高光学质量玻璃管状物以及制造方法技术

公开了一种叠层的或者单层的玻璃筒体及其制造方法。叠层玻璃筒体是允许制造具有高光学质量的后续的拉伸管状物的初级部件。叠层玻璃筒体可以包括作为包层玻璃的第一层玻璃和作为芯玻璃的第二层玻璃。第二层玻璃可以束缚于第一层玻璃。第二层可以具有比第一层玻璃从大约5x10

High optical quality glass tubes and manufacturing methods

A laminated or single layer glass cylinder and its manufacturing method are disclosed. The laminated glass cylinder is a primary component that allows the manufacture of a subsequent stretch tube with high optical quality. The laminated glass cylinder can include the first layer of glass as the cladding glass and the second layers of glass as the core glass. Second layers of glass can be bound to the first layer of glass. The second layer can have more than the first layer of glass from about 5x10

【技术实现步骤摘要】
高光学质量玻璃管状物以及制造方法本申请要求在35U.S.C.§119之下在2016年6月10日申请的美国临时申请序列号62/348,334的优先权权益，其内容以整体作为参考资料依靠和结合在此处。专利技术概述本公开通常涉及用于制造或者改变空心玻璃结构的形状的系统和方法，尤其是涉及用于制造高光学质量玻璃管状物的系统和方法。在一个实施例中，本公开教导用于制造玻璃管状物的空心筒体的方法。该方法可以通过旋转基本细长形的管状铸模来实现。该管状铸模可以具有在一侧上的基本开口端、在另一侧上的基本封闭端、和在基本开口端和基本封闭端之间的筒状铸造腔(cylindricalcastingchamber)。基本细长形管状铸模可以沿着穿过开口端和封闭端的细长形轴旋转。基本细长形管状铸模的至少一部分可以在玻璃的应变点温度(strainpointtemperature)(η＝1014.5P)或以上被加热，玻璃管状物由此形成。熔融玻璃可以穿过基本开口端经由料流(stream)或料滴(gob)输送进筒状铸造腔，同时旋转基本细长形管状铸模。基本细长形管状铸模可以倾斜到基本水平位置，同时旋转基本细长形管状铸模。基本细长形管状铸模可以在大体水平轴上旋转以使得熔融玻璃响应于铸模的旋转而呈现筒状管的形式。玻璃的筒状管可以被冷却，以被淬火而在包括凝固状态、等粘度(isoviscous)状态或者半凝固状态的范围内形成第一玻璃筒体。在另一个实施例中，叠层的筒形玻璃可以包括第一层玻璃和第二层玻璃。第一层玻璃可以用作包层玻璃。第二层玻璃可以用作被第一层玻璃束缚的芯玻璃。第二层可以具有比第一层玻璃更高的热膨胀系数(CTE)，其中CTE差值从大约5x10-7/℃到大约100x10-7/℃。第一层玻璃和第二层玻璃可以具有相互在大约200℃内的不同的软化点。本公开的附加特点和优点将在随后的详细说明中阐述，并且部分地将从该描述中对于本领域技术人员来说容易地显而易见，或者通过实践在此处描述的包括详细的说明书、权利要求和所附的附图的实施例而认识到。应该理解，先前的常规描述和以下的详细说明两者描述了各种实施例，并且意在提供用于理解要求保护的主题的本质和特性的概述或者框架。附图被包括进来以提供对各种实施例的进一步理解，并且被结合进来并构成本说明书的一部分。附图图示在此处描述的各种实施例，并且与说明书一起用来解释要求保护的主题的原理和操作。附图说明以下是对附图中的图的描述。这些图不是必然地按比例，并且为了清楚或者简洁的利益，图的某些特征和某些视图可以按放大的比例或者简略地示出。图1a是根据一个实施例的细长形管状铸模的横截面视图。图1b是根据一个实施例的旋转铸机的侧视图。图1c是根据一个实施例的旋转铸机的俯视图。图2是根据一个实施例的三层玻璃筒体的透视图。图3是根据另一个实施例的具有单芯的叠层筒形玻璃的横截面视图。图4是根据又一个实施例的具有双芯的叠层筒形玻璃的横截面视图。当与该附图一起阅读的时候，先前的概述以及后面的对某些专利技术技术的详细说明将更好地理解。应该理解，该权利要求书不局限于在附图中示出的方案和手段。此外，在附图中示出的外形是可以采用以实现装置的所陈述的功能的许多装饰外形中的一个。具体实施方式本公开通过参考以下的详细说明、附图、示例和权利要求，以及其先前和以下的描述可以更加容易地理解。但是，在当前的成分、制品、设备和方法被公开和描述之前，应该理解，除非另作说明，本公开不局限于被公开的特定的成分、制品、设备和方法，因而当然可以变化。还应该理解，在此处使用的术语是为了仅仅描述特定的方面的目的，并且不意欲限制。本公开以下的描述被提供作为允许本公开在其当前已知的实施例中实现的教导。为此，本领域技术人员将认识和理解可以对本公开的在此处描述的各种方面进行许多的变化，同时仍然获得本公开的有益的结果。也应该理解，本公开的一些期望的权益可以通过选择本公开的一些特征获得，而无需利用其它的特征。因此，在本领域中工作的技术人员将认识到，对本公开许多的改变和改进是可以实现的并且在某些情形下甚至可能是所希望的，并且是本公开的一部分。因此，以下的描述被提供作为对本公开的原理的说明，而不是对其的限制。现在将详细地进行参考当前的优选实施例，其示例被在附图中图示。在各个视图中使用特定的参考符号表示相同或者类似的部分。除非另有陈述，表示在说明书和权利要求中使用的成份数值、属性(诸如尺寸、重量、反应条件等)的所有数字通过术语“大约”应被理解为在一切情况下可改变。因此，除非由相反表示的，在以下的说明书和所附权利要求中阐述的数字参数是近似值，其可以取决于寻求通过本专利技术而获得的期望的属性而变化。作为最低限度，而不是作为试图限制权利要求范围的等效原则的应用，每个数值参数至少应该根据报告出的有效数字的数值并且通过适用常规的四舍五入技术而解释。如在此处使用的，术语“大约”指的是数量、尺寸、公式、参数和其它的数值和特征不是和不必是精确的，而是，可以根据期望是近似的和/或是更大的或者更小的，反映了公差、变换因素、舍入、测量误差等等以及为本领域技术人员所知的其他的因素。在一些实施例中，术语“大约”指的是正在使用的数字的值加或者减10％。因此，大约50％指的是在45％-55％的范围内。如在此处使用的，“应变点”温度值指的是在该温度上玻璃产品具有以泊(poise)为单位的1014.5粘度的温度，并且是根据基于美国材料与试验协会(ASTM)C336-71的纤维延伸方法确定的。如在此处使用的，“热膨胀系数”值(或者CTE值)是在25℃至300℃的温度范围上根据ASTME228-06使用Orton膨胀仪确定的。在此处使用的短玻璃和长玻璃的术语表示的是，短玻璃是一种表示快凝固玻璃的比较术语。长玻璃是一种表示慢凝固玻璃的比较术语(“玻璃制造手册(TheHandbookofGlassManufacture)”，Tooley，卷II，1974)。快凝固玻璃具有陡峭的粘度曲线，并且将在较短的时间期间和较小的温度范围上将变成固体或者变得更加粘稠。慢凝固玻璃具有平缓的粘度曲线，并且将在较长时间期间和较大的温度范围上变成固体或者变得更加粘稠。概括地，本公开涉及用于制造或者改变空心玻璃结构形状的系统和方法，并且更具体地说，涉及经由旋转铸造(spinorrotationalcasting)形成的具有高光学质量的单层或者叠层的筒形玻璃。通过旋转铸造的管制造的优点是获得了光学清楚的管，而没有当前的管状物制造过程存在的当熔融玻璃经某些类型的成形工具(诸如孔环、铃状物或者芯轴)拉伸时生成的表面瑕疵。本公开的技术是用于制造良好光学透明度(opticalclarity)的管状物，该管状物可以再成型为电子设备或者其它的管状产品想要的期望的几何形状。制造管状物的两步过程通过首先旋转铸造大直径的玻璃筒体然后将筒体再拉伸为所需的管尺寸而完成的。熔融玻璃被灌注进桶内的旋转铸模，所述桶被以高的每分钟转数(rpm)旋转，以通过离心力相对于铸模壁移动玻璃。筒体的内部玻璃表面不接触任何其它的表面，并且因此是原始的。筒体的外面与铸模接触，因此其将需要通过研磨和抛光来进行某些表面加工。如果需要高光学透明度的话，通过制造大的筒体以及随后将其再拉伸到数以百计英尺形成较小的管状物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造高光学质量玻璃管状物的空心筒体的方法，包括：旋转基本细长形管状铸模，所述基本细长形管状铸模具有在一侧上的基本开口端、在另一侧上的基本封闭端、和在所述基本开口端和所述基本封闭端之间的筒状铸造腔，所述基本细长形管状铸模沿着穿过所述开口端和所述封闭端的细长形轴旋转；将所述基本细长形管状铸模的至少一部分加热到玻璃的应变点温度(η＝10

【技术特征摘要】
2016.06.10 US 62/348,3341.一种用于制造高光学质量玻璃管状物的空心筒体的方法，包括：旋转基本细长形管状铸模，所述基本细长形管状铸模具有在一侧上的基本开口端、在另一侧上的基本封闭端、和在所述基本开口端和所述基本封闭端之间的筒状铸造腔，所述基本细长形管状铸模沿着穿过所述开口端和所述封闭端的细长形轴旋转；将所述基本细长形管状铸模的至少一部分加热到玻璃的应变点温度(η＝1014.5P)或者以上，由此形成所述玻璃管状物；穿过所述基本开口端经由料流或者料滴将熔融玻璃输送进所述筒状铸造腔，同时旋转所述基本细长形管状铸模；将所述基本细长形管状铸模倾斜到基本水平位置，同时旋转所述基本细长形管状铸模；在大体水平轴上旋转所述基本细长形管状铸模；使得熔融玻璃响应于所述铸模的旋转而呈现筒形管的形式；和将玻璃的所述筒形管冷却，以淬火而在包括凝固状态、等粘度状态或者半凝固状态的范围内形成第一玻璃筒体。2.根据权利要求1的方法，其中所述基本细长形管状铸模由石墨、陶瓷、铬镍铁合金、铂或者其组合中至少一个制成。3.根据权利要求1的方法，进一步包括通过水或者酸蚀刻或者这两者来清洁所述第一玻璃筒体，或者研磨和抛光所述第一玻璃筒体的外表面以获得具有一致的壁厚的好的表面条件。4.根据权利要求1的方法，其中所述基本细长形管状铸模包括邻近于所述基本细长形管状铸模的所述开口端的内凸缘，以保持玻璃的所述筒形管避免流出所述基本细长形管状铸模。5.根据权利要求1的方法，进一步包括通过将所述第一玻璃筒体以从大约0.2mm/min到大约100mm/min的给送速率vf在向下给送系统中给送到达加热区来再拉伸所述第一玻璃筒体，所述加热区具有从大约300℃到大约1500℃的加热区温度Th，对应于从大约104P到大约107P的粘度范围。6.根据权利要求5的方法，进一步包括在所述加热区中软化所述第一玻璃筒体以便形成软化区域。7.根据权利要求6的方法，进一步包括在从所述软化区域的拉伸轴的方向上引出分量股，以便拉长并减小所述筒形管的尺寸，以形成玻璃的筒形管的不同的直径尺寸，并且是以从大约0.01m/min到大约100m/min的拉伸速率vd进行的，其中所述拉伸速率、玻璃的粘度和向下给送速率控制所述筒形管的所述不同的直径尺寸。8.根据权利要求7的方法，其中所述筒形管的所述不同的直径尺寸在表面上具...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴维·约翰·麦肯罗，安尼洛·马里奥·帕伦博，
申请(专利权)人：康宁公司，
类型：发明
国别省市：美国,US