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博物馆展示柜玻璃是如何加工的

作者:admin1   发布时间:22-02-16 05:11

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博物馆展柜玻璃,遍布在各个博物馆展厅里。尽量“透明”,让你更好的看清文物。在博物馆中不容小觑哦,在文物展示、保护、安全等方面都有重要的作用!

 超白玻璃原片

首先,我们来捋顺一下:玻璃原片vs博物馆展示柜玻璃,就像棉布vs成衣。超白原片也好,低反射原片也好他们都是一块块“棉布”,经过“设计、剪裁”之后变成一件件衣服才能被人们穿在身上,被用在博物馆里,站在文物面前。

在工业生产中,玻璃原片的熔制过程大致分为硅酸盐形成、玻璃形成、澄清、均化和冷却成形。我们通过一个视频,看看玻璃是如何从一堆矿物原料变成可以用来制作博物馆展示柜玻璃的玻璃原片的:

早期的玻璃原片也叫“白玻玻璃”,因为铁离子含量较高,整体发绿,而且满脸雀斑,杂质很多。

后期随着工业技术的升级,人们通过改进配方,优化工艺,降低玻璃中的铁离子含量,生产出来更白更透的“超白玻璃”。白玻的含铁量一般在0.1-0.15%,超白的含铁量在100ppm(也就是0.01%),相差10倍以上。比起之前看起来绿油油的白玻玻璃,超白玻璃干净、无色、更透明的视觉效果着实让人惊喜,超白玻璃被看做是“水晶王子”一般的存在。

改进工艺和原料配方之后的超白玻璃,较普通玻璃而言有以下三大特性:

1.颜色还原度好

由于原料中的含铁量仅为普通玻璃的1/10甚至更低,超白玻璃相对普通玻璃对可见光中的绿色波段吸收较少,确保了玻璃颜色的一致性。

2.可见光透过率高

以6mm单片超白玻璃为例,他的可见光透过率约91%,具有晶莹剔透的视觉效果,让展示品更显清晰,更能突显展品的真实原貌。

3.杂质减少

调整原料配方,改进加工工艺,在原料熔化过程中控制的精细,使得超白玻璃相对普通玻璃具有更加均一的成分,其内部杂质更少。

肤白貌美的超白原片,在博物馆展柜玻璃中占据大多数席位,他虽然通透,但是表面可见光反光率高,尤其是在展陈光环境设计不合理的博物馆展厅里,观众往往都是趴在玻璃上才能看得清玻璃后面的展品,不得不说这是超白原片的一个致命缺点。

可以有效解决反光这一问题的就是我们下一期大讲堂的主角——低反射玻璃原片。

低反射玻璃原片

越来越受观众和博物馆喜爱的低反射玻璃原片。首先请大家分清一个事实:低反射原片不等同于低反射夹层玻璃,二者的区别类似棉布与成衣。

低反射玻璃是一种镀膜玻璃,膜层两侧反射光由于光程差原因使得两者相位相反,叠加后相互抵消,从而达到降低反射率提高透过率的目的。

▲低反射原理示意

下面请大家一起从生产工艺角度,认识一下低反射玻璃原片。低反射镀膜生产方式有化学和物理两种:

化学方法——溶胶凝胶法

一般是将原硅酸乙酯(TEOS)与其他阳离子的硝酸盐、金属醇化物一起在酸性状态下进行搅拌,形成反应液(溶胶),再在玻璃表面发生缩聚反应,形成凝胶,热解脱水后,硝酸盐及有机化合物分解,便在玻璃表面上形成了薄膜。

其生产过程就是把玻璃原片放到盛满化学药剂的大池子里去泡,有些品牌采用的就是这种比较传统的化学溶胶凝胶法,这种生产方式局限性比较明显,版面无法做到很大,生产效率也比较低。

物理方法——磁控溅射法镀膜

在低真空中(一般为10-2—10-1pa),阴极在荷能粒子(通常为气体正离子,通过气体放电而产生)的轰击下,阴极表面的原子从中逸出的现象称为阴极溅射。逸出的原子一部分受到气体分子的碰撞而回到阴极,另一部分则凝结于阴极附近的基板(玻璃)上形成薄膜。

简单来说其过程就是用磁控喷枪将膜层材料喷射到玻璃表面,是一种比较现代高效的生产方式。目前国际主流低反射品牌均采用这种镀膜方式,不同之处在于,有的品牌采用卧式,一次只能镀一面,而有的品牌采用立式镀膜,可双面同时镀膜。

由于各家低反射原片不同,采取的生产方式也不同,金属镀膜膜层的配方比例更不相同,导致成品玻璃会出现不同的反射色,见下图。

通过今天的介绍希望您能对各家的低反射原片有一个初步的了解。

再次重申开篇的观点:

低反射原片不等同于低反射夹层玻璃,二者的区别类似于棉布与成衣。

有了合格的原片材料这只是万里长征第一步,为博物馆展柜玻量身定做的工艺流程,严格的技术把控才是“成衣”的关键!

“工艺”对于博物馆展柜玻璃的成长至关重要,他就像是一级一级的教育单位,普通玻璃小学毕业就能“混”的不错,玻哥要想站在文物面前,走进博物馆里,那得至少拿到“硕士研究生文凭”才行。

玻哥从一块玻璃原片变身博物馆展柜玻璃,需要经过多种工艺、几十个工序,层层检验,精雕细琢,最终才能顽石变美玉、棉布变时装。

复杂的博物馆展柜玻璃“工艺”玻哥很难在一天的讲堂中详细展开,我们会在后面单独找时间把每种工艺做详细介绍,今天我们先把博物馆展柜玻璃工艺划分为五大类,简单了解一下。

冷加工

冷加工主要包含“切割”和“磨边”两种工艺,在原片玻璃在进行冷加工之前,质检人员要对其进行原片检验,合格之后按照尺寸进行切割和边部粗磨。完成后对玻璃进行第一次清洗,再由加工人员进行粗磨后自检,检查玻璃是否在冷加工过程中被划伤,是否可以进入到下一个工艺流程。

夹层合片

根据国家文物局对博物馆展柜玻璃安全方面的要求,博物馆中必须使用夹层玻璃。

在夹层合片作业开始之前工作人员需要先进行合片前检验,使用去离子水对合格的原片进行清洗,完成后由机器直接送入万级无尘合片车间,进行玻璃与胶片的合片工作。

夹层玻璃出合片车间进入设备进行加热预压,再经由高压釜进行更高温更高压力的处理。出高压釜后,工作人员要人工清理边部流胶,并对夹层玻璃进行夹胶后自检,检查玻璃夹层及边部气泡、表面划伤等问题,以确认其是否可以进入下一工艺流程。

边部处理

由于涉及到后期与展柜的粘接,玻璃与玻璃之间的密拼,博物馆展柜玻璃的边部处理至关重要。一个博物馆展柜的外观是否美观,柜内的微环境是否可控,这些很大程度上取决于博物馆展柜玻璃边部工艺是否达标。

从夹胶线来到磨边线后,工作人员会再次对玻璃进行加工前检查,然后再对其边部进行精磨抛光,完成之后进行该片夹层玻璃清洗。部分需要进行角度密拼的博物馆展柜玻璃,还要根据要求角度,进行角度切边工序。

彩色背涂

目前展柜颜色灰色居多,但更多设计师开始注重展厅的色彩设计,这一工艺为更多彩的展陈设计提供了可能。最重要的是,彩涂选用了新型环保材料,不会产生环境污染与柜内有害气体挥发,也解决了原来使用喷漆工艺存在的与胶的粘接性能问题,消除了安全隐患。

成品包装

加工完成的博物馆展柜玻璃,晶莹剔透,表面光洁。但是玻璃属于易碎物品,运输过程中极易损坏或者划伤。

如何解决运输问题呢?这就需要在包装上多动脑筋,考虑周全。在玻璃表面覆保护塑料薄膜,有效地减少运输过程中的划伤;玻璃与玻璃之间用垫片隔开;玻璃与包装箱体直接采用泡沫、硬塑料膜等材料隔开;选用优质木料根据玻璃尺寸制作外包装木箱;木箱移动、装卸配备专业的操作人员。

为大家简单梳理了博物馆展柜玻璃的生产工艺,看似平淡无奇的一块玻璃,如何自信的站在文物面前,承担起保护文物的重担?全靠层层工艺严格把控,才能撑的起博物馆展柜玻璃的自信,让他出色的完成文物保护、展示、安全等重要任务。

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