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技术交流
本文就是针对这一新的高标准要求,从实际经验出发,提供了不同种类的汽车玻璃为了有效地改善反射光首选的热成型方式,也根据德国TL一957标准,及生产实践提供了一些生产过程中方便应用的玻璃反射光检测方法,以期与业内及同行商榷。
2炉外成型法
炉外成型顾名思义玻璃的热成型是在加热炉外进行的。总的来说,钢化玻璃炉外成型具有模具结构相对炉内成型简单、模具开发费用低(不需要特殊耐高温材料)、生产时换模时间短、灵活机动性强等特点。
2.1炉外辊道成型
(1)炉外辊道成型的优势
对于单曲面或是曲面不复杂的双曲面车门玻璃,炉外辊道成型有其得天独厚的优势。首先它不需要成型模具,所需的曲率可通过控制设备而精确获得,同时具有精确度高、产品稳定性强、反射光性能优良的特点。
对于炉外成型,有效地解决玻璃出炉后快速自然散热十分关键,因为如果自然散热太多,势必在加热段需要将玻璃加热到更高的温度,这将带来一系列工艺问题,比如玻璃温度越高,辊道对其造成的麻点可能就更加严重;还有可能由于玻璃温度较高,在热态弯曲时,机械运动在玻璃表面留下压印。辊道式炉外成型能较好地克服这些难题,因为它在B站辊压成型后直接在B站得到急冷,完成玻璃钢化.而不是传动到C站再吹风,这就缩短了玻璃从出炉到急冷的时间,确保了钢化性能。同时由于热态下不被传送Nc站,也更好地保证了曲面不受其它因素干扰,一致性更好,如图l所示。
注:A站为上片区,B站为压弯与钢化区,c站为冷却站
图1炉外辊道成型炉示意图
有较高的精度,由于辊道弯曲是由程序控制的,所以只要出炉温度相对稳定,且处于连续生产阶段,所得到的弯曲后的型面波动通常可稳定在0.2lnnl以内。尤其对于单曲浅弯车门玻璃来说,采用辊道成型炉钢化不仅节约了整套模具的制作费用,而且使开发周期大为缩短,量产后换产品也极其灵活。对于双曲浅弯的车门玻璃,根据设备的不同又可分为两种:①更换不同曲率半径的辊道;②程序自动控制。
光学性能优良也成了乍产车门类钢化玻璃的首选。目前,国内、外高档轿7Ii客户要求在装车后通过玻璃反射看物体时,要没有变型。我们从生活的经验中不难体会,玻璃已经弯曲成型了,但要求反射光
连续、没有畸变,这就必须保证玻璃弯曲过渡平顺,任何两段由不同的R值组成的弧,型面变化不能出现拐点,如果有拐点通过光学反射后会看到折光。这里我们用到了两个名词,一个是折光,另一个是反射光缺陷。反射光缺陷是折光的一种,因为透射光缺陷通常也被称之为折光。了解了以上的描述就不难理解为什么辊道式成型有着优良的光学性能,因为只有辊式成型,其弯曲半径才是最有保证的,它是靠输入的程序来控制的,而且玻璃不运动到C站,弯曲后直接钢化吹风、降温定型。因此,辊道式成型如果使用得好,会带来令客户比较满意的光学效果,如图2所示。
图2车门反射光较好的照片
另外边部应力也比较理想,因为其它成型方式女I:IDB02、DB04、ABPI)2及Simplex(注:DB02:IIdeepbendingoven,即落模成型炉;DB04:IVdeepbendingoven,即压模成型炉;APB:Advancedpress
bending炉外压制成型;Simplex:烬外落模成型方式。)玻璃都是在冷环上吹风的,与模具有接触,这就势必在边部吹风不够均匀,导致边部应力集中。虽然业内无数工艺技术人员一直致力于改善
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全国性建材科技期刊——《玻璃》2009年第11期总第218期
汽车玻璃价格边部应力,但也只是改善而已,不能从根本上实现完美。辊道式成型从根本避开了这一难题。因为它没有模具,只要工艺处理得当,边部应力十分理想。可有效地降低玻璃的自爆风险。
(2)炉外辊道成型常见的产品缺陷
没有一种热成型方式是完美的,辊道式成型也一样,在这一节中我们来讨论一下这种方式的缺点。
首先,设想如果在玻璃的整个面上是由3根辊道将其弯曲成型的,那么玻璃上所得到的弧将由4段组成,那将是一个不连续的弯曲曲线,随着辊道的增密,曲线将变得光顺,这个道理只要有简单的几何基础就不难理解,这也就是说成型后玻璃实际上是由几段弧组成的,于是在玻璃的边部就会出现所谓的“直线段”。这是这种成型方式不可避免的缺陷模式,我们只能通过工艺调整使其达到相对最佳而不能从根本上消除。
除了“直线段”这种系统缺陷外,常见的工艺缺陷是成型段造成的压轮印,任何压轮高低不平、在压制成型时压轮不转、或压轮表面损坏都将导致成型后的玻璃有光学缺陷。玻璃温度也与其光学缺陷密切相关。所以生产时一定要确保设备处在最完好的状态。如果能克服产生过程中的这些缺陷,炉外辊道成型方法生产车门玻璃还是比较理想的。
(3)炉外辊道成型适用的产品类别
没有一种钢化炉是只有优点,没有缺点的,也没有一种钢化设备适合生产出各种形状、各个种类的钢化玻璃,包括后挡、车门、三角窗。所以一种炉型有其最适合生产的类型,炉外辊道成型方式最适合生产车门玻璃。后挡由于曲面通常由比较复杂的双曲组成、曲率又是不规则变化的,因此炉外辊
道成型根本无法生产,而三角窗通常尺寸太小,导致一片玻璃只有2.3段弧组成,“直线段”缺陷过于明显。同时小玻璃用这种炉型也不太经济,耗电量太高,效率低。三角窗较适用的炉型我们将在下一节
中讨论。
2.2炉外模具成型
(1)炉外模具成型的优势
炉外模具成型相对炉内模具成型,仍然有较简便的模具制造及较低的模具成本,由于是炉外成型,所以换产品(换模具)时炉体不必降温,模具换好后,直接可以生产,节约了大量的降、升温时间。
对于不规则弯曲变化的玻璃,也就是说没有固定曲率半径的玻璃,比如许多侧固定窗、三角窗,使用炉外模具成型就比较适合。因为是模具成型,而且这些玻璃的面积又都比较小,所以可以排布多个模具于成型段,因此该方法可以生产l炉4片,是批量、规模化生产的首选,不仅能提高效率,还降低了能耗。
炉外模具成型还有一个很好的优点,就是吻合度易于调节,它甚至可以在连续生产时利用炉与炉之间的间隔进行微量在线调整,克服了由于调整造成的中断而导致的产品不稳定,从而提高了成品率。
(2)炉外模具成型常见的产品缺陷
传统意义上来讲,炉外模具成型以其规模化生产的优势和其相对低廉的模具制造成本,吸引了广大的制造商选用该炉型,但随着国际市场对玻璃产品质量要求的不断提升,其反应出的问题也日益尖锐了。
光学缺陷成了一个核心问题,主要是由于炉外模具成型压弯和吹风在不同的位置,玻璃从加热区A站运动到成型区B站,然后再由辊道传动NC站钢化,如图3所示。
注:A站为加热区,B站为压制成型段,C站为钢化段
图3炉外压制法成型炉示意图
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所接受,因此对于玻璃的制造商来说已面临着非常紧迫和空前艰巨的任务。改善反射光看上去是一个外观的问题,但却成了我们能否进入国际市场的非常重要的条件之一,因为其它方面我们的工艺已相当成熟,与国际水平已无差异。所以目前也许我们需要的是一场颠覆传统生产方式的革命,就像从垂直引上到浮法生产那样。因为我们目前的生产方式从根本上就有产生这种缺陷的可能,我们的改善只是从程度上进行的而非从根本上。如果要使汽车零件(外观件)完美化、艺术品化,汽车玻璃行业还有很多的路要走。
4.1检测方法一
方法一是德国汽车行业标准TL一957所采用的方法,就是在一个暗室中,顶部排布了6.5am2的方格,并且用灯照亮,在方格下方放置要检验的玻璃,这时在玻璃的表面会有方格反射在上面,如果玻璃整个型面过渡光滑、平顺那么方格就一点也不会变形,反之反射方格就会扭曲或是方格之间的疏密产生不和谐,见图4。
图4玻璃在方格反射光下检验时的照片
这个方法也并不量化,它只是形象地反射出了变形及缺陷的存在,比如图4中的边部方格有些放大、扭曲,有些格线不够直,说明这些部位的型面变化不够平顺、不够连续。
4.2检测方法二
方法二目前并没有在任何标准中被采用,但其有更加直观的效果,是将被观察物体的前方放置一光栅,该光栅由一灯箱组成,内部为灯管,灯箱外表面用黑白间隔的条纹组成,将被检的玻璃垂直放置18
在灯箱侧前方,人站在灯箱正前方观察。它不需要在暗室中观察,自然光下也能清楚地看出,它在生产现场使用更实用、更便捷。它模拟汽车厂Audit灯光检测的方法,如图5所示。
图5玻璃在光栅反射下检验时的照片也就是说原先的物体是那个规则的光栅(灯箱),通过玻璃表面观察时,看到的光栅在玻璃的中部有一点变形了,这个变形越大说明玻璃的反射光缺陷越严重。
另外,玻璃与光栅距离越远时,其反射出的缺陷放大倍数就越大,也就是说检验越严格。所以说目前还没有一个量化的标准来描述这种检验方法。
客户在做Auditlt寸多采用这种方法,甚至还要简单,他们可以借助现场环境中的灯管,以及任何直的物体,比如窗框、门柱等,然后从玻璃表面看其反射情况,如果出现不均匀的弯曲就会抱怨。这个方法十分苛刻。但客户的要求永远是我们努力的方向。
5结语
对于汽车门玻璃来说,从传统意义上讲是没有制造难度的,但对于客户几近艺术品化的要求我们又显得有许多差距,我们不能劝说客户这种缺陷并不影响使用,也不能对客户说这纯属质量过剩。这是市场竞争所决定的。一个企业要想立足,要想生存,就要能别人所不能。要做到在整个面上没有一点不理想变形,目前来说的确困难,但毕竟有人能做得相对好,如果想革命性地改变目前车门玻璃的光学现状,那么是否会有颠覆性的、创新性的生产
工艺应运而生呢?让我们共同期盼。 万方数据