玻璃熔融和热成形：五大工艺详解

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@小白创作中心

玻璃熔融和热成形：五大工艺详解

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来源

https://www.schott.com/zh-cn/expertise/glass-melting-and-hot-forming

玻璃熔融和热成形是玻璃制造过程中的关键环节，不同的工艺方法可以生产出具有不同特性的玻璃产品。本文将详细介绍几种主要的玻璃熔融和热成形工艺，包括下拉工艺、上拉工艺、辊制、微浮法和拉管法。

下拉工艺

多功能薄型和超薄玻璃

下拉工艺是肖特独家开发的先进技术，用于生产公差极严格的薄型玻璃和超薄玻璃。这种先进的方法需要将熔融玻璃带通过喷嘴送入，然后通过滚轴和退火炉向下拉制，最后通过多个辊轮和冷却轨道。玻璃的厚度可以通过工艺速度进行控制，最终厚度从最低 30 微米到最高 1.1 毫米不等。

这种工艺能够生产出自然火焰抛光的薄板或超薄板，无需额外进行磨削和抛光。该工艺还具有适应性，可重新配置以处理不同种类的玻璃，还可以与客户合作设计定制的解决方案。

您获得的优势

可实现粗糙度低于 0.5 纳米的完美表面。
厚度范围广，从 1.1 毫米到 30 微米不等。
快速高效地转换为不同类型的玻璃。
极高的 TTV（总厚度变化）和平整度规格。
可实现广泛的材料特性组合，在高达 600 ºC 的温度下可保持低热膨胀性和高温稳定性。

肖特AS 87 eco、AF 32® eco、MEMpax®、B 270® Thin 和SCHOTT D 263™ 系列等知名光学玻璃都是采用下拉工艺制成。

上拉工艺

低表面粗糙度薄型平板玻璃

肖特使用基于弗克法和 Asahi 方法的上拉工艺生产各种类型的玻璃。上拉法需要将熔融玻璃带从池窑通过喷嘴向上拉制，然后通过不同的辊轮，再通过冷却轨道。这一过程受到精确控制，以产生所需的厚度。

利用该工艺可获得表面粗糙度极低（低于 0.5 纳米）、厚度范围为 0.9 至 12 毫米的火焰抛光表面，非常适合用于制造各种类型的玻璃，例如高密度玻璃或高透明超白玻璃。

您获得的优势

获得粗糙度极低（低于 0.5 纳米）的自然火焰抛光表面。
厚度范围广，从 0.9 至 12 毫米不等。
在玻璃类型输出和尺寸方面灵活度高。
能够生产不适合其他加工方法的高品质特种玻璃材料。

使用上拉工艺制造的产品包括肖特B 270®，广泛用于商品光学元件和生物技术应用。

辊制

更坚固耐用的玻璃和微晶玻璃

肖特的辊制玻璃和微晶玻璃制品包括坚固耐用的平板玻璃。辊制玻璃的制法涉及在高达 1700 ºC 的温度下熔融原材料（天然石英砂为主），然后将熔融液从池窑送入成形辊，以确定所需的厚度。然后将玻璃送入支撑辊，在支撑辊冷却的同时释放残余张力，从而形成平整的固化玻璃带。

之后，将玻璃切成大型标注尺寸板材或修整至符合应用要求的尺寸。在此阶段，可执行加工、装饰或弯曲等定制工艺。对于微晶玻璃，接下来可执行第二温度工艺 –“陶瓷化”。

使用辊制工艺生产的肖特产品包括Supremax® 和RD 50®，用于医学 x 射线程序中的辐射防护。

微浮法

均匀无瑕的超平玻璃

肖特采用微浮法生产高均匀度玻璃，这种玻璃具有镜面级表面、超高平整度和出色的光学特性。浮法玻璃的制造涉及在熔融锡槽上方对连续的熔融玻璃条进行导引。较轻的液体（熔融玻璃）漂浮在较重的液体（熔融锡）上。玻璃和锡之间完全平整的分离层形成于玻璃的底部，而在玻璃的顶部形成火焰抛光表面（由热成形气体环境实现）。拉制的速度和顶部滚轴决定玻璃的厚度。

玻璃温度冷却并保持在 600 ºC，确保玻璃具有足够的机械耐受性，能够从锡表面被提起。然后进入冷却通道，对玻璃进行冷却，使玻璃板具有极高的化学稳定性、出色的透明度、极强的机械性能和耐热性能。

优势