用于玻璃元件的边缘加工的方法以及根据此方法加工的玻璃元件技术

本发明专利技术涉及一种用于由片状玻璃或玻璃陶瓷部件(2)制造玻璃或玻璃陶瓷元件(3)的方法，在该方法中所述玻璃或玻璃陶瓷元件(3)的边缘利用由两种方法形成的组合处理。利用所述方法制造片状玻璃或玻璃陶瓷元件(3)，带有连接两个侧面(25,26)的边缘面(24)，其中所述边缘面(24)包括至少一个第一细长的、条形的边缘区域(240)和至少一个第二细长的条形的边缘区域(242,244)，其通过磨削形成，其中所述边缘区域在纵向方向上沿着所述边缘面(24)且沿着所述侧面(25,26)延伸，其中所述第一边缘区域(240)具有细长的、平行彼此紧邻地尤其等距间隔开的丝状的损伤部(6)，所述损伤部的纵向方向横向于所述侧面(25,26)且沿着所述第一边缘区域(240)的表面延伸。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于玻璃元件的边缘加工的方法以及根据此方法加工的玻璃元件
本专利技术一般地涉及玻璃片的边缘的加工。尤其本专利技术涉及利用不同方法对边缘的加工。
技术介绍
为了制造片状玻璃或玻璃陶瓷元件，典型地较大面积的元件通过一个或多个分离步骤分割且因此被带到期望的尺寸。接着通常需要加工边缘。在割开时已经建立机械裂痕和断裂，但是还已知熔透或磨料工艺如水射流分离。这些方法中的每个具有一些缺点，如例如小的机械强度或小的形状精度。因此例如在划刻和断裂时随着厚度增大形状误差由于倾斜引起的断裂而增大。在水射流切割时受方法影响产生倾斜延伸的分离面，因为在水射流切割时产生逐渐成楔形的凹槽。但是在各种分离过程中可在边缘处发生贝壳状破裂(womit)和微小裂纹，对此最后得到的强度强烈降低或工件的设置的轮廓改变。随着裂纹长度增大边缘的强度降低，其中适用：在此K1c是材料的临界压力强度因子，a是裂纹长度且res是微小裂纹增大之前裂纹的最大压力负荷。在后加工时利用专用的成型工具产生典型地特殊的几何结构(C形磨削部、平坦磨削部、小的小平面(Facetten))。该加工步骤根据输入品质也还是多级的，其中利用具有不同粒度的各种工具相继经过(abgefahren)边缘。由于在分离时不可一直精准地维持精确的边缘走向可，一般还提供加工余量。加工余量则在后加工边缘时去除。最后在多级过程中通过第一磨削过程引起的深度损伤(表面下的损伤)还必须通过接着的步骤去除。在此粗磨削设置为第一成型磨削步骤以用于使边缘平直或者(粗)轮廓产生，这特别在不产生高的形状精度的分离方法中是重要的。第二步骤(精磨削)则表示带有相应于过程的表面品质的最终轮廓和由此强度。这是费时的，因为较精细的磨削过程还更慢地除去材料，以为了清除深度损伤，尽管如此但是必须磨掉较厚的层。在该状态中表面品质常常不符合例如在透明度或粗糙度方面的外观要求。如果实现的边缘品质不足够，可选地进行抛光步骤以用于边缘精细化，该抛光步骤不改进轮廓变化而是仅仅改进表面品质(例如驾校的粗糙度、更高的透明度、更高的强度…)。所描述的所有过程步骤可具体地由多个单过程步骤组成。文件US2015/165548A1描述了玻璃丝状化(Filamentieren)以及接着抛光产生的边缘。在接着的过程中通过在斜角下两次丝状化边缘边棱区域产生轮廓。在此产生问题：尤其在玻璃未预紧的情况下必须从大块物料中以分割且不碎的方式去除小的穿孔的边缘区域(带有三角横截面)。类似的方法还在文件US2014/239552A1中描述。
技术实现思路
因此本专利技术的任务在于，在耗费、精度和制造成本方面改进在玻璃和玻璃陶瓷中的边缘加工。边缘的品质应在此在贝壳状破裂和微小裂纹、强度和视觉观感方面可至少与上文描述的制造方法相当。该任务通过独立权利要求的主题解决。有利的设计方案和改进方案在分别的从属权利要求中给出。在使用超短波脉冲激光器的情况下可使玻璃如此结构化(丝状化)，即使得玻璃可随后分离。同样可以机械或热机械等的方式支持分离。在此产生的边缘在强度方面具有可与磨削的边缘相当的值。令人吃惊地，可以看出由于边缘的在此可确立的精确性可显著更精确地使用接着的工艺步骤如边缘磨削。这意味着，只需要一个工艺步骤、可在没有工艺技术引起的加工余量的情况下使用该工艺步骤且由此可操作明显更快的工艺速度。尤其由于在分离时的高的精确地可省略粗磨削。此外还已经表明，由于在分离工艺中已经获得的与在传统的多级的磨削后加工中的精磨相当的高的形状精度，故而在随后的磨削时明显更少的材料必须除去。由此工艺速度可提高了2倍、甚至通常提高了2.5或3倍。尤其边缘品质在强度方面可与传统的磨削边缘相当。此外令人惊讶地发现，在视觉外表方面通过利用超短波脉冲激光器进行预分离制造的边缘未与磨削的边缘明显不同。由此两个工艺可组合以用于最终产生边缘。由此还可使用几何结构简单的工具(例如在小平面的情形下)，这在品质相同的情况下使得工艺链更便宜。在此还减小磨削体积，由此加工速度相应提高且工具磨损可明显降低。此外可由此产生带有通过激光工艺预设的精度的玻璃制品，该精度明显高于目前的精度。因此一般而言本专利技术设置一种片状玻璃或玻璃陶瓷元件，其边缘利用两种方法的组合(即丝状化和裂开(Cleaven)，或者一方面分离和另一方面边缘磨削)加工。因此这些方法是引入(Einfügen)沿着一条线彼此紧邻地的丝状损伤，且接着在形成边缘的情况下沿着所述线进行分离作为第一方法，以及通过磨削加工边缘作为第二方法。根据本专利技术的一种特别优选的实施方式，边缘的磨削不是整个面地进行，而是受限于边缘面的邻接玻璃或玻璃陶瓷元件的侧面的一个或尤其两个条形的边棱区域进行。特别地本专利技术设置一种方法用于由片状玻璃或玻璃陶瓷部件制造玻璃或玻璃陶瓷元件的方法，在该方法中-在所述玻璃或玻璃陶瓷部件的内部中沿着分离线彼此紧邻地产生丝状损伤，且-所述损伤通过超短波脉冲激光器的激光脉冲产生，其中所述玻璃或玻璃陶瓷元件的材料对于所述激光脉冲可至少部分透过，从而激光辐射可穿入到玻璃或玻璃陶瓷中以用于在内部产生所述损伤，且-脉冲激光射束和所述玻璃或玻璃陶瓷部件的表面相对彼此运动，从而所述激光脉冲在所述玻璃或玻璃陶瓷元件的表面上的入射点彼此紧邻地沿着分离线排成行，并且其中-在引入彼此紧邻地沿着所述分离线布置的丝状损伤之后通过在所述分离线处进行分离而取出所述玻璃或玻璃陶瓷元件，更确切地说从所述玻璃或玻璃陶瓷部件中加工出所述玻璃或玻璃陶瓷元件，且其中-所述玻璃或玻璃陶瓷元件的在分离时形成的边缘面部分地通过磨削加工，从而所述边缘面具有至少一个通过丝状损伤的引入和分开产生的条形的区域和邻接的通过磨削进一步加工的条形的区域。两个如此产生的条形的区域尤其在其表面特性方面有区别，尽管该区别利用肉眼通常不可察觉。之前引入的丝状损伤在加工出所述玻璃或玻璃陶瓷元件之后制造的边缘面中可确认为横向于边缘面的纵向方向延伸的、处于彼此平行的结构。与此相反在通过磨削进一步加工的区域中所述结构至少部分地通过磨除材料而去除。可利用上文描述的方法制造的片状玻璃或玻璃陶瓷元件因此具有两个相对的侧面和连接两个侧面的边缘面，其中所述边缘面包括至少一个第一细长的、条形的边缘区域和至少一个第二细长的条形的边缘区域，其通过磨削(Schliff)形成。所述边缘区域在纵向方向上沿着所述边缘面且沿着所述侧面因此即平行于所述边缘面的纵向方向延伸。所述第一边缘区域具有细长的、彼此平行地间隔开的丝状损伤，所述损伤的纵向方向横向于所述侧面且沿着所述第一边缘区域的表面延伸。典型地在激光加工时进给速度和还有激光器的脉冲重复率基本上为恒定的。随之发生，丝状损伤还等距地、即在彼此中心间距保持相等的情况下布置。本专利技术特别适合于较厚的基底。在此存在特别的优点：激光穿入到体积中且在该处可精准地通过引入所述损伤确认设置的分离面。相应地机械方法一般而言可仅仅从外部起作用，这促进分离面的偏移(Verlaufen)且由此促进了引入了尺寸的不精确性。一般而言本专利技术还适用于玻璃或玻璃陶瓷部件且相应地还适用于制造厚度在1至20毫米的范围中、优选地在2至15毫米的范围中、特别优选地对于在3至10毫米之间的范围的玻璃或玻璃陶瓷元件。附图说明下面参照图更详细地阐述本专利技术。在图中相同的参本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于由片状玻璃或玻璃陶瓷部件(2)制造玻璃或玻璃陶瓷元件(3)的方法，在该方法中‑在所述玻璃或玻璃陶瓷部件(2)的内部中沿着分离线(4)彼此紧邻地产生丝状损伤(6)，‑所述损伤通过超短波脉冲激光器(10)的激光脉冲(8)产生，其中所述玻璃或玻璃陶瓷元件(2)的材料对于所述激光脉冲(8)是至少部分透过的，从而激光辐射能穿入到玻璃或玻璃陶瓷中以用于在内部产生所述损伤，以及‑脉冲激光射束和所述玻璃或玻璃陶瓷部件(2)的表面相对彼此运动，从而所述激光脉冲(8)在所述玻璃或玻璃陶瓷元件(2)的表面(20)上的入射点(80)彼此紧邻地沿着分离线排成行，并且其中‑在引入彼此紧邻地沿着所述分离线(4)布置的丝状损伤(6)之后通过在所述分离线(4)处进行分离而加工出所述玻璃或玻璃陶瓷元件(3)，以及其中‑所述玻璃或玻璃陶瓷元件(3)的在分离时形成的边缘面(24)部分地通过磨削加工，从而所述边缘面(24)具有至少一个通过丝状损伤的引入和分开产生的条形的区域(240)和邻接的通过磨削进一步加工的条形的区域(242)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.17 DE 102016102768.51.一种用于由片状玻璃或玻璃陶瓷部件(2)制造玻璃或玻璃陶瓷元件(3)的方法，在该方法中-在所述玻璃或玻璃陶瓷部件(2)的内部中沿着分离线(4)彼此紧邻地产生丝状损伤(6)，-所述损伤通过超短波脉冲激光器(10)的激光脉冲(8)产生，其中所述玻璃或玻璃陶瓷元件(2)的材料对于所述激光脉冲(8)是至少部分透过的，从而激光辐射能穿入到玻璃或玻璃陶瓷中以用于在内部产生所述损伤，以及-脉冲激光射束和所述玻璃或玻璃陶瓷部件(2)的表面相对彼此运动，从而所述激光脉冲(8)在所述玻璃或玻璃陶瓷元件(2)的表面(20)上的入射点(80)彼此紧邻地沿着分离线排成行，并且其中-在引入彼此紧邻地沿着所述分离线(4)布置的丝状损伤(6)之后通过在所述分离线(4)处进行分离而加工出所述玻璃或玻璃陶瓷元件(3)，以及其中-所述玻璃或玻璃陶瓷元件(3)的在分离时形成的边缘面(24)部分地通过磨削加工，从而所述边缘面(24)具有至少一个通过丝状损伤的引入和分开产生的条形的区域(240)和邻接的通过磨削进一步加工的条形的区域(242)。2.根据前述权利要求所述的方法，其特征在于，邻接侧面(25,26)的条形的区域(242,244)通过磨削加工。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，通过磨削产生小平面，该小平面形成从所述边缘面(24)到邻接的侧面(25,26)的过渡部。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，通过沿着所述分离线局部加热所述玻璃或玻璃陶瓷部件(2)实现或支持在所述分离线(4)处进行的分离，优选借助于激光射束。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述超短波脉冲激光器(10)的重复率和在所述脉冲激光射束和所述玻璃或玻璃陶瓷部件(2)的表面相对于彼此运动时的进给速度如此调整，使得彼此紧邻地布置的丝状损伤具有在1至15微米，优选2至10微米的范围内的中心间距。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在磨削时在磨削装置(13)和所述玻璃或玻璃陶瓷部件2的表面之间的相对运动方面的进给速度在每分钟5米至每分钟40米的范围中、特别优选地在最高达每分钟20...

【专利技术属性】
技术研发人员：V·普拉珀，F·瓦格纳，A·奥特纳，A·赛德尔，FT·雷特斯，
申请(专利权)人：肖特股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE