高光学质量玻璃管状物制造技术

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

【技术实现步骤摘要】
高光学质量玻璃管状物
[0001]本申请是申请日为2017年6月12日的中国专利技术专利申请201710439794.5的分案申请。本申请要求在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。
[0002]专利技术概述
[0003]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。
[0004]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(cylindrical casting chamber)。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(strain point temperature)(η＝10
14.5
P)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。/>[0005]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。
[0006]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。
[0007]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
[0008]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。
[0009]图1a是根据一个实施例的细长形管状铸模的横截面视图。
[0010]图1b是根据一个实施例的旋转铸机的侧视图。
[0011]图1c是根据一个实施例的旋转铸机的俯视图。
[0012]图2是根据一个实施例的三层玻璃筒体的透视图。
Glass Manufacture)”，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。
[0024]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(spin or rotational casting)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(optical clarity)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将消除对每个个别的管进行研磨和抛光的需要。由于通过以某个缩小比再拉伸，再拉伸过程允许筒体上的更宽松的公差，因为通过在某些减小比例上再拉伸，公差可以被改善并且筒体中的较小瑕疵被减小尺寸变得不重要。
[0025]用户可手持和可佩带的电子制造商对使用全玻璃体感兴趣，以借助于所述全玻璃体封装其产品。玻璃体或者套筒是三维形状，所述三维形状当前是从开始的玻璃圆管形成的。通过使玻璃管状物再成型来满足好的几何公差，但是，这个形成过程已经规避的一个属性是光学透明度，特别地是在再形成的平坦表面上光学透明度。为了获得套筒的好的光学透明度，初始管状物必须具有高度的光学透明度。厂内拉伸的管状物加上商业上的管状物都示出了某些表面光学扰动，称为镶嵌(paneling)。镶嵌是熔融玻璃与用于制造管状物的成形工具接触的结果。使用孔环和内部铃状物或者芯轴(玻璃在所述孔环和内部铃状物或者芯轴上流动以便生成空心管)的过程导致在空心管的内部和外部镶嵌。镶嵌的结果是因为熔融玻璃的粘度是足够高的以在玻璃在工具上流动时允许成形工具在产生的管状物的表面上给予纵向线条。
[0026]这些纵向镶嵌线条是来自与玻璃与金属工具接触的管表面上一系列的波峰和波谷。波峰和波谷是非常小的，在5至100纳米的数量级上，并且在圆管上不是非常看得见的。使用造影(shadowgraph)技术，镶嵌变得明显，在所述造影技术中，氙光穿过管状物被示出在白底上生成阴影。当管状物被再形成为套筒形状的时候，在套筒上的平坦区域可以显示出镶嵌，特别是当经由套筒侧壁观看显示屏的时候。显示区域对于电子设备(诸如电话、手表和其他显示相关的产品)来说是关键的。会需要清楚的光学表面，因此不可以在显示屏中观察到失真。如果内部和外部的管表面被研磨和抛光，镶嵌可以被减小或者消除，但是，实现这种表面抛光在时间上和成本上非常困难的。
[0027]通常地，三维形状的玻璃体或者套筒当前是由从玻璃圆管开始来形成的。强化的和耐用的管状物被感兴趣用作药水瓶(vial)或者注射器(syringe)用于医药包装。当前的医药容器是经由使用圆形管状物制成的，所述圆形管状物然后在自动机器上通过对该管状物进行火焰处理而变换。在这些应用的两者中的叠层管可以提供更高的强度，并且使得成
分能够被裁剪以提供其他的增强，如抗微生物、耐久性、颜色审美和硬度。超过类似离子交换那样的增强技术的叠层管的优点是，在外表面上生成深的玻璃压缩层可以提供厚度与由外部包层玻璃提本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种叠层的筒形玻璃，包括：第一层玻璃，所述第一层玻璃作为包层玻璃；和第二层玻璃，所述第二层玻璃作为束缚于第一层玻璃的芯玻璃，其中所述第二层具有比所述第一层玻璃更高的热膨胀系数，其中热膨胀系数差值为从大约5x10
‑7/℃到大约100x10
‑7/℃，其中所述第一层玻璃和所述第二层玻璃具有不同的成分和在大约200℃内的不同的软化点。2.根据权利要求1的叠层的筒形玻璃，进一步包括第三层玻璃，所述第三层玻璃束缚于所述第二层玻璃，其中所述第三层具有比所述第二层玻璃更低的CTE。3.根据权利要求2的叠层的筒形玻...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴维，
申请(专利权)人：康宁公司，
类型：发明
国别省市：