الصعوبات في عملية الانحناء الحراري للزجاج المنحني

الصعوبات في عملية الانحناء الحراري للزجاج المنحني

مع التطور السريع في مجالات مثل الإلكترونيات الاستهلاكية، ومركبات القيادة الذكية للسيارات، والمنازل الذكية،الزجاج المنحنيأصبحت مكونا أساسيا للعديد من المنتجات الراقية بسبب مظهرها السلس، والأداء البصري الممتاز، والقدرات الوقائية المتميزة.كفئة تشكيل النواة للزجاج المنحنيالزجاج الملتوي الحراري لديه عملية إنتاج تحدد نضجها بشكل مباشر نوعية منتجاتها ومستواها.زجاجإلىزجاج متحرك حرارةالتي تلبي متطلبات الأسطح المنحنية المعقدة ، وتشمل عملية التشكيل بأكملها تحديات تقنية في أبعاد متعددة مثل خصائص المواد ودقة التحكم في درجة الحرارة ،وتصميم القالبأصبحت هذه الصعوبات أيضاً عوامل رئيسية تقيد الإنتاج على نطاق واسع وعلى مستوى عال في هذه الصناعة.

1تحديات العملية الأساسية الناجمة عن خصائص مواد الزجاج

الخصائص الفيزيائية والكيميائيةزجاجيعد الزجاج الملتوي الحراري المستخدم بشكل شائع زجاجًا عالي الألومنيوم والسيليكون أو زجاج الصودا والجير.على الرغم من أن هذا النوع من الزجاج لديه قوة عالية ومرور الضوء، فإنه عرضة لعيوب مختلفة أثناء عملية الانحناء الحراري عالية درجة الحرارة. أولاً ، هناك مسألة مطابقة معامل التوسع الحراري للزجاج.هناك اختلافات طفيفة في معامل التوسع الحراري للصفائح الزجاجية الأصلية من دفعات مختلفة. يتطلب التشكيل التنحني الحراري تسخين الزجاج إلى نقطة ترطيبه (عادة في نطاق 600 °C-750 °C). إذا كان معدل التسخين غير متساو أو درجة الحرارة تتقلب بشكل كبير ، فإن الزجاج يجب أن يكون متسخًا.سيتم إنشاء ضغط داخلي داخل الزجاج بسبب درجات مختلفة من التوسع الحراري والانكماشبعد التبريد، قد تحدث مشاكل مثل التشوه أو الشقوق أو حتى الانفجار العفوي.
من أجلالزجاج المنحني، يختلف تصميم نصف قطر سطحها المنحني و انحناءها اختلافًا كبيرًا. بعضها سطح منحني واحد ، وبعضها سطح منحني مزدوج ، وبعضها حتى سطح منحني ثلاثي الأبعاد.هذا يضع متطلبات عالية للغاية على مرونة الزجاج. تشكيلزجاج متحرك حرارةيتضمن أساسا التشوه البلاستيكي للزجاج في الحالة المرنة. ومع ذلك، الزجاج هو مادة هشة.إذا كان التوتر المحلي مرتفعًا جدًا أو درجة التمدد تتجاوز الحد الأقصى للموادخاصة بالنسبة للزجاج الملتوي المزدوج الحرارةتركيز الإجهاد في حواف ومناطق الانتقال من السطح المنحني أكثر وضوحاعندما لا يتم السيطرة على معايير العملية بشكل صحيح، فإن معدل الغلة سوف ينخفض بشكل كبير.نظافة سطح ورقة الزجاج الأصلية تؤثر أيضا على تأثير الانحناء الحراري• تتفاعل الروائح الدقيقة والبقع الزيتية على سطح الصفحة الأصلية مع الزجاج عند درجات الحرارة العالية، وتشكل عيوب مثل الحفر والفقاعات،التي تؤثر بشكل خطير على مظهر وأداءالزجاج المنحني.

2العيوب التي تسببها عدم كفاية دقة أنظمة التحكم في درجة الحرارة

التحكم في درجة الحرارة هو حلقة أساسية في زجاج متحرك حرارةعملية التشكيل وواحدة من أصعب التحديات التقنية للتغلب عليها. يمر التشكيل الحراري للزجاج المنحني من خلال مراحل متعددة بما في ذلك التسخين المسبق والتدفئة ،الحفاظ على الحرارة، تشكيل، وتبريد. كل مرحلة لديها متطلبات صارمة على نطاق درجة الحرارة ومعدل التسخين / التبريد. حاليا معظم معدات الانحناء الحراري تبني نظام التحكم في درجة الحرارة المتكاملة،من الصعب تحقيق تحكم دقيق في درجة الحرارة للمناطق المختلفة من القالبومع ذلك، فإن أجزاء مختلفة منالزجاج المنحني(مثل قوس أعلى، حافة قوس، ومنطقة الانتقال المسطحة) تتطلب كميات مختلفة من الحرارة خلال عملية التشكيل.درجات ترطيب أجزاء مختلفة من الزجاج ستكون غير متسقة، مما يؤدي إلى مشاكل مثل انحراف نصف قطر السطح المنحني وعدم مساواة سمك الجدار بعد التشكيل.
أخذ 3Dالزجاج المنحنيعلى سبيل المثال ، تحتاج حوافها إلى الانحناء إلى زاوية قريبة من 90 درجة ، وتتطلب هذه المنطقة درجة حرارة أعلى لضمان ترطيب الزجاج بالكامل.إذا كانت درجة الحرارة في المنطقة المسطحة الوسطى مرتفعة جداً، فإنه عرضة للانهيار بسبب التلويح الزائد. إذا كان دقة نظام التحكم في درجة الحرارة يمكن أن تصل فقط إلى ± 5 درجة مئوية ، فإنه لن يكون قادرا على تلبية متطلبات تشكيل الأسطح المنحنية المعقدة ،وسيكون من الصعب التحكم في التسامح الأبعاد للمنتج النهائي داخل المعيار الصناعي من ± 0.05ملم. في نفس الوقت، والتحكم في السرعة خلال مرحلة التبريد أمر حاسم أيضا. التبريد السريع سوف تولد ضغط حراري هائل داخلزجاج متحرك حرارةمما يؤدي إلى تشقوق صغيرة في الزجاجإن التبريد البطيء للغاية يقلل من كفاءة الإنتاج وقد يسبب تبلور الزجاج بسبب تعرضه لدرجات حرارة عالية لفترة طويلة، والذي يؤثر على المرور الضوئي وقوة الزجاج. بالإضافة إلى ذلك ، فإن استقرار نظام التحكم في درجة الحرارة هو أيضا من أهمية كبيرة.إذا حدث تحرك في درجة الحرارة بعد تشغيل المعدات لفترة طويلة، نوعية تشكيلالزجاج المنحنيفي نفس المجموعة ستكون غير متساوية، مما يضع ضغطا كبيرا على فحص الجودة والفحص اللاحق.

3. الحواجز التقنية في تصميم القالب والقدرة على التكيف

القالب هو ناقل رئيسي لتشكيل زجاج متحرك حرارةإن عقلانية تصميمه و قابلية تكييف مادة التشكيل لها تأثير مباشر على تأثير التشكيل النهائيالزجاج المنحنيفي المقام الأول، من حيث اختيار مواد القالب،يجب أن يعمل القالب بشكل متكرر في بيئة ذات درجة حرارة عالية وضغط مرتفعلا يجب أن يكون لها فقط مقاومة ممتازة لدرجات الحرارة العالية ومقاومة للارتداء ولكن أيضا ضمان انخفاض الالتصاق مع الزجاج.القوالب الجرافيت لديها موصلات حرارية جيدة ومقاومة درجات حرارة عالية ولكن صلابة منخفضةبعد الاستخدام الطويل الأمد، فهي عرضة للانحلال والتشوه، مما يؤدي إلى انخفاض في دقة الأبعادالزجاج المنحنيالأشكال السيراميكية الجديدة، على الرغم من أن لها صلابة عالية ومقاومة ارتداء قوية، لديها موصلة حرارية ضعيفة، مما يؤثر على تسخين الزجاج بشكل موحد.تكلفتها العالية تجعلها صعبة في الترويج على نطاق واسع.
ثانيا، من حيث تصميم هيكل القالب، شكل السطح المنحنيالزجاج المنحنييجب أن تتطابق تجويف القالب تمامًا مع معايير السطح المنحني للمنتج ، بما في ذلك نصف قطر الانحناء وارتفاع القوس وزاوية الافتتاح.أي خطأ تصميم طفيف سوف يسببزجاج متحرك حرارةفي نفس الوقت ، تصميم هيكل العادم للقالب هو أيضا مهم بشكل خاص. خلال عملية تشكيلزجاج متحرك حرارةإذا لم يكن العادم سلسًا ، فسيتم ضغط الهواء عند درجات الحرارة العالية لتشكيل فقاعات أو ترك حفر على سطح الزجاج ،تدمير مسطحة السطحالزجاج المنحنيوبالإضافة إلى ذلك، فإن طريقة الاتصال بين القالب والزجاج تؤثر أيضا على جودة التشكيل.في حين أن الاتصال الناعم قد يسبب الالتصاق بسبب عدم كفاية مقاومة درجات الحرارة العالية للمادةكيفية تحقيق التوازن بين طريقة الاتصال وتأثير التشكيل هي مشكلة رئيسية في تصميم القالب. للإنتاج الضخم ، يجب أيضًا النظر في عمر الخدمة وتكلفة استبدال القالب.مجموعة من القوالب عالية الدقة مكلفة، وإذا كانت عمر الخدمة قصيرة، فإنه سيزيد بشكل كبير من تكلفة إنتاجزجاج متحرك حرارة.

4دعم أوجه القصور التقنية في تكنولوجيا ما بعد المعالجة

بعدزجاج متحرك حرارة بعد تشكيلها ، لا تصبح منتجًا نهائيًا مباشرة. لا يزال يحتاج إلى الخضوع لسلسلة من إجراءات ما بعد المعالجة مثل الطحن واللمع والتعزيز.كما أصبحت أوجه القصور التقنية الداعمة في تكنولوجيا ما بعد المعالجة عوامل مهمة تقيد تحسين جودة المواد المعدنية.الزجاج المنحني. سطح الزجاج المنحنيسوف يكون هناك خربشات طفيفة وعدم توحيد أثناء عملية الانحناء الحراري ، والتي تتطلب طحن وبرقة لتحسين التشطيب السطحي.الشكل غير المنتظم للسطح المنحني يشكّل تحديات كبيرة للطحن واللمعلا يمكن لمعدات الطحن المسطحة التقليدية التكيف مع الشكل المعقد للسطح المنحني.في حين أن معدات طحن السطح المنحني المتخصصة ليست باهظة الثمن فحسب ، بل لديها أيضًا مشاكل مثل انخفاض كفاءة التلميع وصعوبة التحكم في خشونة السطحإذا لم يكن التلميع في مكانه ، فإن انتقالات الضوءزجاج متحرك حرارةوسوف تتأثر، وسوف لا تلبي أيضا متطلبات المظهر من المجالات الراقية مثل الإلكترونيات الاستهلاكية.
العلاج القوي هو عملية رئيسية لتحسين قوةزجاج متحرك حرارةعن طريق التشديد الكيميائي أو التشديد الفيزيائي ، يتم تشكيل طبقة ضغط ضغط على سطح الزجاج ، والتي يمكن أن تحسن إلى حد كبير مقاومة الصدمة ومقاومة الانحناء للزجاج.مع ذلك، علاج تعزيزالزجاج المنحني في أثناء التشديد الكيميائي، فإن الشكل المنحني للزجاج سيقلل من توحيد تبادل الأيونات.سمك الطبقة المعززة في منطقة حافة القوس غالبا ما تكون أقل من تلك في المنطقة المسطحة، جعل حافة منالزجاج المنحنينقطة ضعيفة في القوة. من ناحية أخرى ، فإن التشديد الفيزيائي عرضة لتشوه السطح المنحني بعد التشديد بسبب التوتر غير المتكافئ على الزجاج المنحني. بالإضافة إلى ذلك ،العلاقة بين إجراءات ما بعد المعالجة من الزجاج الملتوي الحراري أمر حاسم أيضاًإذا لم يتم تنظيف الزجاج بشكل صحيح بعد الطحن ، فإن سائل الطحن المتبقي سيؤثر على تأثير التعزيز. إذا كان الزجاج لديه انحرافات مقاسية بعد التعزيز ، فإن السائل الذي يتبقى من الزجاج سوف يؤثر على تأثير التعزيز.لا يمكن تصحيحه مرتين ويمكن فقط إزالته، والذي يقلل من العائد العام الزجاج المنحني.

5تحديث العمليات التحديات في إطار تطوير الصناعة

مع التحسين المستمر لطلب السوقالزجاج المنحني، عملية تشكيلزجاج متحرك حرارةمن ناحية، يتطلب مجال الإلكترونيات الاستهلاكية متطلبات متزايدة للنحافة والخفة من الزجاج المنحني.لقد انخفضت سمك تدريجيا من 0 الأصلية.7mm إلى 0.3mm أو حتى أنحف. الزجاج الرقيق للغاية أكثر عرضة للتشوه والشقوق أثناء عملية الانحناء الحراري،الذي يضع متطلبات أعلى على استقرار ودقة العمليةمن ناحية أخرىالزجاج المنحنيفي مجال السيارات لديها أحجام أكبر وأسطح منحنية أكثر تعقيدا. على سبيل المثال،الزجاج المنحني ثلاثي الأبعاد المستخدم في الشاشات الكبيرة داخل المركبات لا يحتاج فقط إلى تلبية متطلبات تشكيل الأحجام الكبيرة ولكن يحتاج أيضًا إلى خصائص خاصة مثل مقاومة الأشعة فوق البنفسجية ومكافحة اللمعانهذا يتطلب دمج تقنيات أكثر وظيفية في اختيار الأوراق الأصلية وعملية تشكيل الأوراق زجاج متحرك حرارة.
في الوقت نفسه، وضع مفهوم الإنتاج الأخضر والصالح للبيئة معايير جديدةزجاج متحرك حرارةبعض عوامل الإفراج ومواد التنظيف المستخدمة في العمليات التقليدية لها مخاطر بيئية، لذلك من الضروري تطوير مواد بديلة أكثر ملاءمة للبيئة.هذا قد يؤثر على جودة التشكيل وكفاءة الإنتاج الزجاج المنحنيوبالإضافة إلى ذلك، يتطلب اتجاه الإنتاج الذكي دمجزجاج متحرك حرارةمع تكنولوجيات مثل التفتيش الآلي وتحليل البيانات الضخمة لتحقيق مراقبة في الوقت الحقيقي لعملية الإنتاج وتحسين المعلمات.لم تكتمل معدات وأنظمة معظم الشركات حتى الآن الترقية الذكية، مما يجعل من الصعب تحقيق القدرة على تتبع جودة العملية الكاملة وتكرار العملية.

الاستنتاج

كمنتج تشكيل النواة من الزجاج المنحني، صعوبات العمليةزجاج متحرك حرارة تمر خلال عملية الإنتاج بأكملها من المواد الخام إلى ما بعد المعالجة، وتشمل أبعاد تقنية متعددة مثل المواد والتحكم في درجة الحرارة والقوالب وما بعد المعالجة.مع التطور السريع لمجالات التطبيق في الأسفل، الطلب على السوقالزجاج المنحنيلا تزال تنمو، وتصبح متطلبات جودة المنتج ومستوى العملية أكثر صرامة.فقط من خلال كسر مستمرة من خلال اختناقات تقنية مثل دقة التحكم في درجة الحرارة، تصميم القالب، ودعم ما بعد المعالجة، وتكامل مفاهيم الإنتاج الذكي والخضراء،زجاج متحرك حرارة ويمكن أن تلبي الاحتياجات المتنوعة وذات الجودة العالية من مختلف الصناعاتالزجاج المنحني,و تساعد الصناعة على تحقيق تنمية عالية الجودة.