一種真空玻璃封接裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種真空玻璃封接裝置包括：用于容納待封接的真空玻璃的腔體包括：底板、環(huán)形側(cè)壁、蓋板；環(huán)形側(cè)壁下端坐落在底板上，并與底板氣密相接，蓋板氣密封蓋在環(huán)形側(cè)壁頂端；加熱裝置，用于從腔體外部對待封接真空玻璃的待封接部位進行加熱；隔板，所述隔板設置在所述腔體內(nèi)，其邊部與所述底板或環(huán)形側(cè)壁氣密連接，將所述腔體分隔成第一腔體和第二腔體兩個空間，其中，所述第一腔體位于蓋板與隔板之間，用于容納所述真空玻璃，所述第一腔體還設有用于為其抽取真空的抽氣口。本實用新型提供一種真空玻璃封接裝置，所獲得的真空玻璃的封接結(jié)構(gòu)應力較小，封接結(jié)構(gòu)抗溫差沖擊能力強。
【專利說明】
一種真空玻璃封接裝置
技術(shù)領域
[0001]本實用新型涉及一種用于封接真空玻璃的裝置，屬于玻璃加工領域?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]早先，本
【申請人】在申請?zhí)枮?01110186356.5的中國實用新型專利中提出了一種真空玻璃的封接裝置，實現(xiàn)了制作鋼化真空玻璃時的對真空玻璃邊緣的金屬釬焊封接。隨著研究的不斷深入，本
【申請人】發(fā)現(xiàn):因工藝要求，該裝置中采用的是局部感應加熱，真空玻璃的待封接區(qū)域在很短時間(3?5秒)內(nèi)被迅速加熱至金屬釬焊料融化的溫度(200°C至280 °C )。由于焊料迅速加熱，焊接區(qū)玻璃表面，其熱沖擊超過了鋼化玻璃的耐熱溫差沖擊強度 110°C，焊接區(qū)表層玻璃熱膨脹產(chǎn)生的應力與鋼化玻璃的表面壓應力疊加，導致表層玻璃與基體玻璃之間產(chǎn)生微裂紋，這樣的真空玻璃在后期使用過程中，由于表層玻璃承受交變應力的作用，會使微裂紋逐漸擴展，造成真空玻璃慢性滲氣，最終真空失效而報廢。真空玻璃不預熱直接焊接，熱沖擊強度大，在焊臺曝大氣后短時間內(nèi)，表層玻璃脫離基板的現(xiàn)象頻繁出現(xiàn)?！緦嵱眯滦蛢?nèi)容】
[0003]為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中真空玻璃封接所存在的問題，本實用新型提供一種真空玻璃封接裝置;該裝置通過對封裝前的玻璃板及封裝材料進行加熱和保溫，降低封裝過程中封接區(qū)域與真空玻璃的其他區(qū)域的溫差，封接后，真空玻璃的封接結(jié)構(gòu)的耐候性和耐久性強，延長真空玻璃的使用壽命。
[0004]為了解決上述問題，本實用新型所提供的技術(shù)方案為:
[0005]—種真空玻璃封接裝置，其包括:
[0006]用于容納待封接真空玻璃的腔體，其包括:底板、環(huán)形側(cè)壁、蓋板;所述環(huán)形側(cè)壁下端坐落在底板上，并與底板氣密相接，蓋板為耐熱的柔性板或彈性板，其氣密封蓋在環(huán)形側(cè)壁頂端；
[0007]加熱裝置，用于從所述腔體外部對待封接真空玻璃的待封接部位進行加熱，通過金屬釬焊工藝，完成對待封接部位的氣密封接；
[0008]隔板，所述隔板為耐熱的柔性板或彈性板，所述隔板設置在所述腔體內(nèi)，其邊部與所述底板或環(huán)形側(cè)壁氣密連接，將所述腔體分隔成第一腔體和第二腔體兩個空間，其中，所述第一腔體位于蓋板與隔板之間，用于容納所述真空玻璃，所述第一腔體還設有用于為其抽取真空的抽氣口；所述第二腔體位于所述底板與隔板之間，所述底板上設置有與大氣連通的若干氣孔，通過調(diào)整所述第一腔體內(nèi)的氣體壓力來控制所述蓋板與隔板的工作狀態(tài)， 由上、下兩側(cè)對所述真空玻璃施加壓力。
[0009]進一步，還包括預熱裝置，用于在封接前將待封接真空玻璃預熱到設定溫度。[〇〇1〇]進一步，所述預熱裝置包括設置在所述待封接真空玻璃上方的第一加熱元件和設置在所述待封接真空玻璃下方的第二加熱元件。
[0011]進一步，所述第一加熱元件設置在所述蓋板上，并位于所述腔體外側(cè)。
[0012]進一步，所述蓋板和隔板為氟橡膠板。
[0013]進一步，所述隔板與所述底板之間設置有墊板，所述隔板壓靠在所述墊板上，所述墊板上設置由與所述氣孔對應設置的若干通孔。
[0014]進一步，所述第二加熱元件設置在所述墊板或隔板上。
[0015]進一步，所述加熱裝置包括用于為所述待封接真空玻璃加熱的加熱件、用于攜帶所述加熱件移動的運動機構(gòu)、用于控制運動機構(gòu)運動和加熱件加熱溫度的控制裝置;在控制裝置的控制下，運動機構(gòu)攜帶加熱件在設定路徑上運動對待封接真空玻璃的待封接部位進行封接。
[0016]進一步，所述加熱件為感應加熱裝置或微波加熱裝置。
[0017]進一步，所述加熱件為激光加熱裝置，所述蓋板由透明材料制成。
[0018]本實用新型提供一種真空玻璃封接裝置，通過蓋板和隔板從上、下兩面向待封接的真空玻璃施加壓力，可以避免單面施壓引起的玻璃板變形，尤其引起鋼化玻璃板變形，降低焊接應力；通過使用預熱裝置在焊接前對待封接的真空玻璃進行預熱并保溫，使真空玻璃的溫度達到70°C-150°C或焊料熔點以下30°C-100°C，然后再對其進行封接。經(jīng)過預熱處理后所獲得的真空玻璃的封接結(jié)構(gòu)應力較小，封接結(jié)構(gòu)抗溫差沖擊能力強。例如，封接前， 將待封接的真空玻璃預熱到80°C，封接后的真空玻璃空腔耐受100°C溫差沖擊頻次平均值為210次，而不經(jīng)預熱，封接后的真空玻璃空腔耐受10(TC溫差沖擊頻次平均值為110次。本實用新型中的真空玻璃封接裝置通過在焊接前，預熱待封接的真空玻璃，并通過釬焊的方式將在兩相鄰玻璃板的金屬化層焊接在一起形成氣密封裝結(jié)構(gòu)的方法封裝真空玻璃，使用該封接裝置得到的真空玻璃的封接應力小，具有良好的耐久性和耐候性。【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型所涉及的真空玻璃結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為本實用新型一種真空玻璃封接裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3為本實用新型一種真空玻璃封接裝置去掉蓋板后的俯視圖。【具體實施方式】
[0022]以下結(jié)合附圖對本實用新型的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本實用新型，并非用于限定本實用新型的范圍。
[0023]如圖1所示，本實用新型所涉及的真空玻璃結(jié)構(gòu)為至少包括兩塊玻璃板:上玻璃板 la和下玻璃板lb，設置在上玻璃板la和下玻璃板lb之間、并位于預定的封接區(qū)域lc的封接結(jié)構(gòu)Id;必要時，在兩塊玻璃板la、lb之間還設置有中間支撐物。其封接方式為:上玻璃板la 和下玻璃板lb合片后，通過釬焊等方式將上玻璃板la和下玻璃板lb封接起來，即通過局部加熱方式將設置在封接區(qū)域lc的焊料加熱熔化在封接區(qū)域lc形成封接結(jié)構(gòu)ld，將兩塊玻璃板封接起來。
[0024]如圖2所示，本實用新型中的真空玻璃封接裝置包括:腔體，加熱裝置2和預熱裝置。
[0025]其中，腔體用于容納待封接的真空玻璃1，并為真空玻璃1在封接期間提供預設的焊接環(huán)境。腔體為由蓋板4、環(huán)形側(cè)壁5和底板6圍成的氣密空間。環(huán)形側(cè)壁5下端坐落在底板 6上，并與底板6氣密相接。蓋板4氣密封蓋在環(huán)形側(cè)壁5的上端。腔體上還設置有用于為腔體內(nèi)抽真空的抽氣口9。其中，優(yōu)選的，蓋板4為耐熱彈性板或柔性板，例如，氟橡膠板等。當使用真空裝置12通過抽氣口 9對腔體內(nèi)抽取真空時，隨著腔體內(nèi)氣壓降低，在腔體內(nèi)外氣壓差的作用下，蓋板4將逐漸壓緊真空玻璃1，為真空玻璃1提供預應力。
[0026]如圖2所示，優(yōu)選的，腔體內(nèi)還設置有隔板7,隔板7將腔體分隔成第一腔體10a和第二腔體l〇b兩個氣密空間。第一腔體10a位于蓋板4與隔板7之間，用于容納待封接的真空玻璃1，此時，抽氣口 9用于為第一腔體10a抽取真空。第二腔體10b位于底板6與隔板7之間，并設置有與外部大氣連通的若干氣孔6a。隔板7通常為耐熱的彈性板或柔性板，例如，氟橡膠板等。如圖1、2中所示，隔板7可通過邊部與底板6氣密固定來分隔腔體，此時，各氣孔6a均設置在底板6被隔板7覆蓋的部分內(nèi)。另外，隔板7也可以通過邊部與環(huán)形側(cè)壁5氣密固定分割腔體，在這種情況下，各氣孔6a可設置在整個底板6上或側(cè)壁5上。為了方便設置待封接的真空玻璃1，在第二腔體l〇b內(nèi)還設置有墊板8，墊板8固定設置在底板6上，優(yōu)選的，墊板8上還設置有若干通孔8a，各通孔8a的設置位置與其覆蓋的底板6部分上的氣孔6a相配。
[0027]當?shù)谝磺惑w10a與第二腔體10b均保持大氣壓狀態(tài)時，真空玻璃1設置在隔板7上， 并壓靠在墊板8上。此時，由于第一腔體10a與外界和第二腔體10b中氣壓相等，蓋板4與真空玻璃1不接觸，或僅接觸但對其并不施加壓力。隔板7僅與真空玻璃1接觸，并不對其施加壓力。當?shù)谝磺惑wl〇a開始抽真空，隨著第一腔體10a中的氣壓逐漸減小，蓋板4在外界與第一腔體l〇a的壓力差作用下，通過自身變形壓靠在真空玻璃1上，對其施加壓力。而隔板7也在第一腔體l〇a與第二腔體10b之間的氣壓差的作用下，通過自身變形壓靠在真空玻璃1上，對真空玻璃1施加壓力。蓋板4和隔板7將真空玻璃1壓夾在中間。
[0028]加熱裝置2,用于從腔體外部對待封接真空玻璃的封接區(qū)域lc的焊料進行加熱，通過金屬釬焊工藝，完成對真空玻璃1的氣密封接。加熱裝置2通常設置在腔體1的上方，加熱裝置2通常包括用于為真空玻璃1加熱的加熱件、用于攜帶加熱件移動的運動機構(gòu)、用于控制運動機構(gòu)運動和加熱件加熱溫度的控制裝置。在控制裝置的控制下，運動機構(gòu)攜帶加熱件在設定路徑上運動(通常為沿真空玻璃的封接區(qū)域移動一周或近似一周)，完成真空玻璃 1的封接。例如:加熱裝置包括:高頻感應加熱件，高頻運動機構(gòu)及控制裝置。工作時，控制系統(tǒng)控制高頻加熱件的行進速度和功率。通過控制行進速度可控制真空玻璃1封接用的焊料在峰值溫度持續(xù)的時間。通過對高頻加熱件的功率的控制來調(diào)整真空玻璃封接用的焊料的峰值溫度的高低。優(yōu)選的，高頻感應加熱件的功率在200?1000W，行駛速度是200?1000mm/S (根據(jù)焊接工藝情況可調(diào))，可有效保證封焊后強度和氣密性。針對4mm的玻璃在制作真空玻璃時，高頻感應加熱件距離封接材料的距離范圍4.3?14mm之間，在一定的運行速度下高頻感應加熱件距離真空玻璃的距離越小采用的功率也會有所降低，這樣可以有效的提高效率，提尚焊接質(zhì)量。
[0029]另外，除了采用高頻感應加熱件外，加熱裝置還可采用激光加熱件或微波加熱件等。當選用激光加熱件加熱時，蓋板4應選用透明材料制作或局部采用透明材料制作。
[0030]預熱裝置，用于在封接前，將待封接的真空玻璃1預熱到設定溫度并保溫。預熱溫度通常為70_150°C或低于用于封接真空玻璃的焊料熔點的30-100°C。預熱裝置包括設置在待封接真空玻璃1上方的第一加熱元件3a和設置在真空玻璃1下方的第二加熱元件3b。例如，可將第一加熱元件3a設置在蓋板4上，并位于腔體外側(cè)。第二加熱元件3b設置在第二腔體10b內(nèi)，優(yōu)選的，設置在隔板7或墊板8上。第一加熱元件3a和第二加熱元件3b為柔性加熱元件，可隨蓋板4和隔板7變形，優(yōu)選的，第一加熱元件3a和第二加熱元件為帶有加熱絲的硅膠皮。
[0031]如圖2、3所示，為保證封接時定位精確，還可在待封接的真空玻璃1的周圍設置定位快11。
[0032]如圖1-3所示，對待封接的真空玻璃1進行封接時，1)將待封接的真空玻璃1(合片后)放置在第一腔體l〇a中，并壓靠在墊板8上;2)開啟預熱裝置對待封接的真空玻璃1進行預熱，到達設定的預熱溫度后并保持設定時間；3)使用真空裝置12對第一腔體10a內(nèi)抽取真空到預設值，在抽真空的過程中，蓋板4和隔板7逐漸對待封接的真空玻璃1施加壓力;4)使用加熱裝置對設置在真空玻璃1的封接區(qū)域lc的焊料進行加熱至所有焊料熔化;5)停止加熱，冷卻至焊料完全凝固形成封接結(jié)構(gòu)，完成真空玻璃的封接。其中，步驟2)和3)可同步進行。
[0033]如圖1-3所示，本實用新型中的真空玻璃封接裝置通過增設預熱裝置，在對封接真空玻璃前將待封接的真空玻璃1預熱到接近焊接溫度70°C_150°C或焊料熔點以下30°C_100 °C。由于封接過程是對封接區(qū)域lc的局部加熱，并且預熱溫度與焊接溫度較焊料熔化溫度低很多，所以在完成對焊料的加熱后，焊料熱量被上玻璃板l〇a和下玻璃板10b吸收，焊料將會很快降溫至上、下玻璃板的預熱溫度，然后焊料與玻璃板同步降溫，最終焊料凝固形成封接結(jié)構(gòu)ld，完成真空玻璃的封接。
[0034]通過使用本實用新型的封接裝置對真空玻璃。進行封接所獲得的真空玻璃封接應力較小，抗溫差沖擊能力強，釬焊前預熱80°C的真空玻璃在封接后，其真空腔耐受100°C溫差沖擊頻次平均值為210次，而不預熱的常溫封接的真空玻璃空腔耐受100°C溫差沖擊頻次平均值為110次。這是因為，將封接真空玻璃用的焊料加熱到所需的峰值溫度，持續(xù)的時間越長，焊料與母材浸潤就越充分，通過釬焊所形成的封接結(jié)構(gòu)強度越高。同時，通過預熱，縮短了釬焊過程焊料液相持續(xù)時間，而焊料液相持續(xù)時間越短，蝕銀和生成片狀脆性金屬間化合物幾率越小，形成的封接結(jié)構(gòu)抗疲勞性能越好，因此，持續(xù)時間不超過5秒。也就是說焊料在液相持續(xù)時間，對于封接結(jié)構(gòu)的強度來說越長越好，對于抗疲勞性能，越短越好，因此， 在焊接前適當預熱待封接的真空玻璃，既能保證焊料在峰值溫度的持續(xù)時間，又不至于焊料在液態(tài)持續(xù)時間過長，在封接后可獲得具有良好的抗疲勞性和強度的封接結(jié)構(gòu)。本實用新型中的真空玻璃封接裝置，通過設置在蓋板和隔板上的加熱元件對待封接的真空玻璃加熱和保溫，在封接過程中維持真空玻璃的溫度穩(wěn)定，滿足控制峰值溫度持續(xù)時間的要求;選擇適當?shù)念A熱溫度可保證釬焊后，玻璃板能夠快速吸熱降低焊料溫度，抑制了片狀金屬間化合物晶粒的長大，抗疲勞性能得到大大提高。同時，預熱后的待封接的真空玻璃在接受高頻加熱步進過程中，焊料對真空玻璃表面的熱沖擊強度降低，避免了真空玻璃曝大氣后短時間內(nèi)，表層玻璃脫離玻璃板的現(xiàn)象的發(fā)生。
[0035]另外，本實用新型中的真空玻璃封接裝置，還通過采用彈性/柔性蓋板封閉腔體， 并采用彈性/柔性隔板將腔體分為兩個部分，在封接時，通過對容納真空玻璃的第一腔體內(nèi)抽取真空，使蓋板和隔板同時對真空玻璃施壓，真空玻璃處于重力作用下的自由狀態(tài)。在鋼化過程中，玻璃板會發(fā)生一些變形，組成真空玻璃的兩塊鋼化玻璃板之間，及鋼化玻璃板與墊板之間不可能完全吻合。如在封接過程中不對待封接的真空玻璃施加壓力，則焊料熔化后上玻璃板將會受壓變形，當完成封接，真空玻璃由真空的腔體中進入到大氣環(huán)境中，玻璃板將恢復變形，其上的封接體應力非常大，玻璃空腔短時間封接結(jié)構(gòu)會整邊撕開。所以，通過使用本實用新型所公開的真空玻璃封接裝置，在封接時，上、下同時對待封接的真空玻璃施壓，上、下玻璃板變形產(chǎn)生的應力小，當完成封接，真空玻璃進入到大氣環(huán)境中，由于在其封接過程中所受到的壓力與在大氣中基本持平;不會誘發(fā)封接體沿銀膜過度層整邊撕開現(xiàn)象。
[0036]以上是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術(shù)領域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種真空玻璃封接裝置，其特征在于，所述封接裝置包括:用于容納待封接真空玻璃的腔體，其包括:底板、環(huán)形側(cè)壁、蓋板;所述環(huán)形側(cè)壁下端坐 落在底板上，并與底板氣密相接，蓋板為耐熱的柔性板或彈性板，其氣密封蓋在環(huán)形側(cè)壁頂 端；加熱裝置，用于從所述腔體外部對待封接真空玻璃的待封接部位進行加熱，通過金屬 釬焊工藝，完成對待封接部位的氣密封接；隔板，所述隔板為耐熱的柔性板或彈性板，所述隔板設置在所述腔體內(nèi)，其邊部與所述 底板或環(huán)形側(cè)壁氣密連接，將所述腔體分隔成第一腔體和第二腔體兩個空間，其中，所述第 一腔體位于蓋板與隔板之間，用于容納所述真空玻璃，所述第一腔體還設有用于為其抽取 真空的抽氣口；所述第二腔體位于所述底板與隔板之間，所述底板上設置有與大氣連通的 若干氣孔，通過調(diào)整所述第一腔體內(nèi)的氣體壓力來控制所述蓋板與隔板的工作狀態(tài)，由上、 下兩側(cè)對所述真空玻璃施加壓力。2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述裝置，其特征在于，還包括預熱裝置，用于在封接前將待封接 真空玻璃預熱到設定溫度。3.根據(jù)權(quán)利要求2中所述裝置，其特征在于，所述預熱裝置包括設置在所述待封接真空 玻璃上方的第一加熱元件和設置在所述待封接真空玻璃下方的第二加熱元件。4.根據(jù)權(quán)利要求3中所述裝置，其特征在于，所述第一加熱元件設置在所述蓋板上，并 位于所述腔體外側(cè)。5.根據(jù)權(quán)利要求1中所述裝置，其特征在于，所述蓋板和隔板為氟橡膠板。6.根據(jù)權(quán)利要求3中所述裝置，其特征在于，所述隔板與所述底板之間設置有墊板，所 述隔板壓靠在所述墊板上，所述墊板上設置由與所述氣孔對應設置的若干通孔。7.根據(jù)權(quán)利要求6中所述裝置，其特征在于，所述第二加熱元件設置在所述墊板或隔板上。8.根據(jù)權(quán)利要求1中所述裝置，其特征在于，所述加熱裝置包括用于為所述待封接真空 玻璃加熱的加熱件、用于攜帶所述加熱件移動的運動機構(gòu)、用于控制運動機構(gòu)運動和加熱 件加熱溫度的控制裝置;在控制裝置的控制下，運動機構(gòu)攜帶加熱件在設定路徑上運動對 待封接真空玻璃的待封接部位進行封接。9.根據(jù)權(quán)利要求8中所述裝置，其特征在于，所述加熱件為感應加熱裝置或微波加熱裝置。10.根據(jù)權(quán)利要求8中所述裝置，其特征在于，所述加熱件為激光加熱裝置，所述蓋板由 透明材料制成。
【文檔編號】C03C27/08GK205575938SQ201620124169
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年2月17日
【發(fā)明人】龐世濤, 梁喜平
【申請人】洛陽蘭迪玻璃機器股份有限公司