[實用新型]具智慧型化學強化爐控制方法的裝置

有效

• 申請號: 201220399056.5
• 申請日: 2012-08-03
• 公開（公告）號: CN202829823U
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 李裕文;廖文軍;鐘超陽;吳炳火;祝才偉
• 申請（專利權）人: 瑞士達光學(廈門)有限公司
• 主分類號: C03B27/03
• 分類號: C03B27/03
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及化學強化爐，特別是一種具智能型化學強化爐控制方法的裝置。

背景技術

行動電子裝置包含移動電話、平板計算機等通常需使用平板玻璃作為屏幕的覆蓋表面。應用在具有觸控功能的行動電子裝置上的平板玻璃則因為必須承受頻繁的觸控接觸，而必須經過強化及防刮處理。

傳統的玻璃化學強化制程，是將玻璃完全浸泡于高溫的化學強化爐中，化學強化爐中具有純度極高的硝酸鉀溶液，利用鉀離子與鈉離子在高溫下發生置換反應，來進行化學強化。一般的強化爐都采用設置固定強化時間及強化溫度來獲得所需的強化效果。

硝酸鉀經過離子置換反應后，化學強化爐中鉀離子濃度會持續下降，鈉離子濃度則會持續上升。圖1是在強化溫度、時間不變條件下表面應力值或壓應力值(compressive?stress/CS)隨化學強化溶液中鈉離子濃度變化的趨勢圖。如圖1所示，如果強化溫度及強化時間不變，將玻璃于不同鈉離子濃度的化學強化溶液中進行強化，則強化后玻璃的表面應力會隨著化學強化溶液中鈉離子濃度的增加而持續下降。而表面應力下降會使玻璃的強度下降。因此為保證玻璃的強度，表面應力值需確保在一個較高水平。如采用固定強化溫度與時間生產，則無法保證表面應力維持在一個較高的水平。且硝酸鉀溶液因在強化過程中鈉離子濃度升高，其循環使用次數也將會受限。

圖2是在不同強化溫度條件下表面應力值與交換層深度(depth?of?exchange?layer/DOL)的關系圖。如圖2所示，當交換層深度為55μm時，以溫度410℃進行強化時玻璃的表面應力值比400℃進行強化時玻璃的表面應力值下降了大約12.5MPa。即在相同交換層深度的條件下，玻璃強化溫度對表面應力值的影響為溫度越高表面應力值就越低。在相同的玻璃強化溫度下，交換層深度越淺玻璃表面應力值就越高。

因此為了達成最佳或最適合的玻璃強化效果，必須針對上述參數進行優化。這些參數包含化學強化爐中鈉離子濃度、強化溫度、強化時間、交換層深度及表面應力值等若以人工的方式進行估算，非常可能產生偏差，耗費較高的人力成本且無法達成預定的強化目標值，同時無法保證大量批次生產的產品維持穩定的質量

實用新型內容

本實用新型提供一種具有智能型化學強化爐控制方法的裝置，包含一強化爐、一人工操作界面與一控制系統。強化爐裝有化學強化溶液，而人工操作界面用于輸入強化參數及顯示強化數據，該控制系統用于控制強化爐的強化參數。控制系統包含有一取樣檢測單元、一分析單元及一控制處理單元。取樣檢測單元進行取樣檢測化學強化溶液的鈉離子濃度。分析單元用于根據輸入的強化的相關參數及該取樣檢測單元測得的鈉離子濃度結合預設的方程式系數分析計算出強化時間和強化溫度。控制處理單元根據該分析單元所分析計算出的強化時間和強化溫度來控制強化爐的強化參數。

在本實用新型一實施例中，強化爐中包含一化學強化溶液。透過人工操作界面輸入的強化參數包含玻璃材質、玻璃厚度、所需的表面應力目標值及交換層深度目標值。控制系統系透過對化學強化溶液的鈉離子濃度的檢測調節強化時間與溫度來確保玻璃強化后的效果達到所需的表面應力目標值及交換層深度目標值。

進一步的，該控制系統包含一判斷單元，該判斷單元判斷化學強化溶液的鈉離子濃度是否超過預設的界定值。

進一步的，該化學強化溶液的鈉離子濃度的預設界定值為6500PPM。

因此，本實用新型提出一種具有智能型化學強化爐控制方法的裝置，能針對玻璃強化的參數進行自動調節監控使參數最大限度優化，以節省人力成本，精確控制強化后的表面應力值與交換層深度數值，同時保證大量批次生產的產品質量穩定。

附圖說明

圖1是在強化溫度、時間不變條件下壓應力值隨鈉離子濃度變化的趨勢圖。

圖2是在不同強化溫度條件下表面應力值與交換層深度的關系圖。

圖3是本實用新型一較佳實施例之具有智能型強化爐控制方法的裝置。

圖4是根據本實用新型一實施例的智能型化學強化爐的控制方法流程圖。

具體實施方式