TCO玻璃生产工艺及设备

杨建昌，王海东，王文堂（河南安彩高科股份有限公司，河南　安阳　455000）



TCO玻璃生产工艺及设备

杨建昌，王海东，王文堂
（河南安彩高科股份有限公司，河南安阳455000）

摘要：本文主要介绍了TCO玻璃生产工艺过程和TCO玻璃生产线的主要设备及其功能。

关键词：TCO；玻璃；工艺；设备

0　引言

TCO部是浮法玻璃的深加工车间，有一条超白玻璃镀膜生产线，该生产线用于生产具有一定导电能力的薄膜电池基板玻璃。

1　TCO玻璃生产工艺

TCO玻璃生产线主要由玻璃预处理、上片、磨边、清洗、加热、镀膜、再加热、退火、冷却、在线检测、喷粉、下片等生产工序组成。TCO玻璃生产工艺过程分述如下：

1.1玻璃预处理

玻璃预处理设备由切割机、玻璃清洗干燥机组成。大片玻璃由装有吸盘的上片机送到上片台上；对于小片玻璃，则可由人工上片至上片台。玻璃清洗过程主要包括普通水清洗和空气干燥。玻璃清洗为连续进行，首先采用一般清水清洗，分冷热水二道，其中热水清洗水温35℃～45℃。预处理后存放等待镀膜。

1.2磨边与清洗

（1）本工艺磨边为湿法磨边。由上片机将玻璃片放在输送辊台上，进入第一次磨边，磨长边；转向后第二次磨边，磨短边。

（2）清洗分为两次，第一次使用自来水清洗，第二次使用去离子水清洗。清洗过后将玻璃烘干。

1.3加热

本工艺采用格拉司通加热炉，格拉司通加热炉是目前世界上最为先进的加热设备，整个炉体内部各个点的温差不大于2度，保证玻璃在加热过程中受热均匀，为镀膜做准备。两次再加热是为了保持工艺温度。

1.4镀膜

本工艺镀膜分为两种，一种是镀氧化硅膜，另一种是镀TCO膜。氧化硅膜层直接镀在玻璃基板表面，TCO膜层镀在氧化硅膜层上。镀膜臂将原料融合成气溶胶，在常压600度高温的情况下均匀的镀在玻璃上。

1.5光谱性能检测

在玻璃前、后处理，镀膜和过渡层沉积等工序均实现了全线在线检测、实时数据采集和自动形成图表，自主设计生产线各环节的自动控制软件及工艺窗口，实现生产线的全线自动控制。

1.6卸片、包装、入库

镀膜后的玻璃由机械或人工卸片，根据检验结果分类包装。

2　TCO玻璃生产设备

2.1TCO镀膜设备

TCO部的核心设备是镀膜设备，由Beneq公司提供，由三层镀膜设备以及原料混合、供应设备组成。配套设备较多，主要包括TMB设备、磨边机、清洗机、加热退火炉等设备。设备之间相互关联，任何设备出现问题，都将影响整条生产线的正常运行。

（1）TMB设备。TMB设备由上片机、传送辊道、喷粉机、下片机及人工上下片台组成。上片机负责玻璃的上片，将玻璃从玻璃架上吸取，放置在传动辊道上。传动辊道负责运送玻璃。下片机负责玻璃的下片，将玻璃从传动辊道上放置于玻璃架上进行堆垛。对于尺寸特殊的玻璃可由人工上片和下片。

（2）Bavelloni磨边机。磨边机使用Bavelloni公司"V" 系列自动直线磨边机。外围的一组金刚轮和抛光轮可以磨水平方向和两个边，用于加工扁平玻璃及镜子剖面；拐角倒角由一组额外的装置自动完成。一台磨边机可以连接其它同型号的磨边机组成一个双边机。磨边机每边有三组磨轮，可以满足厚度在2-12mm范围内的玻璃的磨边。

（3）Benteler清洗机。清洗机采用德国Benteler原装进口设备，具有性能优良，工艺稳定的特点，适用于清洗干燥平板类玻璃。清洗机采用水平卧式结构，分为下级部分和可调整高度的上级部分。

（4）Glaston加热退火炉。玻璃加热是从环境温度加热到加热段温度的过程。为了提高加热效率，加热炉设计为连续加热，玻璃片在炉中以最小间距匀速运动。氧化硅镀膜和TCO镀膜之间，由额外的加热段加热玻璃，使玻璃具备最佳TCO沉积范围。

镀膜之后，玻璃进入退火工艺段，退火段由退火加热段、退火、冷却段组成。在玻璃退火时，温度控制和温度控制曲线是成功退火的关键。经过退火工艺处理，玻璃表面有一定的的残余应力，便于对玻璃进行切割加工。

（5）Beneq镀膜设备。TCO导电膜主要由三层组成，分别为底层SIOx、TCO1、TCO2膜层，各膜层对应一个镀膜机。同时设有专门的原料房，用于原料的存放和混合。通过相应的供料系统，原料被泵送到原料控制柜内的原料桶内，然后经过控制系统输送到喷枪内进行镀膜。

Beneq FCS2000系统是专门为玻璃镀膜而设计的，这个系统由沉积设备及其配件组成。沉积设备的主要部分是沉积臂，它是高温环境下镀膜喷涂的基础。沉积臂为带状玻璃或单片玻璃均匀的镀上TCO膜。

（6）Dr. Schenk在线检测。玻璃检测系统的作用是保证玻璃板的品质。Dr. Schenk 提供的传送机（可选）传送玻璃板通过检测装置。反射或透射过程中，检测系统可以利用一个 LED 照明装置和数个CCD 摄像装置扫描扫描线上的材料而获得信号，PC 机内集成的电子评估系统对测得的信号进行评估，从而判定玻璃的质量等级。

2.2特气站

特气站主要为底层镀膜提供所需的特殊气体，种类有N2O、C2H4、SiH4、NH3、CO2。

2.3尾气处理设备

尾气处理设备设备是用于TCO镀膜玻璃生产线上为镀膜进行尾气处理的设备。该设备为间歇式工作，并且所有管道密封处理，具有液位下限自动报警、自动加药、自动补水等功能，同时拥有现场操作和PLC集中控制模式。能有效检测压力及温度的变化，并及时报警和自动应急处理。控制部分由控制器、逻辑部件、操作台、开关和报警系统组成。

参考文献：

［1］ 张战营，刘缙，谢军.浮法玻璃生产技术与设备［M］.第二版，北京：化学工业出版社，2010

［2］ 刘国龙，关巍，高远.TCO玻璃的应用及制备方法［J］，安阳工学院学报，2010，9（2）:28-30

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.11.008

作者简介：杨建昌（1987-），男，河南安阳人，本科，助理工程师，研究方向: 玻璃生产工艺及设备。