钢化玻璃出现彩虹斑纹现象的罪魁祸首是玻璃钢化后的应力分布不均匀。玻璃在钢化后应力分布越均匀,出现的彩虹斑纹就越小。
1.玻璃的加热
要想避免和减小玻璃钢化后的彩虹斑纹,在进行风冷前玻璃各个区域的温度必须做到高度的均匀一致,否则玻璃温度相对高区域所产生的内部张应力大,表面压应力较小,玻璃温度相对低的区域所产生的内部张应力小,外部压应力较大,最终导致玻璃表面产生分布不均匀的应力。
为了做到炉内温度的均匀一致,应当合理控制以下几个方面:
(1)在设定加热炉的炉温时,要充分考虑炉体边部的散热情况,炉体边部的温度设置要略高于炉体中部的炉温设置,同时要保证炉体边部的密封良好,保温棉无破损现象;
(2)要保证炉体内温度传感器的准确性,对出现故障的温度传感器要及时进行更换;
(3)不能正常的加热器及时更换;
(4)玻璃进炉前合理地上片码放,不能反复使用某一种码放排列的方法,这样会导致该区域温度低于长时间未码放玻璃的区域;
(5)加热炉的炉丝布局对玻璃的均匀加热也十分重要,建议选用矩阵式炉丝布局。
2.玻璃的吹风冷却
加热后的玻璃在进行急冷吹风时,由于吹风冷却的不均匀也会导致应力不均,冷却强度相对较大的区域会形成玻璃表面压应力大,冷却强度小的区域会形成玻璃表面的压应力小。
为了避免由于吹风冷却过程而造成的应力不均,应从以下几个方面着手进行控制:
(1)必须保证钢化炉急冷段的风栅所有吹风孔无遮挡完全的通透;
(2)上下风栅的导风管保证无破损漏气且无折皱,特别是下风栅的导风管,在进行生产前要清理掉积压的碎玻璃渣;
(3)保证风冷段辊道所缠绕的芳纶绳间隙一致,加热后在玻璃传输到风冷段时,风冷段辊道也具有一定的导热能力,玻璃与辊道接触的部位被迅速冷却,如果风冷段辊道所缠绕的芳纶绳间隙不一致,同样会造成玻璃的冷却不均匀;
(4)风冷段上下风栅风眼孔径的大小要一致,风眼的孔壁表面要保证光洁,不能存在金属毛刺,如果风眼孔壁存在金属毛剌很粗糙,吹出来的风一定程度上会被阻滞,也会对玻璃的均匀冷却产生影响。
玻璃进行急冷时,从风栅孔中喷出的高速气流呈圆锥状,它不断与玻璃摩擦,进行热量交换。从热力学分析,气流垂直冷却玻璃板面时,冷却的速度与气流相对于玻璃运动的速度有关。玻璃在进行冷却时,理想条件下两面冷却是对称进行的。玻璃板面与风栅吹风孔中心轴越近,冷却的速率越快(如图1如示)。其结果造成玻璃钢化应力分布不均匀。提高玻璃与风栅的相对运动速度有利于玻璃的均匀冷却。玻璃在吹风冷却时宜采用小摆幅高频率的冷摆动。
图1 钢化玻璃在冷却段风栅吹风与局部冷却速率示意图