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对于江西 钢化玻璃与热弯夹 层玻璃炸裂问题的探讨和分析

发布时间: 2018-10-26 15:49:04

新闻来源: 南昌亚晶 玻璃有限公司

对于江西钢化玻璃与热弯夹 层玻璃炸裂问题的探讨和分析

    钢化玻璃 与弯夹层玻璃是安全玻璃的较主要的形式,它被广泛 的应用于建筑门窗幕墙、观光廊道、护栏、各种车用门窗等领域,自爆问题 是钢化安全玻璃与弯夹层安全玻璃应用所面临的一个棘手问题,笔者以下 针对钢化玻璃与弯夹层玻璃的炸裂问题,围绕如何 采取有效的工艺处理进行简单的阐述。
  
  1钢化玻璃 的炸裂主要有以下几个方面的原因
  
  玻璃的边 部和外观质量、产品设计的缺陷、钢化的工艺质量、玻璃在安 装过程中的不当、玻璃油墨 膨胀系数的影响、玻璃中硫 化镍引起的玻璃自爆等相关因素所造成。
  
  1.1玻璃的边 部和外观质量
  
  玻璃的边 部质量差存在炸口、爆边,玻璃表面 深划伤是造成钢化玻璃炸裂的重要因素。玻璃边部 的炸口主要表现为边部出现纵向裂口,玻璃边部 炸口产生的原因主要有两个方面,一方面是 玻璃边部受外力碰撞所产生的炸口,另一方面 是由于玻璃的边部磨边质量差,磨边较轻,玻璃在进行钢化时,玻璃的前端(即出炉端)从出炉到 起弧有较大的温度损失,应力相对集中,容易引起 玻璃边部的微裂和炸口;爆边主要 表现为玻璃边部的内外表面出现贝壳状缺损。
  
  为了防止由于玻璃的边 部和外观质量而引起的钢化玻璃的自爆,较有效的 办法是良好的磨边质量,磨边深度 要超过玻璃厚度的三分之一,对于边部的爆边,进行砂纸打磨,使贝壳状 缺损过渡均匀。另外,玻璃在加工、搬运、安装过程中,对玻璃边 部必须进行适当的保护。再有,尽量避免 玻璃表面与其他坚硬的物体碰撞、摩擦造成深划伤。
  
  1.2产品设计的缺陷
  
  钢化玻璃 产品设计存在缺陷也是造成玻璃自爆炸裂的隐患,产品设计 存在的缺陷主要指的是一些开孔、开洞和挖角的玻璃,开孔或开 口设计太靠近玻璃的边部,或两个孔 和两个开口相离的距离太近,玻璃挖角 或开口部分的拐角过于尖锐,从而引起 玻璃的应力过于集中,极易引起 钢化产品后期使用过程中的炸裂。
  
  为了防止 由于产品设计的不当引起的钢化玻璃的炸裂,在对玻璃上开孔、开洞、挖角部分进行设计时,对于厚度在12mm以下的玻 璃可接受的孔边距为1.5×玻璃厚度;对于厚度在12mm以上的玻 璃可接受的孔边距为2×玻璃厚度;由于玻璃 角部的应力较为集中,孔的边部 距玻璃角部的距离不应小于玻璃厚度的6倍;另外,为了保证 钢化玻璃具有更稳定的性能和强度,实际当中 在对玻璃进行设计时,尽量要放 宽孔间距和孔边距,拐角尽量过渡圆滑,对于这一点,钢化玻璃 的产品图纸设计人员一定在清楚的掌握。
  
  1.3钢化的工艺质量
  
  不合理的 钢化工艺也会造成钢化玻璃产品后期的自爆,由于钢化 工艺不当引起后期玻璃出现自爆的因素主要有:玻璃的钢化程度过高、玻璃的规 格尺寸达到或超出钢化炉的负荷能力。
  
  1.3.1玻璃的钢化程度过高,会增加玻 璃在后期使用过程中自爆的发生
  
  评价钢化 玻璃的钢化程度主要从玻璃破碎后的碎块进行观察。玻璃破碎后,碎块越细 说明玻璃的表面压应力过大,表面压应 力过大的钢化玻璃容易发生自爆,所以对于 钢化玻璃相关标准要求的前提下,要尽量避 免表面压应力过大的玻璃。
  为了避免 玻璃的钢化程度过高,在钢化工艺的控制中,主要针对 玻璃的加热温度和钢化风压进行控制。玻璃的加热温度过高、冷却时的风压过大,会造成玻 璃内部的张应力和玻璃表面层的压应力过大,从而增加 玻璃出现自爆的隐患。所以在实 际的生产当中,必须依据玻璃的厚度、颜色,制定出一 套适合于自身设备的正确工艺参数,并对钢化 时的工艺参数的调整严格进行控制。
  
  1.3.2玻璃的规 格尺寸达到或超出钢化炉的负荷能力
  
  根据笔者 多年的生产经验,如果玻璃 的规格尺寸过大,几乎达到 或超出钢化炉生产能力,这样的玻璃在生产后,自爆的几 率要明显高于正常规格的玻璃。原因主要 在于以下几个方面:玻璃规格 较大引起玻璃整体加热不均匀,玻璃表面 的不同区域存在温差,由于温差 引起钢化后的应力不均;玻璃在风冷淬火时,吹风不均 造成应力分布不均。
  
  为了解决 玻璃规格大钢化后应力分布不均引起的自爆,一方面对 于大规格玻璃的生产,尽量选择 大规格的钢化炉;另一方面 对于几乎达到钢化炉生产能力的大规格玻璃,钢化工艺 控制的难点在于对玻璃的各个部分做到均匀加热,和吹风淬火均匀。所以,在工艺控 制方面也要围绕这两点着手进行控制:首先是均 匀加热的控制,观察炉内 各个区域的温度显示,将炉内各 个区域的温度调节一致,并开启炉 内的加热平衡,适当降低 加热温度并延长加热的时间,上一炉玻 璃出炉后不要急于进下一炉,尽量中间空一炉,待炉温进行恢复;其次是均 匀淬火吹风的控制,检查吹风 孔是否完全通透,特别是风 栅边角这些平常用不到的风栅区域,另外,将上下风 栅的的风压调节一致,观察风栅 各个区域与玻璃的距离是否一致,在玻璃进 行钢化风冷时,尽可能的 加大玻璃在钢化吹风时的摆动距离,并延长钢 化吹风的时间和冷却吹风的时间。
  
  1.4原片玻璃 中夹杂硫化镍
  
  由硫化镍 引起的玻璃自爆,自爆后如果没有散开,我们可以 比较容易在破碎的起点找到一个“8”字形或“蝴蝶斑”碎片图案的特征,会发现在“8”字形的裂 纹相交处有一个较小的黑点存在。
  
  原片玻璃 硫化镍的来源。浮法玻璃 原片中存在硫化镍,主要来自两个方面,一方面是 浮法玻璃生产原料的问题,浮法玻璃 的成分有石英砂(硅砂)、纯碱、芒硝、白云石、长石(钾长石、钠长石)、石灰石、助熔剂、澄清剂、着色剂、碎玻璃等,主要在硅砂、白云石、长石中存 在了微量的镍质成分;另一方面 是由于浮法玻璃生产线的熔窑内钢结构焊接过后遗留下的焊头、焊渣,在浮法玻 璃的生产过程中,这些焊头 与焊渣会产生很多镍化合物,如果玻璃 不进行钢化处理,浮法玻璃 中镍化合物的存在,对玻璃的 外观及性能基本上不产生影响,但玻璃中 硫化镍的存在却是钢化玻璃最大的自爆隐患,极大地影 响钢化玻璃的使用寿命。
硫化镍对 玻璃造成自爆的机理。原片玻璃 中夹杂硫化镍引起的玻璃自爆主要是因为硫化镍与玻璃的膨胀系数存在较大的差别,硫化镍的 晶相转变产生于高温和低温的变化,在玻璃高 温时硫化镍慢慢膨胀,当温度慢慢冷却时,由于含镍 质体与玻璃体膨胀系数具有较大的差别,会造成硫 化镍向外部的张力挤压,硫化镍向 外部张力挤压的力量正是造成玻璃破碎的罪魁祸首。由于浮法 玻璃在生产退火时温度是均匀冷却,硫化镍在 玻璃板心向外部挤压的力量一般情况下不足以对玻璃造成破碎,但在玻璃 钢化的过程中,当玻璃加热到680℃—720℃钢化温度 时快速的到风栅冷却,由于玻璃 加热后两个表面需要高速的冷却,会造成硫 化镍边缘裂纹的扩大,当裂纹扩 大到压应力无法均衡时就会破裂,一部分在 玻璃钢化过程中造成破碎,另一部分 会在使用过程中存在潜在的自爆隐患,在使用过 程中当玻璃的压应力无法均衡硫化镍的张力,就会造成玻璃的自爆。
  
  如何避免 由于硫化镍造成的钢化玻璃自爆。为了避免 由于硫化镍造成的钢化玻璃自爆,在工艺处 理上我们应从两方面入手,一方面浮 法玻璃生产企业可以采取有效的在线硫化镍识别检测技术,尽量避免 硫化镍在玻璃体内的存在,另一方面 玻璃深加工企业在钢化玻璃出厂前,对玻璃进行均质处理,将逐片隔 离且固定好的玻璃垂直或水平放置在均质炉内,然后进行炉内加热,使玻璃表 面的温度达到290±10℃后,恒温保持2个小时,然后进行冷却,从而引爆 夹杂有硫化镍存在自爆隐患的玻璃。对玻璃深 加工企业来说,为了有效 的降低硫化镍引起自爆的几率,我们只能 通过在玻璃钢化完后的均质处理。
  

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