專利名稱：玻璃焊料焊接、條框封邊的凸面真空玻璃的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及玻璃的加工制造，尤其是制造一種真空玻璃。
背景技術：
真空玻璃是一種最好的節能玻璃產品，可廣泛應用于建筑物門窗、玻璃幕墻、冷藏柜和電冰箱等工農業領域和居民日常生活用品中，是優良的隔熱、隔音和裝飾材料。在真空玻璃的制作過程中，邊緣封接的結構和技術是保證真空玻璃周邊不變形、不產生超標應力、不漏氣和保持鋼化玻璃特性的關鍵技術。現有真空玻璃的主要不足之處在于:一是結構和工藝復雜，不適合于機械化、自動化和批量化生產；二是封邊過程中抽氣困難、需要在玻璃上設置抽氣口，不適合于從玻璃的邊部直接抽氣；三是低溫焊料高溫熔化后易流失，影響密封的可靠性；四是鋼化玻璃不平整密封困難。
發明內容為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種真空玻璃，其包括上玻璃、下玻璃，所述上玻璃和所述下玻璃是凸面玻璃，所述上玻璃和所述下玻璃的焊接面的周邊有封邊條框，所述上玻璃和所述下玻璃的周邊通過低溫焊料焊接在一起，所述低溫焊料為低溫玻璃焊料，所述上玻璃和所述下玻璃之間形成一個封閉的真空層。其中:所述真空玻璃還可以包括一塊中間玻璃，所述中間玻璃夾在所述上玻璃和所述下玻璃之間，所述上玻璃和所述下玻璃分別和所述中間玻璃形成兩個封閉的真空層。所述凸面玻璃的凸面弓高不小于0.1mm,優選為0.1 200mm,進一步優選為I 20mm，用作門窗玻璃時以不突出于門窗框之外為宜。所述凸面玻璃是在熱彎爐或鋼化爐內利用模具通過玻璃自身的重力或外加的壓力由平板玻璃制成的。所述真空層中，當上、下玻璃的平面尺寸較小或者凸面弓高較大、能夠依靠玻璃自身的凸面形狀和強度抵抗大氣壓時，可以不設支撐物；當上、下玻璃不能夠依靠自身的凸面形狀和強度抵抗大氣壓時，應設置少量必要的支撐物，支撐物與玻璃一起共同抵抗大氣壓。所述支撐物由低溫玻璃、金屬、陶瓷、玻璃或塑料制成，優選采用印刷低溫玻璃粉或低溫玻璃焊料制備，所述低溫玻璃粉的熔化溫度為550 750°C，所述低溫玻璃焊料的熔化溫度為350 550°C。所述支撐物印制在一塊玻璃上，或印制在兩塊玻璃上，普通真空玻璃優選印制在一塊玻璃上，鋼化真空玻璃優選印制在兩塊玻璃上。所述支撐物為柱狀，或為條狀；當支撐物印制在一塊玻璃上時，優選為圓柱狀；當支撐物同時印制在兩塊玻璃上時，優選為長條狀，并垂直疊放。所述印刷方式包括模板印刷、絲網印刷和打印機打印等方式；所述印刷方式包括硬板(網)印刷和軟板(網)印刷，所述硬板(網)主要是金屬材料制成的板、網，所述軟板(網)主要是有機材料制成的板、網。所述支撐物在玻璃鋼化前或封邊條框固化前印制時，優選采用軟板(網)印制；所述支撐物在玻璃鋼化后或封邊條框固化后印制時，優選采用硬板(網)印制，硬板(網)印刷可以使支撐物的頂部處于一個平面上，以消除玻璃鋼化變形帶來對玻璃平整度的影響；當所述支撐物在玻璃鋼化前或封邊條框固化前印制時，優選低溫玻璃粉制成；當支撐物在玻璃鋼化后或封邊條框固化后印制時，優選低溫玻璃焊料制成。所述支撐物在玻璃鋼化前或封邊條框固化前印制時，在鋼化后或封邊條框固化后優選進行機械加工，如車削、研磨、拋光或激光雕刻等，使支撐物的頂部處于一個平面上或使其形狀大小整齊劃一，以消除玻璃鋼化變形帶來對玻璃平整度或形狀的影響。所述上玻璃焊接面的周邊至少有一個封邊條框，所述下玻璃焊接面的周邊至少有兩個封邊條框。所述封邊條框通過印刷或噴涂等方式制成，優選采用絲網印刷低溫玻璃粉制成，所述低溫玻璃粉優選為市售的熔融溫度為550 750°C的玻璃釉料；所述封邊條框制備時，可以是一次完成，也可以是多次完成。所述印刷方式是采用絲網印刷或模板印刷或打印機等方法，將低溫玻璃粉印在玻璃上形成凸起于玻璃表面的凸棱。所述下玻璃的封邊條框比所述上玻璃的封邊條框多一個，即所述上玻璃至少含有一個封邊條框，所述下玻璃至少含有兩個封邊條框，所述上玻璃的封邊條框插在所述下玻璃的封邊條框中，所述上、下玻璃的封邊條框相互嵌合在一起，對真空層實行迷宮式密封；所述封邊條框在具有兩個真空層的真空玻璃的中間玻璃的上表面時，與所述下玻璃的相同，在所述中間玻璃的下表面時，與所述上玻璃的相同。所述低溫焊料為低溫玻璃焊料，所述低溫玻璃焊料的封接溫度范圍為350 550 0C，優選為 380 450 °C。所述上玻璃、下玻璃和中間玻璃的材料是普通玻璃、或是鋼化玻璃、或是半鋼化玻璃、或是低輻射玻璃、或是強化玻璃(包括物理強化和化學強化)、或是熱反射玻璃、或是夾絲玻璃、或是壓延玻璃、或是熱熔玻璃，或是以上任兩種或三種玻璃的組合，進一步優選為鋼化或半鋼化玻璃、強化玻璃和低輻射玻璃，更進一步優選為鋼化或半鋼化玻璃與低輻射鋼化或半鋼化玻璃的組合、鋼化或半鋼化玻璃與低輻射強化玻璃的組合、鋼化或半鋼化玻璃與低輻射玻璃的組合。本實用新型的有益效果是:本實用新型發明的真空玻璃的上、下玻璃的周邊含有封邊條框，使得真空玻璃的封邊更簡便，上下封邊條框的相互嵌合保證了玻璃在變形情況下的密封效果，封邊條框與上下玻璃之間具有比低溫焊料更高的結合強度，增大了上下玻璃之間密封面積和氣密層厚度，解決了現有真空玻璃邊緣的密封參差不齊的問題，大大加強了封接的附著力和附著強度，增加了上、下玻璃之間真空層的密封度，提高了真空玻璃的壽命，并可省去制作和密封難度極大的抽氣口，實現了一步法批量化制備真空玻璃和鋼化真空玻璃。封邊條框的引入不僅可以限制低溫焊料溶化后無規則的流動、使封邊整齊好看，而且起到很好的支撐作用，使低溫焊料保持一定的厚度、強化密封效果，可以為低溫玻璃焊料制備的支撐物提供高度空間、防止支撐物被壓扁，還可以消除玻璃鋼化變形對平整度造成的影響，更重要的是其加熱溫度高、與上下玻璃有更可靠的粘結，表面粗糙、與低溫焊料有更牢固的結合，從而提高真空玻璃的氣密性和可靠性。

圖1為本實用新型發明的凸面真空玻璃結構示意圖；圖2為本實用新型發明的具有單支撐物的凸面真空玻璃結構示意圖；圖3為本實用新型發明的具有雙支撐物的凸面真空玻璃結構示意圖；圖中:1.上玻璃，2.下玻璃，3.低溫焊料，4.封邊條框，5.支撐物。
具體實施方式
以下采用實施例和附圖來詳細說明本實用新型的實施方式，借此對本實用新型如何應用技術手段來解決技術問題，并達成技術效果的實現過程能充分理解并據以實施。實施例1:參見圖1，真空玻璃由上下兩塊玻璃組成，其中一塊是低輻射玻璃，其制作方法如下:首先根據所制作真空玻璃的形狀和大小切割所需尺寸的一塊平板玻璃和一塊低輻射玻璃，進行磨邊、倒角、除膜，清洗、干燥后，在上玻璃上利用印刷技術將低溫玻璃粉膏印制成封邊條框，在下玻璃上利用聚酯絲網將低溫玻璃粉膏印制成封邊條框和支撐物，其中上玻璃有兩個封邊條框、下玻璃有三個封邊條框，上玻璃封邊條框的大小介于下玻璃封邊條框之間，上下玻璃合片后，上玻璃的封邊條框能夠嵌合于下玻璃的封邊條框之間；其次將兩塊玻璃裝入模具、放在熱彎爐中，升溫至玻璃軟化的溫度550-750°C，依靠玻璃自身的重力使玻璃向下形成凸面，并隨爐降至室溫或急冷至室溫，使其得到強化；若封邊條框在燒結過程中形狀發生變化，可通過機械加工的方式如車削、研磨等使其平整；再次將下玻璃的封邊條框之間涂滿低溫玻璃焊料，將兩塊玻璃上下對齊疊放在一起，并留有抽氣通道，送入真空封邊爐中；最后進行抽真空和加熱操作，抽真空至0.1Pa以下，加熱至低溫玻璃焊料的熔融溫度以上如400°C，低溫玻璃焊料熔融，上玻璃的封邊條框在重力的作用下嵌入下玻璃的封邊條框之間，熔融的將低溫玻璃焊料兩塊玻璃粘接在一起；停止加熱、隨爐降溫，低溫玻璃焊料將兩塊玻璃氣密性地焊接在一起，打開爐門得到所需的真空玻璃。實施例2:參見圖2，真空玻璃的兩塊玻璃中一塊為低輻射玻璃，另一塊為鋼化玻璃或半鋼化玻璃，其制作方法如下:首先根據所制作真空玻璃的形狀和大小切割所需尺寸的一塊平板玻璃和一塊低輻射玻璃，進行磨邊、倒角、除膜，清洗、干燥后，在兩塊玻璃上利用印刷技術將低溫玻璃粉膏印制成封邊條框，其中上玻璃有一個封邊條框、下玻璃有兩個封邊條框，上玻璃封邊條框的大小介于下玻璃兩個封邊條框之間，上下玻璃合片后，上玻璃的封邊條框能夠嵌合于下玻璃的兩個封邊條框之間；其次將上玻璃裝入模具、放在熱彎爐中，升溫至玻璃軟化的溫度550-750 V，依靠玻璃自身的重力使玻璃向下形成凸面，并隨爐降至室溫或急冷至室溫令其強化，得到具有封邊條框的上玻璃；將下玻璃裝入模具、送入鋼化爐中，在鋼化爐650 750°C的高溫作用下玻璃軟化，依靠施加在上模具上的壓力使玻璃向下依靠上下模具形成凸面，隨即進行風冷鋼化，得到鋼化或半鋼化玻璃；在上或下玻璃上采用低溫玻璃焊料利用張緊的鋼絲網或鋼板網印制支撐物，使支撐物的頂部在一個平面上，以消除玻璃變形對平整度的影響，支撐物為與凸面相適應的圓形或橢圓形點陣排列，可分多次制備，以適應凸面的空間變化；支撐物為圓柱狀，其高度略高于所處真空層的高度；再次將下玻璃的兩個封邊條框之間裝入低溫玻璃焊料，并將兩塊玻璃上下對齊疊放在一起，預留抽氣通道，送入真空封邊爐中，真空封邊爐具有基礎加熱系統和局部加熱系統；最后進行抽真空和加熱操作，先利用基礎加熱系統電熱絲將爐膛的基礎溫度升至300°C后，再抽真空至0.1Pa以下，再利用局部加熱系統如紅外線加熱器將封邊條框處的溫度局部加熱至380°C以上，達到低溫玻璃焊料的熔融溫度，低溫玻璃焊料熔化成液體，上玻璃的封邊條框在重力的作用下嵌入下玻璃的兩個封邊條框之間，熔融的低溫玻璃焊料將兩塊玻璃粘接在一起，同時支撐物軟化或熔融與上下玻璃粘接在一起；停止加熱、隨爐降溫，低溫玻璃焊料將兩塊玻璃氣密性地焊接在一起，支撐物也與上下玻璃燒結成一體，打開爐門得到所需的真空玻璃。實施例3:參見圖3，真空玻璃的兩塊玻璃為鋼化玻璃或半鋼化玻璃，其中一塊還是低輻射玻璃，其制作方法如下:首先根據所制作真空玻璃的形狀和大小切割所需尺寸的一塊平板玻璃和一塊低輻射玻璃，進行磨邊、倒角、除膜，清洗、干燥后，在兩塊玻璃上利用尼龍絲網將低溫玻璃粉膏印制成封邊條框和支撐物，其中上玻璃有一個封邊條框、下玻璃有兩個封邊條框，上玻璃封邊條框的大小介于下玻璃兩個封邊條框之間，上下玻璃合片后，上玻璃的封邊條框能夠嵌合于下玻璃的兩個封邊條框之間；其次將兩塊玻璃分別裝入兩個成型模具內，該成型模具具有上模具和下模具，玻璃夾在上模具和下模具之間，并能施壓使上、下模具閉合，從而使玻璃形成凸面；將裝有玻璃的成型模具放在鋼化爐中，升溫至玻璃軟化的溫度，依靠施加于成型模具上的壓力使成型模具中的玻璃形成凸面，隨即移去上模具并進行風冷鋼化，得到鋼化或半鋼化玻璃；在上下玻璃上采用低溫玻璃焊料利用張緊的鋼絲網或鋼板網印制支撐物，使支撐物的頂部在一個平面上，以消除玻璃變形對平整度的影響，支撐物為最小單元是等邊三角形的點陣排列，支撐物為長條狀，上下玻璃的支撐物互相垂直，上下玻璃合片后支撐物重疊為十字狀形；再次將下玻璃的兩個封邊條框之間裝滿低溫玻璃焊料，并將兩塊玻璃上下對齊疊放在一起且留有一定的抽氣空隙，送入真空封邊爐中；最后進行抽真空和加熱操作，抽真空至0.1Pa以下，升溫至低溫玻璃焊料的熔融溫度以上如380°C，低溫玻璃焊料就會熔化，上玻璃的封邊條框在重力的作用下嵌入下玻璃的封邊條框之間，熔融的低溫玻璃焊料將兩塊玻璃粘接在一起，上下玻璃的支撐物相互接觸、重疊為十字狀形；停止加熱、隨爐降溫，低溫玻璃焊料將兩塊玻璃氣密性地焊接在一起，打開爐門得到所需的真空玻璃。所有上述的首要實施這一知識產權，并沒有設定限制其他形式的實施這種新產品和/或新方法。本領域技術人員將利用這一重要信息，上述內容修改，以實現類似的執行情況。但是，所有修改或改造基于本實用新型新產品屬于保留的權利。
權利要求1.一種真空玻璃，其特征在于包括上玻璃、下玻璃，所述上玻璃和所述下玻璃是凸面玻璃，所述上玻璃和所述下玻璃的焊接面的周邊有封邊條框，所述上玻璃和所述下玻璃的周邊通過低溫焊料焊接在一起，所低溫焊料為低溫玻璃焊料，所述上玻璃和所述下玻璃之間形成一個封閉的真空層。
2.根據權利要求1所述的真空玻璃，其特征在于所述真空玻璃還包括一塊中間玻璃，所述中間玻璃夾在所述上玻璃和所述下玻璃之間，所述上玻璃和所述下玻璃分別和所述中間玻璃形成兩個封閉的真空層。
3.根據權利要求1或2所述的真空玻璃，其特征在于所述凸面玻璃的凸面弓高為I 20mmo
4.根據權利要求1或2所述的真空玻璃，其特征在于所述真空層內有支撐物，所述支撐物有一層或兩層。
5.根據權利要求1所述的真空玻璃，其特征在于所述上玻璃和所述下玻璃至少有一塊是鋼化或半鋼化玻璃。
6.根據權利要求4所述的真空玻璃，其特征在于所述支撐物在玻璃鋼化前或玻璃鋼化后制作。
7.根據權利要求4所述的真空玻璃，其特征在于所述支撐物在固化后進行機械加工。
8.根據權利要求4所述的真空玻璃，其特征在于所述支撐物使用軟網或硬網制作。
9.根據權利要求1所述的真空玻璃，其特征在于所述上玻璃焊接面的周邊至少有一個封邊條框，所述下玻璃焊接面的周邊至少有兩個封邊條框。
10.根據權利要求1所述的真空玻璃，其特征在于所述封邊條框通過印刷或噴涂低溫玻璃粉制備。
專利摘要本實用新型提供了一種真空玻璃其特征是上、下玻璃是凸面玻璃，上、下玻璃的周邊含有封邊條框，在真空封邊爐內利用低溫玻璃焊料將上下玻璃焊接在一起，不僅使得真空玻璃的制作更加簡便，而且上下封邊條框的相互嵌合保證了密封效果；本實用新型提供的真空玻璃不但制作工藝簡單、成本低、生產效率高，而且封接可靠、密封效果好。
文檔編號C03B23/24GK202936303SQ201220569768
公開日2013年5月15日 申請日期2012年10月9日 優先權日2012年10月9日
發明者戴長虹 申請人:青島理工大學