汽车钢化玻璃生产过程中
产品质量控制浅析
陆腾
(众泰汽车工程研究院，浙江杭州310018)
Research and Exploration |研究与探索.生产与管理
摘要：钢化玻璃在满足国内外庞大的汽车市场需求的同时，也因为产品质量的参差不齐导致制造成本增加，给企业带 来沉重的负担，只有从提高自身的产品质量入手，制订科学规范的工艺管理制度，才能在激烈的市场竞争中脱颖而出，满足不断发展的市场需求。本文对钢化玻璃在生产过程中的常见问题进行阐述及分析，从而制定合理的解决措施。
关键词：钢化破璃；缺陷；解决措施；辊道
中图分类号：TQ171.732 文献标识码：A 文章编号：1671-0711 (2017) 03 (下）-0030-02
汽车钢化玻璃作为汽车安全玻璃的一个类别，主要应用于除汽车风窗玻璃以外的其他汽车玻璃区域，
如车门玻璃、车门角窗玻璃、背门玻璃等。锏化玻璃在满足庞大的汽车市场需求的同时，也因为 产品质量的参差不齐导致制造成本增加，给企业带来沉重的负担，只有从提高自身的产品质量入手，制订科学规范的工艺管理制度，才能在激烈的市场竞争中脱颖而出，满足不断发展的市场需求。
1钢化玻璃质霣问题及解决措施
汽车钢化玻璃的生产过程中存在玻璃质量问题，以下内容主要就在生产过程中常见的一些产品质量缺陷进行分析，如钢化玻璃炸裂、弯曲度变形、麻点、凹坑、划伤、磨损等，并制定合理的解决措施。
1.1钢化玻璃炸裂
钢化玻璃炸裂的原因如下。
(1 )玻璃原片质量缺陷的影响。玻璃原片的破 坏程度与材料中存在的裂纹尺寸成反比。裂纹中心区域及周边区域的受力极限远小于其他区域，当它 受到外力作用超过玻璃的负荷极限时，裂纹会快速扩展造成钢化玻璃的炸裂。玻璃表面或者内部存在的各种缺陷，如杂质、划伤、结石等，是裂纹产生的源头。玻璃内杂质的周边区域，往往是玻璃的薄弱处，也是应力集中区域，在钢化后应力集中效应将成倍的增长，这种薄弱处将成为玻璃自行破碎的中心。玻璃表面划伤会形成玻璃的网状开裂，在加 热的边缘边会引起环向裂缝的出现。玻璃中的结石 对玻璃的强度有不同程度的影响。结石周围一般都有微
细裂纹存在，而且结石存在的位置非常重要。结石在玻璃表面或接近玻璃表面区玻璃不炸裂，结 石在玻璃的中间区玻璃大部分炸裂，因中间区是张 应力区，在外力作用下，极易导致锏化玻璃炸裂。结石的大小不同，不是主要的，分布在压应力区即使尺寸是1.1m m大的结石也不会炸裂。但是分布在 张应力区的结石，即使尺寸小于0.1m m，玻璃也存在炸裂风险。（2)玻璃加热、冷却不均匀的影响。由于加热与冷却不均匀，同时造成钢化玻璃应力分布不均匀或应力偏移，其结果导致钢化玻璃炸裂。如炉温低于580尤时，玻璃在钢化时（激冷时）会 崩裂。因加热温度过低，玻璃未加热到可塑状态，这种情况一般是在钢化(激冷)的前10〜30s内麵，而且碎块较大。若炉温较高，加热时间短，玻璃未 加热透，表面接近软化点，开始变形，但内部仍然处于脆性状态，这种情况多发生在冷却后期，碎片 形状较小〇(3)钢化程度的影响。钢化程度即是钢 化应力级数。它同钢化玻璃的机械强度呈线性关系。若盲目提高钢化程度会产生大量的破裂现象。实践 证明，风压大时玻璃炸裂情况增多。钢化玻璃炸裂如图1所示。
图1钢化玻璃炸裂缺陷
减少或防止炸裂的措施：①提高玻璃原片的质量，使用优质浮法玻璃，特别应注意玻璃中结石的位置，若处于张应力区则不能使用；②严格玻璃钢化工艺制度，定制合理有效的工艺参数；③严格技
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中国设备工程2017.03(下）
Engineering 工程
术操作规程，提高技术水平；④保证设备完好率，
建立巡回检查制度；
1.2钢化玻璃弯曲度变形
钢化玻璃弯曲度是控制玻璃型面精度的重要手
段。弯曲度变形主要区分为两种情况：钢化玻璃板
的起始端和末端上翘，玻璃呈凹形；钢化玻璃的起
始端和末端下沉，玻璃呈凸形，如图2所示。
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玻瑙退出加热炉时的温虔及形状
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钢化和冷却后的玻瑀温虔及形状
图2钢化玻瑙M形弯曲
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玻璃退出加热炉时的温度及形状
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图2钢化玻璃凸形弯曲福特福克斯两厢
玻璃弯曲呈凹形的原因：玻璃下表面温度过低，下部冷却风压过高。
玻璃弯曲呈凹形的原因：玻璃下表面温度过高，下部冷却风压过低。
玻璃弯曲呈凹形的解决措施：如下部风压与上部风压在同等条件下，可通过调节加热功率来提高加热炉底部温度。如加热炉底部温度与顶部温度的设置在一个合适的比例，可通过增大上部风压和减小下部风压来平衡玻璃的冷却速度。
玻璃弯曲呈凸形的解决措施与弯曲成凹形的解决措施类似，通过增大下部风压和减小上部风压来平衡玻璃的冷却速度。
1.3玻璃表面麻点、凹坑
玻璃钢化后表面存在麻点、凹坑的主要原因：
(1)由于玻璃在未及时清理的加热炉辊道表面，辊道上残留的玻璃碎粒与玻璃表面接触形成麻点和凹坑缺陷，如图3所示。(2 )加热炉累计使用二氧 化硫时间超过500h后，二氧化硫会在辊道表面形成 不均匀分布的硫酸钠，硫酸钠与加热玻璃接触会使玻璃表面形成麻点和凹坑缺陷，如图4所示。解决 措施：
定期对加热炉辊道表面进行彻底的清洗：选 用800目细砂纸对辊道进行打磨，然后用炳酮水或软化水清洗辊道表面。
图4辊道上的二氧化硫污点
1.4玻璃表面划伤、磨损
玻璃在钢化后表面划伤的主要原因是由于玻璃在加热炉内振荡时，由于正反转切换时的加减速度过快，玻璃在辊道上打滑造成的。划伤缺陷如图5 所示。
图5钢化玻玻划伤缺陷
辊道上有异物未及时清理或辊道磨损，导致材 料受热膨胀不均匀也是引起玻璃表面划伤的重要因素。
解决措施：⑴修正辊道运行线速度，减小加 减速度。（2 )加大二氧化硫的用量。（3 )清洗或 更换辊道。
玻璃在钢化后表面磨损的主要原因为：玻璃在 钢化振荡时破损，碎片均匀且大，碎片中心没有应力层呈现，主要是由于出炉温度过低或风压过大引起的。
解决措施：（1 )提高加热炉炉温设置，延长加 热时间。（2)降低风压。
1.5玻璃表面波纹、雾痕及缺角
玻璃成型后，放在高光区域玻璃表面呈现波浪
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形的缺陷，即为波纹，如图6所示。
玻璃在钢化后表面存在波纹缺陷的主要原因是 由于玻璃在传送过程中，加热炉辊道与钢化段辊道 不在一条水平线上，存在高度阶差，引起玻璃表面 产生波纹状的纹理。
图6钢化玻璃波纹缺陷
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解决措施：调整加热炉与钢化段的辊道，保持 水平一致；传送速度设置平缓、稳定，从而降低玻 璃传送过程中晃动的频率，减少波纹缺陷的发生。
玻璃在钢化后表面存在雾状印痕、缺角的缺陷 的原因是由于对玻璃下表面的加热过急，在加热玻 璃表面上产生较大的热膨胀，引起玻璃的柱面形变，
如图7所示。印痕的产生加大了玻璃下表面中心与 辊道间的摩擦力，形成雾状印痕。同时会增大了玻 璃边部同加热炉辊道间的摩擦，造成玻璃缺角，如 图8所示。
白雾状印痕区域-图7
钢化玻璃雾痕区域
雾痕解决措施：（1 )减小加热炉内下部加热功
率或加热时间。（2 )增大加热炉内上部加热功率或 增加加热炉上部温度设置。（3 )加大二氧化硫的用量。
如果钢化后的成品玻璃在上下风压正常的情况 下向上弯曲，但又有碰角的现象存在，用以下的方 法可以解决缺角问题。
缺角解决措施：（1 )提高加热炉下区的炉温设 定值5 ~ 10尤，相对应的降働口热炉上区的炉温设定 值〇( 2 )提高加热炉下区电能功率设定值5% ~ 10%， 相对应的提高力_炉下区的炉温设定值5 ~ 10尤。1.6钢化玻璃碎片大小
钢化玻璃碎片大小需符合GB 9656-2003中5.13 条的规定，如图8所示，玻璃碎块不满足法规的要求。
保证玻璃钢化后碎块大小的主要因素为玻璃的 温度、加热时间、加热炉的温度设置，冷却风压及
风栅与玻璃之间的距离。要使玻璃钢化后碎块较小， 必须使玻璃有较高的温度或较大的压力或者较小的 风栅高度，或合并以上三项同时进行调节，才能获 得符合法规要求的钢化碎块。
图8
不合理的钢化玻璃碎块大小
1.7钢化玻璃翘角
玻璃钢化时翘角的原因分析：钢化玻璃翘角的 主要原因是因钢化炉加热温度冷却压力不匹配，或 加热炉辊道与钢化辊道标高不一致造成的。
玻璃钢化翘角排除加热炉辊道与钢化辊道标高 不一致的原因之外，其主要原因还是加热炉上下区 的温度设置偏差较大及下区温度较低，玻璃在加热 后出加热炉口时上表面的温度高于下表面的温度， 在激冷时上下温差大，玻璃向较热的一面弯曲，又 因为下部风压设置较大，在冷却过程中，玻璃激冷
时间短，定型快，上弯玻璃难以平行，从而形成翘 角现象。
解决措施：（1 )适当提高加热炉下区的炉温设 定值7 ~ 10尤，或增加下区电能功率5 % ~ 10 %。（ 2 )
相对降低加热炉上区的炉温设定值5 ~ 10尤，增加 下区电能功率5% ~ 10%。（ 3 )适当调整钢化上下 部风压，使钢化玻璃在加热炉到钢化段的温度压力 相匹配。2
结语
本文简要阐述了汽车钢化玻璃在生产过程中的 质量控制方法。对钢化玻璃在生产过程中的常见问 题进行阐述及分析、并制定合理的解决措施，说明 了汽车玻璃钢化要以完善玻璃预处理、加热方式及 冷却方式为基础，以优化产品质量为目的，深化玻 璃的钢化工艺，使汽车钢化玻璃的产品质量得到不 断的提高。
参考文献：
[1]GB 9656 - 2003，汽车安全玻璃[S ].
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