CN106458681B - 用于生产薄玻璃带的方法和设备以及根据这样的方法生产的薄玻璃带 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于生产薄玻璃带的改进的方法和一种改进的设备，该薄玻璃带具有至多300微米的厚度，该方法和设备提供用于在薄玻璃带(1)的边缘，称为边界(7、8)处分离增加厚度的区域。在这种情况下，形成高机械质量边缘(11、12)，并且防止了在从带状玻璃熔体(3)分离之后形成新的二次边界，或者至少减小了二次边界相对于原始边界(7、8)的厚度。具体地，在分离之后，尽可能地避免了玻璃中的永久机械应力。为此，薄玻璃带(1)从玻璃熔体(3)或从预成型件(18)被拉伸，边界(7、8)通过分离装置(9)从薄玻璃带(1)分离，并且所得到的玻璃带被冷却。在这种情况下，分离在沿着薄玻璃带(1)的移动方向的位置处并且在以下时间点进行，在该时间点，在薄玻璃带(1)冷却期间，玻璃的粘度在107dPa·s和1011dPa·s之间的范围内，以便磨圆通过薄玻璃带(1)的边界(7、8)的分离新近形成的边缘(11、12)。

Description

用于生产薄玻璃带的方法和设备以及根据这样的方法生产的 薄玻璃带
技术领域
本发明涉及一种用于生产薄玻璃带的方法和设备，并且涉及根据这样的方法生产的薄玻璃带。该薄玻璃带可以甚至是玻璃薄膜。
背景技术
薄玻璃越来越多地应用于各种应用，诸如消费电子产品的部门中，例如作为用于半导体模块、用于有机LED光源或用于薄的或弧形显示装置的保护玻璃，或者可再生能源或能源技术的部门中，诸如太阳能电池。实例包括触摸面板、电容器、薄膜电池、柔性电路板、柔性OLED、柔性光伏模块以及甚至电子报。薄玻璃由于其优秀的特性，诸如耐化学性、耐热震性和耐热性、气密性、其高电气绝缘能力、匹配的膨胀系数、柔性、高光学性能和光透射，以及在两个薄玻璃面的火抛光表面的情况下具有非常低的粗糙度的高表面质量，而越来越进入许多应用的焦点。
其中薄玻璃带以小于或等于300微米的厚度从熔化的玻璃拉伸的用于生产薄玻璃带的工艺通常引起增厚，称为边界，与在薄玻璃带的中心的更薄的有用玻璃相比，其形成在横跨正被拉伸的薄玻璃带的移动或拉伸方向的两个横向边处。这些边界通常具有大约350μm-400μm的厚度。
为了能够将呈玻璃带形式的薄玻璃甚至卷绕或弯曲成相当小的直径以便节省体积空间并且尤其关于紧凑存储和至进一步处理位置的成本有效的运输，分离这些边界是有利或必须的。此外希望分离边界，因为它们可以导致由整个玻璃带的不均匀冷却引起的玻璃中的应力，并且可能因此是有问题的。迄今，边界的分离通常已在退火的熔融玻璃上的冷却后处理部分中实现。作为用于薄玻璃的分离或切割方法，采用常规技术，诸如通过利用轮子的刻痕和随后的破裂的分离，以及光学方法，诸如通过激光划线和随后的破裂的分离。
例如，WO2010/099304A2也公开了一种用于在预定的分离线从玻璃带分离一部分的方法。在该情况下，玻璃带首先在沿着分离线的区域中，在小于或等于7x 1014泊(dPa·s)的粘度下，通过尤其借助于激光、等离子体、微波、火焰或聚焦的红外光束使该区域处于软化点或以上的温度，并且通过将负载横向施加到玻璃带以便形成具有小于玻璃带在该区域的每一侧的厚度的厚度的收缩部分而成形。随后，以这种方式成形的玻璃带被冷却以便具有大于7x 1014泊(dPa·s)的粘度。然后，张力被施加到冷却的玻璃带，使得玻璃带沿着收缩部分破裂并且因此沿着预定的分离线被分离。
然而，由于具有相关联的粗糙度和微裂纹的破裂的边缘，这样的分离工艺可以导致玻璃的不受控破裂。
因此，为了防止尤其在卷绕或弯曲的玻璃带中引起裂纹和破裂，边缘的质量和完整是特别重要的。
此外，关于薄玻璃的拉伸的特别问题是以下事实，由于相对较大的玻璃厚度，边界的冷却比边界区域之间的有用玻璃缓慢得多。较慢的冷却导致边界区域中的玻璃变得比中心的更压缩，由此在玻璃带中形成可以导致翘曲的应力。
发明内容
因此，本发明基于这样的目的，提供一种改进的方法和改进的设备，其提供用于分离玻璃边界以便形成高机械质量的玻璃边缘，并且使得防止了在从带形熔融玻璃分离之后形成新的二次边界或者与原始边界相比至少减小了这样的二次边界的厚度。而且，在分离之后应该尽可能地避免可以导致玻璃的不均匀或翘曲的玻璃中的应力。因此，根据该方法生产的薄玻璃带应是高质量的并且应便于随后的处理。
该目的通过独立权利要求的主题来实现。有利的实施方式和变型在从属权利要求中详细说明。
因此，本发明提供一种用于生产薄玻璃带的方法，其中薄玻璃带从熔融玻璃或者从厚度不超过300μm(微米)，优选不超过200μm(微米)的预成型件拉伸，由此边界形成在薄玻璃带的两个边缘处，该边界具有大于薄玻璃带的中心的厚度，其中薄玻璃带在已被拉伸后冷却，并且边界借助于分离装置从薄玻璃带被分离，并且分离在沿着薄玻璃带的移动方向的位置处并在薄玻璃带冷却期间玻璃具有在从107dPa·s到1011dPa·s的范围内的粘度的某时发生，以及其中薄玻璃带的通过分离边界新近产生的边缘被磨圆。
在拉伸、边界的分离和边缘的磨圆之后，玻璃带退火，由此最小化玻璃带中的应力，否则该应力可以由有用玻璃和较厚边界的不同冷却速率引起。
在该方法的优选实施方式中，在在薄玻璃带冷却期间边界的分离在从108dPa·s到1011dPa·s的范围内，更优选地在从109dPa·s到1010dPa·s的范围内的玻璃的粘度下发生。
有利地，用于生产薄玻璃带的方法利用以下设备来执行，该设备包括用于引导熔融玻璃的装置，优选地拉伸模(Ziehdüse，拉模、拉模孔)，和设置用于从薄玻璃带分离边界的装置，该装置布置在距引导熔融玻璃的装置的最近熔化接触表面在从80mm(毫米)到400mm，优选地从150mm到400mm，更优选地从150mm到300mm的范围内的距离处。如果玻璃带从预成型件拉伸，如上所述的相同的距离可以应用于热成形部分。在从预成型件拉伸的情况下，热成形部分由用于加热预成型件的加热装置限定。因此，根据本发明的一个实施方式，用于从薄玻璃带分离边界的装置布置成使得边界在距用于加热预成型件的加热装置范围从80mm到400mm，优选地从150mm到400mm，更优选地从150mm到300mm的距离处被分离。
优选范围对应于从大约750℃到900℃的玻璃温度，或者对应于上述玻璃粘度(从1011dPa·s到107dPa·s)。
因此，根据本发明的设备优选地包括用于以如下方式设定参数拉伸速率、质量流率和/或分离位置中的至少一个的设定装置，使得在薄玻璃带冷却期间边界的分离在从107dPa·s到1011dPa·s的范围内，优选地在从108dPa·s到1011dPa·s的范围内，更优选地在从109dPa·s到1010dPa·s的范围内的玻璃粘度下发生。
为了获得有用的玻璃带的特别均匀的温度曲线并且由此防止在玻璃中出现永久机械应力，边界的分离优选地以在从30mm到150mm的范围内，优选地在从40mm到100mm的范围内的宽度来实现。
有利地，从薄玻璃带分离或切割边界利用至少一个激光器来实现，其中激光熔化并且熔穿在拉伸之后仍然有粘性或粘弹性的玻璃。为此，单独的激光器可以提供用于每个边界，或者来自激光器的激光束分成两个光束。
这里，薄玻璃不与例如DE69304194T2、EP0872303B1和US6407360中描述的激光划线工艺一样破裂，而是通过借助于激光束在非常窄的区域内沿着分离线引入能量几乎熔穿，使得由于完整分离，形成火抛光的光滑切割边缘，其是完全无微裂纹的。熔穿由于在激光束的冲击点处的局部加热而完成，由此进一步降低了玻璃相对于周围玻璃的粘度，由于先前从熔体或预成型件的热成形工艺所述周围玻璃仍有粘性。由于表面张力，玻璃在被加热区域收缩，由此变得在被加热点分离。
为了实施，薄玻璃可以沿着静止激光器前进，或者激光器沿着静止薄玻璃移动，或者两者相对于彼此移动。而且，激光器可以沿着预定分离线连续前进，或者激光器可以沿着分离线往复一次或多次。
尤其在要求保护的粘度范围内用于通过熔化分离玻璃的合适的激光器是CO2激光器，尤其是具有在从9.2μm(微米)到11.4μm，优选地0.6μm的范围内的波长的CO2激光器，或者倍频CO2激光器。这可以是AC激光器，尤其脉冲CO2激光器，或DC CO2激光器(连续波(CW)激光器)。
为了执行本发明的方法，当使用CO2激光器时，小于500W(瓦)，优选地小于300W，更优选地小于200W的平均激光功率PAV，尤其对于切割速度将是合适的且足够的。对于切割边缘的质量，小于100W的平均激光功率是优选的，其对于生产高质量的切割边缘是有益的，尽管切割速率在该情况下是低的。
因此，如果AC CO2激光器被采用，即CO2激光器由射频场激发，在从10kHz到200kHz的范围内的RF激发频率是优选的。根据一个示例性实施方式，具有20kHz的频率的RF场被用于激发，或者具有100kHz的频率的板条激光器。
特别是脉冲CO2激光器尤其适于本发明。在这样的激光器中，功率通过连续激发脉冲控制。通过调节脉冲率并且尤其脉冲持续时间，可以容易地设定CO2激光器的平均功率。对于这样的脉冲CO2激光器的平均激光脉冲率或脉冲重复率f，从5kHz到50kHz(千赫)的值是优选的，尤其从10kHz到30kHz的值。
此外，当使用脉冲CO2激光器时，从0.1μs(微秒)到500μs的激光脉冲持续时间tp是优选的，尤其是从1μs到100μs的激光脉冲持续时间tp。
根据本发明，用于沿着分离线分离薄玻璃的能量的引入可以利用任何合适的激光器来执行，该激光器的光被充分吸收在玻璃中以使仍有粘性的玻璃加热到高于在激光的冲击点处占主导的温度。
在达到玻璃的转变温度之前，即在显著高于转变温度的温度下，很好地实现了根据本发明的借助于激光器的通过熔化的分离。由于在分离边界时玻璃仍有粘弹性的事实，在分离期间没有或几乎没有形成机械应力。
转变点被定义为在冷却期间玻璃从粘弹性范围通过到固体状态所处的温度。在该点温度-粘度特性取决于退火曲线、温度变化期间的加热或冷却速率，以及熔融玻璃的化学组成。通常，转变点在1013泊＝1013dPa·s下接近退火点。
而且本发明基于以下发现，在要求保护的从107dPa·s到1011dPa·s，优选地从108dPa·s到1011dPa·s，更优选地109dPa·s到1010dPa·s的粘度范围内，熔融玻璃的带在边界的分离位置处具有足够的机械稳定性。由于优选地在退火炉中熔融玻璃带的粘性特性，任何应力都被快速消除。
在该范围内，薄玻璃带的形状已经足够稳定，使得不必预期由于拉伸力造成的二次边界或者使得防止了二次边界的形成或其至少以仅仅作为最小边界的显著减小的厚度出现，并且使得切割边缘自动磨圆或变成圆形。
由于优选地短期暴露于激光，有用玻璃的小部分在切割期间被加热。
甚至在非常大的激光焦距(DL≈1mm)的情况下，升温效应将仅以大约200μm传播到有用玻璃的区域中。
因此，由于毛细力，二次边界可以出现，在薄玻璃带的边缘处具有(最小边界的)最大厚度DB，对于该最大厚度应用：
Figure GDA0002715681160000051
其中Duse表示在薄玻璃带的中心的带的厚度。
根据本发明的薄玻璃带具有被磨圆且带有火抛光表面的边缘。火抛光的意味着在热成形工艺中玻璃固化期间，玻璃表面仅通过与空气的界面而形成并且此后既不机械地也不化学地改变。这意味着，以这样的方式生产的薄玻璃在热成形工艺期间不接触到其他固体或液体材料。
在边界的分离之后，在周边或边缘并且在中心具有大约相同的玻璃厚度的有用玻璃的带展示了特别均匀的温度曲线，使得两个区域的退火一致且对称地发生，并且玻璃的平坦度得到改善并且翘曲的形成被最小化。此外，在到边界的界面区域中的应力减小，并且因此玻璃的不受控破裂的可能性减小，并且因此可以更好的重复性和更好的产量来制造薄玻璃带。
替代地，可以通过借助于轮或辊子挤压来从薄玻璃带分离边界，而没有破坏在拉伸工艺后仍有粘弹性的玻璃。
因此，边界不通过被折断来分离，而是它们可以利用一对相对的辊子，例如相互啮合的辊子来分离。根据一个实施方式，辊子中的一个或两个包括旋转叶片。
通过一对辊子的协作，边界的分离位置被变窄或压缩到这样的程度，使得边界被挤压并且玻璃被没有破裂地分离。
由于根据发明的方法生产的薄玻璃带的边界的显著减小的厚度或边缘的厚度，尤其在卷绕的薄玻璃带中，有用的玻璃产品中的应力显著减小，使得产品的寿命增加。
根据本发明的方法特别适于具有不多于2重量％，优选地不多于1重量％，更优选地不多于0.05重量％，最优选地不多于0.03重量％的碱金属氧化物含量的薄玻璃。
此外本方法特别适于包括以下基于氧化物以重量％计的组分的薄玻璃：
Figure GDA0002715681160000061
而且本发明特别适于包括以下基于氧化物以重量％计的组分的薄玻璃：
Figure GDA0002715681160000062
Figure GDA0002715681160000071
根据另一实施方式，锂铝硅酸盐玻璃用于薄玻璃，包括以下组分(以重量％计)：
组分 (重量％)
SiO<sub>2</sub> 55-69
Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 18-25
Li<sub>2</sub>O 3-5
Na<sub>2</sub>O+K<sub>2</sub>O 0-30
MgO+CaO+SrO+BaO 0-5
ZnO 0-4
TiO<sub>2</sub> 0-5
ZrO<sub>2</sub> 0-5
TiO<sub>2</sub>+ZrO<sub>2</sub>+SnO<sub>2</sub> 2-6
P<sub>2</sub>O<sub>5</sub> 0-8
F 0-1
B<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 0-2
可选地，可以添加着色氧化物，诸如Nd2O3、Fe2O3、CoO、NiO、V2O5、MnO2、TiO2、CuO、CeO2、Cr2O3，从0到2重量％的As2O3、Sb2O3、SnO2、SO3、Cl、F，和/或CeO2可以作为澄清剂添加，并且从0到5重量％的稀土氧化物可以进一步添加以给予玻璃磁性、光激性或光学功能。整体组分的总量是100重量％。
优选地，该锂铝硅酸盐玻璃具有以下组分(以重量％计)：
Figure GDA0002715681160000072
Figure GDA0002715681160000081
如上所述，着色氧化物可以可选地添加，诸如Nd2O3、Fe2O3、CoO、NiO、V2O5、MnO2、TiO2、CuO、CeO2、Cr2O3。从0到2重量％的As2O3、Sb2O3、SnO2、SO3、Cl、F，和/或CeO2可以作为澄清剂添加，并且从0到5重量％的稀土氧化物可以进一步添加以给予玻璃磁性、光激性或光学功能。整体组分的总量是100重量％。
最优选地，上述锂铝硅酸盐玻璃具有以下组分(以重量％计)：
组分 (重量％)
SiO<sub>2</sub> 57-63
Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 18-22
Li<sub>2</sub>O 3.5-5
Na<sub>2</sub>O+K<sub>2</sub>O 5-20
MgO+CaO+SrO+BaO 0-5
ZnO 0-3
TiO<sub>2</sub> 0-3
ZrO<sub>2</sub> 0-5
TiO<sub>2</sub>+ZrO<sub>2</sub>+SnO<sub>2</sub> 2-5
P<sub>2</sub>O<sub>5</sub> 0-5
F 0-1
B<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 0-2
可选地，可以添加着色氧化物，诸如Nd2O3、Fe2O3、CoO、NiO、V2O5、MnO2、TiO2、CuO、CeO2、Cr2O3，从0到2重量％的As2O3、Sb2O3、SnO2、SO3、Cl、F，和/或CeO2可以作为澄清剂添加。从0到5重量％的稀土氧化物可以进一步添加以给予玻璃磁性、光激性或光学功能。整体组分的总量是100重量％。
根据本发明的又一个实施方式，钠钙玻璃拉伸成超薄柔性玻璃(ultrathinflexible glass)，其中钠钙玻璃具有以下组分(以重量％计)：
组分 (重量％)
SiO<sub>2</sub> 40-81
Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 0-6
B<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 0-5
Li<sub>2</sub>O+Na<sub>2</sub>O+K<sub>2</sub>O 5-30
MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO 5-30
TiO<sub>2</sub>+ZrO<sub>2</sub> 0-7
P<sub>2</sub>O<sub>5</sub> 0-2
可选地，可以添加着色氧化物，诸如Nd2O3、Fe2O3、CoO、NiO、V2O5、MnO2、TiO2、CuO、CeO2、Cr2O3，从0到2重量％的As2O3、Sb2O3、SnO2、SO3、Cl、F，和/或CeO2可以作为澄清剂添加，并且从0到5重量％的稀土氧化物可以进一步添加以给予玻璃磁性、光激性或光学功能，并且整体组分的总量是100重量％。
优选地，本发明的钠钙玻璃具有以下组分(以重量％计)：
组分 (重量％)
SiO<sub>2</sub> 50-81
Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 0-5
B<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 0-5
Li<sub>2</sub>O+Na<sub>2</sub>O+K<sub>2</sub>O 5-28
MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO 5-25
TiO<sub>2</sub>+ZrO<sub>2</sub> 0-6
P<sub>2</sub>O<sub>5</sub> 0-2
可选地，可以添加着色氧化物，诸如Nd2O3、Fe2O3、CoO、NiO、V2O5、MnO2、TiO2、CuO、CeO2、Cr2O3，从0到2重量％的As2O3、Sb2O3、SnO2、SO3、Cl、F，和/或CeO2可以作为澄清剂添加，并且从0到5重量％的稀土氧化物可以进一步添加以给予玻璃磁性、光激性或光学功能，并且整体组分的总量是100重量％。
最优选地，本发明的钠钙玻璃具有以下组分(以重量％计)：
组分 (重量％)
SiO<sub>2</sub> 55-76
Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 0-5
B<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 0-5
Li<sub>2</sub>O+Na<sub>2</sub>O+K<sub>2</sub>O 5-25
MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO 5-20
TiO<sub>2</sub>+ZrO<sub>2</sub> 0-5
P<sub>2</sub>O<sub>5</sub> 0-2
可选地，可以添加着色氧化物，诸如Nd2O3、Fe2O3、CoO、NiO、V2O5、MnO2、TiO2、CuO、CeO2、Cr2O3，从0到2重量％的As2O3、Sb2O3、SnO2、SO3、Cl、F，和/或CeO2可以作为澄清剂添加，并且从0到5重量％的稀土氧化物可以进一步添加以给予玻璃磁性、光激性或光学功能。整体组分的总量是100重量％。
根据一个实施方式，薄玻璃是下列组分的硼硅酸盐玻璃(以重量％计)：
组分 (重量％)
SiO<sub>2</sub> 60-85
Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 0-10
B<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 5-20
Li<sub>2</sub>O+Na<sub>2</sub>O+K<sub>2</sub>O 2-16
MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO 0-15
TiO<sub>2</sub>+ZrO<sub>2</sub> 0-5
P<sub>2</sub>O<sub>5</sub> 0-2
可选地，可以添加着色氧化物，诸如Nd2O3、Fe2O3、CoO、NiO、V2O5、MnO2、TiO2、CuO、CeO2、Cr2O3，从0到2重量％的As2O3、Sb2O3、SnO2、SO3、Cl、F，和/或CeO2可以作为澄清剂添加，并且从0到5重量％的稀土氧化物可以进一步添加以给予玻璃磁性、光激性或光学功能。整体组分的总量是100重量％。
更优选地，上述的本发明的硼硅酸盐玻璃具有以下组分(以重量％计算)：
组分 (重量％)
SiO<sub>2</sub> 63-84
Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 0-8
B<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 5-18
Li<sub>2</sub>O+Na<sub>2</sub>O+K<sub>2</sub>O 3-14
MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO 0-12
TiO<sub>2</sub>+ZrO<sub>2</sub> 0-4
P<sub>2</sub>O<sub>5</sub> 0-2
可选地，可以添加着色氧化物，诸如Nd2O3、Fe2O3、CoO、NiO、V2O5、MnO2、TiO2、CuO、CeO2、Cr2O3，从0到2重量％的As2O3、Sb2O3、SnO2、SO3、Cl、F，和/或CeO2可以作为澄清剂添加，并且从0到5重量％的稀土氧化物可以进一步添加以给予玻璃磁性、光激性或光学功能。整体组分的总量是100重量％。
最优选地，该硼硅酸盐玻璃具有以下组分(以重量％计)：
Figure GDA0002715681160000111
Figure GDA0002715681160000121
可选地，可以添加着色氧化物，诸如Nd2O3、Fe2O3、CoO、NiO、V2O5、MnO2、TiO2、CuO、CeO2、Cr2O3，从0到2重量％的As2O3、Sb2O3、SnO2、SO3、Cl、F，和/或CeO2可以作为澄清剂添加，并且从0到5重量％的稀土氧化物可以进一步添加以给予玻璃磁性、光激性或光学功能。整体组分的总量是100重量％。
根据本发明的又一实施方式，以下组分(以重量％计)的碱金属铝硅酸盐玻璃用于薄玻璃：
组分 (重量％)
SiO<sub>2</sub> 40-75
Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 10-30
B<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 0-20
Li<sub>2</sub>O+Na<sub>2</sub>O+K<sub>2</sub>O 4-30
MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO 0-15
TiO<sub>2</sub>+ZrO<sub>2</sub> 0-15
P<sub>2</sub>O<sub>5</sub> 0-10
可选地，可以添加着色氧化物，诸如Nd2O3、Fe2O3、CoO、NiO、V2O5、MnO2、TiO2、CuO、CeO2、Cr2O3，从0到2重量％的As2O3、Sb2O3、SnO2、SO3、Cl、F，和/或CeO2可以作为澄清剂添加，并且从0到5重量％的稀土氧化物可以进一步添加以给予玻璃磁性、光激性或光学功能。整体组分的总量是100重量％。
更优选地，根据本发明的该实施方式的碱金属铝硅酸盐玻璃具有以下组分(以重量％计)：
Figure GDA0002715681160000122
Figure GDA0002715681160000131
可选地，可以添加着色氧化物，诸如Nd2O3、Fe2O3、CoO、NiO、V2O5、MnO2、TiO2、CuO、CeO2、Cr2O3，从0到2重量％的As2O3、Sb2O3、SnO2、SO3、Cl、F，和/或CeO2可以作为澄清剂添加，并且从0到5重量％的稀土氧化物可以进一步添加以给予玻璃磁性、光激性或光学功能。整体组分的总量是100重量％。
最优选地，该碱金属铝硅酸盐玻璃具有以下组分(以重量％计)：
组分 (重量％)
SiO<sub>2</sub> 55-68
Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 10-27
B<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 0-15
Li<sub>2</sub>O+Na<sub>2</sub>O+K<sub>2</sub>O 4-27
MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO 0-12
TiO<sub>2</sub>+ZrO<sub>2</sub> 0-10
P<sub>2</sub>O<sub>5</sub> 0-8
可选地，可以添加着色氧化物，诸如Nd2O3、Fe2O3、CoO、NiO、V2O5、MnO2、TiO2、CuO、CeO2、Cr2O3，从0到2重量％的As2O3、Sb2O3、SnO2、SO3、Cl、F，和/或CeO2可以作为澄清剂添加，并且从0到5重量％的稀土氧化物可以进一步添加以给予玻璃磁性、光激性或光学功能。整体组分的总量是100重量％。
在一个实施方式中，薄玻璃由具有低碱含量的铝硅酸盐玻璃生产，具有以下组分(以重量％计)：
Figure GDA0002715681160000132
Figure GDA0002715681160000141
可选地，可以添加着色氧化物，诸如Nd2O3、Fe2O3、CoO、NiO、V2O5、MnO2、TiO2、CuO、CeO2、Cr2O3，从0到2重量％的As2O3、Sb2O3、SnO2、SO3、Cl、F，和/或CeO2可以作为澄清剂添加，并且从0到5重量％的稀土氧化物可以进一步添加以给予玻璃磁性、光激性或光学功能。整体组分的总量是100重量％。
更优选地，该低碱含量的铝硅酸盐玻璃具有以下组分(以重量％计)：
组分 (重量％)
SiO<sub>2</sub> 52-73
Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 7-23
B<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 0-18
Li<sub>2</sub>O+Na<sub>2</sub>O+K<sub>2</sub>O 0-4
MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO 5-23
TiO<sub>2</sub>+ZrO<sub>2</sub> 0-10
P<sub>2</sub>O<sub>5</sub> 0-5
可选地，可以添加着色氧化物，诸如Nd2O3、Fe2O3、CoO、NiO、V2O5、MnO2、TiO2、CuO、CeO2、Cr2O3，从0到2重量％的As2O3、Sb2O3、SnO2、SO3、Cl、F，和/或CeO2可以作为澄清剂添加，并且从0到5重量％的稀土氧化物可以进一步添加以给予玻璃磁性、光激性或光学功能。整体组分的总量是100重量％。
最优选地，该玻璃具有以下组分(以重量％计)：
Figure GDA0002715681160000142
Figure GDA0002715681160000151
可选地，可以添加着色氧化物，诸如Nd2O3、Fe2O3、CoO、NiO、V2O5、MnO2、TiO2、CuO、CeO2、Cr2O3，从0到2重量％的As2O3、Sb2O3、SnO2、SO3、Cl、F，和/或CeO2可以作为澄清剂添加，并且从0到5重量％的稀土氧化物可以进一步添加以给予玻璃磁性、光激性或光学功能。整体组分的总量是100重量％。
根据本发明的一个实施方式，薄玻璃带或玻璃薄膜具有小于300μm，优选地小于250μm，更优选地小于100μm，最优选地小于50μm的厚度。然而，根据本发明的又另一个变型，厚度是至少5μm，优选地至少10μm，更优选地至少15μm。优选的薄玻璃带的玻璃厚度是15μm、25μm、30μm、35μm、50μm、55μm、70μm、80μm、100μm、130μm、145μm、160μm、190μm、210μm和280μm。
在本发明的方法的优选实施方式中，这样的薄玻璃带在拉伸工艺或融化拉伸工艺中由熔化的，优选低碱的玻璃生产。例如，WO02/051757A2描述了所谓的下拉工艺，WO03/051783A1描述了下拉熔融工艺，WO2012/158232A2描述了所谓的新熔融拉伸工艺，其中引导熔融玻璃的装置包括成形楔和成形叶片，如具体地通过WO2012/158232A2的图2所描述的。
通常，在玻璃拉伸工艺中，无气泡且很均匀的玻璃流入称为拉伸槽的玻璃储存器。拉伸槽通常由诸如铂或铂合金的贵金属制成。在拉伸槽下方，布置尤其具有槽孔的喷嘴装置。该孔的尺寸和形状限定被拉伸的薄玻璃带的流动和横跨其宽度的厚度分布。薄玻璃带通常利用拉伸辊子，以取决于玻璃厚度的从大约2到100米/分(33mm/s到1833mm/s)，优选地从4米/分到50米/分(66mm/s到833mm/s)的速率来向下拉伸，然后通过退火炉，接着是包括拉伸辊子的拉伸装置。除了别的以外，拉伸辊子的速度决定玻璃带的厚度。根据一个示例性实施方式，玻璃带以7.2米/分的速率拉伸。
附图说明
现在参照附图更详细地说明本发明，其中：
图1示出了作为拉伸模孔口(düse，孔口)下方的高度和玻璃带的宽度的函数的玻璃带的等温线的示图；
图2示出作为距拉伸模孔口的距离的函数的对于不同的马弗炉温度曲线的两种情况(情况1和情况2)的玻璃带和环境的垂直温度曲线的的示图；
图3示出针对情况1的作为玻璃带的宽度的函数的在拉伸模孔口下方的不同高度处的温度曲线的示图，其中玻璃带的厚度为100μm；
图4示出针对情况1的作为玻璃带的宽度的函数的在拉伸模孔口下方的不同高度处的厚度曲线的示图，其中玻璃带的厚度为100μm；
图5示出针对情况1的作为玻璃带的宽度的函数的在拉伸模孔口下方的不同高度处的速率曲线的示图，其中玻璃带的厚度为100μm；
图6示出针对情况2的作为玻璃带的宽度的函数的在拉伸模孔口下方的不同高度处的温度曲线的示图，其中玻璃带的厚度为100μm；
图7示出针对情况2的作为玻璃带的宽度的函数的在拉伸模孔口下方的不同高度处的厚度曲线的示图，其中玻璃带的厚度为100μm；
图8示出针对情况2的作为玻璃带的宽度的函数的在拉伸模孔口下方的不同高度处的速率曲线的示图，其中玻璃带的厚度为100μm；
图9示出针对情况1的作为玻璃带的宽度的函数的在拉伸模孔口下方的不同高度处的温度曲线的示图，其中玻璃带的厚度为50μm；
图10示出针对情况1的作为玻璃带的宽度的函数的在拉伸模孔口下方的不同高度处的厚度曲线的示图，其中玻璃带的厚度为50μm；
图11示出针对情况1的作为玻璃带的宽度的函数的在拉伸模孔口下方的不同高度处的速率曲线的示图，其中玻璃带的厚度为50μm；
图12示出针对情况2的作为玻璃带的宽度的函数的在拉伸模孔口下方的不同高度处的温度曲线的示图，其中玻璃带的厚度为50μm；
图13示出针对情况2的作为玻璃带的宽度的函数的在拉伸模孔口下方的不同高度处的厚度曲线的示图，其中玻璃带的厚度为50μm；
图14示出针对情况2的作为玻璃带的宽度的函数的在拉伸模孔口下方的不同高度处的速率曲线的示图，其中玻璃带的厚度为50μm；
图15是根据本发明的设备的示意图，其中激光器作为分离装置；
图16示出作为距切割线的距离的函数的温度曲线的示图；
图17是根据本发明的设备的示意图，其中轮作为分离装置；以及
图18示出用于通过从预成型件拉伸生产薄玻璃带的根据本发明的设备。
具体实施方式
作为示例，采用无碱玻璃，其由美因茨的肖特公司以
Figure GDA0002715681160000174
的名称在市场上出售，其具有以下组分，按重量％计：
Figure GDA0002715681160000171
玻璃
Figure GDA0002715681160000172
具有2430kg/m3的密度ρ和0.3N/m的表面张力γ，2W/mK的热导率，以及1360J/kgK的比热容。
玻璃
Figure GDA0002715681160000173
的转变温度Tg是713℃。
为了制造具有100μm或50μm的目标厚度的薄玻璃带，玻璃在炉中加热并且穿过具有例如800mm的横向宽度的拉伸模孔口被拉伸。拉伸模孔口的合适的开口宽度在8mm和18mm之间。拉伸模孔口的温度优选地在1100℃以上。以这样的方式，薄玻璃带可以大于1.5kg/min的流率，以6m/min及以上的拉伸速率来拉伸。
图1示出了作为拉伸模孔口下方的高度和玻璃带的宽度的函数的薄玻璃带1的在1000℃、900℃和800℃的等温线的示图。
当从拉伸模孔口被拉出时玻璃带冷却，并且在被拉伸的薄玻璃带1的周边或边缘，增加的加厚部，称为边界形成在变窄的玻璃带上，这是由于工艺并且由于高粘性的熔融玻璃的材料特性造成的。因此，在玻璃带内出现温度不均匀性，这可以导致玻璃的应力和不平坦或玻璃的翘曲。
在边界处，玻璃能被拉出拉伸模孔口并且能被引导。
图2示出了作为距拉伸模孔口的距离的函数的对于不同的马弗炉温度曲线的两种情况的玻璃带和环境的垂直温度曲线的示图。
考虑了两种情况(情况1和情况2)，其中它们的垂直马弗炉温度曲线：
情况1(具有4000K/m的温度梯度)：
T(y)＝max(700℃；1055℃)+4000*y；以及
情况2(具有2000K/m的温度梯度)：
T(y)＝max(700℃；1055℃)+2000*y。
这里，y表示距拉伸模的距离，以米计。具有50μm的厚度的薄玻璃带和具有100μm的厚度的薄玻璃带的所得到的玻璃温度几乎相同。
图3至图8分别示出了100μm的玻璃带厚度的示图，其中图3至图5被提供用于情况1，并且图6至图8被提供用于情况2。
图3和图6分别示出了针对各自在每种情况下具有100μm的玻璃带厚度的情况1和情况2，作为玻璃带的宽度的函数的在拉伸模孔口下方50mm、100mm、200mm、300mm和400mm的不同高度处的温度曲线的示图。
如从这里可以看出的，直到在拉伸模孔口下方大约400mm，温度仍在玻璃
Figure GDA0002715681160000181
的713℃的转变温度之上。因此，具有小于和直到拉伸模孔口下方400mm的距离的范围对于分离边界是优选的。
图4和图7分别示出了针对各自在每种情况下具有100μm的玻璃带厚度的情况1和情况2，作为玻璃带的宽度的函数的在拉伸模孔口下方20mm、40mm、60mm和80mm的不同高度处的厚度曲线的示图。
如从分别图4和图7可以看出，如虚线所示，玻璃带的最终厚度曲线(对于100μm)已经几乎在拉伸模孔口下方大约80mm处获得。因此，具有在拉伸模孔口下方大于80mm的距离的范围对于分离边界是优选的。
图5和图8分别示出了针对各自在每种情况下具有100μm的玻璃带厚度的情况1和情况2，作为玻璃带的宽度的函数的在拉伸模孔口下方50mm、100mm和150mm的不同高度处的速率曲线的示图。
如从图5和图8分别可以看出的，在大约150mm处，薄玻璃带以7.2m/min的拉伸速率几乎像固体一样前进，以虚线表示。因此，如果边界在该范围内被分离，则薄玻璃带和尤其有用玻璃带的中心区域将不会再次经历由拉伸力引起的收缩。
因此分别从图3至图5以及图6至图8的示图变得清楚的是，从薄玻璃带分离边界的工艺应该在距拉伸模孔口在80mm至400mm，优选地从150mm至400mm的范围内，更优选地在从150mm到300mm的范围内的距离处来执行。
图9至图14示出如图3至图8中的相应示图，但是具有50μm的玻璃带厚度，其中图9至图11被给出用于情况1，并且图12至图14被给出用于情况2。
因此，以下应用：
图9至图12分别示出了针对各自在每种情况下具有50μm的玻璃带厚度的情况1和情况2，作为玻璃带的宽度的函数的在拉伸模孔口下方50mm、100mm、150mm、200mm、300mm和400mm的不同高度处的温度曲线的示图。
如从其可以看出的，直到拉伸模孔口下方大约400mm，温度仍在玻璃
Figure GDA0002715681160000191
的713℃的转变温度以上。因此，在没有限于特定示例性实施方式的情况下，具有在拉伸模孔口下方小于和直到400mm的距离的范围对于分离边界是优选的。
图10和图13分别示出了针对各自在每种情况下具有50μm的玻璃带厚度的情况1和情况2，作为玻璃带的宽度的函数的在拉伸模孔口下方20mm、40mm、60mm和80mm的不同高度处的厚度曲线的示图。
如分别从图10和图13可以看出的，如虚线所示，在拉伸模孔口下方大约80mm处已经几乎获得了玻璃带的最终厚度曲线(对于50μm)。
因此，在没有限于特定示例性实施方式的情况下，具有在拉伸模孔口下方大于80mm的距离的范围对于分离边界是优选的。
图11和图14分别示出了针对各自在每种情况下具有50μm的玻璃带厚度的情况1和情况2，作为玻璃带的宽度的函数的在拉伸模孔口下方50mm、100mm和150mm的不同高度处的速率曲线的示图。
如分别从图11和图14可以看出的，在大约150mm处，薄玻璃带以7.2m/min的拉伸速率几乎像固体一样前进，如虚线所示。因此，如果边界在该范围内被分离，则薄玻璃带并且尤其有用玻璃带的中心区域将不再经历由拉伸力引起的收缩。
因此，从图3至图14的示图变得清楚的是，从薄玻璃带分离边界的工艺应在距拉伸模孔口从80mm到400mm，优选地从150mm到400mm的范围内，优选地从150mm到300mm的范围内的距离处执行。
因此，优选地采用设备2，其包括用于引导熔融玻璃3的装置，优选地拉伸模4，以及用于从薄玻璃带1分离边界7、8的装置，该分离装置布置在距引导熔融玻璃3的装置，尤其拉伸模4的最近熔化接触表面在从80mm(毫米)到400mm，优选地从150mm到400mm，更优选地从150mm到300mm的范围内的距离处。下面将参照图15和图17描述这样的设备2的示例。
另外，从示图中可以看出的是，在薄玻璃带1的周边区域中的加厚部，即边界7、8具有整个薄玻璃带1的在从30mm(毫米)到150mm的范围内，尤其在从50mm到100mm的范围内的宽度。因此，优选的是精确地分离展示温度不均匀性的该周边宽度区域，以便避免张力和玻璃的不平坦或翘曲。关于薄玻璃带1的宽度，根据本发明的一个实施方式，在没有限于所示的示例性实施方式的情况下，边界7、8被分离，该边界7、8在其已被分离之后具有薄玻璃带1的宽度的至少1/10、优选地至少1/8的增加宽度。通常，边界7、8的宽度较少取决于被拉伸的薄玻璃带1的绝对宽度。通常，在没有限于示例性实施方式的情况下，在薄玻璃带1冷却期间可以获得温度曲线的良好均匀性，并且因此永久的机械应力可以通过分离大于30毫米的条而得到有效抑制。因此，根据本发明的一个实施方式，建议边界7、8被分离，每个边界具有至少30毫米，优选地至少40毫米的宽度。
根据一个示例性实施方式，每个均具有50毫米的宽度的边界7、8从具有600毫米的宽度的薄玻璃带1分离。
如尤其从图1、3、6、9和12可以看出的，薄玻璃带1在其中心，并且因此在边界7、8分离之后有用玻璃带也具有特别均匀的温度曲线。例如，如果图6所示的示例中，边界在拉伸模孔口下方300或400毫米的距离处分离，并且使得获得0.4米的宽度的玻璃带，从边缘到中心的温度差在两种情况下将小于20℃。在距拉伸模孔口的分离位置的较小距离的情况下，温度差甚至将更小。通常，在没有限于示例性实施方式的情况下，因此根据本发明的一个变型提供当边界已被分离时，薄玻璃带1展示垂直于拉伸方向测定到的，小于20℃的带的边缘和中心之间的温度差。
在分离位置10或切口的上游，边界7、8优选地用来垂直于移动方向横跨薄玻璃带1。因为与薄玻璃带1的中心或有用玻璃相比，边界7、8的较大厚度，因此边界7、8更刚性。
为了提供一种改进的方法，该方法允许分离边界7、8以便形成高机械质量的边缘11、12同时防止在从带形熔融玻璃3分离之后形成新的二次边界或者与原始边界7、8相比至少减小二次边界的厚度，并且以便避免在分离工艺后玻璃中的应力，该应力否则将引起玻璃的不平坦或翘曲，本发明提供了下文描述的以下方法，其中如图15和图17所示的设备2对于执行该方法是优选的。
为了制造特别高质量的薄玻璃带1，上述玻璃例如被使用。
为了执行用于生产薄玻璃带1的方法，根据图15的优选设备2包括用于引导熔融玻璃3的装置，优选地拉伸模4，其设置在加热装置5和加热马弗炉6内部。薄玻璃带1从熔融玻璃3拉伸，由此边界7、8形成在薄玻璃带1的两个边缘处，该边界具有比薄玻璃带1的中心更大的厚度。在从熔融玻璃3已被拉伸之后，薄玻璃带1冷却，并且借助于分离装置，尤其激光器9a，在意味着沿着薄玻璃带1的移动方向的位置的分离位置10处，并且在薄玻璃带1的冷却期间玻璃的粘度在从107dPa·s到1011dPa·s的范围内的时刻从薄玻璃带1分离边界7、8，使得通过分离边界7、8新近形成的薄玻璃带的边缘11、12磨圆并且尤其具有火抛光表面。
根据图15的实施方式，薄玻璃带1通过仅接合已被分离的边界7、8的辊子13、14被收回。因此，张力仅在分离位置10上游的区域中被施加到薄玻璃带1，即，玻璃仍在玻璃转变温度Tg之上并且因此是柔软的。该实施方式是优选的，因为辊子13、14不会作用于实际的薄玻璃带1。替代地或累积地，如虚线所示的辊子15、16可以被使用，通过辊子15、16薄玻璃带1在带的中心区域被收回。
设备2优选地包括设定装置，未在图中示出，用于设定参数拉伸速率、质量流率和/或分离位置中的至少一个，使得在薄玻璃带1冷却的同时分离边界7、8在从107dPa·s到1011dPa·s的范围内，优选地108dPa·s到1011dPa·s的范围，更优选地从109dPa·s到1010dPa·s的范围内的玻璃的粘度下发生。
根据本发明，边界7、8的分离优选地仍在热成形部分中执行，其中用于从薄玻璃带1分离边界7、8的分离装置优选地布置在距拉伸模4在从80mm到400mm，更优选地从150mm到400mm的范围内，最优选地在从150mm到300mm的范围内的距离处。这对应于大约750℃到900℃的玻璃温度和在所要求保护的范围内的相应关联的玻璃粘度。在拉伸模孔口4下方大约150mm，薄玻璃带几乎像固体一样移动，使得当边界7、8被分离时，有用的区域将不再通过拉伸力被收缩。
为了获得作为有用玻璃带的薄玻璃带1的特别均匀的温度曲线并且由此避免应力的形成和与此相关联的翘曲的形成，边界7、8优选地被分离成具有范围从30mm到优选地至多150mm，特别优选地从10到优选地至多100mm的宽度。
在图15所示的设备2中，在方法的特别有利的实施方式中，从薄玻璃带1分离边界7、8在均匀温度的区域中借助于激光器9a来执行，其中激光器9a或由激光器9a产生的激光束90熔化玻璃。
通过激光器9a的切割边缘的加热可以(理论上)导致二次边界的毛细管作用驱动形成。
这可以近似如下：
假设玻璃
Figure GDA0002715681160000222
在激光器的焦点中被加热到温度T0:
暴露于激光器的时间t是
(1)
Figure GDA0002715681160000221
其中，DL是激光器焦点的直径以及
vdraw是玻璃带的拉伸速率。
当该方法在与薄玻璃的成形直接结合的在线工艺中被采用时，拉伸速率取决于在其形成期间玻璃带的速度以及玻璃厚度。与玻璃体积相关，较薄的玻璃将比较厚的玻璃拉伸得更快。在本示例中，100μm厚度的薄玻璃的拉伸速率vdraw是7.2m/min(120mm/s)，并且对于具有50μm厚度的薄玻璃是15m/min(250mm/s)。
在其中激光器焦点具有1mm(0.001m)的直径DL并且拉伸速率vdraw是7.2m/min(120mm/s)的示例中，所得到的暴露于激光器的时间是
(2)
Figure GDA0002715681160000231
在该时刻期间，温度的增加大约根据以下公式在玻璃带1内扩散：
(3)
Figure GDA0002715681160000232
其中
t是暴露于激光器的时间；
x是距切割线的距离；
T0是在激光器的焦点中玻璃的加热温度；
T∞是在激光器焦点的水平处的玻璃温度；
DL是激光器焦点i的直径；
ρ是玻璃的密度(对于
Figure GDA0002715681160000233
)；
γ是玻璃的表面张力(对于
Figure GDA0002715681160000234
)；
λ是玻璃的热导率(对于
Figure GDA0002715681160000235
)；以及
cp是玻璃的比热容(对于
Figure GDA0002715681160000236
)。
图16示出了作为距切割线的距离x的函数的根据公式(3)的温度曲线的示图。如从其可以看到的，即使在非常大的激光焦点(DL≈1mm)的情况下，升温也仅以大约200μm扩散到有用玻璃的区域中。
由于优选的暴露于激光器9a的短时间，有用玻璃的小部分在分离期间被加热。由于毛细管作用力，二次边界可以由此引起，在薄玻璃带的边缘处具有最大厚度DB，对于该最大厚度应用：
(4)
Figure GDA0002715681160000241
其中Duse是在薄玻璃带的中心的带的厚度并且π＝3.1415是数学常数π。
在100μm的示例的有用玻璃的厚度Duse的情况下，在薄玻璃带1的边缘处的最大厚度DB因此是
(5)
Figure GDA0002715681160000242
并且在50μm的示例的有用玻璃的厚度Duse的情况下，在薄玻璃带1的边缘处的最大厚度DB因此是
Figure GDA0002715681160000243
对于绕成卷、具有500mm的卷绕芯的薄玻璃带1，这意味着边界7、8中的永久应力分别从50MPa减小到24MPa和16MPa。
作为根据图15的包括作为分离装置的激光器9a的设备2的替代方案，其中玻璃被激光器9a熔化，薄玻璃带1的边界7、8的分离可以根据图17的设备2通过利用轮9b挤压而没有破坏在拉伸后仍有粘弹性的玻璃地执行。
为了执行用于生产薄玻璃带1的方法，根据图17的另一优选设备2包括用于引导熔融玻璃3的装置，优选地拉伸模4，其设置在加热装置5和加热马弗炉6内部。薄玻璃带1从熔融玻璃3被拉伸，由此边界7、8形成在薄玻璃带1的两个边缘处，其边界具有大于薄玻璃带1的中心的厚度。在已从熔融玻璃3被拉伸之后，薄玻璃带1冷却，并且利用分离装置，尤其利用轮9b在分离位置10处并且在某一时刻从薄玻璃带1分离边界7、8，其中该分离位置意味着沿着薄玻璃带1的移动方向的位置，在该某一时刻下在薄玻璃带1冷却期间，玻璃的粘度在从107dPa·s到1011dPa·s的范围内，使得新近由分离边界7、8形成的薄玻璃带的边缘11、12磨圆并且尤其具有火抛光表面。
根据图17的实施方式，薄玻璃带1通过仅接合已经分离的边界7、8的辊子13、14被收回。因此，张力仅在分离位置10的上游区域中施加到薄玻璃带1，这意味着玻璃仍在玻璃转变温度Tg之上并且因此是柔软的。该实施方式是优选的，因为辊子13、14不作用于实际的薄玻璃带1。替代地或累积地，辊子15、16可以被使用(如图15中)，其在图17中未示出，借助于辊子15、16薄玻璃带1在带的中心区域被收回(withdrawn)。
在上述本发明的示例性实施方式中，玻璃带从熔融玻璃3拉伸，在该情况下，玻璃带的尺寸基本上由拉伸模孔口4的形状确定。如上所述，本发明还可以与从预成型件拉伸玻璃带相似的方式应用。在这样的方法中，通常提供板状预成型件，并且预成型件的纵向部分由加热装置加热到这样的程度，使得预成型件的玻璃软化。通过施加张力，软化的玻璃可以然后被拉伸成玻璃带。图18示出了这样的用于生产薄玻璃带1的设备2的示例。这里，板状玻璃预成型件18以侧视图示出，面朝在拉伸期间形成的薄玻璃带1的边缘面或边界。
在设备2中，玻璃预成型件18例如从上向下移动。设备2包括布置在设备2的中心部分的加热装置20。在该实施方式中，加热装置20包括用于热屏蔽正形成的变形区25的屏蔽件23。玻璃预成型件18的位于变形区25中的一部分被加热到这样的程度，使得它达到温度T2，在该温度下玻璃的粘度低于108dPa·s，优选地至多107.6dPa·s。玻璃预成型件18在拉伸方向110上，例如向下由拉伸装置26拉伸，该拉伸装置在这里以两个驱动辊13、14的形式实施。因为同样在这里以辊子的形式实施的进给装置27使玻璃预成型件18比正拉伸的拉伸装置26更缓慢地前进，玻璃预成型件18在变形区域25中变形。因此，玻璃预成型件18变得更薄，在变形后如此形成的玻璃带1的厚度d小于变形前的厚度D。
通常，在没有限于图18所示的设备2的特定示例的情况下，玻璃预成型件18优选地在于变形区25中加热之前被预加热。为此目的，设备2优选地包括预加热区28，在该预加热区中预成型件18可以被加热到温度T1。预加热区28优选地布置在如在拉伸方向110上所看到的变型区25上游的部分中，例如在设备2的上部中。温度T1优选地对应于从1010到1014dPa·s的粘度η1。因此，玻璃预成型件18优选地在进入变形区25之前被预加热。因此，它可以更快速地前进通过变形区25，因为达到用于软化玻璃的温度T2所需的时间较短。而且，预加热区28防止具有高热膨胀系数的玻璃由于过大的温度梯度而破裂。通常，在不限于示例性实施方式的情况下，温度T2被选择为使得玻璃软化到这样的程度，使得玻璃的粘度具有不超过108dPa·s，优选地至多107.6dPa·s的值。
在通过变形区25之后，如此获得的薄玻璃带1被进给到退火装置29，该退火装置在图中由冰晶表示。优选地，玻璃以受控方式缓慢冷却以释放应力。实际上，冷却装置29因此可以退火炉或玻璃退火炉的形式来实施，其中玻璃在退火炉中通过在退火点和应变点之间的粘度范围。
像图15所示的示例性实施方式，激光器9a被提供作为分离装置，其中激光束90熔化在拉伸后仍有粘弹性的薄玻璃带1的玻璃，使得薄玻璃带在激光束90的冲击点处熔穿。激光束90可以例如被引入穿过在设备2的壁中的开口，如所示，使得激光束90在变形区25下方冲击薄玻璃带1。这里，冲击点被选择使得玻璃在该点处的粘度仍在从107dPa·s到1011dPa·s的范围内。
对于本领域技术人员显而易见的是，本发明不限于上述实施方式，而是可以各种方式在所附的权利要求的范围内进行修改。具体地，单个示例性实施方式的特征可以组合。例如，代替激光器9a，图18所示的设备2可以装备有如图17的实施方式所示的切割轮或多个轮9b用于分离边界。
附图标记列表
1 薄玻璃带
2 用于执行生产薄玻璃带1的方法的设备
3 熔融玻璃
4 拉伸模
5 加热装置
6 加热马弗炉
7、8 边界
9a 作为分离装置的激光器
9b 作为分离装置的轮
10 分离位置
11、12 边缘
13、14 辊子
15、16 辊子
18 预成型件
20 用于加热18的加热装置
25 变形区
26 拉伸装置
27 进给装置
28 预加热区
29 退火装置
90 激光束
110 拉伸方向

Claims (20)

1.一种用于生产薄玻璃带(1)的方法，其中所述薄玻璃带(1)以不超过300μm的厚度从熔融玻璃(3)或从预成型件(18)拉伸，由此边界(7、8)形成在所述薄玻璃带(1)的两个边缘处，所述边界具有比所述薄玻璃带(1)的中心更大的厚度，其中所述薄玻璃带(1)在已被拉伸之后冷却，以及其中所述边界(7、8)通过分离装置从所述薄玻璃带(1)分离，以及其中所述分离在沿着所述薄玻璃带(1)的移动方向的位置处并且在所述薄玻璃带(1)冷却期间所述薄玻璃带具有在从107dPa·s到108dPa·s的范围内的粘度的时刻发生，其中新近通过分离所述边界(7、8)产生的所述薄玻璃带(1)的边缘(11、12)磨圆，以及其中所述边界(7、8)从所述薄玻璃带(1)的分离在距拉伸模(4)的最近熔化接触表面或距用于加热预成型件(18)的加热装置(20)在从80mm到400mm的范围内的距离处实现，并且其中所述分离步骤提供具有火抛光表面的新边界。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述薄玻璃带的厚度不超过200μm。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述边界(7、8)从所述薄玻璃带(1)的分离通过激光器(9a)实现，其中粘弹性玻璃通过所述激光器(9a)被熔化并且熔穿。
4.如权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中所述边界(7、8)从所述薄玻璃带(1)的分离通过借助于轮(9b)的挤压实现，而没有破坏在拉伸之后仍有粘弹性的玻璃。
5.如前述权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中所述边界(7、8)从所述薄玻璃带(1)的分离在距引导所述熔融玻璃(3)的拉伸模(4)的最近熔化接触表面的在从150mm到400mm的范围内的距离处实现。
6.如前述权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中所述边界(7、8)从所述薄玻璃带(1)的分离在距引导所述熔融玻璃(3)的拉伸模(4)的最近熔化接触表面的在从150mm到300mm的范围内的距离处实现。
7.如权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中所述边界(7、8)从所述薄玻璃带(1)的分离在距用于加热预成型件(18)的加热装置(20)在从150mm到400mm的范围内的距离处实现。
8.如权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中所述边界(7、8)从所述薄玻璃带(1)的分离在距用于加热预成型件(18)的加热装置(20)在从150mm到300mm的范围内的距离处实现。
9.如前述权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中所述边界(7、8)的分离以在从30mm到150mm的范围内的宽度实现。
10.如前述权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中所述边界(7、8)的分离以在从40mm到100mm的范围内的宽度实现。
11.如前述权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中在分离所述边界之后，所述薄玻璃带(1)具有垂直于拉伸方向测量的，小于20℃的在所述薄玻璃带的边缘和中心之间的温度差。
12.一种薄玻璃带(1)，可通过如权利要求1或3所述的方法生产，其中所述薄玻璃带(1)具有不超过300μm的厚度，其中所述薄玻璃带(1)的边缘(11、12)被磨圆并且具有火抛光表面，以及其中以下公式应用于在所述薄玻璃带(1)的边缘处的最大厚度DB：
Figure FDA0002715681150000021
其中Duse是所述薄玻璃带(1)在其中心的厚度，并且π是数学常数π。
13.如前述权利要求12所述的薄玻璃带，其中所述薄玻璃带的厚度不超过200μm。
14.如前述权利要求12所述的薄玻璃带，其中所述薄玻璃带包括以下玻璃中的一个：
-锂铝硅酸盐玻璃，具有以下组分，按重量％计：
Figure FDA0002715681150000022
Figure FDA0002715681150000031
-钠钙玻璃，具有以下组分，按重量％计：
Figure FDA0002715681150000032
-硼硅酸盐玻璃，具有以下组分，按重量％计：
Figure FDA0002715681150000033
-碱金属铝硅酸盐玻璃，具有以下组分，按重量％计：
Figure FDA0002715681150000034
-碱金属铝硅酸盐玻璃，具有以下组分，按重量％计：
Figure FDA0002715681150000035
Figure FDA0002715681150000041
15.如前述权利要求12至14中的任一项所述的薄玻璃带，其中所述薄玻璃带的厚度小于300μm。
16.如前述权利要求15所述的薄玻璃带，其中所述薄玻璃带的厚度为至少5μm。
17.一种配置用于执行如前述权利要求1至4和9至11中的任一项所述的用于生产薄玻璃带(1)的方法的设备(2)，包括：用于引导熔融玻璃(3)的拉伸模(4)，或用于加热预成型件(18)的加热装置(20)，和设置用于从所述薄玻璃带(1)分离边界(7、8)的分离装置，所述分离装置布置在距引导所述熔融玻璃(3)的所述拉伸模(4)的最近熔化接触表面或者距所述加热装置(20)在从80mm到400mm的范围内的距离处。
18.如权利要求17所述的设备(2)，其中所述分离装置布置在距引导所述熔融玻璃(3)的所述拉伸模(4)的最近熔化接触表面或者距所述加热装置(20)在从150mm到400mm的范围内的距离处。
19.如权利要求17所述的设备(2)，其中所述分离装置布置在距引导所述熔融玻璃(3)的所述拉伸模(4)的最近熔化接触表面或者距所述加热装置(20)在从150mm到300mm的范围内的距离处。
20.如前述权利要求17至19中任一项所述的设备(2)，包括用于设定参数拉伸速率、质量流率和/或分离位置中的至少一个的设定装置，使得在所述薄玻璃带(1)冷却期间所述边界(7、8)的分离在从107dPa·s到108dPa·s的范围内的玻璃的粘度下实现。
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