专利名称：一种真空玻璃间隙隔离片的设置方法
技术领域：
本发明涉及一种真空玻璃间隙隔离片的设置方法。
背景技术：
目前，建筑物的门窗洞口主要由节能效果很差的普通玻璃材料构成，大约流失了40～50％的建筑采暖和制冷能量，成为建筑节能的薄弱环节。
真空玻璃是最近发展起来的一种隔热保温效果最好的平板节能玻璃。
真空玻璃的结构与中空玻璃相近，通过真空层取代空气层，降低其能量的对流和传导损失；真空玻璃一般至少使用一片低辐射玻璃，减少了能量的辐射损失。因此，真空玻璃的原理与热水瓶相近，具有优良的隔热保温性能。
现有的真空玻璃的结构通常为二片玻璃之间间隔加设间隙隔离片，二片玻璃的两端由边部密封材料堵实，在密封的两片玻璃之间形成真空状态；由于玻璃外表面受到大气压力，两片玻璃板向内弯曲变形，真空层间隙变小，甚至局部完全消失，从而影响了真空玻璃的节能效果。为此，在真空玻璃的加工中，必须在其两片玻璃的间隙中设置多个隔离片，用以由内支撑两片玻璃，保持真空层间隙不变。但是，目前的真空玻璃隔离片的设置技术还存在许多缺陷1)在材质上，常选用强度高，韧性好的金属材料制作真空玻璃隔离片，但是由于金属材料不透明，导热率高，热膨胀系数大，直接影响到真空玻璃的总体性能；2)在设置上，通常采用纯手工设置方法，操作人员在明亮的操作台前，手持镊子，夹取并往正在加工的真空玻璃下片表面上放置细小的隔离片作支撑用；该方法操作繁琐，劳动强度大，工作环境人员密集，速度慢，效率低，错放、漏放、多放隔离片的现象时有发生，废品率高。
为了提高工作效率，现在已经出现了用计算机控制的高精度机械手系统，可以准确、较快地设置真空玻璃内的间隙隔离片，但是机械手系统价格昂贵，工艺复杂，难于推广。无论是手工镊子还是机械手设置的真空玻璃间隙隔离片，其位置在上层平板玻璃的放置过程中会受到影响而发生偏离，因而降低了真空玻璃应具备的优异性能甚至出现废品。因此，真空玻璃间隙隔离片的设置技术，已经成为制约真空玻璃性能和制造成本的瓶颈。
发明内容
为了解决现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种将玻璃隔离片的加工与布放合二为一、工艺简化且成品率高的真空玻璃间隙隔离片的设置方法。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案一种真空玻璃间隙隔离片的制备方法，其特点为用常规的丝网印刷方法直接在玻璃表面印刷出间隙隔离片；它包括如下步骤1)将一平板玻璃放置于一台面上，在其上表面平行摆放一预制的印刷丝网，通过该印刷丝网上设置的印刷图案向该平板玻璃上表面浇注白色油墨，用刮板推平，将其白色油墨印制于所述平板玻璃上表面上，形成一组厚度为90～310μm且间隔设置的间隙隔离片；2)将步骤1)成型的平板玻璃干燥后，依次经烧结炉烧结、退火炉退火工序成型为所述真空玻璃间隙隔离片。
上述步骤1)中的印刷丝网孔径为100～300目；印刷图案为圆点或方形中一种，其中，圆点采用直径小于2mm的圆点；方形可采用正方形或长方形，其边长不超过2mm；步骤1)中所述的间隔距离为15～40mm。
步骤1)中所述的白色油墨选用钢化玻璃油墨。
步骤2)中所述的干燥为自然干燥或烘箱干燥；其中，自然干燥温度为20～30℃，自然干燥时间为15分钟～24小时；烘箱干燥温度为100～125℃，烘干时间为15～60分钟。
步骤2)中所述的退火炉退火温度降至60℃以下，其退火方式为自然降温。
步骤2)中所述的烧结炉有两种方式选择，一种烧结炉是由烧结室和退火室构成，其中，烧结室的烧结温度为400～600℃，保温时间为5～30分钟。
另一种烧结炉选用带有空气对流加热系统的水平风钢化生产设备，其中，设置的加热温度为680～720℃；加热时间为185～215秒；冷却风压为2200Pa。
本发明采用的丝网印刷技术的基本原理为在丝网印版上留有印刷图案，将印刷图案以外的部分网孔全部堵死，使其不能透过油墨，在承印物上形成空白；印刷图案上的网孔能够透过油墨，在承印物上形成图案。通过调整印刷速度、油墨粘度、丝网厚度、刮墨板形状、印刷压力和着墨角度等可变因素，将墨层厚度设定一范围通常该范围在1～300μm之间，薄墨层可用于套色印刷，厚墨层可用于盲文书籍印刷。
利用丝网印刷技术在玻璃深加工领域中的应用技术已属于较成熟的技术，主要用来印刷商标、生产彩釉钢化玻璃、工艺品玻璃等玻璃产品。而将其丝网印刷用于真空玻璃间隙隔离片的设置上，本发明的技术方案实现了这一目的。
本发明采用如上技术方案，其具有优点如下1)将真空玻璃间隙隔离片的加工技术和布放技术合二为一，其设置方法简化，有效降低了生产成本。2)本发明的设置方法速度快，定位准确，通过丝网印刷过程，在整个玻璃表面上一次印刷出全部真空玻璃间隙隔离片，经过干燥、烧结、退火工序将真空玻璃间隙隔离片固定在玻璃表面上。真空玻璃间隙隔离片的位置不再会受到后续工序的影响，提高了真空玻璃的成品率。3)本发明公开的真空玻璃间隙隔离片的主体成分采用的是玻璃釉料，其导热率和热膨胀性能与玻璃接近，故此，提高了该真空玻璃间隙隔离片的产品性能和质量。4)经过烧结和退火后的真空玻璃，还可以进行切裁、周边研磨和抛光，利于批量生产，提高了真空玻璃的生产效率。
具体实施例方式
本发明公开了一种用丝网印刷的方法直接在玻璃表面印刷出间隙隔离片的设置方法，用常规的丝网印刷方式直接在玻璃表面印刷出间隙隔离片；它包括如下步骤1)将一平板玻璃放置于一台面上，在其上表面平行摆放一预制的印刷丝网，通过该印刷丝网上设置的印刷图案浇注白色油墨，用刮板推平，将其白色油墨印制于所述平板玻璃表面上，形成一组厚度为90～310μm且间隔设置的间隙隔离片；2)将步骤1)成型的平板玻璃干燥后，依次经烧结炉烧结、退火炉退火工序成型为所述真空玻璃间隙隔离片。
上述步骤1)中的印刷丝网孔径为100～300目；印刷图案为圆点或方形中一种，其中，圆点采用直径小于2mm的圆点；方形可采用正方形或长方形，其边长不超过2mm；步骤1)中所述的间隔距离为15～40mm。
上述步骤1)中所述的白色油墨选用钢化玻璃油墨。
上述步骤2)中所述的干燥可以采用自然干燥，也可以采用烘箱干燥；其中，自然干燥温度为20～30℃，干燥时间为15分钟～24小时；烘箱干燥的温度为100～125℃，烘干时间为15～60分钟。
上述步骤2)中所述的退火炉，是将烘箱干躁后的玻璃板，置于退火炉内自然降温，温度降至60℃以下。
本发明中，步骤2)中所述的烧结炉有两种方式选择，一种方式是用常规的烧结炉，该烧结炉是由烧结室和退火室构成，其中，烧结室的烧结温度为400～600℃，保温时间为5～30分钟。由上述烧结炉烧结后退火而成型的真空玻璃间隙隔离片，可以直接使用，还可以根据需要进行切裁、周边研磨、抛光后成其为真空玻璃的下片使用；另一种方式是用带有空气对流加热系统的水平风钢化生产设备作为烧结炉，该设备包括装片台、对流加热炉、冷却段、卸片台四部分设备单元和风机、控制系统两部分辅助单元。其加工过程为将印刷完毕的玻璃样品在室温状态下放在装片台水平辊道上，辊道单向旋转把玻璃输送进已经加热到700±20℃左右的加热炉中，加热炉中的辊道变向旋转，玻璃往复运动，对流热空气加热玻璃，加热到一定温度后，送进冷却段，冷风同时喷吹玻璃上下两个表面，使玻璃急速均匀冷却，然后送到卸片台卸下玻璃，完成钢化过程。本发明利用该设备的控制系统中设置的成套程序，选择半钢化处理程序进行烧结，其加热炉炉膛温度为680～720℃；加热时间为185～215秒；冷却风压为2200Pa；表面应力在24～69MPa之间。钢化完毕即可获得烧结好的玻璃样品，但是，用此方法加工的设有间隙隔离片的真空玻璃不能进行切割等冷加工处理。
在丝网印刷工艺中，玻璃表面印刷出的间隙隔离片图形，所用的印刷油墨以低温玻璃粉为主要成分，其它还包括有填料、着色剂、粘接剂等辅助成分。选用市场上购买的印刷油墨即可。在印刷过程中，通过控制油墨的粘稠度、印刷速度等步骤控制印刷图案的厚度，必要时进行重复印刷；间隙隔离片印刷图案的厚度范围在90～310μm。
钢化完毕即可获得烧结好的玻璃样品，同时完成玻璃的钢化和间隙隔离片的烧结。
为了清楚的描述本发明的技术方案，通过以下实施例做进一步说明。
实施例1取规格为1000×600×5mm的浮法玻璃，周边研磨、抛光后放置一水平台面上；将加工好的筛孔孔径为300目的印刷丝网，印刷图案是直径2mm的圆点，圆点与圆点中心之间的间距为15mm，丝网面积为1000×600mm；将市场上购买的白色钢化玻璃油墨倒入印刷丝网的框架中，缓慢推动刮墨板，进行印刷；印刷厚度为310μm。
取下丝网，将印刷完毕的玻璃样品在自然环境中放置60分钟；将干燥完毕的玻璃样品水平放置在已经升温到490℃的电阻烧结炉膛中的不锈钢框架上，框架表面缠绕12层绝缘玻璃布；30分钟后，烧结炉断电降温，随炉冷却；然后将其取出送入退火炉中，当退火炉膛内的温度自然下降到60℃以下时，取出玻璃样品，在自然环境中冷却到室温，获得所需印刷图形。
实施例2取规格为1000×600×5mm的浮法玻璃，周边研磨、抛光后放置一水平台面上；将加工好的筛孔孔径为100目的印刷丝网，印刷图案为边长为2mm的正方形，正方形与正方形之间的间距为20mm，丝网面积为1000×600mm；
将市场上购买的白色钢化玻璃油墨倒入印刷丝网的框架中，缓慢推动刮墨板，进行印刷；印刷厚度为90μm。
取下丝网，将印刷完毕的玻璃样品在自然环境中放置24小时；将干燥完毕的玻璃样品水平放置在已经升温到400℃的电阻烧结炉膛中的不锈钢框架上，框架表面缠绕12层绝缘玻璃布；5分钟后，烧结炉断电降温，随炉冷却；然后将其取出送入退火炉中当退火炉膛内的温度下降到60℃以下时，取出玻璃样品，在自然环境中冷却到室温，获得所需印刷图形；实施例3取规格为1000×600×5mm的浮法玻璃，周边研磨、抛光后放置一水平台面上；将加工好的筛孔孔径为200目的印刷丝网，印刷图案是2×1平方毫米的长方形，长方形与长方形之间的间距为40mm，丝网面积为1000×600mm；将市场上购买的白色钢化玻璃油墨倒入印刷丝网的框架中，缓慢推动刮墨板，进行印刷；印刷厚度为250μm。
取下丝网，将印刷完毕的玻璃样品放置一温度为125℃的烘箱中放置15分钟；将干燥完毕的玻璃样品水平放置在已经升温到600℃的电阻烧结炉膛中的不锈钢框架上，框架表面缠绕12层绝缘玻璃布；20分钟后，烧结炉断电降温，随炉冷却；然后将其取出送入退火炉中当退火炉膛内的温度下降到60℃以下时，取出玻璃样品，在自然环境中冷却到室温，获得所需印刷图形；实施例4取规格为1000×600×5mm的浮法玻璃，周边研磨、抛光后放置一水平台面上；将加工好的筛孔孔径为300目的印刷丝网，印刷图案是直径2mm的圆点，圆点与圆点中心之间的间距为20mm，丝网面积为1000×600mm；将市场上购买的白色钢化玻璃油墨倒入印刷丝网的框架中，缓慢推动刮墨板，进行印刷；印刷厚度为150μm。
取下丝网，将印刷完毕的玻璃样品在自然环境中放置60分钟；将干燥完毕的玻璃样品水平放置在已经升温到500℃的电阻烧结炉膛中的不锈钢框架上，框架表面缠绕12层绝缘玻璃布；10分钟后，烧结炉断电降温，随炉冷却；然后将其取出送入退火炉中当退火炉膛内的温度下降到60℃以下时，取出玻璃样品，在自然环境中冷却到室温，获得所需印刷图形；
利用螺旋千分尺，检测形成图形的墨层高度，即间隙隔离片的厚度。
经过烧结的带有间隙隔离片的玻璃片，按照使用要求，对其进行切裁，然后再经周边研磨和抛光后，作为真空玻璃的下片直接使用。
实施例5取一块规格为600×400×8mm的浮法玻璃，周边研磨、抛光；已经加工好的100目孔径的印刷丝网，印刷图案是边长为2mm的正方形，正方形与正方形之间的间距15mm，丝网面积600×400mm；选用市场购买的白色钢化玻璃油墨，将其浇注至预先铺置好的印刷丝网中，缓慢推动刮墨板，进行印刷，印刷厚度为90μm。
取下丝网，将印刷完毕的玻璃样品在20℃的自然环境中放置15分钟；将印刷完毕的玻璃样品送到带有循环空气加热系统的水平辊道风钢化设备中，利用半钢化处理过程进行烧结其炉膛温度设定为680℃，加热时间为185秒，冷却风压为2200Pa；钢化完毕即可获得烧结好的玻璃样品，印刷图案白色。
该实施例成型的间隙隔离片真空玻璃样品不能进行切割等冷加工。
实施例6取一块规格为600×400×8mm的浮法玻璃，周边研磨、抛光；已经加工好的300目孔径的印刷丝网，印刷图案是边长为2mm×1mm的长方形，长方形与长方形之间的间距40mm，丝网面积600×400mm；选用市场购买的白色钢化玻璃油墨，将其浇注至预先铺置好的印刷丝网中，缓慢推动刮墨板，进行印刷，印刷厚度为310μm。
取下丝网，将印刷完毕的玻璃样品在30℃的自然环境中放置24小时；将印刷完毕的玻璃样品送到带有循环空气加热系统的水平辊道风钢化设备中，利用半钢化处理过程进行烧结其炉膛温度设定为720℃，加热时间为215秒，冷却风压为2200Pa；钢化完毕即可获得烧结好的玻璃样品，印刷图案白色。
该实施例成型的间隙隔离片真空玻璃样品不能进行切割等冷加工。
实施例7取一块规格为1000×800×8mm的浮法玻璃，周边研磨、抛光；已经加工好的200目孔径的印刷丝网，印刷图案是直径为2mm的圆点，圆点与圆点之间的间距30mm，丝网面积1000×800mm；选用市场购买的白色钢化玻璃油墨，将其浇注至预先铺置好的印刷丝网中，缓慢推动刮墨板，进行印刷，印刷厚度为200μm。
取下丝网，将印刷完毕的玻璃样品在100℃的烘箱中放置60分钟；将印刷完毕的玻璃样品送到带有循环空气加热系统的水平辊道风钢化设备中，利用半钢化处理过程进行烧结其炉膛温度设定为720℃，加热时间为215秒，冷却风压为2200Pa；钢化完毕即可获得烧结好的玻璃样品，印刷图案白色。
该实施例成型的间隙隔离片真空玻璃样品不能进行切割等冷加工。
实施例8取一块规格为600×400×8mm的浮法玻璃，周边研磨、抛光；已经加工好的300目孔径的印刷丝网，印刷图案是边长为2mm的正方形，正方形与正方形之间的间距15mm，丝网面积600×400mm；选用市场购买的白色钢化玻璃油墨，将其浇注至预先铺置好的印刷丝网中，缓慢推动刮墨板，进行印刷，印刷厚度为310μm。
取下丝网，将印刷完毕的玻璃样品在125℃的烘箱中放置15分钟；将印刷完毕的玻璃样品送到带有循环空气加热系统的水平辊道风钢化设备中，利用半钢化处理过程进行烧结其炉膛温度设定为700℃，加热时间为200秒，冷却风压为2200Pa；钢化完毕即可获得烧结好的玻璃样品，印刷图案白色。
该实施例成型的间隙隔离片真空玻璃样品不能进行切割等冷加工。
权利要求
1.一种真空玻璃间隙隔离片的设置方法，其特征在于用常规的厚墨层丝网印刷方法直接在玻璃表面印刷出间隙隔离片；它包括如下步骤1)将一平板玻璃放置于一台面上，在其上表面平行摆放一预制的印刷丝网，通过该印刷丝网上设置的印刷图案向该平板玻璃上表面浇注白色油墨，用刮板推平，将其白色油墨印制于所述平板玻璃表面上，形成一组厚度为90～310μm且间隔设置的间隙隔离片；2)将步骤1)成型的平板玻璃干燥后，依次经烧结炉烧结、退火炉退火工序成型为所述真空玻璃间隙隔离片。
2.如权利要求1所述真空玻璃间隙隔离片的设置方法，其特征在于步骤1)所述的印刷丝网孔径为100～300目；所述印刷图案为圆点或方形中一种；所述间隔距离为15～40mm。
3.如权利要求2所述真空玻璃间隙隔离片的设置方法，其特征在于所述圆点直径小于2mm；所述方形为正方形或长方形，其边长小于2mm。
4.如权利要求1所述真空玻璃间隙隔离片的制备方法，其特征在于步骤1)所述的白色油墨为钢化玻璃油墨。
5.如权利要求1所述真空玻璃间隙隔离片的设置方法，其特征在于步骤2)所述的干燥为自然干燥或烘箱干燥；其中，自然干燥温度为20～30℃，自然干燥时间为15分钟～24小时；烘箱干燥温度为100～125℃，烘干时间为15～60分钟。
6.如权利要求1所述真空玻璃间隙隔离片的设置方法，其特征在于步骤2)所述的退火炉退火温度降至60℃以下，其退火方式为自然降温。
7.如权利要求1或2或3或4或5或6所述真空玻璃间隙隔离片的设置方法，其特征在于步骤2)所述的烧结炉由烧结室和退火室构成，所述烧结室的烧结温度为400～600℃，保温时间为5～30分钟。
8.如权利要求1或2或3或4或5或6所述真空玻璃间隙隔离片的设置方法，其特征在于步骤2)所述的烧结炉为带有空气对流加热系统的水平风钢化生产设备，其中，设置的加热温度为680～720℃；加热时间为185～215秒；冷却风压为2200Pa。
全文摘要
本发明公开了一种真空玻璃间隙隔离片的设置方法。其特点为用常规的丝网印刷方法直接在玻璃表面印刷出间隙隔离片；它包括如下步骤1)将一平板玻璃放置于一台面上，在其上表面平行摆放一预制的印刷丝网，通过该印刷丝网上设置的印刷图案浇注白色油墨，用刮板推平，将其白色油墨印制于所述平板玻璃表面上，形成一组厚度为90－310μm且间隔设置的间隙隔离片；2)将步骤1)成型的平板玻璃干燥后，依次经烧结炉烧结、退火炉退火工序成型为所述真空玻璃间隙隔离片。本方法将真空玻璃间隙隔离片的加工与布放步骤合二为一，与传统工艺相比，工艺简单、成本低廉，操作方便，易于推广实施。
文档编号B41F15/02GK1766274SQ200510105219
公开日2006年5月3日 申请日期2005年9月27日 优先权日2005年9月27日
发明者张保军, 苗向阳, 欧迎春, 付静, 左岩, 马眷荣 申请人:中国建筑材料科学研究院