从连续玻璃带分离玻璃片的方法技术

从连续玻璃带分离玻璃片的方法，其中，相反转动的轮子包括锯齿，使得当轮子转动时，一个轮子上的锯齿与另一个轮子上的锯齿对准。对准的锯齿与玻璃带的珠部分接触，并在对准的锯齿之间捏夹住带材，以形成压痕。捏夹降低了珠的厚度，从而弱化了珠，并且当珠冷却至弹性固体之后，有助于裂纹扩散贯穿珠。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】本申请根据35U.S.C.§ 119，要求2013年5月16日提交的美国临时申请系列第61/824169号的优先权，本文以该申请为基础并将其全文通过引用结合于此。
技术介绍

本专利技术一般地涉及，具体涉及通过弱化玻璃带的珠区域，来降低使得裂纹扩散通过玻璃带的整个宽度所需能量的方法。技术背景通常在熔合拉制机器(FDM)中，通过机械划线之后的弯曲分离，从带材分离由熔合工艺形成的玻璃片。玻璃带通常具有形状，或者换言之，由于玻璃内的残留热应力，其在水平和垂直方向都弯曲超出平面。带形状还与位置沿着带材的横向边缘的增厚部分(珠)的存在相关，该增厚部分(珠)远厚于带材的中心部分并且在玻璃上产生明显的热梯度和应力梯度。制得的玻璃带越薄，则珠厚度与带材中心区域的厚度之比变得越大。此外，带材刚度随着玻璃片尺寸的增加和/或玻璃厚度的降低而降低，这通常导致从带材切割的玻璃片的较大弓形。较大的珠-中心厚度比与较小的带材刚度的组合作用对于在划线和分离过程中维持带材的稳定性以及控制带材移动产生了明显的挑战。由于拉制稳定性的降低，成形工艺窗口和拉制区域底部的加工窗口都变窄，并产生较高的工艺扰动频率。窄的加工窗口变成关键问题，因为划线和分离过程所引起的拉制中的带材移动不仅影响玻璃片切割过程本身，还扩散进入玻璃成形过程并且最终会影响最终玻璃质量。熔合成形工艺中的另一个挑战是形成空心珠(珠内的熔合线中的空气间隙)，这是由于部分成形主体的老化以及形成珠的区域中的流动和热控制的难度所导致的。一旦形成了空心珠，划线和分离过程窗口甚至会变得更窄，并且在片分离过程中会发生不受控的开裂。常规机械切割方法包括在珠之间对玻璃带进行划线，然后通过例如机械弯曲进行分离。在珠上划线是非常困难且不稳定的，这是因为厚度在珠处的突然增加。现有切割工艺的主要缺陷在于，由于结构刚度和最小化的裂纹表面，增厚且未划线的珠对于弯曲分离过程提供了明显的抗性。作为结果，由于分离裂纹无法扩散贯穿珠，珠处的裂纹扩散会导致摺角(dog ear)或垂直裂纹。当目标玻璃厚度变得更薄时，该情况更为严重。因此，希望引入小的弯曲角或较低的能量来分离玻璃片，因为这引入了较小的片材移动并且对于拉制稳定性产生较小影响。
技术实现思路
在拉制底部的玻璃分离需要明显更多的能量来分离玻璃贯穿珠，这是由于珠厚度与带材厚度之比与片材形状所导致的。在一些实施方式中，仅在(横向位于珠之间的)玻璃带的质量区域进行玻璃带分离划线。这在更薄的玻璃带中变得更为常见。在珠中实现“良好的”开口裂纹是不可能的，因为机械划线轮跳过了粗糙的珠表面。由于无法将裂纹引入珠表面，需要额外的能量来弯曲玻璃进行分离，导致对于上方的熔合成形工艺更多的扰动。如果存在空心珠，则在分离过程中会更有可能发生开裂。本专利技术描述了这样的方法，该方法通过在熔合拉制机器中并且当珠仍处于粘性(例如粘弹性)的提升部时，对两侧珠都机械引入对称压痕，从而在存在玻璃带的增厚珠的情况下，降低能量并进行更可靠的分离过程。经过压痕的珠降低了局部弯曲刚度以及在拉制底部(玻璃带处于弹性固态时)进行片分离所需的能量，这进而有助于裂纹扩散、降低片移动并通过应力集中增加了成形稳定性。此外，经压痕的珠可作为沿着横跨拉制方向的划线轮的引导和/或划线以所需低得多的弯曲能使得划线裂纹扩散进入珠区域的引导。因此，通过实现低弯曲(低能量)分离可以降低带材移动并增加拉制稳定性，并且显著地降低或消除分离过程中的珠分离缺陷，例如裂纹的摺角(呈角度的扩散)或垂直向上扩散。玻璃片的珠区域中一系列的压痕弱化了珠，并从而降低了之后的玻璃片分离所需的弯曲角和能量。以预定的频率在成形区域中机械诱发压痕，从而对于每个片分离循环，压痕与后续划线对准。压痕沿着玻璃带的两个横向边缘是对称的。理想地，经压痕的玻璃厚度会是与质量区域玻璃厚度相同的玻璃厚度。因此，在一个实施方式中，揭示了，该方法包括:在拉下工艺中形成连续玻璃带；当处于粘性状态时，使得玻璃带与一对相反轮啮合(engage)，所述一对相反轮中的每一个轮子包括从其突出的锯齿，其中，所述相反轮是同步的，从而使得在相反轮的转动过程中，所述一对相反轮中的一个轮子的锯齿与相反轮子的锯齿对准，在玻璃带的一个边缘的两侧产生相反压痕；在玻璃带冷却为弹性状态之后对玻璃带进行划线，以形成划线，使得划线与相反压痕对准；以及在划线上施加拉伸应力，从而通过弯曲从玻璃带分离玻璃片。可以通过使得玻璃带与沿着玻璃带宽度的划线刀啮合，来形成划线。所述一对相反轮的每个轮子可包括单个锯齿或者多个锯齿。在一些实施方式中，相反压痕之间的玻璃带的厚度基本与玻璃带的中心部分内的玻璃带的厚度相同。在以下的详细描述中提出了本专利技术的附加特征和优点，其中的部分特征和优点对本领域的技术人员而言根据所作描述即容易理解，或者通过实施包括以下详细描述、权利要求书以及附图在内的本文所述的本专利技术而被认识。应理解，前面的一般性描述和以下的详细描述都只是本专利技术的实施方式，用来提供理解实施方式的性质和特性的总体评述或框架。包括的附图提供了对本专利技术的进一步的理解，附图被结合在本说明书中并构成说明书的一部分。附图举例说明了本专利技术的各种实施方式，并与描述一起用来解释实施方式的原理和操作。【附图说明】图1是根据本专利技术，用于拉制连续玻璃带的示例性设备的正视图。图2是从其端部看到的图1的用于拉制连续玻璃带的示例性设备的横截面图；图3是显示了珠的玻璃带的横截面图；图4是被相反转动的轮子捏夹的玻璃带的珠部分的横截面图，其中每个相反转动的轮子包括在玻璃带珠中形成压痕的锯齿；图5A-5C显示随着图4的相反转动的轮子的锯齿移动成对准以捏夹玻璃带珠时，相反转动的轮子的位置的时间顺序；图6是玻璃带从成形主体下降时的部分玻璃带的正视图，其中，确定形成压痕的时间从而使得压痕的布置与划线的布置相一致；图7显不具有不止一个锯齿的轮子；图8显示在数种规定弯曲条件下，玻璃带中的模型垂直应力与距离玻璃带的纵向中心线的位置的关系。【具体实施方式】下面详细参考本专利技术的各种实施方式，这些实施方式的例子在附图中示出。只要有可能，在所有附图中使用相同的附图标记来表示相同或类似的部分。图1和2显示示例性玻璃拉制机器，具体是用于形成玻璃片的熔合玻璃拉制机器(FDM) 10。根据图1和2，通过进口 16将熔融玻璃12提供到成形主体14。成形主体14包括沿着成形主体14的上表面纵向延伸的槽18。熔融玻璃12溢流过槽18，并作为分开的熔融玻璃流流过汇聚成形表面20。然后，分开的熔融玻璃流沿着汇聚成形表面与根部22相遇的线汇合(熔合)，以形成连续玻璃带24。牵拉辊26从根部22拉制玻璃带24。图3显示示例性玻璃带24的横截面图。拉制力和表面张力倾向于沿着玻璃带的横向边缘产生增厚部分，通常称作珠28。玻璃带24的中心部分30在珠之间延伸，通常称作质量区域，因为中心部分是玻璃带可以在去除了珠之后进行商业销售的部分。但是，在一些玻璃片制造操作中，首先从玻璃带分离玻璃片，之后去除珠。因此，珠对于分离过程提出了独特的挑战性。通常，在玻璃带中以横向方向形成划线32(参见图1)。可以通过机械方式形成划线，其中，划线轮或其他划线元件与玻璃带接触并横穿过玻璃带的宽度。在其他实施方式中，可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从连续玻璃带分离玻璃片的方法，所述方法包括：在下拉工艺中形成连续玻璃带，所述玻璃带包括粘性部分；用第一对相反轮啮合住所述粘性部分的第一边缘部分，所述第一对相反轮的每个轮子包括从其延伸的突出物，所述第一对相反轮同步成使得在所述轮子的转动过程中，所述第一对轮子中的一个轮子的突出物与相反的轮子的突出物对准，从而在所述玻璃带的第一边缘部分中产生相反压痕；在所述玻璃带冷却至弹性状态之后对所述玻璃带进行划线，从而在所述玻璃带的宽度上形成划痕线，所述划痕线与所述第一边缘部分中的相反压痕对准；以及在所述划痕线上施加拉伸应力，使得从所述玻璃带分离玻璃片。

【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：L·王，郑哲明，周乃越，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US