对玻璃制品进行刻痕的设备和方法技术

本文公开了对玻璃制品进行刻痕的方法和设备，所述方法包括将等离子体焰矩的等离子体火焰和所述玻璃制品置于彼此近距离靠近的位置；和将等离子体焰矩移动穿过所述玻璃制品的表面以在所述表面中形成至少一个凹痕，其中，所述至少一个凹痕由等离子体火焰熔化玻璃表面的至少一个部分以形成刻痕线而形成，但不穿透所述玻璃制品的总厚度。

Apparatus and method for scoring glass articles

This paper discloses a method and apparatus for scratch glass products, the method includes plasma flame plasma torch and the glass against each other in a close position; and the surface plasma torch to move through the glass on the surface in the form of at least one dent, among them, the at least one dent by at least a portion of the plasma flame melting glass surface to form lines formed, but not through the total thickness of the glass products.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】对玻璃制品进行刻痕的设备和方法本申请要求2014年11月19日提交的第62/081879号美国专利申请的优先权的权益，其全部内容通过引用结合入本文。
本公开内容主要涉及对玻璃制品进行刻痕的设备和方法，更具体地，涉及使用等离子体对玻璃制品进行刻痕的设备和方法。
技术介绍
许多应用需要被强化的玻璃，例如，在用于消费者和商用电子器件中，例如LCD和LED显示器、电脑显示器以及自动柜员机(ATM)等。可使用多种过程来强化玻璃，包括化学回火、热回火和层压。例如，在离子交换强化过程中，玻璃的表面层中的离子被浴溶液(例如盐浴)中具有相同价态或氧化态的更大的离子取代，或与之交换。层压机械玻璃强化为通过其结合或层压具有不同热膨胀系数(CTE)的两层或多层玻璃的机制。例如，在三层的层压件(即芯体层被两层包覆层围绕)中，相较于包覆玻璃层的CTE，芯体玻璃层的相对较高的CTE造成芯体玻璃层在进行热结合之后的冷却时，比包覆玻璃层皱缩或收缩更多。这造成了芯体玻璃层处于张力状态而包覆玻璃层处于压缩状态。包覆玻璃层中的压缩应力抑制了在包覆层玻璃层中形成破裂及破裂扩展，因而相较于未处于压缩应力下的包覆玻璃强化了玻璃层压件。还可以对层压件进行热回火以增加包覆玻璃中的压缩应力。制造越来越高强度的玻璃在需要切割和分离这样的玻璃中造成挑战。常规的玻璃切割和分离方法，例如使用刻痕轮切割，并且使用激光和微波进行分离，可能不足以用于某些经强化的玻璃。例如，刻痕轮的使用采用了一种方法，通过该方法在玻璃表面中产生凹痕，使用该凹痕沿着与该凹痕对应的路径破裂或分离玻璃。然而，用刻痕轮施加压力以在经强化的玻璃表面中造成凹痕具有缺陷，因为刻痕轮会磨损，这增加了成本，甚至可能损坏玻璃，或者一旦玻璃被分离后其严重地限制了玻璃的边缘强度。因此，提供对玻璃进行刻痕的新的设备和方法将会是有利的，所述玻璃例如经强化的玻璃制品，如层压玻璃板。
技术实现思路
在各个实施方式中，本公开内容涉及对玻璃制品进行刻痕的方法，所述方法包括(a)将等离子体焰矩和所述玻璃制品置于彼此近距离靠近的位置；和(b)将由等离子体焰矩产生的等离子体火焰移动穿过所述玻璃制品的表面以在所述表面中形成至少一个凹痕，其中，所述至少一个凹痕由等离子体火焰熔化所述玻璃制品表面的至少一个部分以形成刻痕线而形成，但不穿透所述玻璃制品的总厚度。在至少一些实施方式中，所述玻璃制品为经化学强化或机械强化的玻璃，例如玻璃层压件。其他实施方式涉及对玻璃制品进行刻痕，其包括(a)将等离子体焰矩和所述玻璃制品置于彼此近距离靠近的位置；(b)将所述等离子体焰矩移动穿过所述玻璃制品的表面以在所述表面中形成至少一个凹痕来形成刻痕线；和(c)在所述刻痕线处切割或分离所述玻璃制品，其中，所述至少一个凹痕由所述等离子体焰矩产生的等离子体火焰熔化所述玻璃表面的至少一个部分而形成，但不穿透所述玻璃制品的总厚度。在至少一些实施方式中，所述玻璃制品为经化学强化或机械强化的玻璃，例如玻璃层压件。另外的实施方式涉及经强化的玻璃或玻璃结构，其包括具有一表面的玻璃制品，其中，所述表面的一部分包括通过等离子体焰矩形成的凹痕。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编号表示：图1A-1C为根据对玻璃进行刻痕的示例性的方法，三个位置的等离子体焰炬的部分横截面的一系列透视图；图2为根据本公开内容的示例性的方法，在导向刻痕玻璃上的等离子体焰矩的透视图；图3A-3C为根据本公开内容的示例性的方法，在对玻璃进行刻痕的过程的各阶段中的等离子体焰矩的一系列高视角(elevated)侧视图；图4A-4B为根据本公开内容的示例性的方法，通过破碎机篦条(breakerbar)沿着刻痕线被切割成两片的玻璃的透视图，所述刻痕线通过用等离子体焰矩进行刻痕产生；图5为根据本公开内容的示例性的方法，通过激光沿着刻痕线被切割成两片的玻璃的透视图，所述刻痕线通过用等离子体焰矩进行刻痕产生；图6示出了根据本公开内容的示例性的方法，在用等离子体焰矩进行刻痕后被分离的玻璃中的应力分布图；图7示出了根据本公开内容的示例性的方法，用等离子体焰矩进行刻痕后被分离的玻璃的切割边缘；图8示出了根据本公开内容的示例性的方法，用等离子体焰矩进行刻痕后的玻璃的放大的横截面图。详述本文公开了对玻璃制品进行刻痕的方法和设备，所述玻璃制品例如，经热回火的玻璃制品、经化学强化的玻璃制品、或者层压玻璃板。所述方法可以包括将等离子体焰矩和所述玻璃制品置于彼此近距离靠近的位置，以及将等离子体焰矩移动穿过所述玻璃制品的表面以在所述表面中产生至少一个凹痕。所述至少一个凹痕由等离子体焰矩的等离子体火焰熔化所述玻璃制品的表面而形成，但不穿透所述玻璃制品的总厚度。本文中使用的术语“玻璃制品”是指由玻璃、陶瓷、玻璃-陶瓷、或其组合制成的具体的物品或物体，所述玻璃、陶瓷、玻璃-陶瓷、或其组合包括硬质玻璃，如通过化学处理、温度处理、压力处理或其他处理的玻璃、单层玻璃板、包括数层玻璃层的玻璃层压件、玻璃复合体、或其他玻璃结构。本文中使用的术语“等离子体焰矩”是指设置用于产生和发射等离子体直流的装置，所述等离子体直流在本文中被称为“等离子体火焰”。所述等离子体焰矩可以在各电极之间产生电弧。所述电弧可以被设置成点燃工作流体，该工作流体被转化成从等离子体焰矩中投射出来的等离子体火焰本文中使用的术语“凹痕”是指浅的裂纹、凹处、凹口、裂痕、切痕、凹陷、切口、或玻璃制品表面的其他分裂形式。在至少一些实施方式中，所述凹痕可以例如沿着玻璃制品或等离子体火焰移动方向中的平面延长，虽然在其他实施方式中，所述凹痕可能并不延长。对于本文描述的方法所使用的术语通过等离子体焰矩“刻痕”，旨在表示熔化玻璃表面的至少一个部分，而不是机械切割或划刻所述表面。所述熔化在所述玻璃制品的表面中产生了凹痕。在各个实施方式中，所述玻璃制品的凹痕或其的熔化自始至终不贯穿所述玻璃制品的总厚度。因此，所述凹痕的深度小于所述玻璃制品的厚度。所述凹痕可以形成用于对所述玻璃制品进行切割的分离线。通过用所述等离子体焰矩进行刻痕而形成的分离线可以是直的、弯曲的、或者几乎任何形状或样式以形成所需的边缘形状。如在本文中所使用的，短语“近距离靠近”意为传达以下内容：所述等离子体焰矩与玻璃制品彼此足够近以使所述等离子体火焰对所述玻璃具有所需的熔化作用，虽然在各个实施方式中，在所述等离子体火焰与所述玻璃制品之间可以发生接触，但是二者不是必需接触的。图1A-1C示出了使用等离子体焰矩50对玻璃制品10进行刻痕的示例性的方法。根据各个实施方式，玻璃制品10可以包括由两层或多层结合在一起的玻璃形成的层压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对玻璃制品进行刻痕的方法，所述方法包括：(a)将等离子体焰矩和所述玻璃制品置于彼此近距离靠近的位置；和(b)将由等离子体焰矩产生的等离子体火焰移动穿过所述玻璃制品的表面以在所述表面中形成至少一个凹痕，其中，所述至少一个凹痕由等离子体火焰熔化所述玻璃制品表面的至少一个部分以形成刻痕线而形成，但不穿透所述玻璃制品的总厚度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.19 US 62/081,8791.一种对玻璃制品进行刻痕的方法，所述方法包括：(a)将等离子体焰矩和所述玻璃制品置于彼此近距离靠近的位置；和(b)将由等离子体焰矩产生的等离子体火焰移动穿过所述玻璃制品的表面以在所述表面中形成至少一个凹痕，其中，所述至少一个凹痕由等离子体火焰熔化所述玻璃制品表面的至少一个部分以形成刻痕线而形成，但不穿透所述玻璃制品的总厚度。2.如权利要求1所述的方法，其中移动所述等离子体焰矩穿过所述玻璃制品的表面包括维持所述等离子体焰矩移动的最小速度，其中，所述最小速度控制了等离子体火焰加热玻璃制品表面离散的各部分的最长持续时间。3.如权利要求1所述的方法，其中所述至少一个凹痕包括在玻璃制品的表面中形成凹槽的基本上连续的凹痕，进一步地，其中，所述凹槽的深度至少部分地受预先确定的速度控制。4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，移动等离子体焰矩穿过所述玻璃制品的表面包括维持所述等离子体火焰与所述玻璃制品的表面之间为最小间隙，进一步地，其中，所述最小间隙至少部分地控制所述表面中的所述至少一个凹痕的深度。5.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，移动等离子体焰矩穿过所述玻璃制品的表面包括维持所述等离子体火焰相对于所述玻璃制品的表面为大致90°的角度。6.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，在所述玻璃制品中的刻痕线为直线。7.如权利要求6所述的方法，其还包括在所述刻痕线处切割经刻痕的玻璃制品。8.如权利要求7所述的方法，其中，形成所述至少一个凹痕在所述玻璃制品中提供了临时...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·E·巴尼斯，D·W·巴克利，R·S·拉克卡，
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