一种异形曲面玻璃的加工方法与流程

1.本发明涉及玻璃加工领域，具体涉及一种异形曲面玻璃的加工方法。


背景技术：

2.在一些公共建筑中，为了打造地标性建筑和突出设计的与众不同，通常会采用一些流线型线条、单曲面、双曲面、甚至多曲面手法进行设计组合，借此来表现出更为优美、曲线更为突出、更具有代表性的建筑。特别是异形建筑中，异形曲面玻璃幕墙，由于异形曲面玻璃幕墙不仅对施工提出较高要求和标准，对异形曲面玻璃加工同样也提出了较高的要求和标准。
3.由于异形曲面玻璃不像普通玻璃方正且构造简单，易于确定坐标点、下料尺寸和加工尺寸。而且也不能使用常规热弯模具进行造型，和在和片过程中由于异形，也增加了玻璃和片和pvb施工难度，那么如何保证异形曲面幕墙玻璃的顺利加工，满足现场施工需求，成为了急需解决的问题。


技术实现要素：

4.基于此，本发明提供了一种异形曲面玻璃的加工方法，该方法降低了异形曲面玻璃成形，合片过程的施工难度，保证了曲面玻璃幕墙的质量。
5.为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：本发明提供了一种异形曲面玻璃的加工方法，包括以下加工步骤：s1、建模提取数据：利用bim建模软件建立3d模型，提取玻璃加工下料和加工尺寸、数量及定位坐标等数据；s2、制造异形曲面钢模具：用网格式空间模形确定玻璃下料尺寸，在制作时按网格横线条的曲度将钢管弯曲成形，每间隔100mm放置一根曲形钢管并按网格的竖向线条曲度拼接成异形曲面钢模具；s3、玻璃切片：将步骤s1提取的三维坐标数据转换成平面坐标数据，按照常规普通玻璃加工方法进行原片切割；s4、原片磨边：用磨边机进行原片磨边，磨削量控制:玻璃厚度在8mm以下时，磨削量﹤2.5mm，玻璃厚度在10~19mm以下时，磨削量﹤1.5mm；进料速度控制：玻璃厚度在8mm以下时，速度﹤2.5m，玻璃厚度在10~19mm以下时，速度﹤1.5m；s5、玻璃热弯钢化：利用加热设备将玻璃原片加热至700℃软化后用公母模具进行压制；s6、玻璃清洁：用手动清洁方式将玻璃表面的异物擦除；s7、玻璃合片：真空夹胶合片，真空装袋进釜烧制，冷却排气得玻璃成品。
6.本发明提供的一种异形曲面玻璃的加工方法，具体加工步骤可选的还包括喷绘彩釉。
7.进一步地，所述步骤s2中异形曲面钢模具分为公母模具；所述公母模具尺寸预留
有玻璃热弯钢化回弹尺寸余量，曲面偏差
±
2.5mm，外形尺寸偏差
±
3mm。
8.进一步地，所述步骤s6中手动清洁方式为通过粘辊把玻璃表面的异物通过粘结的方式移除。
9.进一步地，所述步骤s6中手动清洁方式为利用无水乙醇将玻璃表面异物擦除。
10.进一步地，所述步骤s7中真空夹胶合片包括：用设备抽出真空，将两片玻璃以及置于夹层中的pvb胶片在10kg的压力下进行合片，用拉弯机把铝格条进行拉弯，在进行中空后充入氦气。
11.进一步地，所述pvb胶片含水率＜0.2％；所述pvb胶片储存环境温度为22~28℃，湿度＜28％。
12.进一步地，所述步骤s7中真空装袋进釜烧制包括：合片完成后在玻璃边缘包裹一层百里布，在百里布外面包裹一层毡布，并用高温胶带固定防止脱落，然后将弯夹层玻璃放入装有气嘴的耐高温真空袋内，预抽真空，预抽完成后将夹层玻璃放置高压釜内，摆放间隙》100mm，进釜烧制。
13.进一步地，所述预抽真空时长》30min，真空压力-0.03mpa/
㎡
。
14.进一步地，所述进釜烧制过程中烧釜温度为135-145℃，压力为12.5-13 bar，烧釜时间为90-120min。
15.进一步地，所述步骤s7中冷却排气包括：烧制完成后，对釜降温，降温速率≥3.3℃/min，当釜内温度＜45℃时，进行排气得玻璃成品。
16.基于上述技术方案，本发明实施例至少可以产生如下技术效果：（1）本发明提供的一种异形曲面玻璃的加工方法，还提供了异形曲面钢模具制造的步骤，能使玻璃烧制成形的曲面偏差在
±
2.5mm之内，外形尺寸偏差在
±
3mm之内，能够最大限度的满足夹层玻璃的产品质量。
17.（2）本发明提供的一种异形曲面玻璃的加工方法，在真空合片过程中，玻璃产品受热均匀，烧制结束后能够快速降温，防止受热不均而形成透光度不均。
18.（3）本发明提供的一种异形曲面玻璃的加工方法，在排气过程中，保持降温速率≥3.3℃/min，温度＜45℃，温度过高、过早排气会降低玻璃产品的透光度，增加产品雾度，影响产品质量。
19.（3）本发明提供的一种异形曲面玻璃的加工方法，该方法操作简便，成形的玻璃产品质量高，更符合施工现场的要求和标准，具有良好的推广前景。
附图说明
20.图1是本发明实施例的流程图；图2是本发明实施例的流程图。
具体实施方式
21.以下结合实施例对本发明作进一步说明，实施例是用于说明本发明，而不是用于限制本发明的范围。本领域技术人员可以确定本发明的基本特征，并且在不偏离本发明精神和范围的情况下，可以对本发明做出各种修改和改变，以使其使用各种用途和条件。
22.一种异形曲面玻璃的加工方法，包括以下加工步骤：
s1、建模提取数据：利用bim建模软件建立3d模型，提取玻璃加工下料和加工尺寸、数量及定位坐标等数据；s2、制造异形曲面钢模具：用网格式空间模形确定玻璃下料尺寸，在制作时按网格横线条的曲度将钢管弯曲成形，每间隔100mm放置一根曲形钢管并按网格的竖向线条曲度拼接成异形曲面钢模具；s3、玻璃切片：将步骤s1提取的三维坐标数据转换成平面坐标数据，按照常规普通玻璃加工方法进行原片切割；s4、原片磨边：用磨边机进行原片磨边，磨削量控制:玻璃厚度在8mm以下时，磨削量﹤2.5mm，玻璃厚度在10~19mm以下时，磨削量﹤1.5mm；进料速度控制：玻璃厚度在8mm以下时，速度﹤2.5m，玻璃厚度在10~19mm以下时，速度﹤1.5m；s5、玻璃热弯钢化：利用加热设备将玻璃原片加热至700℃软化后用公母模具进行压制；s6、玻璃清洁：用手动清洁方式将玻璃表面的异物擦除；s7、玻璃合片：真空夹胶合片，真空装袋进釜烧制，冷却排气得玻璃成品。
23.本发明提供的一种异形曲面玻璃的加工方法，可选的步骤还包括喷绘彩釉。
24.进一步地，所述步骤s2中异形曲面钢模具分为公母模具；所述公母模具尺寸预留有玻璃热弯钢化回弹尺寸余量，曲面偏差
±
2.5mm，外形尺寸偏差
±
3mm。
25.进一步地，所述步骤s6中手动清洁方式为通过粘辊把玻璃表面的异物通过粘结的方式移除。
26.进一步地，所述步骤s6中手动清洁方式为利用无水乙醇将玻璃表面异物擦除。
27.进一步地，所述步骤s7中真空夹胶合片包括：用设备抽出真空，将两片玻璃以及置于夹层中的pvb胶片在10kg的压力下进行合片，用拉弯机把铝格条进行拉弯，在进行中空后充入氦气。
28.进一步地，所述pvb胶片含水率＜0.2％；所述pvb胶片储存环境温度为22~28℃，湿度＜28％。
29.进一步地，所述步骤s7中真空装袋进釜烧制包括：合片完成后在玻璃边缘包裹一层百里布，在百里布外面包裹一层毡布，并用高温胶带固定防止脱落，然后将弯夹层玻璃放入装有气嘴的耐高温真空袋内，预抽真空，预抽完成后将夹层玻璃放置高压釜内，摆放间隙》100mm，进釜烧制。
30.进一步地，所述预抽真空时长》30min，真空压力-0.03mpa/
㎡
。
31.进一步地，所述进釜烧制过程中烧釜温度为135-145℃，压力为12.5-13 bar，烧釜时间为90-120min。
32.进一步地，所述步骤s7中冷却排气包括：烧制完成后，对釜降温，降温速率≥3.3℃/min，当釜内温度＜45℃时，进行排气得玻璃成品。
33.实施例1 异形曲面玻璃成形制作s1、建模提取数据：根据异形曲面玻璃的施工设计图纸,在计算机上利用bim建模软件建立3d模型，并提取玻璃加工下料和加工尺寸、数量及定位坐标等数据，通过 bim 技术对主体钢结构框架进行数据提取，建立双曲面模型。再通过 revit 参数化的异形曲面玻璃模型导入 rhino(犀牛)软件中，采用gh插件提取玻璃板块翘曲值 、尺寸等一系列空间定
位参数，形成每块曲面玻璃加工单，提交到加工厂；s2、制造异形曲面钢模具：用网格式空间模形确定玻璃下料尺寸，在制作时按网格横线条的曲度将钢管弯曲成形，每间隔100mm放置一根曲形钢管并按网格的竖向线条曲度拼接成异形曲面钢模具，并预留出玻璃在烧制过程中回弹尺寸余量，保证玻璃的曲面偏差在
±
2.5mm之内，外形尺寸偏差在
±
3mm之内，模具分公母模具，能够最大限度的满足夹层玻璃的产品质量，模型的吻合度直接决定弯夹层的质量，甚至影响到弯夹层产品的后期使用寿命。
34.s3、玻璃切片：将步骤s1利用bim建立3d模型提取的三维坐标数据转换成平面坐标数据，按照常规普通玻璃加工方法进行原片切割，原片切割完成后进行原片磨边。
35.s4、原片磨边：所述磨边机采用的是四川锦泰宏威玻璃机械研发生产的jh-3000型中型磨边机；使用前检查磨边机磨轮是否松动、磨损程度、循环水是否清洁等，例行检查无误后，将磨边机预热开机，进行试磨削。
36.试磨削后，将玻璃原片用磨边机进行原片磨边处理，控制玻璃原片进料速度为2.5m，控制磨削量为2.5mm；磨削量是指玻璃在切割的时候损失量。
37.s5、玻璃热弯钢化：利用加热设备将玻璃原片加热至700℃软化后，用公母模具进行压制，成型后采用3d扫描仪扫描检查是否与设计图纸相符，合格后，放入钢化炉进行钢化，热弯钢化后再次采用3d扫描仪扫描检测产品是否合格。
38.s6、玻璃清洁：对检测合格的玻璃产品进行清洁，用手动清洁方式将玻璃表面的异物去除，用无尘布和无水乙醇来清洁擦拭，待无水乙醇挥发后方可进行下一步铺pvb胶片的操作，防止乙醇部分残留在pvb膜层内形成蒸汽泡，降低pvb胶片与玻璃的粘结性能。
39.s7、玻璃合片：真空夹胶合片，取出pvb胶片，所述pvb胶片储存环境温度为28℃，湿度27％，pvb胶片含水率0.2％，将pvb胶片铺与两片玻璃的夹层，一同放入合片装置内；用设备抽出装置内真空，将两片玻璃以及置于夹层中的pvb胶片在10kg的压力下进行合片，用拉弯机把铝格条进行拉弯，在进行中空后充入氦气。
40.真空装袋进釜烧制，合片完成后在玻璃边缘包裹一层百里布，在百里布外面包裹一层毡布，并用高温胶带固定防止脱落，然后将弯夹层玻璃放入装有气嘴的耐高温真空袋内，大于3m2的玻璃装装入有2个气嘴的耐高温真空袋内，装车进釜前，需要进行预抽真空，预抽真空时长》30min，真空压力-0.03mpa/
㎡
，预抽完成后将夹层玻璃放置高压釜内，摆放间隙》100mm，以利于热循环风在釜内均匀流通，保证产品在高压釜内均匀受热，及保温结束后能够快速降温，防止受热不均而形成透光度不均，进釜烧制，在烧釜前检查真空袋是否抽紧，有无漏气现象，如有漏气现象需及时处理，烧釜开始后，持续真空直至开釜，釜内温度控制为140℃，压力为12.5bar，烧制时间100min。
41.冷却排气得玻璃成品，烧制完成后，对釜降温，降温速率≥3.3℃/min，当釜内温度＜45℃时，进行冷却排气，取出玻璃进行修边处理得到玻璃成品，并挑选出不合格品进行返工。
42.最后异形曲面玻璃送粘框加工厂进行玻框粘接，玻框事先在拉弯厂进行拉弯成异形曲面，粘完框检查质量合格后，再送施工现场。
43.实施例2 异形曲面彩釉玻璃成形制作
s1、建模提取数据：根据异形曲面玻璃的施工设计图纸,在计算机上利用bim建模软件建立3d模型，并提取玻璃加工下料和加工尺寸、数量及定位坐标等数据，通过 bim 技术对主体钢结构框架进行数据提取，建立双曲面模型。再通过 revit 参数化的异形曲面玻璃模型导入 rhino(犀牛)软件中，采用gh插件提取玻璃板块翘曲值 、尺寸等一系列空间定位参数，形成每块曲面玻璃加工单，提交到加工厂；s2、制造异形曲面钢模具：用网格式空间模形确定玻璃下料尺寸，在制作时按网格横线条的曲度将钢管弯曲成形，每间隔100mm放置一根曲形钢管并按网格的竖向线条曲度拼接成异形曲面钢模具，并预留出玻璃在烧制过程中回弹尺寸余量，保证玻璃的曲面偏差在
±
2.5mm之内，外形尺寸偏差在
±
3mm之内，模具分公母模具，能够最大限度的满足夹层玻璃的产品质量，模型的吻合度直接决定弯夹层的质量，甚至影响到弯夹层产品的后期使用寿命。
44.s3、玻璃切片：将步骤s1利用bim建立3d模型提取的三维坐标数据转换成平面坐标数据，按照常规普通玻璃加工方法进行原片切割，原片切割完成后进行原片磨边。
45.s4、原片磨边：所述磨边机采用的是川锦泰宏威玻璃机械研发生产的jh-3000型中型磨边机；使用前检查磨边机磨轮是否松动、磨损程度、循环水是否清洁等，例行检查无误后，将磨边机预热开机，进行试磨削。
46.试磨削后，将玻璃原片用磨边机进行原片磨边处理，控制玻璃原片进料速度为1.5m，控制磨削量为1.5mm；磨削量是指玻璃在切割的时候损失量。
[0047] s5、喷绘彩釉：采用特殊设备进行高温喷绘彩釉，超白镀膜玻璃原片分为一面镀膜，一面不镀膜，彩釉面做在不镀膜面。玻璃进行彩釉处理后再进行玻璃热弯钢化，异行玻璃彩釉及镀膜工艺后在进入弯钢炉过程中，彩釉面和low-e膜需位于玻璃凹面，但本工程立面玻璃存在外突曲型玻璃和内凹曲型玻璃，为保证彩釉和low-e膜效果一致，对于内凹曲型玻璃由于彩釉面和镀膜面需位于玻璃的凸面，此种做法直接进入弯钢炉弯钢时会刮花彩釉和low-e膜面，所以内凹曲型玻璃需单独开模进入特殊弯钢炉。
[0048] s6、玻璃热弯钢化：利用加热设备将玻璃原片加热至700℃软化后，用公母模具进行压制，成型后采用3d扫描仪扫描检查是否与设计图纸相符，合格后，放入钢化炉进行钢化，热弯钢化后再次采用3d扫描仪扫描检测产品是否合格。
[0049]
s7、玻璃清洁：对检测合格的玻璃产品进行清洁，用手动清洁方式将玻璃表面的异物去除，用无尘布和无水乙醇来清洁擦拭，待无水乙醇挥发后方可进行下一步铺pvb胶片的操作，防止乙醇部分残留在pvb膜层内形成蒸汽泡，降低pvb胶片与玻璃的粘结性能。
[0050]
s8、玻璃合片：真空夹胶合片，取出pvb胶片，所述pvb胶片储存环境温度为28℃，湿度27％，pvb胶片含水率0.2％，将pvb胶片铺与两片玻璃的夹层，一同放入合片装置内用设备抽出装置内真空，将两片玻璃以及置于夹层中的pvb胶片在10kg的压力下进行合片，用拉弯机把铝格条进行拉弯，在进行中空后充入氦气。
[0051]
真空装袋进釜烧制，合片完成后在玻璃边缘包裹一层百里布，在百里布外面包裹一层毡布，并用高温胶带固定防止脱落，然后将弯夹层玻璃放入装有气嘴的耐高温真空袋内，大于3m2的玻璃装装入有2个气嘴的耐高温真空袋内，装车进釜前，需要进行预抽真空，预抽真空时长》30min，真空压力-0.03mpa/
㎡
，预抽完成后将夹层玻璃放置高压釜内，摆放
间隙》100mm，以利于热循环风在釜内均匀流通，保证产品在高压釜内均匀受热，及保温结束后能够快速降温，防止受热不均而形成透光度不均，进釜烧制，在烧釜前检查真空袋是否抽紧，有无漏气现象，如有漏气现象需及时处理，烧釜开始后，持续真空直至开釜，釜内温度控制为140℃，压力为12.5bar，烧制时间100min。
[0052]
冷却排气得玻璃成品，烧制完成后，对釜降温，降温速率≥3.3℃/min，当釜内温度＜45℃时，取出玻璃进行修边处理得到玻璃成品，并挑选出不合格品进行返工。
[0053]
最后异形曲面玻璃送粘框加工厂进行玻框粘接，玻框事先在拉弯厂进行拉弯成异形曲面，粘完框检查质量合格后，再送施工现场。
[0054]
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。