高溫真空鍍膜夾具的設計

2015-02-27 周斌 信華精機有限公司

  對于要求整面鍍膜的大規格玻璃面板,鍍膜環境為高溫的情況下,采用傳統夾子夾持的方法,不能滿足大規格玻璃整面鍍膜的需要。提出一種新的思路,并設計了新夾具解決此問題。應用玻璃基片及金屬材料熱膨脹系數不同的特性,設計鋁合金與耐熱鋼組合的夾具抵消高溫引起的變形,利用玻璃基片的倒邊來支承玻璃。

  引言

  為了達到理想的鍍膜效果,比如較好的防水、防刮性能,較高的膜強度以及預想的鍍膜顏色等,有些膜必須要在高真空及高溫環境下完成,兩者缺一不可。另外,一般的濾光片、透鏡等在鍍膜時都會考慮到鍍膜有效面積問題,因為在鍍膜時玻璃基片放在鍍膜夾具上,玻璃基片與夾具接觸的部分必然無法鍍到膜料,因此在鍍膜前必須規定鍍膜有效面積。

  在生產中,有很多基片要求全有效面,即整個基片表面為有效鍍膜面。此時,對于較小尺寸的基片,一般都是用夾子夾住基片兩側。但是對于尺寸較大的基片,特別是質量較大的基片,這種方法不再適用。

  如果既是大尺寸的玻璃基片,不僅要求全有效面,又要求在高溫環境中鍍膜,需要設計新的夾具。具體需要解決的問題是:(1)基片:觸摸屏面板,600 mm×400 mm×3 mm,長寬高公差均為±0.1 mm,鍍膜面倒角為0.5°,材料為國產青板,要求整個面為鍍膜有效面;(2)鍍膜環境:300 ℃高溫鍍膜,時間為4 h。

  1、夾具設計

  使用夾子夾持玻璃基片的方法,對于如此大規格的基片并不適用。因為基片質量較大,需要夾緊力很大的夾子才能夾住基片,就可能夾傷玻璃基片。同時,快速旋轉的傘盤具有很大的離心力,此種夾具穩定性差,所以不宜采用。

  另外一種思路就是利用玻璃鍍膜面上0.5°的倒角來支承玻璃,如圖1所示。

  此時要注意擋邊寬度不能大于0.3 mm,因為由擋邊邊緣往內約有0.15 mm的鍍膜不完整,不允許出現在鍍膜有效區域。若是常溫下鍍膜,這種夾具就完全滿足生產要求,但是前面已經提到,鍍膜環境為高溫300 ℃,此時問題便出現了。

利用玻璃鍍膜面上的倒角來支承玻璃示意圖

圖1 利用玻璃鍍膜面上的倒角來支承玻璃示意圖

1. 玻璃;2. 不銹鋼(1Cr17)

  3、結論

  通過不同線膨脹系數的金屬材料的組合,可以有效地抵消溫差引起的配合間隙。玻璃的線膨脹系數跨幅較大,但是基本都小于金屬的線膨脹系數,所有的玻璃基板都可以采用這樣的夾具來解決此類問題。只是這種夾具精度要求較高,特別是夾具尺寸較大,加工難度及成本較大,在設計夾具時就要考慮加工問題,最好的方法就是采用墊片來調整夾具尺寸。實際應用中采用這種夾具有效地解決了大規格玻璃的整面鍍膜問題。