用于对薄玻璃进行成形的感应加热方法和设备技术

本文公开了用于对玻璃结构进行成形的系统，所述系统包括成形模具；磁场发生器；和大体上位于成形模具和磁场发生器之间的衬托器板。本文还公开了用于对玻璃结构进行成形的系统，所述系统包括磁场发生器和衬托器板，所述磁场发生器包括至少一个感应线圈和与所述至少一个感应线圈相连接的一个电源；所述衬托器板具有与所述至少一个感应线圈相邻的第一表面和与所述玻璃结构相邻的相对的第二表面。本文还公开了用于对玻璃结构进行加热的方法，所述方法包括将玻璃结构置于成形模具上；将所述成形模具和玻璃结构引入到加热炉中；以及使用至少一个感应加热源间接加热所述玻璃结构的至少一部分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于对薄玻璃进行成形的感应加热方法和设备相关申请的交叉引用本申请根据35U.S.C.§119，要求2014年11月7日提交的美国临时申请系列第62/076,821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。
本公开主要涉及用于对玻璃结构进行成形的方法和系统，更具体地，涉及使用感应加热对薄玻璃片材进行弯曲的方法和系统。
技术介绍
热成形和形成薄玻璃片材的能力与各行业越来越相关。作为非限定性的实例，用于汽车的玻璃窗格的生产是一个复杂的过程，其由于越来越严格的环境和安全要求而不断变化。由于政府法规要求提高燃料经济性并减少排放，因此，对具有高光学质量和低重量的复杂的玻璃形状的需求正在增加。由较薄的玻璃制造汽车部件的能力可以转化为使汽车重量更轻、改善燃料经济性、减少排放、和/或改善汽车重量分布(例如，重心更低)。用于对玻璃成形的现有技术的方法包括将玻璃片材置于成形模具上，将玻璃传递通过加热炉以均匀加热并软化片材，并且在重力下使软化的玻璃下垂以呈现所需的形状。成形模具起到一个表面的作用，围绕该表面，可将玻璃片材形成所需的形状。这种传统的成形系统可以对传统玻璃有效，传统玻璃较厚，例如厚度在大于约3mm至约6mm范围内的玻璃。较厚的玻璃片材通常可经受粘性变形，同时避免本领域中称作的“浴缸效应”，在所述“浴缸效应”中，玻璃的边缘呈现出急剧的下降而中心是平整的。然而，当使用这些传统方法加工较薄的玻璃(例如厚度小于约2-3mm的玻璃)时，玻璃易于扭曲和拉伸，这导致边缘过于粘性变薄；在重力载荷下玻璃的体心(bulkcenter)偏离；以及在边缘周围出现不期望的起皱。弯曲大型薄玻璃片材以形成汽车部件，例如顶板、挡风玻璃等，可能需要在玻璃的边缘和中心之间建立一个巨大的温差。大型薄玻璃片材的成形可以在退火炉中进行，所述退火炉包括许多顺序排列的加热炉，在其中，玻璃片材的温度逐渐升高以实现重力下垂。然而，出于从加热炉壁的热区和冷区到玻璃的中心和边缘的辐射角系数的原因，在加热炉中使用简单的变化的加热不能实现使薄玻璃达到所需形状的温差。需要其他方法阻挡辐射，所述辐射例如从加热炉热区到玻璃边缘的辐射以及从加热炉冷区到玻璃的中心的辐射。可使用热盾和/或散热器阻挡或吸收沿着玻璃边缘的辐射热。然而，出于各种原因，包括不期望的穿过玻璃片材的热传递以及在弯曲过程中随着热盾的加热其效果的逐渐丧失，这一解决方案可能不能令人满意地弯曲薄玻璃片材。此外，热盾可能体积庞大、笨重，并且可增加玻璃成形操作的复杂性和/或成本。因此，将会有利的是，提供用于对薄玻璃片材进行成形和回火的方法和系统，更具体地，能够在薄玻璃片材的边缘和中心之间建立足够温差的系统。为了减少制造成本和/或加工时间，还可能有利的是提供一系统，其至少部分地可与现有的系统结合对弯曲和回火传统的(例如，较厚的)玻璃起作用。
技术实现思路
在一些实施方式中，提供了具有温差的系统以使得玻璃边缘具有比玻璃中心更低的温度。其他实施方式可提供在不使用热盾、散热器和/或具有复杂控制方案的可变式加热炉(variablefurnace)加热的情况下，用于在玻璃片材的不同部分之间建立温差的方法和系统。在各个实施方式中，本专利技术还涉及用于对玻璃结构进行成形的系统，所述系统包括成形模具、磁场发生器、和大体上位于磁场发生器和成形模具之间的衬托器板(susceptorplate)。在一些实施方式中，所述磁场发生器可以包括至少一个感应线圈和与至少一个感应线圈相连接的至少一个电源。根据各个实施方式，所述衬托器板可包括与所述至少一个感应线圈相邻的第一表面和与玻璃结构相邻的相对的第二表面。在一些实施方式中，所述电源可以为产生交流电的非传导性(RF)电源。本公开还涉及用于对玻璃结构进行加热和/或成形的方法，所述方法包括将玻璃结构置于成形模具上，将成形模具和玻璃结构引入加热炉中，以及使用至少一个感应加热源间接加热玻璃结构的至少一部分。本文公开的方法可用于例如在玻璃结构上建立差分加热分布(differentialheatingprofile)。在各个实施方式中，可将玻璃结构的一个或多个部分加热至约400℃至约1000℃的温度范围。在另外的实施方式中，加热炉的停留时间可从约1分钟至约60分钟或更长。根据一些非限定性的实施方式，所述玻璃结构的厚度可以为3mm或更低，例如约0.1mm至约3mm、约0.3至约2.5mm、约0.5mm至约2mm、约0.7mm至约1.5mm，或者约1mm至约1.2mm。所述玻璃结构可选自例如，单块玻璃片材、单独堆叠的多块玻璃片材、玻璃-玻璃层压结构和玻璃-聚合物层压结构。在以下的详细描述中给出了本公开的其他特征和优点，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方法而被认识。应理解，前面的一般性描述和以下的专利技术详述都显示了本公开的多种实施方式，并旨在提供用于理解权利要求的性质和特性的总体评述或框架。包括的附图提供了对本公开的进一步的理解，附图结合于本说明书中并构成说明书的一部分。附图例示了本公开的各种实施方式，并与描述一起用来解释本公开的原理和操作。附图的简要说明结合以下附图阅读，便可以最好地理解下文中的专利技术详述，图中相同的结构用相同的附图标记表示：图1示出了本公开的一个实施方式的用于对玻璃结构进行成形的系统；图2示出了本公开的另一个实施方式的感应加热源阵列；图3为示出了使用现有技术的均匀辐射加热方法获得的部分形状的偏差图；图4A为示出了使用差分加热方法成形的玻璃结构其边缘与中心之间的温差的热分布；图4B为使用图4A的差分加热分布获得的部分形状的示意图；图4C为使用图4A的差分加热分布获得的部分形状的偏差图；图5为根据本公开的一个实施方式运用感应加热以建立差分加热分布的系统的磁通密度示意图；图6为根据本公开的各个实施方式示出了衬托器板温度作为时间的函数的图；图7为根据本公开的各个实施方式示出了衬托器板温度作为衬托器板长度的函数的图；图8为根据本公开的一个实施方式运用感应加热以建立差分加热分布的系统的温度等值线示意图；图9为根据本公开的各个实施方式示出了玻璃温度作为玻璃长度的函数的图；图10为根据本公开的各个实施方式示出了对于不同的感应线圈玻璃温度作为玻璃长度的函数的图。详述系统本文公开了用于对玻璃结构进行成形的系统，所述系统包括成形模具、磁场发生器、和大体上位于磁场发生器和成形模具之间的衬托器板。本文还公开了用于对玻璃结构进行成形的系统，所述系统包括磁场发生器和衬托器板，所述磁场发生器包括至少一个感应线圈和与所述至少一个感应线圈相连接的至少一个电源；所述衬托器板具有与所述至少一个感应线圈相邻的第一表面和与所述玻璃结构相邻的相对的第二表面。举例来说，示例性的玻璃结构包括但不限于，单块玻璃片材、单独堆叠的多块玻璃片材、玻璃-玻璃层压结构和玻璃-聚合物层压结构。参考图1，其示出了本公开的用于对玻璃结构进行成形的示例性系统的一个实施方式，所述系统包括磁场发生器MF，所述磁场发生器MF可包括至少一个感应线圈IC和与所述感应线圈相连接的至少一个电源RF。衬托器板SP可位于与感应线圈IC相邻的位置。玻璃片材G可位于与所述衬托器板S本文档来自技高网...

【技术保护点】
对玻璃结构进行成形的系统，所述系统包括：(a)成形模具；(b)磁场发生器；和(c)大体上位于所述磁场发生器和所述成形模具之间的衬托器板。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.07 US 62/076,8211.对玻璃结构进行成形的系统，所述系统包括：(a)成形模具；(b)磁场发生器；和(c)大体上位于所述磁场发生器和所述成形模具之间的衬托器板。2.如权利要求1所述的系统，其中所述磁场发生器包括至少一个感应线圈和与所述至少一个感应线圈相连接的至少一个电源。3.如权利要求2所述的系统，其中所述衬托器板包括与所述至少一个感应线圈相邻的第一表面和与所述玻璃结构相邻的相对的第二表面。4.如权利要求2所述的系统，其中所述至少一个电源为产生交流电的非传导性电源。5.如前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述交流电的频率在约1kHz至约400kHz的范围内。6.如前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述磁场发生器在衬托器板中感应加热。7.如前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述玻璃结构通过来自衬托器板的辐射热传递被加热。8.如前述权利要求中任一项所述的系统，其还包括加热炉，所述加热炉内设置成形模具、磁场发生器和衬托器板。9.如前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述玻璃结构选自单块玻璃片材、单独堆叠的多块玻璃片材、玻璃-玻璃层压结构和玻璃-聚合物层压结构。10.如前述权利要求中任一项所述的系统，其包括一个阵列的磁场发生器和衬托器板。11.对玻璃结构进行成形的系统，所述系统包括：(a)磁场发生器，其包括至少一个感应线圈和与所述至少一个感应线圈相连接的至少一个电源；和(b)衬托...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·简，N·P·克拉戴斯，J·C·托马斯，
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