[发明专利]一种双腔室可控压力高温急冷热成形系统及工艺

说明书

本发明涉及一种双腔室可控压力高温急冷热成形系统及工艺，其中，热成形系统包括：高温腔室，与高温腔室相连通的低温腔室和横向设置在低温腔室内且远离高温腔室一侧的送料杆；高温腔室包括密闭金属外壳、设置在密闭金属外壳内部的保温层、设置在密闭金属外壳上的加热电极以及载物托盘放置装置；密闭金属外壳上还设置有高温放气阀门和高温抽气阀门；高温腔室内靠近低温腔室的部分设置有隔温挡板；低温腔室由低温密闭金属外壳围成，内部包括冷却腔室、换料腔室和换料窗口；低温密闭金属外壳上还设置有低温充气阀门和低温抽气阀门；送料杆的行程能穿过低温腔室直达高温腔室的内部；高温抽气阀门与低温抽气阀门相连通。

技术领域

本发明涉及一种热成形系统及工艺，尤其涉及一种双腔室可控压力高温急冷热成形系统及工艺。

背景技术

玻璃是一种特殊的固体物质，没有固定熔点且各向同性，广泛用于建筑、日用、医疗、化学、电子、仪表、核工程等领域。玻璃材料在进入成形模或成形装置一瞬间的物态，既具有完整固体形状的性质，又具有一些熔融黏流的非定形性质(主要指加工过程中)，宏观上呈定形或非定形状态。定形和半定形玻璃是通过成型模，在一定的工艺参数(如温度、压力)下，由定形状态和半定形状态成为定形的固定状态而成形。在玻璃行业中，把定形状态和半定形状态玻璃材料通过成形模具或不通过模具，而变形制成的玻璃制品工艺叫“成形”。

玻璃态物质从熔融状态冷却(或加热)的过程中，其物理化学性质产生连续可逆的变化。玻璃原料的热成形过程除与原料性质、配比等内因相关外，还与温度、气压差、反应时间、气体氛围及原料的混合或接触程度等外因密切相关，其中机械作用和热作用具有重要的意义。玻璃制品成形同时涉及玻璃溶体(玻璃液)流动和传热，流动通常取决于玻璃液的牛顿行为，即可假设流动与所受应力成正比。然而，在成形期间，考虑到玻璃的温度、黏度变化，以及复杂几何尺寸等，对玻璃成形的分析变得十分困难。

在传统热成形设备中，受限于设备条件，无法精确控制工艺参数(温度、气压、环境氛围等)，进行小型微型器件连续批量生产。并且常规冷却过程可能产生析晶，恶化成形效果。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种双腔室可控压力高温急冷热成形系统及其工艺，主要用于小型玻璃器件批量加工，具备双腔室高温急冷炉，通过控制工艺参数，对成形过程进行精确控制，确保批量一致性。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种双腔室可控压力高温急冷热成形系统，其特征在于，该系统包括：高温腔室，与所述高温腔室相连通的低温腔室，和横向设置在所述低温腔室内且远离所述高温腔室一侧的送料杆；所述高温腔室包括密闭金属外壳、载物托盘放置装置、设置在所述密闭金属外壳内部的保温层以及设置在所述密闭金属外壳上的加热电极；由所述保温层围成匀热区，所述加热电极穿过所述保温层进入所述匀热区内，所述载物托盘放置装置设置在所述匀热区内；所述密闭金属外壳上还设置有高温放气阀门和高温抽气阀门；所述高温腔室内靠近所述低温腔室的部分设置有隔温挡板；所述低温腔室由低温密闭金属外壳围成，所述低温腔室内部包括设置在所述低温腔室靠近所述高温腔室部分的冷却腔室、由所述低温腔室内剩下的另一部分形成的换料腔室和设置在所述低温密闭金属外壳上与所述换料腔室相对应位置的换料窗口；所述低温密闭金属外壳上还设置有低温充气阀门和低温抽气阀门；所述送料杆的行程能穿过所述低温腔室直达所述高温腔室的内部；所述高温抽气阀门与所述低温抽气阀门相连通。

所述高温腔室与所述低温腔室之间通过中间腔室相连接连通，所述中间腔室内设置有真空挡板，能将所述高温腔室与所述低温腔室分隔开；所述冷却腔室外部包裹冷却筒，通过向所述冷却筒内导入和导出冷却液体，实现所述冷却腔室内的急冷降温。

所述加热电极通过电极绝缘接口设置在所述密闭金属外壳上；所述密闭金属外壳和电极绝缘接口均采用空心结构，所述密闭金属外壳和电极绝缘接口中通有循环冷却水。