首页> 中国专利> 生产高折射薄玻璃基板的方法

生产高折射薄玻璃基板的方法

摘要

本发明涉及一种用于生产薄玻璃的再拉伸方法。借助于适当的工艺参数和玻璃性质,能够再拉伸相当高折射率的光学玻璃。

著录项

  • 公开/公告号CN112194349A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2021-01-08

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 肖特股份有限公司;

    申请/专利号CN202011117177.1

  • 申请日2017-04-26

  • 分类号C03B23/037(20060101);C03B23/047(20060101);G02B1/00(20060101);

  • 代理机构11418 北京思益华伦专利代理事务所(普通合伙);

  • 代理人赵飞;孟昆

  • 地址 德国美因茨

  • 入库时间 2023-06-19 09:29:07

说明书

技术领域

本发明涉及借助于再拉伸而生产高折射薄玻璃的方法以及可用该方法获得的高折射薄玻璃。

背景技术

从现有技术中可知一些生产高折射玻璃基板的方法。US 2013/0011607 A1提到折射率为1.55至2.3的玻璃。这些玻璃应该适合用下拉(Down Draw)或浮法(Floating)工艺,特别是用溢流下拉(Overflow Down Draw)工艺加工,因为针对该工艺在这些玻璃的组成方面进行了优化。还提到再拉伸作为一种可能的处理方法,但没有披露如何在再拉伸工艺中对这些玻璃进行处理的细节。借助于相当大比例的氧化锶,针对浮法和下拉工艺对这些玻璃进行优化。在US 2013/0011607 A1的玻璃中有效获得的折射率为1.61至1.66的量级。显然,在该文献中没有达到提供折射率高达2.3的玻璃作为薄玻璃的目标。US 2013/0230692A1也是如此。

WO 2016/008866 A1和WO 2016/008867 A1也教导了具有高折射率的薄玻璃,并应对在平板玻璃工艺中对具有高折射率的玻璃进行处理的难题。作为平板玻璃工艺,所谓的在线工艺,即下拉和溢流熔融(Overflow Fusion)工艺是优选的。而且还提到了再拉伸方法。该方法被描述为一种存在特别高的结晶危险的方法。换句话说,该方法被描述为对高折射光学玻璃尤为关键。原因在于,在再拉伸中使用已经经过一次晶体生长区域的预成型件(preform),即玻璃已从熔化中冷却,从而经过了玻璃可以结晶的温度范围。该温度范围取决于相应的玻璃。因此,晶核可能已存在于玻璃中,这随后在再拉伸时快速导致失透(devitrification)。所提到的文献提出了生产具有特别长的粘度分布(因此粘度对温度仅具有轻微显著的依赖性)的光学玻璃作为解决方案。与现有技术中频繁出现的问题一样,在这两篇文献中,对玻璃组成的优化也旨在能够处理在平板玻璃工艺中的这一问题。

在具有高折射率的玻璃中通常存在这样的问题,即通过使用具有高折射率的玻璃组分(例如TiO

DE 10 2014 100 750 A1描述了一种用于生产薄玻璃部件的再拉伸方法。在这种方法中,具体地将预成型件加热到对应于10

显然,再拉伸方法对于具有高折射率的玻璃尤为关键。最后,在再拉伸工艺中使用已经经过一次可能发生结晶的温度范围的预成型件。如果在冷却期间已经形成晶核,则这些晶核将在再拉伸工艺中迅速导致结晶。

在现有技术中,缺少一种适合用平板玻璃工艺也将那些具有高折射率的玻璃(该玻璃在其组成上未针对这些工艺进行优化)处理成薄玻璃的方法。该方法不仅应适用于提供高折射薄玻璃,而且还应达到高产率。优选地,在该方法中,在具有高折射率的玻璃中频繁出现的由较高密度和较高热膨胀系数引起的问题也应得到解决。特别是,该方法应该能够获得在表面质量、张力和内部质量方面符合光学玻璃的通常高要求的薄玻璃。

在实践中,就其光学性质针对不同用途选择光学玻璃。通常不仅折射率,而且玻璃的分散性和许多其他性质也发挥作用。在最罕见的情况下,在作为薄玻璃的可生产性方面对玻璃的组成进行优化而不改变玻璃的一种或多种所需性质将是可能的。通常,所需的规格根据客户要求的应用领域而固定下来。因此,玻璃生产商不能随意调整玻璃的组成,因为所需的性质也会随之而改变。玻璃是由多种组分组成的系统,其中一种组分的相对量的改变可能会对玻璃的多种性质产生不可预知的影响。

希望有这样一种方法,通过该方法可在不需要对玻璃的组成进行优化的情况下获得作为薄玻璃的光学玻璃。

发明内容

本发明提供了一种可将具有高折射率的玻璃加工成薄玻璃的方法。本发明的方法归于再拉伸方法。通常,再拉伸方法从现有技术中,例如从US 3,635,687 A中可知。

在再拉伸工艺中,将一块玻璃(称为“预成型件”)部分地加热,并用合适的机械工具延长。如果以恒定的速度驱使预成型件进入加热区中,并以恒定的速度拉伸经加热的玻璃,则实现了预成型件的横截面形状根据速度比例而缩小。

因此,如果插入的是瞬时的(instant)条棒状或管状预成型件,则再次产生条棒状或管状玻璃部件,但横截面更小。采用类似的方法,还可以再拉伸板状预成型件。根据本发明可生产的薄玻璃的横截面形状可类似于预成型件,使得这些薄玻璃就其横截面形状而言代表预成型件的1:1缩小的复制品。但它们也可以如此变形,使得从板状预成型件产生厚度减小的带状薄玻璃。

在玻璃的再拉伸工艺中,通常将略长的预成型件的一端固定在夹持器(holding)中,并对另一端例如用马弗炉进行加热。一旦玻璃变得可成形,即通过对固定在夹持器中的预成型件的端部施加拉力来对其进行拉伸。如果将预成型件进一步进给至马弗炉中,则在适当的温度选择下,产生具有较小的横截面但在几何学上相似的薄玻璃部件。

同样可通过再拉伸工艺从盘状预成型件生产近乎带状的薄玻璃部件,该薄玻璃部件显示出比预成型件显著更小的厚度。薄玻璃部件的拉伸速度和预成型件的进给速度的选择分别决定了变形因数或横截面尺寸减小的因数。

本发明的方法是一种用于生产高折射薄玻璃的方法,其包括以下步骤:

a.在再拉伸装置中提供具有平均宽度B和平均厚度D且折射率n

b.加热该预成型件的至少一部分,

c.将该预成型件再拉伸为具有平均宽度b和平均厚度d的薄玻璃,

其中该预成型件的经加热部分呈现出高于所述玻璃的失透下限(本文中称为“UEG”,基于德语术语“

高于玻璃的失透下限的温度优选地接近失透下限。特别地,该温度低于玻璃的熔融温度(T

优选地,所述预成型件的经加热部分在工艺期间将呈现出高于玻璃的失透下限的温度不长于15分钟,进一步优选不长于6分钟,更优选不长于4分钟,特别优选不长于2分钟。显而易见的是,通过以这样的方式执行该工艺,玻璃的结晶可以保持在对于普通光学用途而言测量(measure)的可接受的范围内。在根据本发明的方法中可以预见,预成型件的经加热部分呈现出高于相应玻璃的失透下限的温度至少2秒,优选至少10秒,特别是至少30秒,优选至少1分钟的持续时间。由于使用了高于预成型件的玻璃的失透下限的温度,所以发生了一定的结晶。然而,如果预成型件的经加热部分在高于失透下限的温度下没有保持太久,并且预成型件的玻璃显示出粘度对相关温度范围内的温度有所示最小程度的依赖性,则这种结晶对于光学用途而言是可接受的。

所述预成型件的玻璃在根据本发明的方法中尤其显示出粘度对温度的依赖性,其特征在于,在10

基于实际考虑,应如此优选选择预成型件的玻璃,使得其在10

因此,由于本文公开的方法,技术人员可获得多种可能性,来为该工艺选择具有所需性质的光学玻璃的预成型件,而无需为该工艺开发玻璃。在粘度对温度的依赖性方面具有适合的性质的玻璃的选择暗示了这样的优点,即粘度可以特别快速地(即随着温度的微小变化)受到影响。因此,除了再次快速地离开对于结晶来说关键的温度范围从而缩短玻璃保持在高于失透下限的温度下的时间的可能性之外,该性质也是重要的,因为具有高折射率的玻璃通常还显示出高热容量。因此,通过选择本文描述的玻璃,创造出在已知的再拉伸装置中加工光学玻璃的可能性;然而,特别地,非常适合的是使得能够设置具有低高度的变形区的装置。对于在相关温度范围内具有非常“长”的粘度-温度分布的玻璃,必须进行大力度的冷却,以足够快速地散热。后果将是预成型件在有结晶危险的温度下停留太久和相应的结晶。

利用根据本发明的方法,可以以出乎意料地容易的方式由高折射玻璃再拉伸预成型件,使得可以生产具有极高成本效益的、薄的以及薄壁的玻璃制品,其具有特别高的表面质量,特别优选地至少部分具有火抛光表面质量。根据本发明的方法可用于已知的光学玻璃。该玻璃显示出大于1.68,特别是大于1.7,更优选1.75,特别优选1.79的折射率n

失透下限是在另一温度和粘度下针对每种玻璃而言的。其以下列方式确定。将待测玻璃的至多300mm长度、10mm宽度和5mm高度的样品(例如10mm×10mm×5mm)从所有侧面进行光学抛光,随后在不同温度(T

本发明的方法包括对预成型件的至少一部分进行加热的步骤。将该部分加热到温度T

优选地,温度T

由于预成型件延伸所需的拉力随着粘度增加而增加,因此比相应玻璃在软化点时的粘度更小的粘度η

在步骤b中加热的预成型件部分在高温下仅有的短暂时间受到不同因素的影响;这些因素为,例如,所施加的拉力、玻璃的粘度-温度曲线、加热装置的设计和玻璃的密度。优选地,尤其是由于预成型件显示出小变形区,因此实现了玻璃在所示温度下的短暂停留时间。特别地,预成型件显示出变形区,该变形区被定义为在工艺期间显示出0.95*D至1.05*d的厚度的预成型件部分。因此,变形区是预成型件中由于加热而变形的部分。预成型件在变形区的区域中的厚度小于原始厚度D,但尚未达到薄玻璃的最终厚度d。优选地,在变形区中,玻璃粘度小于10

在这种工艺中使用的预成型件优选地显示出至少200mm的宽度B。在优选的实施方式中,宽度为至少300mm,更优选至少400mm,更优选至少500mm或甚至至少700mm。如果使用具有相对较大宽度B的预成型件,也可获得特别大的薄玻璃。该方法的特征在于,原始厚度D的剧烈减小是可行的。特别优选地,预成型件的厚度D为至少5mm,更优选至少10mm,更优选至少25mm。这具有使得从具有高折射率的玻璃提供预成型件相对容易进行的优势。例如,可以使用由高折射率玻璃制成的常规条棒。利用本发明的方法,预成型件的厚度D可以显著降低。特别地,利用该方法可获得的薄玻璃的厚度d小于2mm。

因此,由此高的产率和由此经济的工艺是可行的,优选使用具有一定长度L的预成型件。预成型件的长度L越大,在必须将新的预成型件固定在再拉伸装置中之前,可在再拉伸工艺中的一个工作步骤中生产的薄玻璃越多。优选地,预成型件的长度L为至少500mm,更优选至少1000mm。

可以以对于光学玻璃来说常见的方式从折射率n

根据本发明,可以提供具有平均厚度D和平均宽度B的高折射玻璃体的预成型件,特别是板状、条棒状或盘状预成型件。此后对预成型件的至少一个部分,特别是变形区进行加热。随后发生预成型件向平均厚度d和平均宽度b的延伸,使得薄玻璃部件的横截面形状得以确定。因此,通过再拉伸可实现预成型件在拉伸方向上横截面几何形状的变化。

变形区因此涉及其中预成型件显示出0.95*D至1.05*d的厚度的预成型件部分。变形区优选地显示出至多50*D,优选至多10*D,特别优选至多6*D(特别是至多100mm),特别优选至多5*D(特别是至多40mm),特别优选至多4*D(特别是至多30mm)的高度。变形区优选地在预成型件的整个宽度上延伸。变形区的“高度”是指其在预成型件被拉伸的方向上的延伸。在变形区之外,预成型件的温度优选小于T

显而易见的,特别的措施有助于避免具有高折射率的玻璃的失透。这特别包括将预成型件预加热到低于失透下限的温度。预成型件的预加热这一步骤优选在预成型件的加热步骤之前进行。从而实现更好地控制温度,因而更好地控制温度分布。如果在该方法中使用未经预加热的预成型件,则由于预成型件中的热量分布,在再拉伸工艺中仅在预成型件的极小部分中达到变形所需的温度、因而达到所需粘度将会更加困难。相反,热量随后将会分布在预成型件的更大部分,从而使预成型件的部分可在高于玻璃失透下限的温度下持续过长的一段时间。

因此,优选在加热之前对预成型件进行预加热,特别是预加热到温度T

拉出的薄玻璃部件的宽度b随着变形区中粘度的增加而逐渐减小。如果增加例如拉伸速度以达到100μm的薄玻璃部件厚度d,则薄玻璃部件的宽度b与预成型件的宽度B相比将显著减小。为了获得具有高b/d比率的扁平薄玻璃部件,当预成型件的玻璃在变形区中显示出粘度η

优选地,所述预成型件在小于30分钟,更优选小于15分钟,特别优选小于6分钟的持续时间内经过变形区。特别地,在温度T

优选的温度分布的特征在于,以至少50K/min,优选至少80K/min,更优选至少95K/min的平均速率使玻璃的温度从T

优选地主要通过所生产的薄玻璃部件的厚度d显著小于预成型件的厚度D来实现预成型件的宽度与厚度之比的增加。厚度d优选为至多D/10,更优选至多D/30,特别优选至多D/75。在这种情况下,该薄玻璃部件显示出优选小于10mm,更优选小于1mm,更优选小于100μm,更优选小于50μm,特别优选小于30μm的厚度d。利用本发明可以生产这类高质量且相当大面积的薄玻璃部件。

所生产的薄玻璃部件的宽度b优选相对于预成型件的宽度B几乎不减小。这意味着B/b比值优选为至多2,更优选至多1.6,特别优选至多1.25。

可在再拉伸装置中执行该工艺。出于加热的目的,可将预成型件引入再拉伸装置中。再拉伸装置优选地呈现出可将预成型件的一端固定在其中的夹持器。该夹持器优选地位于再拉伸装置的上部。然后将预成型件的上端固定在该夹持器中。

再拉伸装置呈现出至少一个加热设备。该加热设备优选地位于再拉伸装置的中间区域中。该加热设备优选地可以是电阻加热器、燃烧器布置、辐射加热器、具有或不具有激光扫描仪的激光器或它们的组合。该加热设备优选地构造为可以以获得本发明的变形区、特别是达到温度T

所述变形区域优选地显示出这样一种高度,该高度生成显示出至多50*D,优选至多10*D,特别优选至多6*D(特别是至多100mm),特别优选至多5*D(特别是至多40mm),特别优选至多4*D(特别是至多30mm)高度的变形区。根据加热方式和预成型件的尺寸,可应用不同长度的变形区域。

首先将直接预见到变形的预成型件,特别是预成型件的一部分有利地加热到低于结晶温度的温度,从而达到开始结晶并低于玻璃软化点的温度。采用这种方式可以防止结晶。在变形区域的内部,将预成型件加热到高于软化点、特别是高于失透下限的温度T

对于本发明至关重要的是,在短时间跨度内将高折射率玻璃暴露于高于失透下限的温度。

因此,最大时间跨度也取决于相应玻璃上的变形区中的主导温度。优选地,在该工艺中的任何时间点都不将玻璃加热到高于失透上限的温度。

加热设备对变形区域和/或预成型件的一部分进行加热,优选仅在预成型件中的大区域,将本发明的变形区加热到温度T

所述加热设备可以是辐射加热器,其加热效果经由适当的光束引导和/或边界而聚焦到、因而限制于变形区域中。例如,可以应用KIR(=短波IR)加热,其中优选地通过遮蔽产生低变形区。也可应用冷却(气冷、水冷或风冷)盲板。激光器可以作为额外的加热设备而使用。可以应用激光扫描器进行激光器的光束引导。

该装置可以呈现有冷却设备,该冷却设备优选地位于再拉伸装置的下部区域中,特别是位于变形区域的正下方。因此,优选在变形之后直接使玻璃达到>10

本发明的方法优选地进一步包括玻璃在离开变形区域之后的冷却。可以通过在环境温度如室温(例如10℃至25℃)下自然冷却来使玻璃进一步冷却至>10

优选地,经由以适度的速度进行冷却来实现冷却至玻璃显示出大于10

优选地以变形区出现在预成型件中的方式定位变形区域和/或以这种方式设计加热设备。通过对预成型件的变形区进行加热,玻璃的粘度在相应位置处急剧降低,使得可以拉伸该预成型件。

由此,预成型件显著变长,同时近似地保持其宽度。因此,通过拉伸预成型件,厚度D减小。由于优选将预成型件的一个上端固定在夹持器(该夹持器优选地位于再拉伸装置的上部区域中)中,因此已经可以单独通过重力的影响来实现预成型件的拉伸,但根据本发明,应当防止这种情况发生,特别是通过使粘度η

所述拉伸设备优选地位于再拉伸装置的下部区域中。因此,可以以呈现出连接到预成型件相对侧的辊的方式设计拉伸设备。可将预成型件的一个下端可拆卸地固定在第二夹持器上。第二夹持器特别是拉伸设备的一部分。在第二夹持器上例如可以固定重物,然后该重物将预成型件拉至增加的长度。

优选地,所施加的拉力小于350N/400mm预成型件宽度(B),更优选小于300N/400mm预成型件宽度,更优选小于100N/400mm预成型件宽度,特别优选小于50N/400mm预成型件宽度。优选地,拉力大于1N/400mm预成型件宽度,更优选大于5N/400mm预成型件宽度,更优选大于10N/400mm预成型件宽度,特别优选大于20N/400mm预成型件宽度。显而易见的,通过在变形区中施加对应于玻璃粘度的所提到的拉力,可在基本维持宽度的同时实现预成型件厚度的有利减小。

在优选的实施方式中,将预成型件沿着变形区域的方向进给,使得工艺可以连续操作。为此,再拉伸装置优选地包括适用于将预成型件移至变形区域中的进给设备。因此,再拉伸装置可应用于连续操作。进给设备优选地以速度v

根据本发明还提供一种薄玻璃,其尤其可用根据本发明的方法生产,具有至少1.68的折射率n

理论折射率如下确定:首先确定薄玻璃的折射率,将生产后的薄玻璃再加热到对应于T

本发明的薄玻璃优选不含晶体。为了确定无晶体状态,利用单侧边缘照明和40倍放大倍数对光学抛光的探针进行光学显微镜检查。根据本发明的探针在4cm

与传统的光学玻璃相比,本发明的薄玻璃已相对快速地冷却,以使再拉伸装置中的冷却轨迹不超过一定的长度。这伴随着相比于传统光学玻璃的高假想温度。高假想温度导致再冷却时的热收缩。玻璃由于其冷却历史,而在以2K/h的恒定冷却速率从温度T

本发明的优点在于可以获得具有优异的表面质量的薄玻璃。特别地,表面质量在至多20nm的粗糙度R

所述薄玻璃优选地显示出大于2.6g/cm

所述玻璃优选地显示出小于10

所述薄玻璃优选地显示出大于α

所述薄玻璃优选地显示出至多200,000:1并且至少20:1的其宽度b与其厚度d的比值。本发明的薄玻璃特别地可滚压获得。这意味着玻璃被滚压成薄玻璃片。因此,所述薄玻璃优选地具有小于2mm,特别是小于1mm,更优选小于0.5mm,特别是小于0.2mm,特别优选小于0.1mm的厚度d。优选地,所述薄玻璃显示出至少5m,更优选至少10m,特别优选至少20m的长度l。

或者,所述薄玻璃可以以圆形晶片(例如6英寸或12英寸)的形式或以薄片的形式获得。所述玻璃的宽度b优选大于100mm,更优选大于200mm,更优选至少300mm,特别优选至少400mm。在某些实施方式中,将所述薄玻璃的宽度b限制为小于200mm。

借助于本发明的方法可以生产薄玻璃部件,其显示出小于2000μm、小于1000μm、小于500μm、小于100μm,优选小于50μm,特别优选小于40μm、小于30μm、小于20μm、小于10μm的厚度d,其中优选地,该薄玻璃部件的至少一个表面至少部分地呈现出火抛光表面质量。此处的“厚度”特别意指薄玻璃中部的平均厚度。“宽度”优选地意指净薄片(net sheet)的平均宽度,尤其不考虑边界区域中的边缘或不考虑边界区域。净薄片优选地包括在其水平范围内具有比薄玻璃中部的厚度大至多10μm或至多20μm的厚度的薄玻璃。因此,较厚的边界区域、因而边缘不包括在净薄片中。

火抛光表面应当理解为由热成形工艺产生的玻璃表面,该玻璃表面在玻璃熔体未与例如压模或辊等污染物接触的情况下形成。火抛光表面的特征通常在于具有非常小的粗糙度深度,这采用常规的机械后加工不能达到。此外,通过玻璃组分例如B

所述薄玻璃部件优选地可以形成为具有两个表面和一个圆周边缘的带状,其中该薄玻璃部件的至少一个表面至少部分地呈现出R

因此,所述薄玻璃部件可以呈现出至多200,000:1,优选至多20,000:1,特别优选至多200:1的宽度-厚度比b/d。优选地,所述薄玻璃部件的宽度b明显大于其厚度d。当宽度-厚度比为至少2:1,更优选至少20:1,特别优选至少100:1时是特别优选的。本发明的薄玻璃部件可以呈现出非常高的表面质量,特别优选地,至少部分为火抛光质量。

本发明的薄玻璃的特征在于优异的几何性质,特别是在净区域中。特别包括小于60μm,优选小于50μm,更优选小于40μm,特别是小于30μm,特别优选小于20μm或甚至小于10μm的厚度公差。还特别包括小于35μm,优选小于30μm,更优选小于25μm,特别优选小于15μm,特别优选小于7μm的总厚度变化(Total Thickness Variation,TTV,根据SEMI MF 1530)。TTV是薄玻璃部件在其最厚和最薄位置处,优选在净区域(因此没有边界区域/边缘)中的厚度的差异。在优异的几何性质中还特别包括小于4000μm,优选小于2000μm,更优选小于1500μm,特别优选小于300μm或甚至小于200μm的根据DIN 50441-5的翘曲(warp)。这些规格特别适用于200mm×200mm的面积。本发明的薄玻璃优选地显示出小于40μm,优选小于35μm,特别是小于25μm,更优选小于20μm,更优选小于10μm或小于5μm的斜度(TTV/25.4mm)。

采用本发明的方法生产的薄玻璃适用于多种光学应用,例如作为显示器玻璃(例如在OLED、LCD 2D或3D显示器中);在照明领域(例如OLED),作为晶片级光学器件和/或作为滤光玻璃。

实施例

实施例1

在用于生产光学玻璃的熔化端,由具有1.80的折射率n

将该预成型件插入再拉伸装置中,并且以产生根据图9的粘度分布的方式来调节温度分布。玻璃在2分钟的时间跨度内呈现出高于其失透下限的温度。该玻璃显示在10

以30mm/min的速度将预成型件引入炉中,并以810mm/min的速度拉伸该件。形成具有100mm宽度和50mm净宽度的玻璃片。在净区域中,该片显示出约0.3mm的厚度。对表面进行火抛光。

研究探针用于晶体。这些探针不显示晶体。

实施例2

借助于研磨和抛光,由在10

附图说明

图1:以侧视图示意性地示出再拉伸装置的本发明示例性实施方式的设置,

图2:示意性地示出预成型件,

图3:示意性地示出具有激光器的设置,

图4:示意性地示出作为加热设备的可行的辐射加热器的操作模式,

图5:再拉伸期间变形区高度的影响,

图6:可行的厚度分布,

图7:示例性的再拉伸薄玻璃部件的平均宽度b(总宽度)以及必需的拉力,其各自依赖于预成型件玻璃的粘度,以及

图8:示例性的再拉伸薄玻璃部件的平均宽度b(总宽度)与平均厚度d(净厚度)之比值以及必需的拉力,其各自依赖于变形区中的预成型件玻璃的粘度。

图9:实施例1之后的再拉伸期间的粘度分布。

图10:实施例2之后的再拉伸期间的粘度分布。

在以下对优选实施方式的详细描述中,为清楚起见,相同的附图标记表示这些实施方式之中或之上基本相同的部分。

图1以侧视图示出了再拉伸装置的本发明示例性实施方式的示意性设置。在该再拉伸装置中,预成型件1通过该装置从顶部移至底部。该再拉伸装置呈现出放置在该装置中间区域中的两个加热设备2。在该实施方式中,用盲板(blinds)3遮蔽加热设备,以使得产生变形区域4。对预成型件1中在变形区域4内部的部分进行加热,使得其达到温度T

在将预成型件1引导至变形区域4之前,借助于预加热设备8(在此以燃烧器火焰符号表示)将其预加热到温度T

图2示意性地示出了具有长度L、厚度D和宽度B的预成型件。还示出了沿着中部的方向从预成型件边界延伸的边界区域R。优选地,边界区域R占预成型件宽度的至少1%且至多50%的部分,使得各个边界区域占预成型件宽度的至少0.5%且至多25%。特别地,边界区域R在预成型件宽度的至少2%且至多30%,优选至少5%至多20%,特别优选至少7%且至多15%的部分上延伸。在预加热期间,边界区域中的温度优选地高于预成型件中部的温度,特别是高至少5℃或至少20℃。

图3示意性地示出了具有激光器10的加热设备的设置。借助于扫描镜11将激光器的光束引导到玻璃上。借助于扫描镜的移动,变形区得以均匀地被加热。可选的光束成形光学器件未示出。

图4示意性地示出了可用作加热设备2的可行的辐射加热器的操作模式。根据加热设备2与预成型件1的距离,变形区5的高度是不同的。在图中还示出了如何借助于遮蔽,例如借助于盲板3来限制变形区5,以获得尽可能低的变形区5。因此,加热设备的距离和设计均可用来调节变形区5的高度。

图5示出了再拉伸期间玻璃制品的宽度如何依赖于变形区的高度。可以认识到,低变形区具有降低预成型件宽度减小的效果。

图6示出了平板玻璃制品的厚度d如何在该制品的宽度b上分布。可以看出,玻璃制品边界区域处的边缘相对较窄。呈现出均匀低厚度的部分可用于玻璃制品的应用,其边缘通常必须去除。采用根据本发明的方法,产率特别高。

图7示出了对于以5mm/min拉入40mm高马弗炉中的4mm厚、400mm宽的预成型件,示例性的再拉伸薄玻璃部件的平均宽度b(总宽度)和拉伸所需的拉力,其各自依赖于变形区中的预成型件玻璃的粘度。以200mm/min拉出玻璃。明显可认识到,需要的拉力随着粘度增加而逐渐增大。此外,显而易见的是,所获得的制品的平均宽度b随着粘度增加而逐渐降低。

图8示出了对于以5mm/min拉入40mm高马弗炉中的4mm厚、400mm宽的预成型件,示例性的拉伸玻璃部件的平均宽度b(总宽度)与平均厚度d(净宽度)之比值和拉出所需的拉力,其各自依赖于变形区中的预成型件玻璃的粘度。以200mm/min拉出玻璃。显而易见的是,所获得的制品的宽度-厚度比b/d随着粘度增加而逐渐降低。与图6中所示的平均宽度b随着粘度增加而降低相比,比值b/d相对更剧烈地随着粘度增加而降低。

1 预成型件

2 加热设备

3 盲板

4 变形区域

5 变形区

6 拉伸设备

7 进给设备

8 预加热设备

9 冷却设备

10 激光器

11 扫描镜

去获取专利,查看全文>

相似文献

  • 专利
  • 中文文献
  • 外文文献
获取专利

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号