CN102424517B - 弯曲的玻璃成型件或者玻璃陶瓷成型件和制造方法 - Google Patents

Abstract

一种弯曲的玻璃成型件或者玻璃陶瓷成型件和制造方法，该方法中将胚玻璃裁切段送入胚玻璃裁切段的粘度使得变型成为可能的温度状态中，胚玻璃裁切段被成型到模具的弯曲支撑面上。为了能制造弧形的经改型区域跨越大于180°角度的玻璃成型件或玻璃陶瓷成型件，胚玻璃裁切段在改型过程期间借助至少一个可运动压紧装置被推压到支撑面上。利用该方法制造的玻璃成型件或玻璃陶瓷成型件具有弧形构造的在大于180°的弧范围上延伸的组成部分区域，玻璃成型件或玻璃陶瓷成型件的一个或多个型体棱至少分区域地具有经加工的棱几何形状，和/或玻璃成型件或玻璃陶瓷成型件具有对穿孔或者缺口加以界定的棱，玻璃陶瓷成型件在一个或多个经加工的棱上具有玻璃区域。

Description

弯曲的玻璃成型件或者玻璃陶瓷成型件和制造方法

技术领域

本发明涉及一种具有呈弧形地构造的组成部分区域的玻璃成型件或者玻璃陶瓷成型件。

本发明还涉及一种用于制造弯曲的玻璃成型件或者玻璃陶瓷成型件的方法，其中，将胚玻璃裁切段/初级玻璃裁切段(Grünglaszuschnitt)送入如下的温度状态中，在所述温度状态下，胚玻璃裁切段的粘度使得变型成为可能，并且其中，胚玻璃裁切段被成型到模具的弯曲的支撑面上。

背景技术

由DE10102576A1公知了用来制造这样的玻璃陶瓷成型件的方法。在此，应用了如下的模具，所述模具具有铸模形的容纳区域。胚玻璃裁切段通过容纳区域得以定位，并且在温度作用下被以如下方式转变为塑性状态，即：胚玻璃沉入铸模中。在此，玻璃材料贴靠到铸模壁上。接下来，在继续升高的温度水平上，实施对胚玻璃材料的陶瓷化。在冷却阶段后，可将三维变型的而且弯曲的玻璃陶瓷成型件从模具中取出。经常需要大于180°的弧范围的弯曲的玻璃陶瓷成型件。因为借助由DE10102576A1公知的重力下压机(Schwerkraftsenken)只能制造出小于180°的弧范围，所以必须制成两个或者更多玻璃成型件或者玻璃陶瓷成型件，然后将这些玻璃成型件或者玻璃陶瓷成型件组装成最终产品。这个在该框架结构中需要更高的花费，并且视觉上看起来并不像一体的没有中断部的玻璃部件那样好。

由现有技术同样公知如下的方法，在该方法中，可以制造出能大于180°的弧范围的玻璃成型件或者玻璃陶瓷成型件。此外，首先制成玻璃管，例如在DE102005031657A1中所介绍的那样。接下来，从玻璃管上裁下所期望的扇段。对于玻璃陶瓷的情况，附加地在裁切之前或者之后进行陶瓷化。基于玻璃管的三维形状，从管上截下管段是很费劲的，并且不能利用标准玻璃加工机器来制造。同样地，接下来的棱加工比起加工平面玻璃来，需要明显提高的成本。如果在裁截成最终规格之前进行陶瓷化(这使得陶瓷化步骤简单，这是因为所述管是立着地、而无需高花费的起支撑作用的组成部分地被陶瓷化)，这一点具有以下缺点，即：当在整个表面上进行陶瓷化时，所产生的玻璃层在所有的加工部位上中断。玻璃层具有以下优点，即，所述表面对于化学腐蚀，特别是对于玻璃腐蚀，具有显著提高的抵抗力。机械强度也由于陶瓷化之后所实施的棱加工而下降，这是因为所加工的棱的微裂纹不再由于陶瓷化而引发愈合过程。

如果在棱加工之后发生陶瓷化，虽然在整个表面上构成有均匀的玻璃层，但是这时玻璃部件在陶瓷化过程中必须利用相应的装置来支撑。如果没有支撑，组成部分会由于在陶瓷化过程中达到的低粘度而扭曲。

发明内容

本发明任务是，提供一种开头所提及类型的方法，借助所述方法，能够简单地制造出弯曲的玻璃成型件或者玻璃陶瓷成型件。

本发明的任务还有：完成一种玻璃成型件或者玻璃陶瓷成型件，所述玻璃成型件或者玻璃陶瓷成型件能利用根据本发明的方法来制造，并且具有良好的稳定性特性和用户特性。

本发明的涉及所述方法的任务通过以下方式来解决，即：在改型过程期间，借助至少一个可运动的压紧装置而使胚玻璃裁切段围着支撑面发生弯曲。

因此根据本发明，首先将胚玻璃裁切段转变为可变型的状态，并且然后以利用压紧装置强制引导的方式将胚玻璃裁切段成型到模具的支撑面上。按照这种方式，能够制造出以大于180°的弧范围来实施的玻璃成型件或者玻璃陶瓷成型件。在此，特别是能同时毫无问题地在整个组成部分上产生依赖于所使用的玻璃裁切段的、均一的壁厚，这是因为压紧装置连续地通过其可动性，而将胚玻璃裁切段成型到模具的支撑面上。因为胚玻璃裁切段在改型过程中，在其壁厚方面，未获得变化或者仅获得只不明显的变化，所以在整个组成部分上同样构造出均一的传输。此外，所成型的玻璃陶瓷成型件依赖于使用的玻璃裁切段的表面质量基本均一的表面特性而见长。

根据优选的发明方案可以设置为：压紧装置在改型过程期间沿着弯曲的支撑面移动，其中，使胚玻璃裁切段在压紧装置与支撑面之间的区域发生变型。因为压紧装置在很小的距离内对支撑面进行仿型，在整个弯曲过程中，达到了保持相同的弯曲条件。这一点也特别能引起了均一的变型，而未影响到玻璃成型件或者玻璃陶瓷成型件的壁厚分布和表面质量。

为了优化改型过程，设置为：胚玻璃裁切段由至少两个反向移动的压紧装置加以变型。同时还实现了：两个压紧装置将胚玻璃裁切段在其整个反向的移行运动中保持在位置上，并且由此在必要时，取消了其他起定位作用的压紧装置。

为了尽可能地无损伤地或者不受影响地获得玻璃成型件或者玻璃陶瓷成型件的表面，可以根据本发明的方法方案设置为：压紧装置借助一个或者多个辊在胚玻璃裁切段上滚动。

在进行了变型之后，可以将胚玻璃裁切段陶瓷化。在此，特别证实具有优点的是，将压紧装置驶入如下最终变型位置中，在该最终变型位置中，压紧装置放置在已变型的胚玻璃裁切段上，并且在由玻璃裁切段成型的玻璃成型件或者玻璃陶瓷成型件的陶瓷化阶段或者冷却阶段期间，将压紧装置保持在最终变型位置中。按照这种方式，能以如下程度防止已变型组成部分发生塑性复位，即：直至达到足够低的固化温度或者足够高的粘度。

为了简化改型工具，所有改型运动和改型力均通过单独组成部分的重力产生。这防止了附加的驱动技术和放置技术的使用，并且使得市面上常见的连续式加热炉的使用成为可能。通过变化组成部分的转动点和重力，可以调整改型力和其他的方法参数。一旦玻璃裁切段的粘度足够低得能变型的话，模具就开始对玻璃裁切段进行改型。这也使得具有高晶核形成体含量的当今常见的高性能玻璃陶瓷的变型成为可能，该高性能玻璃陶瓷在热陶瓷化过程期间仅提供对于变型足够低粘度的很短的时间窗。

根据本发明特别优选的方法实施方案是这样的，即：胚玻璃裁切段在其改型前设有和/或者以机械的方式加工有装饰涂层和/或者功能涂层。该装饰涂层和/或者功能涂层在改型过程期间不会被妨害。作为功能涂层可提供例如红外线(IR)-反射层、镜反射层、抗反射层等等。对于装饰涂层而言，可以考虑的是，将陶瓷颜料施加到玻璃裁切段上。因为玻璃裁切段在初始状况中作为平面式的组成部分存在，所以特别容易实施涂覆。用于改型的热学过程于是同时用于烧穿装饰。

作为机械加工，例如可以考虑的是：磨边，特别是磨成小平面(Facettierung)或者加工出穿孔或者冲孔。在陶瓷化后，经加工的区域与接下来的表面区域一样具有均匀的玻璃涂层。

涉及玻璃成型件或者玻璃陶瓷成型件的本发明通过以下方式来解决，即，玻璃成型件或者玻璃陶瓷成型件具有呈弧形地构造的组成部分区域，其中，弧形的组成部分区域在大于180°的弧范围上延伸，其中，玻璃成型件或者玻璃陶瓷成型件的一个或者多个型体棱至少分区域地具有经加工的棱几何形状，和/或者其中，玻璃成型件或者玻璃陶瓷成型件具有一个或者多个棱，所述棱界定了穿孔或者缺口，并且其中，玻璃陶瓷成型件在经加工的棱上具有玻璃区。

玻璃成型件或者玻璃陶瓷成型件可以由胚玻璃裁切段制成，在该裁切段的初始状态中就可以已挖出缺口、穿孔，例如钻孔等。另外，可以加工出玻璃裁切段的棱，并且特别是可以设有磨成小平面的步骤。该加工步骤可简单地在玻璃裁切段上实施。因为改型实施方案是最后的方法步骤，在已变形的或者必要时陶瓷化的成型件上，经加工的棱区域与接下来的表面区域具有相同的强度特性。特别是相对于稍后实施棱加工的传统的玻璃陶瓷成型件，在棱区域内的玻璃区域产生损伤。这一点导致制成的玻璃陶瓷成型件具有较高的断裂强度。此外，在胚玻璃裁切段的机械加工期间在棱区域内加工出的可能的损上(如微裂纹)能在热学过程中愈合。最后，该玻璃陶瓷成型件也以良好的化学稳定性(例如在玻璃腐蚀方面)见长，这是因为所有的棱区域具有与接下来的未经加工的表面区域相同的玻璃层。

根据本发明可以设置为：弧形的组成部分区域呈圆柱形、或椭圆形或者类似的形状来构造。也可以表现为不对称的形状，例如螺旋形或者蜗杆形。

已经表明：当弧形的组成部分区域具有300mm至1000mm的直径时，则能实现具有保持相同地良好组成部分质量的特别可靠的制造工艺。优选地，弧形的组成部分区域具有＞180°至＜360°的弧范围，其中，特别优选产生≥210°至≤330°的弧范围。

当玻璃成型件或者玻璃陶瓷成型件的壁厚大于2mm，或者优选在2mm与8mm的范围之间选定时，则达到了在关于几何形状偏差或者表面质量方面，特别良好的可处理性以及组成部分质量。依赖于组成部分直径，当围着玻璃材料的中立纤维弯曲时，在厚度范围在2mm至8mm时，在拉伸区域和压缩区域中得到几乎相同的表面质量，这是因为拉伸面的相对延展或者压缩面地相对压缩是可以忽略的。

可实现的厚度波动依赖于平坦的玻璃裁切段的厚度波动，并且不受改型工艺影响。这又产生一个优点，因为与管制造相比，在平面玻璃制造中通常可表现出在厚度波动方面更窄的公差。

初始材料的表面质量也不受所述方法的影响。由此，能够实现例如在平板玻璃制造中可以通过滚压加工出的表面结构。

附图说明

下面，借助在图中示出的实施例更详细地阐释本发明。其中：

图1至3以示意图示出改型工艺，以及

图4示出经三维变型的玻璃陶瓷成型件。

具体实施方式

图1示出模具20，其具有两个能彼此相向运动的成型件21和22。在此，两个支撑体21和22绕着可运动的连接件24相联接。优选的是，该可运动的连接件由具有枢转轴线的铰链来形成。两个支撑体21和22分别具有弧形的支撑面23，其中，两个支撑面23实现了共同的部分圆柱形平面。在可运动的连接件24的区域内，安置有矩形的或者方形的胚玻璃裁切段10。其它轮廓形状的胚玻璃裁切段10也是可以考虑的。胚玻璃裁切段10以其底侧12在上方安置到支撑体21和22之上。两个压紧装置25作用于胚玻璃裁切段10的上侧11。这两个压紧装置25将胚玻璃裁切段保持在支撑面23上。在接下来的方法步骤中，胚玻璃裁切段10被加热到如下的温度，在该温度下，胚玻璃裁切段10处于可实施变型的粘度状态中。例如，能由申请人以名称“Robax”参引的胚玻璃在温度高于700℃时变型。当胚玻璃裁切段10处于这个温度水平时，两个压紧装置25开始使玻璃围着支撑面23成型。玻璃的粘度和压紧装置的改型力在此确定改型速度。压紧装置25构造有辊，该辊在胚玻璃裁切段10的上侧11上滚动，以便避免发生上侧损伤。

如图2可以辨识地，胚玻璃裁切段10围着支撑面23弯曲，其中，压紧装置25将胚玻璃裁切段10成型到支撑面23上。当压紧装置25达到图3中示出的位置后，变型则在这里结束。于是，胚玻璃裁切段10被改型成圆柱形的成型件。接下来，将温度水平提升到低于要使用的胚玻璃材料陶瓷化温度的温度范围。在使用Robax玻璃时，温度范围处在760℃与800℃之间。已变型的胚玻璃体在该温度范围内保持如下时长，使得由变型引起的表面不平整性得到补偿，这使得表面质量改善。接下来，将温度提升到陶瓷化温度(对于Rodax而言，高于800℃)。在陶瓷化结束后，降低温度，直至制成的玻璃陶瓷成型件30硬化。这时，玻璃陶瓷成型件30如图3中所示的那样以其内壁12安置在支撑面23上。将压紧装置25直到这个方法步骤结束都保持在如图3所示的最终变型位置上，用以防止已变型体塑性地回复形状/反向变型。为了能从模具20中抬出玻璃陶瓷成型件30，在这时，将两个支撑体21、22绕着可运动的连接件24径向朝内枢转，这通过双箭头P来表示。由此，支撑面23与内壁12枢转分开。这时，能轻易地取出玻璃成型件或者玻璃陶瓷成型件30。接下来，将两个支撑体21、22在此逆着图3中示出的双箭头P的方向回置。将压紧装置25送回到其在图1中示出的初始位置，从而能将新的胚玻璃裁切段10分配给模具20。

在图4中，在透视正视图中更详细地示出玻璃成型件或者玻璃陶瓷成型件30。如这个图能看出的那样，玻璃成型件或者玻璃陶瓷成型件30具有呈圆柱形构造的组成部分区域，该组成部分区域在大约270°的弧范围上延伸。这个玻璃成型件或者玻璃陶瓷成型件30按照图1至3中的方法由具有矩形几何形状的胚玻璃裁切段10制成。在此，胚玻璃裁切段10具有边界棱33，从该边界棱33上，在侧面挖出缺口34。此外，在平整的胚玻璃裁切段10中加工出穿孔，即钻孔35。最后，胚玻璃裁切段10同样设有装饰层36。在这里，这个胚玻璃裁切段10被按照图1至3加以改型，并且在为玻璃陶瓷的情况下被陶瓷化，从而使在图4中示出的型体作为玻璃成型件或者玻璃陶瓷成型件30被获得。于是在此，缺口34被布置在敞开的弧范围的区域内，并且界定该弧范围。

Claims (11)

1.用于制造弯曲的玻璃陶瓷成型件(30)的方法，其中，将胚玻璃裁切段(10)送入如下的温度状态中，在所述温度状态中，所述胚玻璃裁切段(10)的粘度使得变型成为可能，其中，所述胚玻璃裁切段(10)被成型到模具的弯曲的支撑面(23)上，以及其中，所述胚玻璃裁切段(10)在改型过程期间借助至少一个能运动的压紧装置(25)而被按压到所述支撑面上，

其特征在于，

作为模具使用模具(20)，其具有两个能彼此相向运动的支撑体(21、22)，所述两个支撑体借助连接件(24)相联接并且分别具有弧形的支撑面(23)，所述压紧装置(25)在所述改型过程期间沿着弯曲的所述支撑面(23)移动，其中，使所述胚玻璃裁切段(10)在所述压紧装置(25)与所述支撑面(23)之间的区域内发生变型，并且

在成型后从所述模具(20)中抬出已成型的玻璃陶瓷成型件，其方式为，将所述两个支撑体(21、22)绕着所述连接件(24)朝内枢转。

2.根据权利要求1所述的方法，

其特征在于，

所述胚玻璃裁切段(10)由至少两个反向移动的压紧装置(25)加以变型。

3.根据权利要求2所述的方法，

其特征在于，

所述压紧装置(25)借助一个或者多个辊在所述胚玻璃裁切段(10)上滚动。

4.根据权利要求1所述的方法，

其特征在于，

在所述胚玻璃裁切段(10)变型之后已变型的所述胚玻璃裁切段(10)被陶瓷化。

5.根据权利要求2所述的方法，

其特征在于，

将所述压紧装置(25)驶入最终变型位置，在所述最终变型位置上，将所述压紧装置(25)放置在已变型的所述胚玻璃裁切段(10)上，并且在由所述胚玻璃裁切段(10)成型的玻璃陶瓷成型件的冷却阶段中，将所述压紧装置(25)停留在所述最终变型位置中。

6.根据权利要求1所述的方法，

其特征在于，

所述胚玻璃裁切段(10)在所述胚玻璃裁切段(10)改型前，设有装饰涂层和/或者功能涂层。

7.玻璃陶瓷成型件(30)，其具有呈弧形地构造的组成部分区域，

其特征在于，所述玻璃陶瓷成型件(30)的一个或者多个型体棱至少分区域地具有经加工的棱几何形状，和/或者，所述玻璃陶瓷成型件(30)具有如下的棱，所述棱对穿孔(35)或者缺口(34)加以界定，并且，所述玻璃陶瓷成型件(30)在一个或多个所述经加工的棱上具有玻璃区域，所述弧形的组成部分区域跨越>180°至<360°的弧范围，并且，所述弧形的组成部分区域具有300mm至1000mm的直径。

8.根据权利要求7所述的玻璃陶瓷成型件(30)，

其特征在于，

弧形的组成部分区域构成为圆柱形或者椭圆形的。

9.根据权利要求7所述的玻璃陶瓷成型件(30)，

其特征在于，

所述弧形的组成部分区域跨越≥210°至≤330°的弧范围。

10.根据权利要求7所述的玻璃陶瓷成型件(30)，

其特征在于，

所述玻璃陶瓷成型件(30)的壁厚统一地构造，并且选定为≥2mm。

11.根据权利要求10所述的玻璃陶瓷成型件(30)

其特征在于，

所述玻璃陶瓷成型件(30)的壁厚在2mm与8mm之间的范围内选择。