一、项目概述

本项目由爱尔兰Ceramicx公司为美国 某知名玻璃制造企业量身设计并制造一套高精度红外加热炉系统,用于特种玻璃的热弯成型工艺验证与量化应用。该系统通过精准控制的红外辐射加热,将特定玻璃基材加热至软化温度后,配合模具实现复杂曲面成型,为客户后续高端玻璃组件的组装生产提供核心工艺支撑。

该项目是Ceramicx在高端玻璃热成型邻域的重要技术突破,也是双方在高温红外加热工艺上的首次深度合作,验证了石英钨管红外加热技术在900℃级高精度玻璃成型场景下的优异性能。

二、客户需求与技术挑战

2.1核心工艺需求

客户旨在通过红外加热方式实现玻璃的精准热弯成型,以获得传统工艺难以实现的复杂曲面造型,满足其高端产品对玻璃外观与结构性能的双重要求。

工艺目标包括:

实现玻璃基材的均匀软化与可控变形

支持多种曲率模具的快速切换与加热曲线调整

具备后续接入自动化生产线的扩展能力

2.2关键技术难点

1.超高温工况要求:系统需稳定达到900℃的工作温度,对加热元件选型,炉体结构设计及隔热方案均提出严格要求 

2.极高温度均匀性:玻璃成型对温度波动极为敏感,炉内温差必须控制在极小范围内,否则会导致成型精度不足

3.定制化加热轮廓:配合不同曲面模具,加热区域需跟随产品轮廓分布,实现随形加热,传统平直加热管无法满足需求。

三、系统设计与技术方案

针对上述需求,Ceramicx采用模块化红外加热炉整体解决方案,由加热功能模块与通道辅助模块组合而成,可灵活嵌入客户现有生产线。

3.1模块化炉体结构

整套加热炉共配置11个标准模块单元,其中包含9个独立加热模块与2个通道接入模块。各模块采用标准化法兰对,现场安装便捷,后期可根据产能需求灵活增减加热段长度。

9个加热模块为核心发热单元。独立控温,可分段设置不同温度曲线,实现梯度加热工艺

2个access模块分别布置于炉体进出端,用于模具的索引定位与工件输送衔接,确保模具按设定节拍通过加热区

3.2定制石英钨管加热元件

每个加热模块均搭载定制形状石英卤素钨管加热器,单模块额定功率11kw。该类加热器以高纯石英管为外壳,内置钨丝发热体,具有升温速度快、辐射效率高、寿命长等特点。

针对玻璃成型的随形加热需求,Ceramicx可根据工件轮廓定制加热器的空间形状,使红外辐射精准覆盖待加热区域,确保每一处受热均匀,避免局部过烧或温度不足。加热器表面提供镀金层与镀瓷层两种工艺选项:

镀金层:具有高红外反射率,可定向控制辐射方向,提升热效率

镀瓷层:耐高温、抗腐蚀、适用于复杂工况与长寿命需求

3.3高温隔热与炉体结构

为最大限度降低温度波动、减少热损耗并保障炉外操作安全,炉体内部采用高性能特种隔热材料砌筑,形成多层隔热结构,兼具耐高温、低热导、结构稳定等特性。

炉体外部框架采用不锈钢材质加工制造,具备优异的高温结构强度与抗腐蚀能力,适配工业生产环境下的长期稳定运行。

四、核心技术参数

参数类别

具体项目 技术指标

整体规格

模块数量 11个

 

炉体总长度 4947mm(195.8英寸)

 

炉体框架材质 不锈钢

加热系统

加热器类型 定制形石英卤素钨管加热器

 

单模块功率 11kw

 

系统总功率 99kw

 

单管规格

1000W/240V

温度性能

最高工作温度 900℃

 

温度控制精度 极小波动,满足高精度成型要求

表面处理选项

加热器涂层 镀金/镀瓷可选

五、产品核心优势

1.极致温度均匀性:结合定制化加热管排布与高性能隔热设计,炉腔内温度场高度均匀,保障玻璃成型一致性,降低产品不良率。

2.快速升温与响应:石英钨管加热器热惯性小,升温速度快,可快速达到设定温度,缩短生产节拍,同时支持温度曲线的动态调整。

3.随形定制能力:加热器可根据工件三维轮廓定制形状,突破传统平直加热管的局限,适配复杂曲面玻璃的成型加热需求。

4.模块化扩展设计:标准化模块结构便于运输、安装与维护,可根据产能与工艺需求灵活调整加热段长度,降低升级改造成本。

5.长寿命高可靠:优质石英管材与钨丝材质,配合成熟的封装工艺,确保在900℃高温工况下长期稳定运行,减少停机维护时间。

六、项目验收与交付

系统制造完成后,客户委派美方技术团队前往 Ceramicx工厂进行现场验收。验收期间进行了完整的升温测试,温度均匀性检测及运行稳定性验证,各项指标达到客户技术要求,顺利通过FAT(工厂验收测试)。验收合格后,设备完成专业打包并发往客户现场。

七、应用价值

该红外加热系统的成功交付,助力客户突破了复杂曲面玻璃的成型工艺瓶颈,为其高端玻璃组件的研发与量产提供了可靠的工艺装备支撑。同时,该项目也进一步验证了 Ceramicx 定制化红外加热技术在高端玻璃制造领域的广阔应用前景,可为汽车玻璃、建筑玻璃、电子玻璃等行业的热弯、回火、烘干等工艺提效、精准的加热解决方案。