[发明专利]一种玻璃再次成型工艺

说明书

本发明公开了一种玻璃再次成型工艺。该工艺包括以下步骤：1)清洗；2)烘干；3)包被；4)软化、成型。采用本发明工艺可以有效抑制玻璃成型过程中析晶、条纹、结石等缺陷的形成，并能有效抑制由于受热不均匀、热胀冷缩等因素引起玻璃体不均匀和产生收缩纹等现象，使制得的玻璃成型品具有优异的光学特性和机械性能，达到光学玻璃元件所期望的值，避免深加工过程中需要通过磨削或研磨等除去不均匀的玻璃部分而造成材料的浪费。

技术领域

本发明属于玻璃加工技术领域，具体涉及一种玻璃再次成型工艺。

背景技术

在玻璃制备为光学元件的深加工之前，常常需要将玻璃原材料制成近似光学元件的形状的玻璃成型品，再进行磨削、研磨、抛光，精加工为光学元件。作为制造玻璃成型品的方法即玻璃再次成型工艺包括以下步骤：将玻璃原材料切割成符合一定重量要求的玻璃坯料，将玻璃坯料加热使其软化，并进行成型制得符合设计重量和形状要求的各种玻璃成型品，供玻璃深加工使用。玻璃成型品的质量与最终的光学器件产品的质量有直接的关系。在玻璃再次成型的过程中所产生的缺陷如结石、条纹、析晶等，会影响玻璃的折射和反射，对光学元件所需要的优质光学性能、热稳定性能和机械性能都有影响。

玻璃的成型黏度范围为10³～10^6.6dP.as，玻璃析晶的黏度处于10³～10⁸dP.as范围内，由于玻璃的析晶黏度、温度范围分别在其对应玻璃成型黏度、温度范围内，所以在玻璃成型的工程中已发生析晶。当玻璃长期停留在有利于晶体形成和生长的温度条件下，玻璃中化学组成不均匀部分，是促使玻璃体产生析晶的主要因素。析晶结石常常首先出现各相分界线上，如玻璃表面上、气泡附近以及条纹中开始产生。将容易结晶化的玻璃的玻璃块加热至能够进行模压成型的温度时，常有玻璃块的表面因结晶化而硬化的情况，对因表面的结晶化而具有硬化皮膜的玻璃块进行成型时，玻璃块的内部混入硬化皮膜，因此所得到的玻璃成型品从表面到较深的部分变得不均匀。对于这种不均匀的玻璃成型品，需要利用磨削或研磨等将混入的硬化皮膜等不均匀部分去除。其结果，材料损失变大，产生制造成本增加这样的问题。

结石是指玻璃中的固有缺陷，分为原料结石、析晶结石等。玻璃中掺入的杂质以及成型过程中沾染的空气中的微粒、灰尘或是加工过程中带入的机器的碎屑、杂质(如铁皮、钢渣等)会以形核剂的形式诱发玻璃中非自发成核晶体的产生，还可能或在玻璃板上产生黑色结石、气泡。此外，表面结晶化的玻璃在较高的温度下晶体会重新溶解导致玻璃表面容易产生条纹。因此，玻璃成型工艺中所产生的结石、条纹、析晶等缺陷的诱发因素是相互影响的。玻璃成型品质量问题的产生与其成型工艺过程紧密相关，通过优化成型工艺的步骤、调整生产参数或采取相应的措施以期望克服上述的缺陷。公开号为CN 105837050A的中国专利申请公开了一种玻璃再次成型工艺，该工艺包括以下步骤：1)使用涂料对玻璃坯料表面进行包被；2)将包被后的玻璃坯料置于瓷盒上，经传送装置输送入软化炉内的加热区，进行分区域阶段式加热，使玻璃坯料软化；3)将软化后的玻璃坯料置于成型模具中压模成型；4)玻璃压模成型冷却脱模后除去表面上的涂料层，即得玻璃预成型体。采用该工艺能有效抑制由于受热不均匀、热胀冷缩等因素引起玻璃体不均匀和产生收缩纹等现象。然而该工艺并没考察对玻璃析晶缺陷是否克服，同时该涂料是由石棉粉、有机硅改性丙烯酸酯树脂、甲基丙烯酰氧基硅烷、硅铝酸盐和低沸点有机溶剂组成，在玻璃的成型温度范围400～800℃，甲基丙烯酰氧基硅烷的沸点较低，容易失去，使涂料不稳定，且由于石棉粉耐高温，以固体形式存在于玻璃表面，容易作为形核剂诱发玻璃中非自发成核晶体的产生。

发明内容

本发明的目的是提供一种玻璃再次成型工艺。该工艺可以有效抑制玻璃成型过程中析晶、条纹、结石等缺陷的形成，并能有效抑制由于受热不均匀、热胀冷缩等因素引起玻璃体不均匀和产生收缩纹等现象，使制得的玻璃成型品具有优异的光学特性和机械性能，达到光学玻璃元件所期望的值，避免深加工过程中需要通过磨削或研磨等除去不均匀的玻璃部分而造成材料的浪费。

本发明是通过以下技术方案予以实现的：