今天,我们继续回归专业技术,谈谈玻璃。
玻璃其实很有意思,尽管伴随着人类已经有4000多年的历史(从古埃及和美索不达米亚的遗迹里,都有玻璃制品的出土),但是人类却经常意识不到它的“存在”。
究其原因,我想因为在大多数情况下,它是以“无色透明”的状态呈现吧,不是经常听人说,“你把我当透明人呀”?
透明人
尽管如此,当这些玻璃“缺失”的时候,你会真真切切的感受到它的“存在”是多么的重要。
比如眼镜,女士包里的化妆镜,还有今天要谈的汽车玻璃,你能想像没有它们,这世界会变成什么样吗?
不清晰的世界
妆容吓人的美女
开车的时候,你也得打个伞
汽车上用到的玻璃挺多,大体可以分前风挡玻璃、后风挡玻璃、车门玻璃、三角窗玻璃、天窗玻璃(内外后视镜里的玻璃今天就不讨论了)。
汽车玻璃
在《你知道汽车玻璃有这么多讲究吗?》与《你注意到后风挡玻璃上的线了吗?》中,小唐老师比较简单的介绍过汽车玻璃的分类,各类型玻璃的特点,常见缺陷等。不是玻璃行业的朋友可以先移步到上面两篇文章熟悉一下。
在这里,我们也简单做个归纳。
归纳
1. 对于玻璃行业,可将玻璃按用途分为建筑级、汽车级与制镜级。其制造难度与精度要求也相对递增。
2. 对于汽车玻璃行业,除了一些高端玻璃,汽车玻璃可分为夹层玻璃与钢化玻璃,除前挡外,车上的其他玻璃都是钢化玻璃。
3. 夹层玻璃制造工艺相对复杂一些,其价格一般是其他所有玻璃的总和。
从制造工艺上来说,不管是夹层玻璃还是钢化玻璃,前端预处理工序大体类似,下面我们来具体看看。
预处理是干嘛的呢?这里小唐老师先给几张图大家感受一下。
仔细观察的话,玻璃其实没那么简单,小结一下,我们有以下几点发现:
a. 玻璃其实不是规则的长方形,是有一定的轮廓的,有些像扇形,但又不完全是
b. 玻璃的四周会有黑边,还有线束、底座什么的附件
c, 从侧面看,玻璃也不是平板一块,是有一定弧度的
看清楚了没?我可是有弧度的!!!
回到之前的问题,预处理的目的其实就是为了将长方形的玻璃“弄”成类似于“扇形”的形状,还有印刷黑边,商标
至于那销魂的“弧度”,则要后续成型工序才会形成。
预处理其实还可以细分,如上图,其中最关键的还是小唐老师用红色虚线强调出来的切磨洗烘部分(这里说明一下,也有公司单独将这一部分叫做预处理)。
1
切大片
目前汽车行业的原片玻璃基本都采用浮法成型工艺。
所谓浮法成型,就是指的玻璃的成型过程是浮在熔化的锡表面上的。
这里面有两个重要的点要说明一下。
锡面:就是玻璃与锡接触的那一面,与空气接触的那一面叫空气面,相比而言,锡面侧玻璃的“平整度”要更好一些。
淋子方向:就是玻璃成型过程中前进的方面,上图中淋子方向就是“左右”方向,这一点在前挡夹层玻璃中尤为重要,涉及到光学影响。
比较下旁边人的大小
浮法出来的玻璃是非常大的(如上图),虽然也会经过切割,但原片玻璃公司为了方便(也会考虑到规格的通用性),常常将较大的玻璃发给汽车玻璃制造商,这个时候就要切大片了。
切大片精度要求要低很多(±5mm),因为后续还会有精确的切割。但是在切割的时候要注意原片玻璃的淋子方面(可通过幻灯片来投影确定)和锡面(可通过锡面仪检测)位置。
2
切磨洗烘
玻璃上片一般采取机械手上片,通过吸盘将玻璃吸到台面上。
机械手及吸盘
这里有几个重要的参数需要注意。
吸盘真空度:如果太小,玻璃容易掉片。
吸盘位置/料架定位:至少保证能吸在玻璃上吧。
锡面方向:有锡面仪可以在线检测。
最后一片玻璃监控:当料架上还有最后一片玻璃的时候,会有传感器识别,防止将料架吸上线。
至于识别原理有很多,但基本都是光学原理。小唐老师在油箱审核时,发现板材上线的时候是通过颜色报警的,故意将料架漆成与片材不一样的颜色,片材用完了,传感器识别到颜色差异,就会报警。
上线之后,就要进行切割工序了。
切割机
切割的关键控制点有:
刀轮更换频次:一般设备会自动记录切割米数,到达规定的米数(如3万米),会提醒进行更换。
这种做法其实也不是很精确,小唐老师见过对刀轮/刀片有效切割长度进行精确监控的,当传感器检测到达该位置,报警或停线。
切割压力/气源压力:该参数是直接影响切割效果的,比较重要,后者一般是在0.5Mpa左右。
切割出油量:边切割,沿着切割轨迹,边有油(煤油)出来的,起到润滑与带走热量的作用。
吸盘真空度:切割时,背面其实有很多小孔来吸紧玻璃的(请仔细观察上图),防止玻璃滑动造成定位不准,真空度一般在0.1MPa左右。
切好之后,玻璃还不会直接掉落,会有“掰”边的环节。这里两大设备厂商(百超与坂东)的设计理念就有差异了,一家是切掰一体,一家是切掰分开。
刚切割完的玻璃边缘是不平整的,需要磨边。
磨边
对于磨边,需要控制的有:
磨轮电机电流/磨边速度:影响磨边效果。
磨轮寿命:与上面刀轮原理类似。
补偿功能:可以想象,磨轮在磨的过程是有损耗的,一段时间需要进行进行补偿,好的设备有自动补偿功能。
冷却水流量:磨边其实是个摩擦过程,会生热,会有水进行冷却,需关注冷却水流量与配套的过滤装置
切磨之后,一定有很多杂志,粉尘,这时候该去洗洗啦!
清洗工序
清洗工序需控制:
洗涤水压:一般至少大于0.1MPa。
水温:第一道要用,一般在40℃以上。
洗涤速度:平衡产能与清洗效果。
电导率:评价洗得干不干净,可参考小唐老师早期文章《原来洗澡这事也拼爹?》。
毛刷间隙:需根据不同玻璃规格调整.
清洗后就是烘干了,烘干过程相对简单,可参考《怎么测量零件表面实际温度?》
对于以上工序的质量,有厂商正在尝试在线测试设备,可对爆边、污迹、尺寸偏差(±0.5mm)等缺陷进行在线测量。
3
印刷
丝网印刷设备
印刷的对象有三个:黑边、加热线、商标。要控制的点有:
油墨:油墨静置时间(静置时间一般大于30min,不超过24小时)、有效期、油墨配比、油墨粘度(一般用搅拌法,DIN 4杯用得不多)、搅拌时间等
丝网:丝网的制作工艺有些类似胶片的曝光原理,限于篇幅,就不一一介绍了,一般有丝网架进行存放
印刷过程:定位压力、回墨压力、印刷压力、网版与玻璃间距、玻璃定位位置、印刷室环境(温湿度、清洁度)、印刷速度、回墨速度、湿膜厚度、黑边透光率等
和师父一起进印刷室/合片室
刮刀/回墨力:对刮刀/回墨力的维护保养与测试,小唐老师也是非常关注的,一般要求有直度仪。
印刷好之后,再经过烘干,预处理工序就完成了!
PS:抱歉有很多工艺参数因为保密的原因,就不分享给各位了。
是不是还在惦记上面美妙的“弧度”?不急,明天小唐老师告诉你这些美妙的弧度是怎么练成的。
以上就是今天的全部内容,欢迎各位玻璃行业的专家批评指正,有问题的朋友也可以长按下面二维码关注我们,给小唐老师留言。