脆性材料的板材的分断方法及分断装置制造方法及图纸

技术编号:12489090 阅读:64 留言:0更新日期:2015-12-11 03:42
脆性材料的板材的分断方法是,首先在分断预定线(2)上,在板材(1)的第1主面(1a)形成微小的起点划痕(16),继而在一对的线上按压板材(1)的第1主面(1a)。然后,例如,对板材(1)的第2主面(1b)进行接触加热的分断构件(11)与板材(1)的第2主面(1b)接触从而使第1主面(1a)产生拉伸热应力,并且,向板材(1)的第2主面(1b)施加板厚方向的弯曲力,使因弯曲力所致的拉伸应力与拉伸热应力叠加。藉此,沿分断预定线(2)将板材(1)分断。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请专利技术是关于一种用于将由脆性材料构成的板材分断的分断方法及分断装置。
技术介绍
近年来,在FPD (flat panel display,平板显示器)或建材、汽车产业等中,多使用玻璃板或半导体基板等由脆性材料构成的板材(以下简称为“板材”)。就该板材而言,也有为了轻量化等目的而厚度变得极薄的薄板材(例如,I mm以下,近年来亦有0.3 mm左右的情况)。此种板材可根据使用目的等而被分断为所需的大小。作为普通的分断方法,例如,就玻璃板(以下,作为板材的一例以“玻璃板”为例进行说明)而言,有如下方法:沿分断预定线利用机械切割机(钻石切割机、超硬刀轮等)形成划线槽(切口),沿该划线槽施加机械应力(弯曲应力)而进行分断(割断)。此时,会产生切削肩或微细的分断肩(玻璃肩)等垃圾(以下称为“分断垃圾”)而污染玻璃表面。因此,需要用于清洗该分断垃圾的清洗装置。而且,已沿划线槽分断的边缘会因机械切割机而产生微小缺损等从而使强度下降,故而,需要对边缘进行研削及研磨。而且,为了提高生产性,需要形成划线槽的刻划装置与进行割断的分断装置,导致成本上升。作为此种现有技术,示出如下方法:沿玻璃的切断线铺设热线,将该热线加热至规定温度,同时,对玻璃整体作用切断方向的拉伸力以加速自一端面起的断裂的进展,且使热应力断裂沿切断线前进,从而将玻璃分断(例如,参照非专利文献I)。还示出如下方法:从玻璃的热线的相反侧边喷射边移动冷却空气,且对玻璃整体作用切断方向的拉伸力,而使自一端面起的断裂沿切断线进展,从而将玻璃分断(例如,参照专利文献1、非专利文献I的第117页)。而且,作为其他现有技术,亦有如下方法:使点热源沿玻璃基板的切断线移动,同时,对玻璃基板整体作用切断方向的拉伸力而使热应力断裂沿切断线进展,从而将玻璃基板分断(例如,参照专利文献2)。进而,作为其他现有技术,亦有如下技术:使雷射光聚光于玻璃板的表面部,使该聚光点沿加工目标的形状进行扫描,藉此,利用热应力实施刻划,且于该部位利用雷射光施加热应变,从而将玻璃板割断(例如,参照专利文献3)。现有技术文献: 非专利文献 非专利文献I关于利用热应力的脆性带板材料的割断加工的研究”长崎大学研究生院海洋生产科学研究科泽田博司1998年12月、第103-107、117、120页。专利文献 专利文献1:日本特开平11-157863号公报; 专利文献2:日本特开2011-84423号公报; 专利文献3:日本特开平5-32428号公报。
技术实现思路
专利技术要解决的问题: 然而,上述非专利文献I的方法中,为了使断裂自一端面的划痕起前进,而需要在利用热线进行加热的同时沿切断线对玻璃板整体作用切断方向的拉伸力,虽然可沿切断线将力作用于小型玻璃,但难以沿切断线力将力作用于1000 mm以上的大型玻璃。进而,断裂的进展速度慢,生产性低。而且,上述非专利文献I的第一 17页、及专利文献I的方法中,为了促进断裂的进展而边喷射边移动冷却空气,但尽管如此,分断速度仍慢,无法提高大型玻璃的生产性。而且,上述专利文献2所记载的方法中,与上述非专利文献I同样,作用切断方向的力这一操作难以适用于大型玻璃这样的板材。而且,因利用移动的点热源,故装置相较于上述非专利文献I更复杂。进而,上述专利文献3所记载的方法中,大大受到玻璃板的物性值的影响,若玻璃板的厚度、类型等变化则需要进行条件搜索。而且,热应力断裂的生成需要时间,处理速度慢,生产性低。为了提高生产性,需要另外的分断装置,从而使设备大型化。而且,就上述专利文献2、3所记载的使用雷射光的分断装置而言,照射雷射光的装置较为大型,且难以对照射雷射光的角度等进行管理。因此,需要大的设置空间及大量的费用。因此,本申请专利技术的目的在于提供一种当分断脆性材料的板材时能抑制分断垃圾的产生、且能提高生产性的简便的分断方法、及可执行该分断方法的分断装置。解决问题的手段: 为了达成上述目的,本申请专利技术的脆性材料的板材的分断方法是沿分断预定线将由脆性材料构成的板材分断的方法;其特征在于具有:在上述分断预定线上,于上述板材的第一主面形成微小的起点划痕的划痕形成工序;在夹着上述分断预定线且与该分断预定线平行的一对的线上,按压上述板材的第一主面的按压工序;及,沿上述分断预定线延伸且对上述板材进行接触加热或接触冷却的分断构件与上述板材接触,从而使上述板材的第一主面产生拉伸热应力,并且,沿上述分断预定线向上述板材的朝向第一主面的相反侧的第二主面施加板厚方向的弯曲力,藉此使因上述弯曲力所致的拉伸应力与上述拉伸热应力叠加,从而沿上述分断预定线将上述板材分断的分断工序。该说明书及申请专利范围书中的“热应力”是指,因与经加热或冷却的分断构件接触而于脆性材料的板材的内部产生的热应变的应力。而且,“微小”是指,几毫米(例如,5 mm)以下的划痕。进而,“施加弯曲力”是指,在与分断预定线平行的一对的线上按压板材的第一主面,同时,在分断预定线上推顶板材的第二主面使板材产生所需的板厚方向的弯曲变形。利用该结构,使对脆性材料的板材进行接触加热或接触冷却的分断构件沿分断预定线与板材接触,藉此可使形成有起点划痕的板材的第一主面产生拉伸热应力。例如,当对板材的第二主面进行接触加热的分断构件已与板材的第二主面接触时,因第二主面与第一主面的温度差,在板材的第二主面上沿分断预定线产生因热膨胀所致的压缩热应力,于第一主面上因其反作用力而产生拉伸热应力。或者,当使对板材的第一主面进行接触冷却的分断构件与板材的第一主面接触时,因第一主面与第二主面的温度差,在板材的第一主面上沿分断预定线产生因热收缩所致的拉伸热应力,于第二主面上因其反作用力而产生压缩热应力。进而,若沿分断预定线向板材的第二主面施加板厚方向的弯曲力,则因该弯曲力而所致的拉伸应力与上述拉伸热应力叠加于板材的第一主面上,因此,断裂会自起点划痕起沿分断预定线前进。再者,弯曲力的施加既可于拉伸热应力产生之前亦可于其产生之后,又可与拉伸热应力同时产生。结果,能沿分断预定线将板材分断。根据该方法,分断于瞬间进行,从而能提高生产性。而且,仅在板材的第一主面形成微小的起点划痕即可,无需机械性地形成槽或机械性地分断,因此分断板材时能抑制分断肩的产生。而且,无需对已分断的板材进行清洗,能以非常简单的装置进行板材的分断。而且,可为如下结构:上述分断构件配置于上述板材的第二主面侧、且对上述板材的第二主面进行接触加热,使上述分断构件与上述板材的第二主面接触,从而使上述板材的第一主面产生拉伸热应力,通过将上述分断构件向上述板材按压,以此向上述板材的第二主面施加板厚方向的弯曲力。若如此构成,则对板材的第二主面进行接触加热的分断构件,沿分断预定线与板材的第二主面接触且被按压于板材,藉此,在板材的第二主面上,沿分断预定线而作用有因热膨胀所致的压缩热应力与因弯曲力所致的压缩应力,在第一主面上作用有因热膨胀的反作用力所致的拉伸热应力与因弯曲力所致的拉伸应力,故而,能利用沿分断预定线产生的这些应力来将板材分断。而且,能利用对板材的第二主面进行接触加热的分断构件,向板材的第二主面施加弯曲力。而且,可为如下结构:上述分断工序中,使上述分断构件与上述板材的第二主面接触,并且,使配置于上述板本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种脆性材料的板材的分断方法,是沿分断预定线将由脆性材料构成的板材分断的分断方法,其特征在于,具有:在上述分断预定线上,于上述板材的第一主面形成微小的起点划痕的划痕形成工序;在夹着上述分断预定线且与该分断预定线平行的一对的线上,按压上述板材的第一主面的按压工序;及沿上述分断预定线延伸且对上述板材进行接触加热或接触冷却的分断构件与上述板材接触,从而使上述板材的第一主面产生拉伸热应力,并且,沿上述分断预定线向上述板材的朝向第一主面相反侧的第二主面施加板厚方向的弯曲力,藉此使因上述弯曲力所致的拉伸应力与上述拉伸热应力叠加,从而沿上述分断预定线将上述板材分断的分断工序。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:大串修己切通隆则中泽睦裕辻田京史
申请(专利权)人:川崎重工业株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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