 ,辐射能量也集中在红外波长周围。红外线按波长可分为近红外 (7004 000 nm)、 中红外 (4 0008 000 nm)和远红外 ( 8 000 nm)。表4.1为不一样温度下红外线辐射能分布 ,由表可见 ,近红外线占很大比率红外线辐射能 ,伴随加热元件温度升高 ,比率会显著增大。表4.1 不一样温度下红外线辐射能分布温度近红外百分比中红外百分比远红外百分比总辐射能w/cm353832.844.722.52.3287157.632.910.59.77109468.724.46.919.4 图4.1 一般透明玻璃和Low-E膜对不一样波长红外线吸收率曲线 图4.1为一般透明玻璃和 Low - E膜对不一样波长红外线吸收率曲线 ,图中可知 , Low - E膜因为其本身性能 ,对近红外吸收率很大,尤其是对波长在 1 000 nm左右红外线吸收能力最强,室温时就能达成20%30%;吸收能力也和温度相关,伴随温度升高而增加。比如在 500时， Low - E膜对波长在 1000nm左右红外线吸收率达 40%60% ,而一般玻璃因为 Si - O和 Si - O - H键作用,对红外波长存在选择吸收性 ,吸收光谱关键是在中红外和远红外区域。 表4.1中伴随发烧元件温度升高 ,辐射能分布逐步向近红外偏移 ,所以采取提升发烧元件温度增加玻璃加热速率方法效果有限 ,反而轻易使膜层过热。所以辐射元件温度通常控制在 800900 范围。 汽车玻璃在辐射条件下加热时 ,大量近红外线穿过玻璃基板 ,抵达玻璃膜层。由表4.1得悉近红外线所含热量在 871 时要大于中红外和远红外之和 ,对膜加热效果很显著。即使能够经过热传导把部分热量传输给玻璃基板 ,不过因为传导率限制 ,传输热量相对于膜吸收热量而言只是很小一部分 ,并不能有效降低膜层温度。在弯曲夹层镀膜时 ,采取辐射加热使玻璃达成软化点时 , 膜层温度能超出玻璃基板 100。而且玻璃弯曲过程需要一定时间 ,玻璃膜要在高温下保持较长时间 ,所以当把玻璃弯曲到所需形状时 ,膜层会因为过热发生扩散和氧化等现象 ,严重破坏膜光学性能。为了在玻璃弯钢化成型过程中最大程度保护膜层光学性能 ,必需使膜温度保持在一个较低范围内。George等提出了一个有效方法 ,经过对辐射能中近红外线进行过滤 ,使辐射到玻璃上关键是波长为4 0008 000 nm红外线 ,波长和玻璃板吸收范围相匹配。针对玻璃基板进行加热 ,便可有效避免膜过热现象 ,而且提升加热速率 ,实现节能。图4.2为红外过滤加热示意图。 图4.2红外过滤加热和微波示意图近红外过滤原理关键有两种:(1)过滤板经过辐射或热传导吸收加热元件热能 ,使本身温度上升 ,再向玻璃辐射能量 ,因为过滤板材质原因 ,辐射波长范围关键集中在中红外和远红外范围内;(2)在一般加热单元表面粘贴或镀制对近红外有很强吸收而对远红外和中红外有较强透射作用膜。在用过滤板对近红外线进行吸收时,过滤效果随材料不一样有很大差距,图中给出了铝硅酸盐玻璃纤维材料过滤板 500900 辐射率分布范围,高温时关键辐射大于 5m红外波,铝硅酸盐玻璃纤维材料过滤板能过滤约 70%近红外,而且对中红外和远红外减弱效果不显著,通常减小量大约为 10%20%。另外一个方法是加热元件本身辐射波长在中红外或 (和 )远红外 ,而不需要经过过滤 ,类似于过滤方法中第 2种方法 ,只是在寻求适宜加热材料有困难。工厂能够依据实际情况进行加热炉改善。因为近红外线大部分被过滤 ,辐射对膜加热效果显著降低 ,温度上升速率较玻璃基板要缓慢。当玻璃达成适宜温度进行弯曲成型时 ,膜温要比玻璃温度低 ,有效预防过热而损坏性能。经过试验验证 ,在确保膜性能前提下 ,红外过滤技术能使玻璃弯曲深度提升 50% ,而且热量没有因加热膜而消耗 ,对过滤板热量采取一定方法回收利用 ,这么用相对少能源就能够维持加热元件正常温度 ,相比传统辐射加热节省能耗可达 30%。因为过滤板对中红外和远红外也有一定过滤作用 ,降低向玻璃辐射能量 ,影响加热速率。依据实际工况 ,经过合适提升加热元件温度来增加总辐射能 ,提升玻璃加热速率,加大产能。假如用红外过滤辐射和全对流加热技术组合加热其效果愈加好。这种方法把玻璃加热分为两步:第 1步为预热 ,其加热采取对流加热技术 ,使玻璃温度快速升高到 400550;第 2步再用红外过滤辐射加热 ,方便正确控制设置炉内温度曲线。对于光学性能要求很高汽车夹层镀膜玻璃 ,红外过滤辐射很适用 ,不仅降低成本 ,相比辐射对流加热而言炉温更易控制 ,操作也要简便。4.2 微波加热技术采取高频微波 (HFM)加热玻璃是另一个预