Способ изготовления многослойного стекла

 

Изобретение относится к способам изготовления многослойных стекол и может быть использовано в авиационной технике, машиностроении, народном хозяйстве. Технический результат изобретения - увеличение стойкости изделия к появлению расслоения при воздействии тепла и влаги, возможность изготовления бездефектных изделий с использованием склеивающих композиций с большой усадкой, уменьшение величины оптических искажений детали. Способ изготовления многослойного стекла включает сборку пакета из листов стекла, установку пакета под углом к горизонту, заполнение межстекольного пространства композицией, полимеризующейся под действием ультрафиолетового облучения, удаление воздушного пузыря из межслойного пространства, герметизацию технологической щели для заливки композиции, маскирование поверхности пакета по его периметру, воздействие на поверхность пакета ультрафиолетовым облучением. После облучения маску удаляют и проводят повторное ультрафиолетовое облучение всей поверхности пакета. Маскирование поверхности пакета осуществляют на ширину 5-20 мм от края листа. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

Предлагаемое изобретение относится к способам изготовления многослойных стекол и может быть использовано в авиационной технике, машиностроении, народном хозяйстве.

Известен способ изготовления многослойного стекла триплекс с применением жидких олигомер-мономерных фотоотверждаемых компонентов путем сборки стеклопакета с помощью эластичной герметизирующей прокладки, сжатия, заполнения зазора жидкой смесью и последующего фотоотверждения, в котором сборку стеклопакета ведут при одновременном введении между стекол эластичной герметизирующей прокладки и ее сжатии по периметру изделия прозрачными калибрами, устанавливая их с шагом 50-200 мм, а фотоотверждение проводят на профилированной форме. Прозрачные калибры выполнены из силикатного или органического стекла и соединены между собой упругим элементом. Эластичная герметизирующая прокладка выполнена в виде П-образного либо Т-образного профиля с эластичным наконечником в виде трубки, гофра или ласточкиного хвоста [1].

Недостатками способа является недостаточная стойкость изделия к появлению расслоения при воздействии тепла и влаги, а также оптические искажения в изделиях сложной формы.

Наиболее близким аналогом, взятым за прототип, является способ производства многослойного стекла сложных конфигураций [2].

Способ включает установку на расстоянии друг от друга двух и более листов стекла, их фиксацию и герметизацию по периметру, установку пакета перед заливкой под углом к горизонтали, заполнение через заливное отверстие воздушного промежутка между стеклами полимерными смолами, полимеризующимися под действием ультрафиолетового облучения, с герметизацией заливного отверстия, в котором непрерывную компенсацию избыточного давления столба заливного полимера, удаление воздушного пузыря осуществляют путем вакуумирования. Вакуумирование пакета осуществляют с помощью иглы, проходящей через уплотнительный кант пакета.

Недостатками способа-прототипа является недостаточная стойкость многослойного стекла к появлению расслоения при действии на изделие тепла и влаги, а также невозможность получения бездефектных изделий при использовании композиций с большой усадкой.

Технической задачей изобретения является увеличение стойкости изделия к появлению расслоения при воздействии тепла и влаги, возможность изготовления бездефектных изделий с использованием склеивающих композиций с большой усадкой, сохранение величины оптических искажений детали на уровне прототипа.

Поставленная техническая задача достигается тем, что предложен способ изготовления многослойного стекла, включающий сборку пакета из листов стекла, установку пакета под углом к горизонту, заполнение межстекольного пространства композицией, полимеризующейся под действием ультрафиолетового облучения, удаление воздушного пузыря из межстекольного пространства, герметизацию технологической щели для заливки композиции, воздействие УФО на поверхность пакета, в котором перед воздействием УФО поверхность частично маскируют, затем удаляют маску и проводят повторное УФО всей поверхности пакета. Маскирование поверхности пакета осуществляют по его периметру на ширину 5-20 мм от края листа. Многослойное стекло изготавливают предлагаемым способом.

УФ-облучение маскированного образца с последующим удалением маски и повторным облучением должно приводить к образованию дефектов типа “свиль” на границе маскированной области, нарушению сплошности склеивающего слоя у границы герметизирующего жгута, однако авторы установили, что при УФО поверхности стекла, частично маскированного на определенную ширину, а затем повторное его УФО без маски позволяет получить бездефектные образцы, обладающие более высокой стойкостью к появлению отлипов при воздействии тепла и влаги и величиной оптических искажений на уровне прототипа.

При полимеризации жидких композиций происходит уменьшение их объема (усадка). В условиях сохранения равного расстояния между стеклами, составляющими пакет, усадка приводит к появлению напряжений в склеивающем слое. Для композиций, обладающих большой усадкой, эти напряжения столь велики, что приводят к образованию разрывов в склеивающем слое.

При УФО частично маскированного пакета в зоне с более высокой интенсивностью облучения полимеризация композиции происходит существенно быстрее, чем в маскированной области. Уменьшение объема заливочной композиции компенсируется поступлением неотвержденной композиции в облучаемую зону. При этом сжатия герметизирующей прокладки практически не происходит, а следовательно, расклинивающие напряжения на краю детали существенно уменьшаются. Стойкость к появлению расслоения при воздействии тепла и влаги увеличивается. Поступление неотвержденной композиции в облучаемую зону приводит к появлению разрежения в межстекольном пространстве. Атмосферное давление сжимает стекла, что и приводит к компенсации давления столба заливочной композиции и ее равномерному распределению по объему межстекольного пространства.

Пример 1. Изготовление многослойного стекла из силикатных стекол, обладающих двойной кривизной

Первое стекло укладывают выпуклостью вверх. По периметру накладывают калиброванный по толщине двусторонний скотч таким образом, чтобы в верхней части стекла осталась технологическая щель для заливки УФ-отверждаемой композиции. Затем укладывают второе стекло, образовавшийся пакет обкатывают по периметру двухроликовым прессом. Ложемент вместе с пакетом наклоняют под углом к горизонту. С помощью сопла в межстекольное пространство заливают фотополимеризующуюся композицию, щель герметизируют после удаления воздушного пузыря. По периметру пакета проводят маскирование на различную ширину односторонним ПВХ-скотчем. Далее ложемент переводят в горизонтальное положение и проводят УФ-облучение изделия. После этого маску удаляют и производят повторное УФ-облучение изделия.

Сравнительные характеристики изделий, полученных по предлагаемому способу и способу-прототипу, приведены в таблице 1.

Оптические искажения оценивались по ГОСТ 5727-88 “Стекло безопасное для наземного транспорта”. Время до появления расслоения измерялось при температуре 80°С и относительной влажности 98%.

Анализ приведенных данных показывает, что время появления расслоения увеличивается в 1.2-2 раза и, следовательно, предлагаемый способ позволяет получать изделия с более высокой стойкостью к воздействию тепла и влаги и оптическими искажениями на уровне прототипа.

Пример 2. Изготовление плоских многослойных стекол из органического стекла.

Пакет из двух органических стекол (полиметилметакрилат) собирался аналогично примеру 1. В качестве заливочной композиции использовался эфир метакриловой кислоты с введенным фотоинициатором в количестве 0.1%.

Сравнительные характеристики изделий приведены в таблице 2.

Растягивающие напряжения оценивались методом фотоупругости. Анализ данных показывает, что предлагаемый способ позволяет получать бездефектные изделия при использовании заливочных композиций, обладающих усадкой более 20%.

Предложенный способ увеличивает срок службы и эксплуатационную надежность многослойного стекла.

Литература

1. Патент РФ №2007373, опубл.15.02.1994.

2. Патент РФ №2162064, 20.01.2001.

Формула изобретения

1. Способ изготовления многослойного стекла, включающий сборку пакета из листов стекла, установку пакета под углом к горизонтали, заполнение межстекольного пространства композицией, полимеризующейся под действием ультрафиолетового облучения, удаление воздушного пузыря из межстекольного пространства, герметизацию технологической щели для заливки композиции, воздействие ультрафиолетового облучения на поверхность пакета, отличающийся тем, что перед воздействием ультрафиолетового облучения поверхность пакета маскируют по периметру, а после воздействия ультрафиолетового облучения маску удаляют и проводят повторное ультрафиолетовое облучение всей поверхности пакета.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что маскирование поверхности пакета осуществляют по периметру на ширину 5-20 мм.