钢化玻璃设备工作原理

第1篇一、实验目的1. 了解钢化玻璃的制作原理和工艺流程。

2. 通过实验掌握钢化玻璃的自制方法。

3. 分析钢化玻璃的性能特点，验证其安全性和实用性。

二、实验原理钢化玻璃是一种安全玻璃，具有较高的强度和耐热冲击性能。

其制作原理是将普通平板玻璃加热至接近软化温度（约600℃），然后迅速冷却至室温，使玻璃表面和内部产生较大的内应力。

这种内应力使得玻璃在受到外力作用时，能够将外力分散到整个玻璃表面，从而避免破碎。

三、实验材料与设备1. 实验材料：普通平板玻璃、钢化玻璃专用药剂、加热炉、冷却装置、切割机、抛光机等。

2. 实验设备：温度计、秒表、量筒、钢化玻璃性能检测仪等。

四、实验步骤1. 准备工作：将普通平板玻璃裁剪成所需尺寸，并清洗干净。

2. 药剂处理：将钢化玻璃专用药剂均匀涂抹在玻璃表面。

3. 加热：将药剂处理过的玻璃放入加热炉中，加热至接近软化温度（约600℃）。

4. 冷却：迅速将加热后的玻璃取出，放入冷却装置中，使玻璃表面迅速冷却至室温。

5. 切割与抛光：将钢化玻璃进行切割和抛光处理，使其达到所需的形状和光洁度。

6. 性能检测：使用钢化玻璃性能检测仪对钢化玻璃的强度、耐热冲击性能等进行检测。

五、实验结果与分析1. 钢化玻璃的强度：通过实验检测，自制钢化玻璃的强度达到普通平板玻璃的4-5倍，满足安全使用要求。

2. 钢化玻璃的耐热冲击性能：实验结果显示，自制钢化玻璃在高温（约300℃）下放置1小时，冷却至室温后，表面无裂纹，表明其具有良好的耐热冲击性能。

3. 钢化玻璃的透明度：经过切割和抛光处理，自制钢化玻璃的透明度达到95%以上，满足实际使用需求。

六、实验结论通过本次实验，我们成功自制了钢化玻璃，并对其性能进行了分析。

实验结果表明，自制钢化玻璃具有较高的强度和耐热冲击性能，透明度良好，符合安全使用要求。

在今后的生产实践中，可以进一步优化钢化玻璃的制作工艺，提高其性能，满足不同领域的需求。

七、实验心得1. 钢化玻璃的制作工艺较为复杂，需要严格掌握加热、冷却等环节，确保玻璃表面和内部产生均匀的内应力。

钢化玻璃工艺技术钢化玻璃是一种特种加工玻璃，拥有优良的安全性能和高度的耐冲击性能。

它在建筑、家具、汽车等领域都有广泛的应用。

钢化玻璃的工艺技术起源于20世纪50年代，经过几十年的发展，已经相当成熟。

钢化玻璃的制备过程中，首先需要选择高质量的玻璃基材。

常用的玻璃基材有普通玻璃、夹丝玻璃、单层夹膜玻璃等。

其中，夹丝玻璃是采用两层玻璃中间夹着一层橡胶层，能够提高玻璃的耐冲击性能。

然后，将选好的玻璃基材送入钢化炉内进行加热处理。

加热的目的是要将玻璃加热至其变软点以上的温度，使得玻璃变得柔软以利于后续的钢化处理。

钢化炉通常采用底条式钢化炉，它的工作原理是将玻璃放置在炉床上，炉床上铺有一定数量的钢带，利用电阻加热方式将玻璃加热至预设的温度。

在加热后的玻璃表面喷射气体，通常使用的是压缩空气。

喷射气体能够使加热后的玻璃表面迅速冷却，并且从外部向内部均匀冷却，使得玻璃的表面和内部产生很大的温度梯度。

这种温度梯度会使玻璃表面形成压缩应力，而内部形成张应力，进而提高玻璃的强度和耐冲击性。

喷射气体的喷射速度和温度是决定钢化玻璃强度的关键参数。

最后，将钢化后的玻璃进行检查和加工。

通常包括外观检查和平整度检查。

外观检查主要观察玻璃表面是否有明显的瑕疵、破损和气泡等。

平整度检查主要检查玻璃的平整度和玻璃的弯曲度是否达到要求。

在此基础上，可以进行后续的加工工艺，例如切割、钻孔等。

总的来说，钢化玻璃的工艺技术是一种复杂而严谨的过程，它需要进行多个步骤的加工和控制。

合理的玻璃基材选择、适当的加热温度、喷射气体的参数等都会直接影响到钢化玻璃的质量和性能。

而且，加工过程中要注意控制各个环节的温度、时间等参数，以确保钢化玻璃具有较好的强度和耐冲击性。

只有通过科学的技术和精细的操作，才能制造出高质量的钢化玻璃产品。

钢化玻璃又称强化玻璃，是一种预应力玻璃。

它是用物理的或化学的方法，在玻璃表面上形成一个压应力层，玻璃本身具有较高的抗压强度，不会造成破坏。

当玻璃受到外力作用时，这个压力层可将部分拉应力抵消，避免玻璃的碎裂，虽然钢化玻璃内部处于较大的拉应力状态，但玻璃的内部无缺{TodayHot}陷存在，不会造成破坏，从而达到提高玻璃强度的目的。

众所周知，材料表面的微裂纹是导致材料破裂的主要原因。

因为微裂纹在张力的作用下会逐渐扩展，最后沿裂纹开裂。

而玻璃经钢化后，由于表面存在较大的压应力，可使玻璃表面的微裂纹在挤压作用下变得更加细微，甚至“愈合”。

钢化玻璃是平板玻璃的二次加工产品，钢化玻璃的加工可分为物理钢化法和化学钢化法。

物理钢化玻璃又称为淬火钢化玻璃。

它是将普通平板玻璃在加热炉中加热到接近玻璃的软化温度（600℃）时，通过自身的形变消除内部应力，然后将玻璃移出加热炉，再用多头喷嘴将高压冷空气吹向玻璃的两面，使其迅速且均匀地冷却至室温，即可制得钢化玻璃。

这种玻璃处于内部受拉而外部受压的应力状态，一旦局部发生破损，便会发生应力释放，玻璃被破碎成无数小块，这些小的碎片没有尖锐棱角，不易伤人。

在钢化玻璃的生产过程中，对产品质量影响最大的当是如何使玻璃形成较大而均匀的内应力。

而对产量影响最大的则是如何{HotTag}防止炸裂和变形。

不论是上述哪个影响因素都与玻璃的加热和冷却条件密切相关。

当玻璃均匀加热到钢化温度后骤然冷却时，由于内外层降温速度的不同，表层急剧冷却收缩，而内层降温收缩迟缓。

结果内层因被压缩受压应力，表层受张应力。

随着玻璃的继续冷却，表层已经硬化停止收缩，而内层仍在降温收缩，直至到达室温。

这样表层因受内层的压缩形成压应力，内层则形成张应力，并被永久的保留在钢化玻璃中。

由于玻璃是抗压强而抗拉弱的脆性材料，当超过抗张强度时玻璃即行破碎，所以内应力的大小及其分布形式是影响玻璃强度及炸裂的主要原因。

另一种情况是玻璃在可塑状态下冷却时，不论是加热不均，还是冷却不均，只要在同一块玻璃上有温差，就会有不同的收缩量。

化学钢化玻璃的原理及工艺流程化学钢化玻璃主要以3mm厚度以下的玻璃为主，化学钢化玻璃是通过改变玻璃的表面的化学组成来提高玻璃的强度，一般是应用离子交换法进行钢化。

其方法是将含有碱金属离子的硅酸盐玻璃，浸入到熔融状态的锂（Li＋）盐中，使玻璃表层的Na＋或K＋离子与Li＋离子发生交换，表面形成Li＋离子交换层，由于Li＋的膨胀系数小于Na＋、K＋离子，从而在冷却过程中造成外层收缩较小而内层收缩较大，当冷却到常温后，玻璃便同样处于内层受拉，外层受压的状态，其效果类似于物理钢化玻璃。

化学钢化玻璃的工艺流程为：白片成品—QC检验—清洗处理—化学钢化---保温冷却—清洗干燥—包装。

由于钾钠离子交换速度较慢，要使玻璃具有大的应力值和符合使用要求的应力层厚度，交换时间需要1小时—8小时不等。

化学钢化玻璃的优点：化学钢化玻璃未经转变湿度以上的高温过程，所以不会像物理钢化玻璃那样存在翘曲，表面平整度与原片玻璃一样，同时在强度和耐温度变化有一定提高，并可适当作切裁处理。

化学钢化玻璃强度高，其抗压强度可达125MPa以上，比普通玻璃大4～5倍；抗冲击强度也很高，用钢球法测定时，0.8kg的钢球从1.2m高度落下，玻璃可保持完好。

化学钢化玻璃的弹性比普通玻璃大得多，一块1200mm×350mm×6mm的钢化玻璃，受力后可发生达100mm的弯曲挠度，当外力撤除后，仍能恢复原状，而普通玻璃弯曲变形只能有几毫米。

热稳定性好，在受急冷急热时，不易发生炸裂是化学钢化玻璃的又一特点。

这是因为化学钢化玻璃的压应力可抵销一部分因急冷急热产生的拉应力之故。

化学钢化玻璃耐热冲击，最大安全工作温度为288℃，能承受204℃的温差变化。

化学钢化玻璃适宜于在以下建筑场合使用：有减轻自重要求，同时对冲击强度，弯曲强度和耐冷热冲击有一定要求的场合，如农用温室的窗及顶棚，活动房屋的门窗玻璃等。

同物理钢化玻璃相似的是化学钢化玻璃的表层压应力使玻璃强度得以提高，区别在于物理钢化的原理是加热后淬冷，由非均匀收缩形成表面压应力，而化学钢化是通过离子交换形成玻璃的表面压应力。

钢化玻璃的原理
钢化玻璃（也称为强化玻璃）是一种经过特殊处理以增加其强度和耐冲击性的玻璃类型。

它的原理基于快速的冷却和控制的热处理过程，以下介绍的是钢化玻璃的原理：
1.预压操作：首先，将玻璃加热至接近软化点（约600°C），然后迅速将其置于预压机
中。

在该机器中，玻璃板的两面被压缩，施加了高度压力。

2.快速冷却：接下来，通过将玻璃迅速冷却，使用强风或冷气流，使其表面迅速冷却，
而内部仍然保持相对较高的温度。

这个过程被称为“淬火”。

3.热处理：之后，将冷却后的玻璃再次加热至约620°C左右，并用控制的方式恒温保
持一段时间。

这个过程称为“回火”或“退火”，目的是消除内部应力并增加玻璃的强度。

通过上述步骤，钢化玻璃达到了比常规玻璃更高的强度和耐冲击性。

具体的原理包括以下几个方面：
1.冷却过程中，玻璃表面迅速冷却，而内部温度较高。

这导致了表面和内部之间的压缩应
力差异，使得玻璃变得更加坚固。

2.热处理过程通过回火来消除内部应力，并增加玻璃的强度和稳定性。

3.钢化玻璃在受到冲击或破碎时，会以小颗粒的形式散开，减少了对人身安全的威胁。

总结：以上介绍的是钢化玻璃的原理。

简单来说，钢化玻璃的原理是通过预压、快速冷却和热处理来改变玻璃的物理特性，使其具有更高的强度和耐冲击性，以及更安全的破碎方式。

玻璃钢化炉结构及原理
钢化炉的工作原理：
1、物理方式玻璃钢化设备通过对平板玻璃进行加热、而后再急冷的技术处理，使冷却后的玻璃表层形成压应力，玻璃内部形成张应力，从而达到提高玻璃强度，使普通退火玻璃成为钢化玻璃的设备。

由于此种钢化方式并不改变玻璃的化学组成，因此称为物理方式玻璃钢化设备。

2、化学钢化设备是通过改变玻璃表面的化学组成来提高玻璃的强度，目前有表面脱碱、碱金属离子交换等方法；由于此种钢化方式改变了玻璃的化学组成，因此称为化学方式玻璃钢化设备。

钢化炉的结构：
钢化炉构成主要有机械和电气两部分，机械部分主要有构成设备主体的钢材、保温材料、陶瓷辊道和各种机加工零件；电气部分主要有设备传动的各种电机、高温风机、钢化风机、各种控制器、变频器、PLC、编码器和电控柜内的各种电器原件。

玻璃钢化炉工作原理
玻璃钢化炉是一种用来对玻璃进行强化处理的设备，通过在高温环境下对玻璃进行加热和急冷处理，使得玻璃的物理性能得到提升。

玻璃钢化炉的工作原理如下：
1. 加热：首先，将玻璃放置在玻璃钢化炉的加热区域。

加热区域内有电加热器或其他加热元件，通过向玻璃施加高温热量，玻璃的温度逐渐升高。

2. 均温：当玻璃的温度达到一定程度后，玻璃钢化炉会进入均温阶段。

在均温阶段，炉内的温度进行均匀分布，确保整块玻璃的温度均匀，并且达到设定的加热温度。

3. 急冷：当玻璃达到均温阶段后，急冷阶段开始。

对玻璃进行急速冷却是钢化过程的关键步骤。

在急冷阶段，玻璃钢化炉内会产生强大的空气风扇，将冷空气快速吹入炉内，使得玻璃的外表面迅速冷却，从而形成表面张力，内表面受到拉力，使得玻璃变得更加坚固。

4. 升温：急冷阶段结束后，玻璃钢化炉会进入升温阶段。

在升温阶段，玻璃会逐渐升温，使得玻璃内部的应力和张力缓慢释放，从而进一步提升玻璃的强度。

5. 冷却：升温阶段结束后，玻璃会被送出玻璃钢化炉，并且在冷却区域进行冷却处理。

冷却过程主要是使得玻璃慢慢恢复到室温状态，使得玻璃内部的应力得到进一步缓解，确保玻璃的质量和强度。

通过以上的加热、均温、急冷、升温和冷却过程，玻璃钢化炉
能够对玻璃进行强化处理，使得玻璃具有更高的强度、硬度和耐冲击性能，提高了玻璃的安全性和使用寿命。

钢化炉操作手册本操作手册旨在为使用钢化炉的用户提供详细、清晰的指导，确保设备的安全、高效运行。

钢化炉是玻璃深加工行业的重要设备，其作用是将普通玻璃进行加热并快速冷却，以增加其强度和耐久性。

本手册将涵盖钢化炉的基本原理、操作步骤、维护保养以及常见问题处理等方面。

钢化炉主要由加热炉、冷却系统和输送系统组成。

其工作原理是将玻璃放置在输送系统上，通过加热炉的高温加热，使玻璃达到适当温度，然后快速通过冷却系统进行强制冷却，使玻璃内部结构发生变化，提高其强度和耐久性。

准备工作：在操作钢化炉前，需确保电源、气源和供水正常。

检查设备是否存在异常，如发现异常应及时处理。

上料与装载：将待处理的玻璃放置在钢化炉的输送带上，确保玻璃平整、无遮挡物。

加热：启动加热炉，根据玻璃厚度和种类设定适当的加热温度和时间。

快速冷却：当玻璃通过加热炉后，进入冷却系统进行强制冷却。

根据玻璃种类和厚度，调整冷却风机的风量和风压。

出炉与下料：当玻璃完成冷却后，出炉并放置在指定位置。

检查与记录：对出炉的玻璃进行检查，记录生产数据。

每日检查：每日操作完成后，检查设备各部位是否存在异常，如发现应及时处理。

定期保养：根据设备制造商的建议，定期对设备进行保养，如更换润滑油、清洗热交换器等。

清洁与卫生：保持设备及周边环境的清洁卫生，避免杂物和灰尘影响设备运行。

加热炉温度异常：检查加热炉的加热元件是否损坏或接触不良，以及热电偶是否正常工作。

如发现问题，及时更换元件或进行维修。

冷却系统故障：检查冷却风机的运行状态，以及风道是否堵塞。

如发现问题，及时维修或更换风机。

输送带跑偏：检查输送带的运行状态，调整输送带的松紧度。

如问题严重，需更换输送带。

玻璃破碎：如出现玻璃破碎现象，应检查输送带是否运行平稳，以及加热和冷却时间是否适当。

同时，应定期检查玻璃的质量和厚度是否符合要求。

设备报警：如设备发出报警声或出现故障灯提示，应立即停机检查。

根据故障提示或制造商的建议进行故障排除。

钢化炉使用说明书目录第一章玻璃钢化的基本原理第二章 JGF-F可逆式普通辐射炉平弯钢化炉的特性介绍第三章控制柜各部名称和功能介绍第四章操作台指示灯和开关功能说明第五章开关机及各运转模式的操作程序第六章紧急事件处理第七章石英罗拉的清洁保养第八章基本故障排除第九章生产操作时的注意事项第十章参数设定的参考准则第十一章保养与维护第一章玻璃钢化的基本原理一钢化玻璃的基本特性1钢化玻璃具有较高的机械强度：抗冲击强度是普通玻璃的5-8倍，抗弯强度是普通玻璃的4-5倍，有较高的耐静压强度。

2钢化玻璃具有良好的热稳定性：热稳定性是玻璃能承受剧烈温度变化而不被破坏的性能。

钢化玻璃的热稳定性是用其所能承受的温度差来表示，普通玻璃所能承受的温度差约70-100℃，而钢化玻璃所能承受的温度差约250-320℃，热稳定性比普通玻璃提高了1.5倍。

3 钢化玻璃具有较高的安全性：钢化玻璃强度较大，不易破损，而且破碎时，碎片呈类似蜂窝状的钝角小颗粒，不易伤人，具有较高安全性。

而一般玻璃强度低，破碎时碎片块大并且呈尖角状，边角锋利，极易伤人，安全性低。

4 钢化玻璃具有“自爆”特性：自爆是钢化玻璃在无直接外力作用下发生的炸裂，它可以在钢化的过程。

中或是保存的过程中发生。

产生自爆的原因主要有以下几点：（1）玻璃种含有杂质·气泡·结石或原片玻璃有裂口。

爆边。

缺口等原因造成玻璃应力集中而导致钢化玻璃破碎。

（2）玻璃在加热过程中加热不均匀或在吹风过程中冷却不均匀而引起炸裂。

玻璃应力越大，钢化强度越高，越容易引起自爆。

二玻璃钢化的基本原则为了得到优良的产品品质，玻璃在钢化的过程中有一些重要的基本要求必须遵守。

1 玻璃必须快速加热至所要的温度，并且玻璃各部分（上、下表面、中间）的温度应相对均匀。

2 玻璃加热至所要的温度后快速冷却，并依其厚度及钢化要求，在最适宜的冷却速度下双面均匀的冷却。

3 玻璃在钢化的过程后不得发生形状损坏、尺寸偏差、光学特性改变。