CN105164072A - 衬垫、形成划刻痕迹的方法以及切割玻璃板的方法 - Google Patents

衬垫、形成划刻痕迹的方法以及切割玻璃板的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105164072A
CN105164072A CN201380071442.9A CN201380071442A CN105164072A CN 105164072 A CN105164072 A CN 105164072A CN 201380071442 A CN201380071442 A CN 201380071442A CN 105164072 A CN105164072 A CN 105164072A
Authority
CN
China
Prior art keywords
liner
scribing
scope
working
glass
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201380071442.9A
Other languages
English (en)
Inventor
Y·包
P·L·伯克
S·M·加纳
Y·王
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Corning Inc
Original Assignee
Corning Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Corning Inc filed Critical Corning Inc
Publication of CN105164072A publication Critical patent/CN105164072A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B33/00—Severing cooled glass
    • C03B33/10—Glass-cutting tools, e.g. scoring tools
    • C03B33/105—Details of cutting or scoring means, e.g. tips
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B33/00—Severing cooled glass
    • C03B33/10—Glass-cutting tools, e.g. scoring tools
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/32—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyolefins
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/36—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyesters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
    • B32B3/26—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer
    • B32B3/266—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer characterised by an apertured layer, the apertures going through the whole thickness of the layer, e.g. expanded metal, perforated layer, slit layer regular cells B32B3/12
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/18—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by features of a layer of foamed material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2250/00—Layers arrangement
    • B32B2250/24—All layers being polymeric
    • B32B2250/246—All polymers belonging to those covered by groups B32B27/32 and B32B27/30
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/50—Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
    • B32B2307/51—Elastic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/50—Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
    • B32B2307/536—Hardness

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
  • Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)

Abstract

提供具有可变化的粘弹性的衬垫，该衬垫用于在设计用于较厚玻璃的机器上切割薄玻璃。在其它实施例中，在设计用于较厚玻璃的机器上切割薄玻璃板的方法包括在工作表面和玻璃板之间设置衬垫的步骤。还在其它实施例中，在玻璃板上形成划刻痕迹的方法包括下述步骤：在玻璃板和工作表面之间设置可压缩的衬垫。

Description

衬垫、形成划刻痕迹的方法以及切割玻璃板的方法
本申请根据35U.S.C.§119要求2012年11月28日提交的美国临时申请系列第61/730612号的优先权，本文以该申请的内容为基础并通过参考将其完整地结合于此。
技术领域
本发明涉及形成划刻痕迹设备和方法以及切割玻璃板的方法，具体来说，涉及切割薄玻璃板的设备和方法以及在薄玻璃板上形成划刻痕迹的方法。
背景
一种从玻璃板切割出一部分的常规方法涉及在玻璃板上形成划刻痕迹，且绕着划刻痕迹弯曲玻璃板，从而使该部分与剩余的板拆分或分离。在这种过程中,划刻痕迹的质量可影响玻璃板的总体边缘质量，进而影响玻璃强度。需要反复地形成具有令人满意质量的划刻痕迹。但是,难以在薄玻璃板例如厚度为0.2mm或更小的玻璃上形成划刻痕迹,因为常规的玻璃切割器设计用于较高厚度的玻璃板，且不能在更薄的玻璃板上形成具有可接受的质量的划刻痕迹。
因此，需要在薄玻璃板上形成划刻痕迹的设备和方法。
概述
在第一方面中,衬垫构造成遭受基本上沿着厚度方向施加的压缩力。该衬垫具有可变化的粘弹性，从而当压缩应力按照第一范围和第二范围的顺序连续增加时,当施加第二范围的压缩应力时的粘弹性低于当施加第一范围的压缩应力时的粘弹性。
在第一方面的一实施例中,该衬垫包括顶部层和中间层。在一实施例中,当施加第一范围的压缩应力时,衬垫的粘弹性由顶部层呈现,以及当施加第二范围的压缩应力时，衬垫的粘弹性由中间层呈现。在另一实施例中,该中间层具有多孔构造。还在另一实施例中,衬垫还包括底部层且具有可变化的粘弹性，从而当施加第三范围的压缩应力且第三范围中的压缩应力大于在第二范围中施加的压缩应力时,施加第二范围的压缩应力时衬垫呈现的粘弹性低于施加第三范围的压缩应力时的粘弹性。例如,衬垫可具有可变化的粘弹性，从而当施加第三范围的压缩应力时,衬垫的粘弹性主要由顶部和底部层呈现。在另一实施例中,衬垫包括沿着厚度方向延伸的多个通道、顶部层、中间层和底部层，所述顶部层、中间层和底部层分别包括第一组孔、第二组孔和第三组孔，所述多个通道通过对齐第一组孔、第二组孔和第三组孔来限定。
在第一方面的另一实施例中,衬垫由聚氯乙烯和聚酯材料制成。
还在第一方面的另一实施例中,衬垫的厚度为约1.5-2.2mm。
还在第一方面的另一实施例中,衬垫的肖氏A硬度是5-35。
还在第一方面的另一实施例中,衬垫构造成当施加第二范围的压缩应力时经历的变形比当施加第一范围的压缩应力时经历的变形更大，从而当施加第一范围的压缩应力时由衬垫施加的第一范围的反作用力(reactiveforce)大于当施加第二范围的压缩应力时由衬垫施加的第二范围的反作用力。
第一方面可单独地提供或者与如上所述的第一方面的任意一种或更多种实施例组合地提供。
在第二方面中,切割玻璃板的方法包括下述步骤：在工作表面和玻璃板之间设置衬垫，并相对于工作表面固定玻璃板。该方法还包括下述步骤：划刻相对于工作表面固定的玻璃板，并从玻璃板分离部分的玻璃板。
在第二方面的一实施例中,划刻步骤包括在划刻工具上施加操作压力。该衬垫构造成在划刻步骤中变形和吸收施加到玻璃板的压力，从而当用衬垫支撑玻璃板时施加在划刻工具上的操作压力比当不用衬垫支撑玻璃板时施加在划刻工具上的操作压力大至少预定的量。在一实施例中,施加在采用了衬垫的玻璃板上的压力是29-43kPa。在另一实施例中,划刻玻璃板的步骤使用切割轮进行。例如,可构造切割轮从而在其相对于工作表面可能的最靠近的位置,切割轮位于与工作表面相距给定距离,其中玻璃板的厚度小于该给定距离的值，且其中衬垫的厚度和玻璃板的厚度之和大于该给定距离的值。
在第二方面的另一实施例中,固定玻璃板的步骤涉及在玻璃板上施加吸力,该吸力延伸穿过衬垫。在一实施例中,从工作表面施加吸力。
第二方面可单独地提供或者与如上所述的第二方面的任意一种或更多种实施例组合地提供。
在第三方面中,在玻璃板上形成划刻痕迹的方法包括下述步骤：在玻璃板和工作表面之间设置可压缩的衬垫。该方法还包括下述步骤：把划刻工具从起始位置朝着工作表面移动从而接触玻璃板。该方法还包括下述步骤：使用划刻工具在玻璃板上施加预定的值的划刻力。该方法还包括下述步骤：进一步朝着工作表面移动划刻工具和进入划刻位置，从而使可压缩的衬垫变形并朝着工作表面移动玻璃板而不使由划刻工具施加在玻璃板上的划刻力增大到显著超出预定的值。由划刻工具达到的划刻位置至少从起始位置偏移(offset)预定的距离,该预定的距离沿着基本上垂直于工作表面的方向测量。
在第四方面中,在玻璃板上形成划刻痕迹的方法包括下述步骤：在玻璃板和工作表面之间设置可压缩的衬垫。所述方法还包括下述步骤：朝着工作表面移动划刻工具从而接触玻璃板的顶部表面所位于的高度(elevation)。该方法还包括下述步骤：在划刻工具上施加操作压力并将操作压力保持在预定的范围之内，与预定的范围以外的操作压力下的情况相比，在该预定的范围中的操作压力下可压缩的衬垫的粘弹性显著不同。该方法还包括下述步骤：朝着工作表面进一步移动划刻工具和进入划刻位置从而使可压缩的衬垫变形且朝着工作表面移动玻璃板,由划刻工具到达的划刻位置至少从所述高度偏移预定的距离,该预定的距离沿着基本上垂直于工作表面的方向测量。
在任意第二方面的一实施例中,在如上所述的第二方面、第三方面和/或第四方面的一个或任意数目个实施例中，玻璃板的厚度为约0.1mm或更小。
附图简要说明
当参考附图阅读下面的详细描述时将更好地理解这些和其它方面，其中：
图1是在不同划刻深度值下，针对施加在划刻工具上的操作压力而作用在玻璃板上的负荷力的关系图；
图2是用于划刻玻璃板的可压缩的衬垫的示例实施方式的透视图和可压缩的衬垫的部分分解视图；
图3是在示例性工作表面上方的划刻工具的示例实施方式的横截面，该工作表面上设置有可压缩的衬垫和玻璃板；
图4是移动示例的划刻工具以在玻璃板上形成划刻痕迹的横截面视图；
图5是针对可压缩的衬垫的压缩应变的压缩应力的关系图；
图6是针对施加在划刻工具上的操作压力而作用在玻璃板上的负荷力的关系图；和
图7是包括和不包括可压缩的衬垫时针对施加在划刻工具上的操作压力而作用在玻璃板上的负荷力的关系图，其中表示了负荷力的变化系数。
具体描述
在此将参照附图更完整地描述示例，附图中给出了各种示例实施方式。只要有可能，在所有附图中使用相同的附图标记来表示相同或类似的部分。但是，本发明可以以许多不同的方式实施，不应被解读成局限于在此提出的实施方式。
在示例划刻过程中,如图3所示,薄玻璃板2可设置在工作表面4上，且可移动切割设备的划刻工具6来接触玻璃板2，并在其上进行划刻过程。如本文所使用，术语“薄玻璃”指厚度为0.2mm或更小，例如0.2,0.19,0.18,0.17,0.16,0.15,0.14,0.13,0.12,0.11,0.1,0.09,0.08,0.07,0.06,0.05,0.04,0.03,0.02,或0.01mm的玻璃。虽然工作表面4上面可存在不规整，但工作表面4可为基本上平坦的。工作表面4可包括多个真空孔8，其构造成在玻璃板2上施加吸力，并相对于工作表面4固定玻璃板2。划刻工具6可实施为具有沿周界形成的刃的切割轮。术语“划刻”指例如在玻璃板2的表面上形成瑕疵、痕迹、切口的过程，从而可沿着所述痕迹、切口或瑕疵，通过进一步操控玻璃板2(例如,弯曲)来拆分或分离部分的玻璃板2。术语“划刻”还可包括切割玻璃板2但这种切割只部分地延伸进入玻璃板2的厚度而不是完全穿透玻璃板2。可通过切割设备调节由切割设备施加到划刻工具6的操作压力，从而可将一定范围的划刻压力值(与负荷力值相关)施加到玻璃板2。此外,在起始位置划刻工具6可位于工作表面4上方，且可从起始位置朝向工作表面4移动或下降从而接触玻璃板2。此外,一旦把划刻工具6充分地降低到划刻位置,可通过切割设备使划刻工具6移动跨越玻璃板2,从而形成划刻痕迹。可通过调节划刻工具从起始位置偏移(offset)预定的距离来改变划刻位置，其中所述预定的距离在基本上垂直于工作表面4的方向上测量。
划刻工具6是切割设备的一部分，且可降低或设定到一定范围的划刻位置，即在工作表面4上方的给定距离。发明人发现对于设计用来切割较厚玻璃的切割设备,存在划刻工具可设定的最低点。发明人发现对于有些机器而言，在其最低点时从划刻工具到工作表面的距离大于薄玻璃的厚度。因此,这种机器不能充分地在薄玻璃中形成划刻线。此外,对于设计用来切割较厚玻璃的这种机器,可把划刻工具设定到工作表面4上方的各种位置来在玻璃板上形成具有一定范围深度值的划刻痕迹。通过设定划刻工具到工作表面上方的距离、负荷力、划刻工具和玻璃条件来控制划刻痕迹的深度。在一实施例中,该距离是玻璃板厚度的二分之一到三分之二。从表面3的顶部到玻璃板的体之内的划刻痕迹底部测量划刻痕迹深度。在于玻璃板上形成划刻痕迹的另一示例方式中,可把划刻工具6移动到与工作表面的距离大于玻璃板厚度的初始位置，以允许玻璃板置于所需位置并保持以用于划刻。然后，切割设备向划刻工具6施加操作压力，将它降低到划刻位置以形成具有所需划刻深度的划刻痕迹。可通过操作者在切割设备上控制划刻工具6的划刻深度。无论如何,发明人发现因为划刻深度非常小，使用薄玻璃板2时(设计用于较厚玻璃板的)现有切割设备不能一直准确地把划刻工具6的位置从其初始位置调节到可能的最低的划刻位置。
图1的图片显示在不同划刻深度值下，作用在玻璃板2上的负荷力和通过(设计用于较厚玻璃板的)切割设备施加在划刻工具6上的操作压力之间的关系。具体来说,x-轴表示由切割设备施加在划刻工具6上的操作压力(kgf/cm2)，而y-轴显示由划刻工具6在玻璃板2上形成的负荷力(N)，通过设置在玻璃板2上的负荷传感器(loadcell)所测量。菱形点表示划刻深度为0.1mm的值,正方形点表示划刻深度为0.2mm的值,三角形点表示划刻深度为0.3mm的值,X点表示划刻深度为0.4mm的值，直线是划刻深度为0.2mm的内插值。
图1显示对于可能的最低的划刻深度为0.2mm或更大的深度时,其中由切割设备施加在划刻工具6上的操作压力为约0.3kgf/cm2或更高,作用在玻璃板2上的负荷力与施加在划刻工具6上的操作压力成线性比例。但是,对于可能的最低的划刻深度为0.1mm时,增加由切割设备施加在划刻工具6上的操作压力不增加作用在玻璃板2上的负载力。因此，可观察到如果划刻工具6不充分降低例如划刻深度值过小时，由切割设备施加在划刻工具6上的操作压力的增加不导致增加作用在玻璃板2上的负荷力。此外,只有当操作压力为至少给定值(例如,0.3kgf/cm2)时，才存在作用在玻璃板2上的负荷力和由切割设备施加在划刻工具6上的操作压力之间的成正比的关系。如果操作压力低于给定值,将存在非常小的作用在玻璃板2上的负载力(即,切割设备进入操作压力的“死区”，其中由切割设备施加在划刻工具6上的操作压力不能在玻璃板上形成充分的力来形成足够的划刻线)。
许多本技术领域所公知的切割设备设计用于在厚度为0.4mm-4mm的玻璃板(较厚玻璃)上形成划刻痕迹。但是,薄玻璃板2，例如厚度为0.2mm或更小(例如,0.2,0.19,0.18,0.17,0.16,0.15,0.14,0.13,0.12,0.11,0.1,0.09,0.08,0.07,0.06,0.05,0.04,0.03,0.02,0.01mm)的薄玻璃板2也需要在其上形成划刻痕迹之后切割成较小的部分。在薄玻璃板2的情况下,划刻深度大大小于0.2mm。为了防止划刻工具6完全切割透过这些薄玻璃板2的厚度,与较厚玻璃板相比，必须将由切割设备施加在划刻工具6上的操作压力保持在较低范围。但是，与此同时，操作压力不能太低(如当使用0.2mm或更小的划刻深度时)以至于落入操作压力的死区之内。此外,划刻工具6的划刻深度必须足够大，从而负荷力和操作压力之间呈现正比例关系，且从而在薄玻璃板2表面中形成足够的划刻线。
为了允许(设计用于较厚玻璃板的)切割设备经济和简单地改装(retro-fit)用于充分地切割薄玻璃板,发明人发现可在具有划刻工具6的切割设备的工作表面4上使用衬垫10来支撑薄玻璃板2。
图2显示可压缩的衬垫10的示例实施方式，其构造成促进在设计来切割较厚玻璃的切割设备上切割薄玻璃板2。衬垫10构造成设置在工作表面4上，薄玻璃板2设置在衬垫10顶上，从而衬垫10设置在工作表面4和薄玻璃板2之间，如图3-4的横截面视图所示。构造衬垫10，从而当它遭受压缩力时，该衬垫基本上沿着厚度方向变形。薄玻璃板2的厚度可为0.2mm或更小(例如,0.2,0.19,0.18,0.17,0.16,0.15,0.14,0.13,0.12,0.11,0.1,0.09,0.08,0.07,0.06,0.05,0.04,0.03,0.02,0.01mm)而衬垫10的厚度可为1.5-2.2mm。
当在采用具有给定衬垫厚度的衬垫10的情况下划刻具有给定厚度的薄玻璃板2且(划刻工具的)划刻位置在与工作表面4相距给定距离时,给定的衬垫厚度和给定的玻璃板2厚度之和应大于该给定距离从而进行划刻。和不使用衬垫的划刻类似,仍旧从玻璃板2顶部表面测量划刻深度。
衬垫10可包括两个或更多个层12,14,16，各自可具有不同的性质和功能。
最顶部的或上部表面,层12应充分的硬，从而衬垫10为玻璃提供初始支撑，由此当施加应力时衬垫提供充分的反作用力以允许切割轮在玻璃上施加划刻力。最顶部的层12为薄玻璃2提供支撑，防止将导致不受控制的玻璃断裂的局部弯曲。衬垫10顶部层12的肖氏A硬度可为5-35。该材料应不污染玻璃、允许在玻璃和材料之间良好地施加真空、且不磨损玻璃。
内部层14应具有非常高的可压缩性并提供针对由划刻工具施加的超压力(该超压力将破碎薄玻璃)的“失效安全(failsafe)”,即,内部层应随着增加的沿着z-方向(上和下的方向例如如图3所示的方向)的划刻-工具-移动距离而变形,从而玻璃的负荷变化窄且仍然停留在用于制备充分的划刻线的所需范围之内。在该层14的材料是“蓬松的”或“多孔的”或杨氏模量值低于最顶部的层12的材料且相对容易变形。
最下部的或底部,层16用作保护性表皮。该材料应足够硬，以防止通过衬垫底部作用的力以及在运输/加工、安装、调节等过程中对内部层14造成的损坏。该材料应能保持孔的形状，从而衬垫可与切割设备的工作表面中的孔对齐，划刻工具6是所述切割设备的一部分。该材料还应促进工作表面4和衬垫10之间的良好的真空密封,由此允许真空延伸穿过衬垫最终延伸到玻璃，从而把玻璃固定到工作表面。该层中的材料可与顶部层中的材料相同或不同。此外,如果衬垫10永久地连接到工作表面4,该最下部的层16可首先存在然后去除。该材料应防止来自内部层的松散颗粒污染工作表面4进而可能污染玻璃板2。
衬垫10还可包括沿着厚度方向延伸的多个通道18，其构造成与在切割设备的工作表面4上提供的真空孔8对齐,从而通过真空孔8产生的吸力可延伸穿过衬垫10，且吸力可施加在玻璃板2上来相对于工作表面4固定玻璃板2。因此，衬垫的所有的层12,14,16具有孔20，其构造成与真空孔8对齐并限定通道18。作为具有离散的孔的实施方式的替代，任意特定层的材料(或至少该材料的部分)可为多孔性质(即,具有穿透其中的曲折路径的材料)从而允许在工作表面4处形成真空以作用于薄玻璃板2。在一种示例实施方式中,衬垫包括顶部层12、中间层14和底部层16，所述顶部层12、中间层14和底部层16可分别包括第一组孔20a,第二组孔20b和第三组孔20c。
制备衬垫10的材料可提供性质例如可压缩性或柔顺性，且可包括例如聚氯乙烯和聚酯材料。
虽然所有的层12,14,16可由相同的材料制备，但各层12,14,16的结构可不同，从而执行它们各自的功能。在一实施例中,中间层14可具有多孔构造从而具有比顶部层12和底部层16更高的可压缩性，而顶部层12和底部层16可比中间层14更薄但更致密和更硬。顶部层12可构造成提供响应由划刻工具6施加的力的主要反作用力。中间层14可构造成经历压缩形变由此实现以下功能：i)允许划刻工具6到达足够大的划刻位置或移动距离，同时保持与薄玻璃板相关的小划刻深度；ii)升高由切割设备施加在划刻工具6上的操作压力，使其达到足够大的程度，从而避免操作压力的“死区”；和iii)通过吸收一些作用在玻璃板2上的压力/负荷力把其限制到足以形成一致的划刻线但又不高到导致划刻工具6切割穿透或以其它方式损坏薄玻璃板2的范围的值。可构造衬垫10的顶部层12和中间层14，从而变形主要来自中间层14，且其中顶部层12相对于其紧邻的区域不经历太多局部变形。共同作用时，顶部层12和中间层14抵抗最高达4-5N的力,且随后中间层14将进一步变形以吸收额外的力，由此限制施加到薄玻璃板2的力。
底部层16可构造成减少绕着真空孔8的泄漏。在一实施例中,用于划刻的施加在薄玻璃板2上的压力,与施加在划刻工具6上的操作压力相反，可为29-43kPa。这种压力当量于4-5N的力，且可使用柱来施加。
层12,14,16的组合可导致衬垫10呈现可变化的粘弹性，如衬垫10上压缩应力相对于衬垫10的压缩应变的关系图的斜率所示,如图5所示。在图5中,x-轴表示施加如y-轴上所示的压缩应力时衬垫10中的压缩应变。当压缩应力按照图5中y-轴所示的第一范围22、第二范围24和第三范围26顺序连续增加时,衬垫10的粘弹性性质在各范围变化。当施加第二范围24的压缩应力时，衬垫10呈现的粘弹性比施加第一范围22的压缩应力时和施加第三范围26的压缩应力时更低和显著不同。因为第二范围24中的较低粘弹性，与第一范围22和第三范围26相比，对于较小的应力增加形成较大的应变增加，因为在第二范围24开始时衬垫10到达中间层14开始经历显著变形的压缩应力阈值。相比于对应于第二范围24的操作压力，当施加在划刻工具6上的操作压力对应于第三范围26的压缩应力时,操作压力的增加导致作用在玻璃板2上的负荷力的较大增加。
衬垫10的可压缩性允许更均匀的表面，该表面上设置玻璃板2。当把压力施加到衬垫时，工作表面4的不规整可被衬垫10的可压缩性抵销，从而设置玻璃板2的衬垫10的顶部表面具有更少的不规整。工作表面4的这些不规整可包括表面变化、不平坦性以及划刻工具6移动的不平行。
图6显示衬垫10的另一性质，使用响应如沿着x-轴所示的由切割设备施加在划刻工具6上的操作压力的如沿着图6的y-轴所示的作用在玻璃板2上的负荷力(划刻力)的关系图。在图6中,施加在划刻工具6上的操作压力也可分为对应于图5中压缩应力的第一范围22、第二范围24和第三范围26的多个范围。当施加在衬垫10上的第一范围22中的压缩应力对应于施加在划刻工具6上的操作压力的范围时,衬垫10的粘弹性由顶部层12呈现。衬垫10可在这个范围的操作压力经历一些变形，以在足以允许在玻璃板2上开始划刻之前形成反作用力。在第一范围22结束时且主要在第二范围24进行划刻。具体来说,在该范围的操作压力下，作用在玻璃板2上的负荷力趋于以较陡的方式增加。当施加在衬垫10上的第二范围24中的压缩应力对应于施加在划刻工具6上的操作压力的范围时,衬垫10的粘弹性由中间层14呈现。因为中间层14的多孔或低模量构造导致衬垫10在压缩应力的第二范围24中经历的变形大于压缩应力的第一范围22中的变形,压缩应力的第二范围24中衬垫10的反作用力增加不像压缩应力的第一范围22中那么陡，但增加施加在划刻工具6上的操作压力。结果,压缩应力的第二范围24中的衬垫10粘弹性使得，即使增加施加在划刻工具6上的操作压力，作用在玻璃板2上的负荷力以更小的程度增加，因为衬垫10吸收大部分本来会作用在玻璃板2上的负荷力。这允许通过将负荷力保持在窄范围28之内(如图6所示)，使划刻工具6在薄玻璃板2上施加稳定的负荷力,尽管由切割设备施加在划刻工具6上的操作压力(如范围30所示)存在较大变化，并得到更高质量的划刻。其中提供上述全部三个益处的施加在划刻工具6上的操作压力的范围，可称为操作压力的加工窗口30(图6)。操作压力的示例加工窗口是0.31-0.35kgf/cm2。图7是显示作用在玻璃板2上的负载力(N–y-轴上,左侧)与由切割设备施加在划刻工具6上的操作压力(kgf/cm2_x-轴上)的关系图，且图中包括变化系数(％-y-轴上,右侧)。
可通过衬垫10且把施加在划刻工具6上的操作压力保持在加工窗口30之内，来促进切割薄玻璃板2。具体来说,在操作压力的加工窗口30中,衬垫10变形允许降低划刻工具6从而到达预设的深度值，其足以存在如图1所示的由切割设备施加在划刻工具6上的操作压力和作用在玻璃板2上的负载力之间的大致的线性正比关系。此外,在操作压力的加工窗口30中,施加在划刻工具6上的操作压力足够高，因为衬垫10在划刻时变形和吸收一些施加到玻璃板2的压力，从而当用衬垫10支撑玻璃板2时由切割设备施加在划刻工具6上的操作压力比当不用衬垫10支撑玻璃板2时由切割设备施加在划刻工具6上的操作压力大至少预定的量。该预定的量见图7，并对应于两条曲线之间沿着x-轴的差值。左侧的连接三角形数据点的曲线显示不使用衬垫10时玻璃板2上的负荷力,而右侧连接菱形数据点的曲线显示用衬垫10支撑时玻璃板2上的负载力,其中对于两种曲线,x-轴显示由切割设备施加在划刻工具6上的操作压力。从该图可知，为了取得玻璃中遭受的给定划刻力,衬垫增加由切割设备施加在划刻工具上的操作压力。因为施加在划刻工具6上的操作压力增加该预定的量,可避免操作压力的死区，且玻璃板2上的负荷力可成比例地随着施加在划刻工具6上的操作压力增加。图7中沿着y-轴(左侧)的两个曲线之间的差值对应于衬垫10和玻璃板2的组合吸收的力。
对于给定划刻压力,一致的相应的力对于操作中的划刻和分离的质量是很重要的。这可通过对应于操作压力窗口(例如在0.31-0.35kgf/cm2的由切割设备施加在划刻工具上的切割压力中，其对应于玻璃遭受3-4N的净划刻力)的划刻力的低变化系数来呈现。预划刻区域22的划刻力的较高的变化系数在示例图7中证实，划刻压力在低范围值时是不稳定的。区域22中的较高负荷力速率下的初始变形之后，衬垫10吸收的额外的能量到达较稳定的速率并由此得到更稳定的划刻力。例如,如图7所示,在3-4N范围的划刻力中,使用衬垫的划刻力(菱形数据点)的划刻力变化系数(正方形数据点)小于玻璃遭受相同的3-4N范围的划刻力时不使用衬垫的划刻力(三角形数据点,其中划刻力的变化系数通过圆形数据点显示)的变化系数。
实施例1
测试并发现根据如上所述的原理凑效的衬垫的示例之一是总厚度为1.8mm的衬垫。该衬垫包括3层，其中：(i)最上部的层由聚酯材料制成且厚度为.25mm；(ii)中间层由多孔聚氯乙烯(PVC)制成且厚度为1.4mm；和(iii)最下部的层由聚酯材料制成且厚度为.15mm。
对本领域的技术人员而言，显而易见的是可以在不偏离本发明的范围和精神的情况下对本发明进行各种修改和变动。
例如,在全文中，术语“划刻痕迹”和“划刻线”互换使用。
此外，尽管显示衬垫包括3个层，可使用任意所需数目的层。例如,内部层14可包括设置在内部层之内的一个或多个子层中的一种或更多种不同材料。类似地，最上部的层12和最下部的层16(显示)可在其中包括任意数目的子层。还在其它实施方式中，当层14包括可与工作表面4形成足够真空密封的材料时,或当预期衬垫将安装在工作表面4上且不常常移动时，层16可不是必需的。

Claims (21)

1.一种衬垫，其构造成遭受基本上沿着厚度方向施加的压缩力，该衬垫具有可变化的粘弹性，从而当压缩应力按照第一范围和第二范围的顺序连续增加时,施加第二范围的压缩应力时的粘弹性低于施加第一范围的压缩应力时的粘弹性。
2.如权利要求1所述的衬垫，其特征在于，所述衬垫包括顶部层和中间层。
3.如权利要求2所述的衬垫，其特征在于，当施加第一范围的压缩应力时,衬垫的粘弹性由顶部层呈现,以及当施加第二范围的压缩应力时，衬垫的粘弹性由中间层呈现。
4.如权利要求2所述的衬垫，其特征在于，该中间层具有多孔构造。
5.如权利要求2所述的衬垫，其特征在于，该衬垫还包括底部层且具有可变化的粘弹性，从而当施加第三范围的压缩应力且第三范围中的压缩应力大于在第二范围中施加的压缩应力时,施加的压缩应力在第二范围时衬垫呈现的粘弹性低于施加的压缩应力在第三范围时的粘弹性。
6.如权利要求5所述的衬垫，其特征在于，该衬垫具有可变化的粘弹性，从而当施加第三范围的压缩应力时,衬垫的粘弹性主要由顶部和底部层呈现。
7.如权利要求5所述的衬垫，其特征在于，该衬垫包括沿着厚度方向延伸的多个通道、顶部层、中间层和底部层，所述顶部层、中间层和底部层分别包括第一组孔、第二组孔和第三组孔，多个通道通过对齐第一组孔、第二组孔和第三组孔来限定，从而它们相互流体连通。
8.如权利要求1所述的衬垫，其特征在于，该衬垫由聚氯乙烯和聚酯材料制成。
9.如权利要求1所述的衬垫，其特征在于，该衬垫的厚度为约1.5-2.2mm。
10.如权利要求1所述的衬垫，其特征在于，衬垫的顶部层的肖氏A硬度是5-35。
11.如权利要求1所述的衬垫，其特征在于，该衬垫构造成当施加第二范围的压缩应力时发生的变形比当施加第一范围的压缩应力时经历的变形更大，从而当施加第一范围的压缩应力时由衬垫施加的第一范围的反作用力大于当施加第二范围的压缩应力时由衬垫施加的第二范围的反作用力。
12.一种切割玻璃板的方法，该方法包括下述步骤：
在工作表面和所述玻璃板之间设置衬垫；
相对于所述工作表面固定所述玻璃板；
划刻相对于所述工作表面固定的玻璃板；和
从所述玻璃板分离部分的玻璃板。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述划刻步骤包括在划刻工具上施加操作压力，该衬垫构造成在划刻步骤中变形和吸收施加到玻璃板的压力，从而当用衬垫支撑玻璃板时施加在划刻工具上的操作压力比当不用衬垫支撑玻璃板时施加在划刻工具上的操作压力大至少预定的值。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，施加在采用了衬垫的玻璃板上的压力是29-43kPa。
15.如权利要求13所述的方法，其特征在于，划刻玻璃板的步骤使用切割轮进行。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，构造切割轮从而在其相对于工作表面可能的最靠近的位置,切割轮位于与工作表面相距给定距离,其中玻璃板的厚度小于或等于所述给定距离的值，且其中衬垫的厚度和玻璃板的厚度之和的值大于所述给定距离的值。
17.如权利要求12所述的方法，其特征在于，固定玻璃板的步骤涉及在玻璃板上施加吸力,该吸力延伸穿过衬垫。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，从所述工作表面施加吸力。
19.一种在玻璃板上形成划刻痕迹的方法，该方法包括下述步骤：
在玻璃板和工作表面之间设置可压缩的衬垫；
把划刻工具从起始位置朝着工作表面移动从而接触玻璃板；
使用划刻工具在玻璃板上施加预定的值的划刻力；和
进一步朝着工作表面移动划刻工具和进入划刻位置从而使可压缩的衬垫变形并朝着工作表面移动玻璃板而不使由划刻工具施加在玻璃板上的划刻力显著超出预定的值，其中由划刻工具达到的划刻位置至少从起始位置偏移预定的距离,该预定的距离沿着基本上垂直于工作表面的方向测量。
20.一种在玻璃板上形成划刻痕迹的方法，该方法包括下述步骤：
在玻璃板和工作表面之间设置可压缩的衬垫；
朝着工作表面移动划刻工具从而接触玻璃板的顶部表面所位于的高度；
在划刻工具上施加操作压力；
将操作压力保持在预定的范围之内，与所述预定的范围以外的操作压力下的情况相比，在该预定的范围中的操作压力下可压缩的衬垫的粘弹性显著不同；和
朝着工作表面进一步移动划刻工具和进入划刻位置，从而使可压缩的衬垫变形且朝着工作表面移动玻璃板,由划刻工具到达的划刻位置至少从所述高度偏移预定的距离,该预定的距离沿着基本上垂直于工作表面的方向测量。
21.如权利要求12-20中任一项所述的方法，其特征在于，所述玻璃板的厚度为约0.1mm或更小。
CN201380071442.9A 2012-11-28 2013-11-21 衬垫、形成划刻痕迹的方法以及切割玻璃板的方法 Pending CN105164072A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261730612P 2012-11-28 2012-11-28
US61/730,612 2012-11-28
PCT/US2013/071190 WO2014085182A1 (en) 2012-11-28 2013-11-21 Pads, methods of forming scribing mark, and methods of cutting a sheet of glass

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105164072A true CN105164072A (zh) 2015-12-16

Family

ID=50828356

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201380071442.9A Pending CN105164072A (zh) 2012-11-28 2013-11-21 衬垫、形成划刻痕迹的方法以及切割玻璃板的方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20150299020A1 (zh)
JP (1) JP2016505483A (zh)
KR (1) KR20150090106A (zh)
CN (1) CN105164072A (zh)
TW (1) TW201425246A (zh)
WO (1) WO2014085182A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016040810A (ja) * 2014-08-13 2016-03-24 株式会社ディスコ ブレーキング装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1750917A (zh) * 2003-02-21 2006-03-22 三星钻石工业股份有限公司 基板加工用台和基板加工装置
CN101851060A (zh) * 2009-03-30 2010-10-06 三星钻石工业股份有限公司 基板固定装置
CN102092930A (zh) * 2009-12-10 2011-06-15 精工电子有限公司 接合玻璃的切断方法、封装件的制造方法及封装件
CN102730955A (zh) * 2011-03-29 2012-10-17 精工电子有限公司 玻璃体的切断方法、封装件的制造方法、封装件、压电振动器、振荡器、电子设备及电波钟

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1245458B (it) * 1991-03-15 1994-09-20 Bottero Spa Procedimento per il troncaggio lungo linee prestabilite di una lastra di vetro stratificato
WO2000065962A1 (en) * 1999-05-05 2000-11-09 Cascade Designs, Inc. Composite foam mattress having multiple laminate construction
DE102005012796A1 (de) * 2005-03-19 2006-09-21 Hennecke Gmbh Verfahren zur Herstellung von faserverstärkten Verbundteilen
JP2009091178A (ja) * 2007-10-05 2009-04-30 Citizen Seimitsu Co Ltd スクライブ装置
JP2011116609A (ja) * 2009-12-07 2011-06-16 Nippon Electric Glass Co Ltd ガラス板のスクライブ方法、及びスクライブ装置
TWI494284B (zh) * 2010-03-19 2015-08-01 Corning Inc 強化玻璃之機械劃割及分離

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1750917A (zh) * 2003-02-21 2006-03-22 三星钻石工业股份有限公司 基板加工用台和基板加工装置
CN101851060A (zh) * 2009-03-30 2010-10-06 三星钻石工业股份有限公司 基板固定装置
CN102092930A (zh) * 2009-12-10 2011-06-15 精工电子有限公司 接合玻璃的切断方法、封装件的制造方法及封装件
CN102730955A (zh) * 2011-03-29 2012-10-17 精工电子有限公司 玻璃体的切断方法、封装件的制造方法、封装件、压电振动器、振荡器、电子设备及电波钟

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014085182A1 (en) 2014-06-05
JP2016505483A (ja) 2016-02-25
KR20150090106A (ko) 2015-08-05
TW201425246A (zh) 2014-07-01
US20150299020A1 (en) 2015-10-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN205325777U (zh) 一种用于蜂窝纸板深度切割装置
TWI591031B (zh) Rolling device for brittle material substrates
WO2012149086A3 (en) Polycrystalline diamond compact cutters with conic shaped end
KR20170035904A (ko) 유리 시트의 파단 방법
US8028688B2 (en) Concrete block splitting and pitching apparatus and method
CN104386906A (zh) 基板裂片装置和方法
KR20160051615A (ko) 후판유리의 스크라이빙 방법, 그리고 후판유리 스크라이브용의 스크라이빙 휠
KR20120087920A (ko) 취성 재료 기판의 브레이크 방법
CN201609912U (zh) 一种橡胶板切割机
KR102552188B1 (ko) 유리 시트를 파단하는 방법
CN102097371A (zh) 衬底划分设备和使用其的衬底划分方法
CN105164072A (zh) 衬垫、形成划刻痕迹的方法以及切割玻璃板的方法
CN105108783B (zh) 瓦楞纸的裁剪装置
CN104249412A (zh) 脆性材料基板的切断工具及脆性材料基板的支承夹具
CN203091836U (zh) 高精度剪板机
CN203156131U (zh) 一种具有压平功能的剪板机
CN103100754A (zh) 一种具有压平功能的剪板机
CN103100749A (zh) 一种高精度剪板机
KR20100009994A (ko) 경사도를 가진 박판 절단용 프레스 금형, 박판 절단용절단칼 및 이를 이용한 박판 절단방법
TWI619588B (zh) 脆性材料基板之裂斷方法及裂斷裝置
CN108262867A (zh) 一种陶瓷板切割设备
CN1706607A (zh) 耐潮耐热实木结构地板的芯板加工方法
CN106541609A (zh) 板材边缘的压平装置及其压平方法
CN206287571U (zh) 板材边缘的压平装置
CN104511974B (zh) 脆性材料基板的裂断方法及裂断装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20151216

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication