CN107438584B - 用于连续分离玻璃的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于分离薄玻璃(1)的方法，在所述方法中，薄玻璃(1)沿着形成分离线(3)的路径逐渐加热，其中所述玻璃的加热通过在所述薄玻璃(1)上的能量源的有效区内的至少一个能量源的能量来进行，以及借助于通过至少一个能量源加热的所述玻璃相对于周围玻璃的温度梯度，在所述玻璃中产生机械应力，借助于所述机械应力，裂纹(7)沿着分离线(3)随着所述机械应力扩展。

Description

用于连续分离玻璃的方法和装置
技术领域
本发明总体上涉及玻璃的分离。本发明特别涉及通过应力裂纹分离对玻璃的分离。
背景技术
玻璃分离的常规方法是刻痕和断裂。在该工艺中，通常借助于刻痕轮向玻璃中引入线性断损区。通过施加机械应力，该玻璃于是可以沿着该断损区容易地分离。然而，其中的一个缺点是，由于先前造成的断损区，如此获得的玻璃元件的边缘可能会破损。由于边缘对于拉伸应力下的玻璃的机械应力是特别关键的，因此通过刻痕和断裂来分离玻璃可导致强度明显降低，尤其是在弯曲载荷的情况下。
平板玻璃，特别是厚度小于1.2mm，优选小于200微米的薄玻璃和极薄玻璃，在目前通常以长带的形式生产。根据制造工艺，例如当从预成型件重新拉拔玻璃带时，或者当从熔体来拉制时，通常沿着玻璃带的边缘形成增厚的边缘区域，即所谓的边材(Borten)。在生产玻璃带后去除这些边材是有益的；尤其在薄玻璃的情况下，以便方便卷绕到卷上或通常方便进一步加工。由此，可以避免例如由较厚的边材引起较大机械应力的产生或薄玻璃的扭曲或翘曲增加的问题。
用于薄玻璃带的连续边缘分离的装置和方法从US 2013/0126576 A1中获知。利用该装置，借助于刻痕装置向玻璃带中施加初始裂缝。当玻璃带在弯曲的悬浮支撑上沿其纵向方向引导时，其被激光束加热并被流体冷却，从而在玻璃带内诱发热应力。这使得玻璃带从初始裂缝开始沿纵向方向撕裂。
WO 2011/026074 A1描述了在玻璃基板上施加切口的方法。在该方法中，将激光束投射到裂缝上，并且在玻璃表面上前进。此外，将流体流直接投射到玻璃表面上的激光光斑上，使得甚至在激光束产生的温度在玻璃基板的整个厚度上完全平衡之前冷却该玻璃。热应力由此被限制在玻璃基板的厚度的一部分上，并且所产生的切口仅部分地深入玻璃基板的厚度而延伸。
通过激光诱发的应力刻痕和断裂产生的玻璃边缘通常没有缺陷或仅具有很少的缺陷，特别是在边缘轮廓的角部。经受弯曲时的玻璃强度及其寿命受到边缘强度的显著影响。在该方面，用激光诱发的应力裂纹分离产生的边缘在原则上应具有高强度，并且由此产生的玻璃板在弯曲应力下应具有相应的高寿命。然而，薄玻璃的断裂测试表明，情况通常并非如此，通过应力裂纹分离产生的边缘可比用传统刻痕和断裂产生的边缘具有更低的强度。在这里，其不仅取决于平均断裂强度，而且实际上断裂概率的分布宽度也是决定性的。如果以某种方式制造的玻璃边缘在原理上具有很大的断裂强度，然而其在样品之间波动很大，则与仅具有较低断裂应力变化的较不稳定的边缘相比，可产生更高的破损概率。
CO2激光器优选用于应力裂纹分离工艺。该方法最初开发用于切割厚度为0.5mm至4mm的玻璃。在这里，表面引入的激光束能量旨在于玻璃的顶侧与底侧之间建立温度梯度。通过冷却喷嘴建立推动应力裂纹的必要温度和应力梯度。
在将所述方法应用于较薄的玻璃，尤其是厚度小于250μm的玻璃的试验过程中，出现的问题是这些玻璃被迅速(通常在数毫秒内)加热，以致于无法在冷却射流的冲击前维持足够高的温度梯度。
另一个问题是应力裂纹产生应力梯度所必需的热能只能通过热源的输出而在辐射几何形状的表面上引入到玻璃中。迄今为止，这通过一定的束几何形状以及通过可调节和可变的输出密度而发生。由于激光光斑在几乎吸收全部激光输出的玻璃表面上的二维扩展，所以不会发生急剧变化的温度梯度。根据局部输出密度和热导率，这些或多或少地扩散。这可导致应力裂纹的推进不能准确地沿预期的路径进行。相反，这同样适用于玻璃表面的靶向冷却。
因此，本发明的目的是改善用激光诱发的应力裂纹分离产生的玻璃边缘的强度和限定的进展。独立权利要求的主题满足了该目的。在各自的从属权利要求中列举了本发明的有益方案。该目的通过特殊的工艺来实现，该工艺最优地分配热能，并且相反地，通过冷却再次去除热能，以产生特别急剧变化的温度梯度。
发明内容
如上所述，在极薄玻璃的顶侧与底侧之间难以建立应力梯度。相比之下，根据本发明，在玻璃的整个体积上以二维方式产生应力梯度，与上述工艺相比，其因此有效地转动90°，从而还能实现沿着期望的分离线的受控分离。为了将应力梯度施加到玻璃平面中，提供了具有一个有效场或一个有效区的至少一个能量源。待切割的玻璃因此吸收能量并且由于其较薄厚度而被非常快速地加热。热传递在玻璃的体积中同时开始，导致基于根据本发明的有效区的特殊形状，在贴近对实际切割提供控制的预定切割的两侧均建立压应力。
根据本发明，提供了用于分离厚度小于1.2mm，优选厚度在5μm至150μm范围内的薄玻璃的方法，其中所述薄玻璃沿着形成分离线(Trennlinie)的路径逐渐加热，其中所述玻璃的加热通过在所述薄玻璃上的能量源的有效区内的至少一个能量源的能量来进行。所述有效区由此沿着所述分离线移动经过所述薄玻璃。所述有效区在此沿着所述分离线移动经过所述薄玻璃，使得经由通过至少一个能量源加热的玻璃相对于周围玻璃的温度梯度，在玻璃中产生机械应力，由于该机械应力，裂纹沿着所述分离线随着该机械应力扩展；并且其中所述有效区的两个部分区域相对于所述分离线横向隔开，并且在所述有效区中形成切口的边框(einrahmen)，所述分离线穿过该切口，使得在该分离的部分中，所述薄玻璃贴近分离线的区域比所述分离线上的区域被更强烈地加热；并且其中所述有效区成形为使得在所述薄玻璃沿所述分离线移动期间，这些部分区域在所述薄玻璃的移动方向上收敛并且在所述分离线上会合。所述切口朝向前方开口，使得所述玻璃在相对于所述有效区移动期间在所述分离线上仅经过该有效区的边缘一次。
因此，所述有效区具有一定的形状，其中在切割过程中首先经过所述玻璃的其前端具有在所提供的分离线处合并的两个向前突出区域。如此，所述有效区在前端处具有所述分离线穿过其中的凸状切口，更确切地说是切口。
具体地，本发明提供了用于分离厚度小于1.2mm的薄玻璃的方法，其中所述薄玻璃沿着界定分离线的路径逐渐加热；其中所述玻璃的加热通过分别冲击在玻璃上的冲击区域中的两个能量源来进行，从而使之加热。此处所述的两个冲击区域形成有效场或有效区。所述能量源以所述冲击区域相对于分离线在垂直方向上彼此横向偏移的方式被投射到玻璃上。相对于所述分离线成斜线地彼此横向偏移的这些冲击区域相应地导致在与所述分离线成斜线的横向方向上的高应力。这还允许非常精确地沿着预期的分离线可靠地分离具有光滑边缘的极薄玻璃。特别地，该横向应力可增加，原因在于根据本发明所述两个冲击区确实相对于分离线成斜线地偏移，但在重叠区域中心重叠。所述分离线或预期路径分别相应地穿过该重叠区域。由于分别因该薄玻璃连续加热或相对于能量源前进而导致通过能量源加热的玻璃与周围玻璃、特别是沿着分离线进入重叠区域的玻璃之间的温差，故在所述玻璃中产生机械应力，由于该机械应力，裂纹随着该机械应力沿该分离线扩展。所述冲击区域的非重叠区进一步确保所述裂纹保持稳定，并且不会散开。
所述两个能量源可以以同步的方式冲击到玻璃上。
这些冲击区域还与所述切割装置成斜线地并排排列。根据本发明的进一步发展，所述区域具有相同的形状和强度。
在用能量源加热后，优选随后用冷却射流冷却所述薄玻璃，由此将该冷却射流以使其冲击到所述分离线上的方式投射到该玻璃上。通常，已经通过在所述重叠区域中的加热以及与之伴随的相对于周围玻璃的温差而发生裂纹扩展。所述冷却射流特别用于在空间上分离已经通过裂纹扩展产生的边缘。这避免了所述边缘彼此再次撞击，从而避免了导致对所述边缘强度可能有不利影响的缺陷。
所述方法通常可应用于具有1.2mm或更小厚度的薄玻璃。然而，具有5μm至150μm，优选至100μm，特别是20μm至100μm范围内的厚度的极薄玻璃表现出特别的优势。特别是对于这些极薄玻璃，出现非常快速加热的问题，这阻止了完全垂直温度梯度以及因此应力梯度的建立。本发明目前通过在所述重叠区域开始处非常高的温度梯度而解决了该问题。
所述冷却射流可以是气体射流，特别是空气射流，或者还可以是气溶胶射流。特别优选的气溶胶是空气-水和空气/醇混合物。
所述冷却射流还可以是液体射流或小液滴射流。所述小液滴射流可通过喷墨打印机头方便地生成。
已经表明，如果所述冷却射流的流速、即所述冷却流体的体积流速根据玻璃的厚度来选择则是有利的。特别有利的是在较薄玻璃的情况下选择较高的冷却射流流速。因此，如果在该过程中从较厚的玻璃向较薄的玻璃进行变化，则冷却射流增加，或者反之亦然。特别地，流速也可与玻璃厚度成比例地进行调节。对于例如50μm的玻璃厚度，大约为特别适合于100μm玻璃的流速的两倍的流速已证明是有利的。通常，非常低的流速已经足够，由此对于100μm的玻璃厚度，最佳冷却射流流速几乎为零。然而，一定的冷却射流流速总是有利的。在完全没有冷却射流的情况下，切割过程可能变得不稳定，或者开端不佳，并且其可能导致在过程中中断，从而裂纹不会进一步扩展。另一方面，流速太强可导致在玻璃中热或机械诱导的波形成。
特别是对于厚度小于100μm的薄玻璃，无需冷却射流也容易实现玻璃的分离。然而，已经证明冷却射流通常有利于在通过裂纹扩展而分离之后使玻璃收缩，以避免刚刚产生的玻璃边缘再次彼此邻接。该作用可潜在地对玻璃边缘具有降低强度的影响。
通过所述冲击区域的形状的适当选择，可通过两个能量源(例如激光束)进行切割区的预加热，直到它们汇合。可通过束几何形状、激光输出、两个激光束相对于彼此的定位、馈送速度以及可能更多的参数来调整在应力裂纹分离所需的最大能量时两个能量源的会聚点处的应力梯度。
本发明的范围还包括用于分离厚度小于1.2mm，优选厚度在5μm至150μm范围内的薄玻璃的装置，其包含至少一个能量源和如下装置，其使由该能量源提供的能量在所述薄玻璃上的有效区内生效，使得所述有效区的区域内的薄玻璃得以加热；并且其中，提供馈送装置以使所述薄玻璃和有效区相对于彼此沿着所提供的分离线移动，使得借助于通过所述能量源加热的玻璃相对于周围玻璃的温差，在所述玻璃中产生机械应力，由于该机械应力，裂纹沿着所述分离线随着所述机械应力扩展；并且其中提供了如下装置，其产生具有包含两个部分区域的形状的有效区，这两个部分区域相对于所述分离线横向隔开，并且在所述有效区中形成切口的边框，所述分离线穿过该切口，使得在该分离的部分中，所述薄玻璃贴近分离线的区域比所述分离线上的区域被更强烈地加热；使得在所述薄玻璃沿所述分离线移动期间，这些部分区域在所述薄玻璃的移动方向上收敛，并且在所述分离线上会合。
根据所述装置的进一步发展，所述有效区由两个能量源的冲击区域形成。相应地，用于分离薄玻璃的适当装置包括用于分别提供至少两个能量源或能量介质的装置，以及将所述能量源以始终在冲击区域中冲击到所述薄玻璃上的方式被引导到薄玻璃上的装置，使得所述冲击区域相对于所述分离线在垂直方向上彼此横向偏移，并且在重叠区域中重叠。此外，提供馈送装置以使所述薄玻璃和所述冲击区域相对于彼此沿着所提供的分离线推进，使得由于通过所述能量源加热的玻璃相对于周围玻璃、特别是相对于沿着分离线馈送入重叠区域的玻璃的温差，在所述玻璃中产生机械应力，由于该机械应力，裂纹沿着所述分离线随着所述机械应力扩展。
本发明的一个优选实施方式提供了用于掩蔽所述有效场或有效区的一部分的装置。通过用于掩蔽所述有效区的一部分的装置，形成所述有效区中的切口。
根据本发明的一个优选实施方式，提供冷却射流发生器以产生冷却射流，其中所述分离线以如下方式穿过所述冲击区域：在所述馈送装置移动期间，所述薄玻璃定位在所述分离线上的点首先经过两个冲击区域的重叠区域，随后经过所述冷却射流的冲击区域。
总之，玻璃和能量源相对于彼此的相对运动是重要的。因此，保持所述能量源固定并移动所述薄玻璃是可行的，或反之，对于固定的薄玻璃来移动该能量源和冷却射流的冲击区域。
为了能够尽可能严密地控制裂纹扩展，并且避免裂纹的横向断裂，若相对于路径的应力进展是对称的则通常是有利的。为了实现这一点，在玻璃上用彼此一致的能量源产生冲击区域。如果所述冲击区域相对于沿着路径进展的镜像轴呈对称性相等，则在此是特别有利的。如果所述分离线或路径分别代表镜像轴，并且如果所述冷却射流的冲击区域也位于该路径上，则达到特别高的对称性。
通过所述方法产生的裂纹可以是将不会分离所述薄玻璃的初始裂纹。可通过对所述分离线施加弯曲力矩来进行分离。根据该实施方式，本发明涉及刻痕和断裂。根据一个优选的实施方式，所述裂纹可将薄玻璃贯穿其整个厚度来分离，使得在所述裂纹扩展之后，所述玻璃在裂纹处分离。
用于在玻璃中产生高机械应力的特别合适的几何形状通过如下冲击区域来实现，该冲击区域的彼此面对的内侧边缘与所述分离线成斜线地延伸，使得对于在沿着分离线逐渐加热期间所述分离线上的给定点，这些内侧边缘朝向该点前进。如果内侧边缘穿过该点，则重叠区域开始，其随后移动经过该点。在该重叠区域中，能量输入特别高，以便实现急剧变化的温度，因此还实现了应力梯度。
非常合适的能量源是激光束。作为能量源的两个激光束可来自单个激光器，并且例如可通过单个激光束的光束分裂来产生。在该情况下，用于提供两个能量源的装置包含激光器本身和用于光束分裂的装置。
特别合适的激光器是红外激光器，该激光器的光已在非常接近玻璃表面的区域中被吸收。这适用于玻璃，特别是对于3μm以上的波长。CO2激光器非常合适。这种类型的激光器发射波长大于5μm的红外辐射，这导致在玻璃表面上非常高的吸收和低反射。这使得CO2激光器对于加热玻璃是非常有效的。
除了激光器之外，还可想到其他能量源或各自的能量介质，例如火焰或红外辐射器。
本发明也特别适合于在薄玻璃带的实施方式中从薄玻璃上分离边材(Borten)。特别地，所述边材可以是比一般主体范围具有更高玻璃厚度的与制造相关的边缘区域。因此，本发明也适用于修剪。
附图说明
下面参考附图更详细地描述本发明：
图1示出了用于实现所述方法的装置，
图2示出了有效区的典型形状，
图3示出了具有能量源的冲击区域的薄玻璃表面以及出现的温度场和机械应力，
图4示出了具有附加冷却射流的图3所示实例的变形，
图5示出了在用孔形成束之前和之后能量源的束轮廓，
图6示出了各个束的束几何形状的实施方式，
图7示出了各个束相对于冲击区域的中心线的对称相等构型的实例，
图8是示出了取决于所施加的断裂应力，薄玻璃样品的断裂概率的比较例图示，其中以常规方式切割该薄玻璃样品，
图9是示出了取决于所施加的断裂应力，薄玻璃样品的断裂概率的图示，其中根据本发明借助应力裂纹分离来切割该薄玻璃样品，
图10是本发明的替代实施方式，其中在点状热源之后用两个重叠的冷却射流产生高应力梯度，
图11是根据本发明切割的玻璃卷的实施方式中的薄玻璃元件。
具体实施方式
图1示出了用于薄玻璃1的应力裂纹分离的本发明装置2的示例。在所示的实例中，装置2根据本发明的优选应用而设计为用于从薄玻璃带的实施方式的薄玻璃1中分离边材101，102。
可以利用本发明装置来实施的分离玻璃(在这种情况下，特别是从薄玻璃带中分离边材101，102)的方法基于如下步骤：通过输送装置20将厚度为最大1.2mm，优选最大400μm，特别优选在5μm至150μm范围内的薄玻璃带1沿着馈送方向103在悬浮支撑21上引导，其中根据本发明的优选实施方式提供激光器8，激光器8将激光束投射到在悬浮支撑21附近的薄玻璃带上，并且在薄玻璃带沿纵向方向103通过的同时局部地加热薄玻璃1，使得能量源沿着分离线3在薄玻璃带的馈送方向103上拉动。前向馈送方向103方便地定向于薄玻璃带的纵向方向上。优选地，借助于冷却射流发生器40将冷却射流5吹到加热的路径上，使得经加热的区域再次冷却，并且通过冷却，在冷玻璃与两个激光束的合并点之间最高温差点处已经切割的边缘处产生机械分离，以避免在随后的移动进展过程中两个边缘之间的接触，因为这会导致边缘的损坏，并因此降低边缘强度。如图1所示，作为选项可提供第二冷却射流发生器41，其冷却射流6在能量源的冲击区域之前冲击到玻璃上。因此，使用第二冷却射流6，其在馈送方向上的冲击点52位于能量源9，10的冲击区域11，12之前，使得在前向馈送期间在分离线上的薄玻璃1的点首先经过第二冷却射流的冲击点52，然后经过重叠区域，随后经过第一冷却射流5的冲击点。
可采用气体射流，特别是空气射流作为冷却射流。然而，尤其优选气溶胶射流作为冷却射流。通过气溶胶的液相实现了较佳的冷却性能，从而也产生更高的负热膨胀。也已证明湿空气对于稳定该切割过程有利。即使在空气中最初没有液相存在，即空气不以气溶胶形式存在，至少在气体排放前不以气溶胶形式存在，也是这样。用于冷却射流的气体(优选空气作为该气体)的相对湿度为70％至100％，优选大于80％，特别优选大于90％。冷却及冷凝并且因此气溶胶的形成可通过绝热松弛令人信服地实现。根据另一个实施方式，具有相继邻接小液滴的小液滴射流或液体射流，例如水射流，也可用于冷却。小液滴射流可以由喷墨打印机头容易地产生。小液滴射流和液体射流均具有在非常有限的区域上可获得较佳冷却性能的优点。在本发明的进一步发展中通常提供了使用冷却射流，该冷却射流是相对湿度为70％至100％的湿气射流，或者包含气溶胶小液滴的形式、液体射流的形式或作为具有相继邻接小液滴的小液滴射流的液相。冷却射流发生器40包括用于产生相对湿度为70％至100％的湿气射流(特别是用水蒸汽润湿的)或者产生具有液相的冷却射流的装置。在本发明的进一步发展中，气体射流的相对湿度可优选大于80％，特别优选大于90％。
根据一个设计实例，流速为0.05升/小时的冷却射流用于分离玻璃厚度为100μm的薄玻璃。对于50μm厚的玻璃，0.4升/小时的冷却空气流速是有利的。
所述冷却射流流速，即冷却流体体积流速，尤其是可以在0.001l/h(升/小时)与1.0l/h之间。
不限于所述设计实例，对于在75μm与400μm之间的玻璃厚度，例如100μm(尤其是100μm+/-10μm)的玻璃厚度，体积流速在0.001l/h与0.3l/h之间，优选0.05l/h(尤其是+/-0.01l/h)是特别有利的。对于在5μm与75μm之间的玻璃厚度，例如50μm(尤其是100μm+/-10μm)的玻璃厚度，体积流速在0.06l/h与1.0l/h之间，优选0.4l/h(尤其是+/-0.1l/h)是特别有利的。
当然，在悬浮支撑21上分离薄玻璃1的实施方式不局限于所示的具体实例。通常，且不限于所示的实例，依据一个实施方式提供了薄玻璃1在由悬浮支撑产生的气垫上支撑，或在该气垫之上引导，其中能量源的冲击区域和冷却射流5的冲击区域排布于由该气垫支撑的薄玻璃1的区段中。
在图1所示的设计实例中，激光器8的激光束被分成两个部分光束81，82作为能量源9，10，然后将其投射到薄玻璃上以供加热。激光束81，82的冲击区域相对于分离线3垂直偏移。相比之下，冷却射流被引导至分离线3上，并且从薄玻璃带的纵向方向103上观察，冲击因此集中在激光束81，82的冲击区域之间。
在本发明的进一步发展中，为了支持在分离过程开始时裂纹的创建，在激光束冲击之前用刻线装置89于薄玻璃带的起始处施加裂缝或初始破损；所述破损穿过由激光束81，82加热的区域进展以便引发应力裂纹。
在应力裂纹引发后，在裂纹扩展过程中，优选从薄玻璃带1的表面上移除刻线装置9，从而使破损停止。因此，适合的设备2优选包括在应力裂纹引发后，在裂纹扩展过程中，从薄玻璃带1的表面上去除刻线装置9的装置。与在US 2013/0126576 A1中所提供的相比，刻线仅在开始时进行。然而，已经表明，由于任选使用冷却流体对玻璃带冷却和随后用激光束7加热，引发之后的裂纹扩展可以仅基于温度梯度发生。
优选的刻线装置89是刻线轮，尤其是具有结构化刻线表面的小轮。图1示出了已施加初期裂纹形式的初始破损后的薄玻璃带。小刻线轮在此相应地抬起，且不再与玻璃表面接触。
通过压力源，例如泵33，将压缩流体、优选空气馈送到悬浮支撑21。该压缩流体通过在悬浮支撑面向薄玻璃1的表面侧上的开口逸出，以便在薄玻璃1与承载并支撑薄玻璃1的悬浮支撑21的表面之间形成气垫。代替泵33，也可以考虑装有压缩流体的储器。为了提供均匀的压力，储器和/或节流阀也可以与泵33和悬浮支撑21互相连接。在切割工艺周围的区域中，薄玻璃1因此通过气体悬浮来悬浮移动，以使一方面周围空气充当绝热体，另一方面，激光焦点的整个瑞利(Rayleigh)长度可用作切割区域。
根据一个实施方式，输送装置20包括一条或多条输送带54，55，如图1所示。在图1所示的示例中，提供了两条输送带，从传送方向上看，输送带54安排在悬浮支撑21之前，而输送带55安排在悬浮支撑21之后。如果在传送方向上安排在悬浮支撑21之前的一条输送带(在图1的实例中是输送带54)配备有真空吸引器53以把薄玻璃牢牢地保持在输送带上，则是特别有利的。这允许在没有上游加工步骤——例如，从熔体或预成型件的拉制工艺，或从卷上解绕玻璃带——的情况下施加足够高的拉力，从而对切割过程有负面影响。
所示实例中的激光器8的激光束现通过分束器80分束，优选分为两个对称的相同部分光束81，82。这些部分光束现以其冲击区域相对于分离线3向左右偏移的方式而投射至薄玻璃1上。换句话说，冲击区域相对于分离线3横向地在垂直方向上偏移。因此，激光束81，82代表根据本发明的能量源9，10。还可使用扫描仪代替分束器80，借助该扫描仪，可用单个激光束来照射两个冲击区域。当然还可使用两个单独的激光器，从而分别有一个激光器始终照射一个冲击区域11，12。
因此对于每个平行步骤，用于分离薄玻璃的装置2总是包含一个用于提供至少两个能量源的装置和一个将能量源9，10以它们总是在冲击区域中冲击到薄玻璃1上的方式投射到薄玻璃1上的装置，其中冲击区域11，12相对于分离线3在垂直方向上彼此横向偏移。用于提供能量源的装置通过激光器和相关联的分束器80实现。如下所述，参见图3，冲击区域11，12在重叠区域13中重叠。提供馈送装置20以使薄玻璃1和冲击区域11/12相对于彼此沿着预期的分离线3推进。在馈送装置20的移动期间，薄玻璃1位于分离线3上的点首先经过第一任选的冷却射流，然后经过两个冲击区域的重叠区域，随后经过第二冷却射流的冲击区域，以便通过由能量源9，10和第一任选的冷却射流产生的温差，在玻璃中产生机械应力，该机械应力导致沿着分离线3进展的机械应力的裂纹7的扩展。
图2(a)概括地示出了共同形成有效区的两个冲击区域11，12。基于两个冲击区域11，12相对于彼此的斜线定位，切口14位于这两个区域之间。
有效区4的一部分可被掩蔽装置(未示出)掩蔽，从而形成切口14。图2(b)示出了有效区4的实例，其具有指向输送方向的v形切口14，该输送方向分割有效区4的两个部分区域42，44，使得它们相对于分离线3横向地在一定距离处定位，其中彼此面对的部分区域的边缘朝向彼此延伸并在分离线3与有效区4的交点处会合。这样的有效区4也可用单个能量源产生，由此例如如已经描述的，进行掩蔽。能量源可以是例如激光束，其中产生冲击区域的激光光斑的一部分被掩蔽以产生切口14。
图3示出了能量源9，10的冲击区域的一个实施方式，并且示意性地示出了薄玻璃1上的温度和应力分布。薄玻璃1通过能量源的冲击区域11，12沿馈送方向行进。在从上到下的插图中。由于冲击区域11，12与分离线3成斜线地定位，所以切口14位于它们之间。冲击区域11，12共同形成有效场或有效区4。冲击区域11，12在重叠区域13中重叠。因此，在该区域中还实现了最大能量密度。当玻璃经过该重叠区域13时，相对于沿分离线进入重叠区域的冷玻璃，发生非常急剧的温度升高。因此，这导致高应力梯度和裂纹扩展。冲击区域9，10的两个非重叠区域现在确保稳定地引导裂纹。在前进偏离分离线时，由于玻璃还正在加热，所以该区域中的温度以及应力梯度也降低。
优选地精确设计冲击区域的几何形状、能量源的输出、它们相对于彼此的定位和速度，使得在重叠区域13中的预定位置处遇到最高的应力梯度。热传导区15在冲击区域11，12周围形成。由于加热，压缩应力存在于冲击区域、热传导区15中，并且特别也存在于重叠区域13中——如图3中由字母“D”所表示的。
在能量源9，10的两个冲击区域11，12之后，冷却射流冲击到玻璃表面上冲击区域50中并使玻璃快速冷却，使得玻璃收缩并分离已经切割的玻璃边缘。通常并且不限于所示实例，如果各个能量源11，12单独地以及与冷却射流相结合地不产生足以扩展裂纹的应力梯度，则是特别有利的。相反，该应力梯度仅在重叠区域13中产生。然而，原则上，通过足够的能量供应，甚至在无重叠区的单个冲击区域的情况下——如图2(b)中所示，应力裂纹分离也一定是可行的。即使没有冷却射流也可实现该过程。原则上，冷却射流对于分离过程的更好稳定性是有利的。
特别地，冷却射流可以是气溶胶射流。液体射流或小液滴射流也可用于冷却。而且，可想到并且特别优选的是用水蒸汽润湿的气体射流，特别是湿气射流。此处的相对湿度优选为至少70％。
图3所示实例的冲击区域11，12具有细长的，特别是卵形或椭圆形的形状。冲击区域11，12以其纵向轴线相对于分离线3成斜线地布置。为了产生相对于分离线3尽可能对称的应力分布，如果如所示实例中同样证实的，冲击区域11，12是一致的并且还对称相等，则是有利的，其中分离线3优选地也表示镜像轴。这进一步导致玻璃被能量源9，10加热，产生冲击区域11，12，其彼此面对的内侧边缘110，120相对于分离线3成斜线地延伸，使得在沿着分离线逐渐加热过程中，在分离线上的一个给定点处，这些内侧边缘110，120接近该点，并且如果该点由内侧边缘110，120交叉，则重叠区域13跨越该点。
基于冲击区域11，12相对于分离线的斜线布置，细长的冲击区域11，12的纵向轴线以相对于彼此的角度α定位。该角度现在还可有利地适应于其他参数，诸如玻璃厚度和馈送速率，以便在改变的玻璃厚度或馈送速率下保持尽可能高的温度梯度。
在本发明的进一步发展中，并且不限于所示的设计实例，因此通常提供细长冲击区域的纵向轴线相对于分离线的角度根据馈送速率或薄玻璃的厚度而调整。因此，可在较低速度下控制热传导在预定切割方向上的影响。横向上热传导的较大影响导致应力梯度降低。一般来说，在更高的馈送速度下减小角度在此是有利的。
在其末端具有椭圆形、优选卵形的冲击区域11，12和重叠区域13的情况下，表示有效区4的组合冲击区域具有在切割方向上开口的v形形状。
图4示出了图3中所示的实施方式的变化。在该实施方式中，并且不限于具体图示的设计实例，通常使用第二冷却射流，其在馈送方向上的冲击区域52位于能量源11，12的冲击区域11，12之前，使得在前进期间，分离线上的薄玻璃的点首先经过第二冷却射流的冲击位置52，然后经过重叠区域，再之后经过第二冷却射流51的冲击区域51。
沿着馈送方向观察，在第二冷却射流的冲击区域52之后，产生冷却区，分离线3再次穿过该冷却区。在薄玻璃1相对于能量源移动期间，该冷却区随后影响能量源的两个冲击区域11，12的重叠区域13，从而可实现更急剧的温度升高。
如果尽可能地限定能量源的强度轮廓，则可实现边缘质量的进一步改善和切割的平直度。在电磁辐射是能量源的情况下，根据本发明可用孔实现这一点。因此，在本发明的这种进一步发展中，电磁束，优选激光束被用作能量源9，10。因为使用孔来阻挡相对于最大强度具有较低强度的各个束的局部区域，所以它们的强度分布在冲击到薄玻璃1上之前发生改变。这样的较低强度区域通常见于束轮廓的边缘处。优选地，阻挡强度小于最大强度的80％，优选小于90％的区域。
图5中的实例示出了两种束轮廓26，27，其示为在相对于束方向垂直的一个方向上的强度进展，例如沿着图3和图4中所示的椭圆形冲击区域11，12的纵向方向。由虚线示出的束轮廓26是在激光束形成之后通过合适的透镜或反射镜获得的轮廓。此处束轮廓26的强度在宽范围内朝向边缘持续降低。这些边缘区域通过孔25被切割，从而得到修改的束轮廓27。借助该束轮廓，强度目前在边缘处突然增加到接近最大值的值。因此，借助这样的束轮廓，当重叠区域13经过玻璃时，实现更迅速的温度增加。
在图3和图4中所示的设计实例中，激光束的光束轮廓以及相应的冲击区域11，12也是椭圆形的。本发明还可用其他束几何形状来实现。图6示出了几个可应用的实例。实例(a)示出了简单的圆形冲击区域11，12。两个这样的冲击区域的重叠区域随后将具有透镜的形状。实例(b)示出了椭圆形束轮廓，或相应的椭圆形冲击区域，也正是图3和图4中实例的基础。实例(c)是三角形的冲击区域。冲击区域11，12例如可并排地与切割方向上的尖端重叠地投射到薄玻璃1上。如同图1和图2的实例中的情况，三角形面向彼此的侧面随后形成冲击区域的内侧边缘，朝向彼此延伸。正方形的冲击区域也是可想到的，如实例(d)中所示。此处还可使正方形的对角线指向馈送方向。
此外，对于椭圆形冲击区域，冲击区域的中心线111，121的不同位置也是可行的。图7中示出了其示例。图7中还示出了馈送方向103。在实例(a)和(b)中，中心线111，121相交。因此，中心线的交点位于重叠区域中。在椭圆形冲击区域11，12充分重叠的情况下，根据实例(b)的构型例如可存在于图3和图4所示的实例中。在其余的实例(c)、(d)、(e)和(f)中，中心线不相交。虽然如此，由于各个冲击区域11，12的边缘区的重叠，故出现重叠区域。根据玻璃类型、玻璃厚度和馈送速率，每一个所示出的设计都可提供关于边缘质量的特别的益处。
利用本发明的方法，通过两个能量源，在预期的分离线处加热两个重叠的冲击区域，在薄玻璃中可令人惊奇地产生特别强的边缘。对于厚度为最大250μm的薄玻璃尤其如此，该方法对于该薄玻璃提供了特别的益处，原因在于，尽管这样的薄玻璃快速加热，但是仍可建立高应力梯度。
关于玻璃强度，应注意的是，这基本上由边缘处的强度决定。在弯曲应力下破损的玻璃边缘处开始的裂纹比从玻璃表面出现的断裂发生得更加频繁。
这根据图8和图9中的实例得到了明确证实。这两幅图都是破裂概率随薄玻璃样品的弯曲应力变化的双对数图。如果破裂概率与威布尔分布相一致，则在该双对数图中各个样品的破裂处的弯曲应力的测量值理想地是线性相关的。在这两幅图中，这极为相符。在图8所示的图中，用常规激光诱发应力分离工艺用激光光斑来切割样品。对于图9中所示的测量值，本发明的方法与激光光斑的重叠冲击区域一起使用，该区域在分离线的左右彼此相邻地布置。关于图8中的测量值，平均断裂应力因此在175MPa左右。作为反映图中测量值梯度的威布尔分布的形状参数，得到m＝3.7的值。
对于根据本发明切割并且其他方面相同的薄玻璃样品，得到201.2MPa的断裂应力平均值和m＝8.29的形状参数。
因此证明，对于具有250μm或更小厚度的薄玻璃，可实现强度的显著增加。这特别表现在下面的威布尔分布的形状参数中。通常并且不限于图示的设计实例，本发明还涉及可利用本发明生产的薄玻璃，所述玻璃具有最大250μm的厚度，具有通过应力裂纹分离、特别是激光应力裂纹分离而切割的至少一个边缘，其中对于在弯曲应力下从边缘开始的破损，薄玻璃板具有威布尔分布，其威布尔模量为至少m＝6，优选至少m＝7。同样在图9所示的示例中，威布尔模量甚至可以是m＝8或更高。具有根据本发明加工的边缘的玻璃在弯曲应力下具有相当长的寿命。该薄玻璃的最小厚度优选为5μm。
对于在分离过程中由于本发明方法所产生的温差而引起的机械应力σ，适用下式：
Figure BDA0001419929230000161
此处α表示热膨胀系数，E为弹性模量，而μ为玻璃的泊松比。
对于适用于本发明的一些玻璃，具体的特征值在下表中列出。参数Tg表示转变温度。
Tg α20-300 E μ
AF32eco(8266) 715℃ 3.2ppm/K 74.8kN/mm<sup>2</sup> 0.238
AF37(8264) 711℃ 3.77ppm/K 78.kN/mm<sup>2</sup> 0.240
AF45 662℃ 4.50ppm/K 66kN/mm<sup>2</sup> 0.235
D263T eco 557℃ 7.2ppm/K 72.9kN/mm<sup>2</sup> 0.208
BF33(MEMpax) 525℃ 3.25ppm/K 64kN/mm<sup>2</sup> 0.2
B270 533℃ 9.4ppm/K 71.5kN/mm<sup>2</sup> 0.219
As87(8787) 615℃ 8.8ppm/K 74kN/mm<sup>2</sup> 0.215
用于本发明的一组合适的玻璃是非碱性的硼硅酸盐玻璃。本文优选以下以重量百分比计的组成：
Figure BDA0001419929230000162
这些玻璃也在US 2002/0032117 A1中描述，其关于玻璃组成和玻璃性能的内容在整体上被视为本发明的一部分。在该类别中的一种玻璃是已经在表中列出的AF32玻璃。
另外一类优选的玻璃类型是包含以下组分的硼硅酸盐玻璃：
Figure BDA0001419929230000171
在这类玻璃中的一种玻璃是已经在表中列出的肖特(Schott)玻璃D263。具有更精确组成的这些玻璃也在US 2013/207058 A1中进一步详细描述，其关于玻璃组成及其性能的内容在整体上被视为本发明的一部分。
在迄今为止所示的设计的变型中，使用两个能量源的重叠冲击区域，利用它们对玻璃进行快速加热。反之亦然，根据本发明的其他实施方式，还可想到首先加热玻璃，然后通过两股冷却射流以横向重叠的冲击区域来产生必要的应力以分离玻璃。图10图示了其实例。
因此，提供了用于分离厚度小于1.2mm的薄玻璃1的方法，其中薄玻璃1沿着限定分离线3的路径借助冲击区域11中的能量源9逐渐加热，使得能量源9的冲击区域11也位于分离线3上并随后被冷却，使得由于所产生的温差而在玻璃中产生机械应力，并且裂纹7沿着路径随着机械应力扩展，其中玻璃的冷却通过分别在冲击区域50，51中冷却先前加热的薄玻璃1的两股冷却射流而进行，其中冲击区域50，51相对于分离线横向地在垂直方向上偏移并在重叠区域13中相交，使得分离线3穿过该重叠区域13。
位于冷却射流的冲击区域50，51上游的能量源9的冲击区域11导致热传导区15，所产生的热在其中分布。相应地，冷传导区16同样由冷却射流所导致，其开始于它们的冲击区域50，51。
在热传导区的中心区域150中加热的玻璃由于沿馈送方向的移动随后撞击到重叠区域13上，在其中冷却射流的两个冲击区域50，51重叠，从而产生快速冷却。如图3和图4中的设计实例一样，由于如此产生的应力梯度，导致裂纹7沿着分离线3扩展。
如上所述，根据本发明切割的薄玻璃元件可获得延长的耐用性，即使它们经受持续的弯曲应力或通常经受表面拉伸应力。为了保证在长寿命内的低断裂率，提供了薄玻璃元件100，其在本发明的进一步发展中经受拉伸应力，尤其是由于弯曲应力引起的拉伸应力，其中该拉伸应力低于以下项：
Figure BDA0001419929230000181
其中
Figure BDA0001419929230000182
和
Figure BDA0001419929230000183
是在玻璃元件的样品破损期间拉伸应力的平均值(Mittelwerte)，其中Lref为边缘长度而Aref为样品的表面积，其中
Figure BDA0001419929230000184
是在样品的表面破裂期间拉伸应力的平均值，且
Figure BDA0001419929230000185
是从样品的边缘开始的裂纹形成期间拉伸应力的平均值，该样品的边缘根据本发明的方法产生，并且其中△e和△a分别为平均值
Figure BDA0001419929230000186
或
Figure BDA0001419929230000187
的标准偏差，并且其中Aapp是薄玻璃元件的表面积而Lapp是玻璃元件彼此相对的边缘的总边缘长度，且φ是在至少半年的时间段内预定的最大破损率。
预定的最大破裂率φ优选为0.1或更小(最多10％)，尤其优选小于0.05(小于5％)。
随着本发明的进一步发展，这样生产了薄玻璃元件100，其经受的拉伸应力σapp小于以上引用的项(1)。例如，该拉伸应力可以通过卷绕或通过用强制弯曲固定在支撑上而产生。
为了获得薄玻璃元件在延长的时间如长达十年内的低破损概率，优选玻璃元件经受的拉伸应力小于
Figure BDA0001419929230000188
最大拉伸强度按照1.15/0.93＝1.236的系数相对较小的减少量将导致经受拉伸应力的玻璃制品的寿命显著延长。
利用本发明，可以将薄玻璃带卷绕成卷3，就其内半径而言，以如下方式来确定尺寸：使其在预定的时期未断裂，例如具有高零破损概率的平均或最大储存期。这通常也适用于薄玻璃的其他形式的进一步加工，其中所生产的玻璃经受拉伸应力。如在所述卷的实施方式中，或分别采用后续加工的玻璃制品，最常出现的拉伸应力是通过薄玻璃的弯曲而引起的。最小弯曲半径R在此与拉伸应力σapp有如下关系式：
Figure BDA0001419929230000191
在该关系式中，E为弹性模量，t为薄玻璃的厚度，而v为玻璃的泊松比。优选的玻璃厚层在以上描述中说明。
对于满足根据项(1)计算的最大拉伸应力σapp的条件的弯曲半径，通过结合方程式(3)，在弯曲半径与拉伸应力之间得到以下关系式：
Figure BDA0001419929230000192
对于在较长时期上实现低破损概率时的弯曲半径，通过方程式(3)与项(2)的结合，得到以下方程式：
Figure BDA0001419929230000193
对于卷绕到卷上的薄玻璃带实施方式中的薄玻璃元件100，如图11所示，薄玻璃带的最小弯曲半径R(根据关系式(3)由其得到最大拉伸强度σapp)是在所述卷的内部17上。为了使该卷易控制且体积小，优选这样的弯曲半径：其中在内侧17上产生最大拉伸应力，但是总计为至少21MPa。位于所述卷的端面上的薄玻璃的边缘通过分离边材101，103来产生，如根据图1已经描述的。确定上述方程式的参数的方法也在PCT/EP2014/070826中详细地描述，其内容整体上用于本发明的目的。
为了保护所述卷的各层免于相互影响，卷带材料18可同时卷绕在层间。
对于以上描述的本发明的实施方式，分别对于明确限定的长于6个月或长于一年的最短寿命引用方程式。如果有必要，可以指定另一个预定的寿命。即使最小半径得自项(1)、(2)，也可能希望指定达到一定的寿命时可接受的半径范围。此外，如果有必要，关于在破损测试过程中破损是从边缘还是从表面内开始是很难区分的。因此，根据本发明的另一个实施方式，提供进行破损测试，由此在断裂过程中分别记录断裂应力或相应的弯曲半径，以及基于该数据来确定统计参数，并且基于这些参数来确定保证经受机械应力的玻璃制品的某种寿命、尤其是长寿命的弯曲半径的范围。
本发明涉及具有根据本发明通过激光应力裂纹分离而产生的边缘19的薄玻璃元件100，例如在具有以长度优选至少为10米的薄玻璃带的形式卷绕的薄玻璃1的薄玻璃卷的实施方式中，其中所述卷绕的薄玻璃的内半径或较为常见地所述弯曲的薄玻璃的弯曲半径在以下范围内
Figure BDA0001419929230000201
至
Figure BDA0001419929230000202
其中<R>为平均值，并且
Figure BDA0001419929230000203
为与薄玻璃元件的玻璃材料有相同厚度和具有相同性质的玻璃边缘的相同玻璃材料的多个、即N个样品破损时弯曲半径Ri的方差，其中Ri表示在样品分别断裂时的弯曲半径，且t表示薄玻璃元件在未断裂的情况下而保存下来的按天计的优选预定的最短持续时间。在此，这类延时断裂尤其由应力裂纹腐蚀所引起。
因此，在由长度优选为至少10米的卷绕薄玻璃1组成的卷3的实施方式中，生产薄玻璃元件100的适宜方法基于
-弯曲半径Ri的平均值<R>及其方差s用经受逐渐增大的弯曲应力的多个、即N个样品10的断裂测试来确定，且
-提供由与样品10的玻璃材料具有相同厚度和具有相同性质的玻璃边缘的相同玻璃材料组成的薄玻璃带；至少其纵向边缘是根据本发明通过激光应力裂纹分离而产生的，且将薄玻璃带卷绕到卷上；其中选择薄玻璃带的最内层的卷的内半径，使其在根据方程式(8)的Rmin至方程式(9)的Rmax的范围内；其中t是薄玻璃卷在未断裂的情况下而保存下来的按天计的预定的最短持续时间。一般来说，即使在非常高的弯曲半径的情况下，玻璃带也通常具有一定的断裂概率。然而，协调方程式(8)和(9)的参数，使得断裂率在预定的最短持续时间内，通常小于0.1，优选小于0.05。
在本发明的这个实施方式中，本发明产生的边缘及其提高的强度也影响参数s和<R>。由于提高的边缘强度，与具有未根据本发明切割的边缘的样品相比，平均值<R>整体增加。根据现有的边缘缺陷的性质，与未根据发明生产的样品相比，方差s可以增加或减少。
为了获得足够可信的统计数据以用于由方程式(8)和(9)定义的范围内弯曲半径的可靠测定，至少二十个，优选至少50个薄玻璃样品用弯曲应力施压，因此用拉伸应力加压直到它们断裂，以便确定弯曲半径Ri的平均值<R>及其方差。所述方法的实现以及方程式(8)至(10)的参数的确定详述于DE 10 2014 113 149.5中，其内容在这方面整体用于本发明的目的。
专业人员将会清楚，本发明不限于所示出的设计实例，而是可在权利要求主题的框架内进行修改。此外，多种设计实例可以彼此组合。
构件标识列表
Figure BDA0001419929230000211
Figure BDA0001419929230000221

Claims (33)

1.用于分离厚度小于1.2mm的薄玻璃(1)的方法，其中薄玻璃(1)沿着形成分离线(3)的路径逐渐加热，其中所述玻璃的加热通过在所述薄玻璃(1)上的能量源的有效区内的至少一个能量源的能量来进行，其中所述有效区沿着所述分离线移动经过所述薄玻璃，使得借助于通过至少一个能量源加热的所述玻璃相对于周围玻璃的温度梯度，在所述玻璃中产生机械应力，由于所述机械应力，裂纹(7)沿着分离线(3)随着所述机械应力扩展；并且其中所述有效区的两个部分区域(42，44)相对于分离线(3)横向隔开，并且在所述有效区内形成切口的边框，所述分离线穿过所述切口，使得在该分离的部分中，薄玻璃(1)贴近所述分离线的区域比所述分离线上的区域被更强烈地加热；并且其中所述有效区成形为使得在所述薄玻璃沿所述分离线移动期间，这些部分区域(42，44)在所述薄玻璃的移动方向上收敛并且在所述分离线上会合，
其特征在于，由部分区域(42，44)形成的冲击区域包含彼此面对的内侧边缘，其相对于所述分离线成斜线地延伸，使得对于在沿着所述分离线逐渐加热期间所述分离线上的给定点，所述内侧边缘朝向所述点前进。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述薄玻璃(1)的厚度在5μm至150μm的范围内。
3.根据权利要求1所述的方法，其中薄玻璃(1)沿着形成分离线(3)的路径逐渐加热；其中所述玻璃的加热通过分别冲击在玻璃上的冲击区域(11，12)中的两个能量源(9，10)而进行，其中所述有效区由至少第一和第二冲击区域形成，并且其中所述能量源(9，10)以使得冲击区域(11，12)相对于分离线(3)在垂直方向上彼此横向偏移的方式被引导到所述玻璃上，其中所述冲击区域(11，12)在重叠区域(13)中相交，使得分离线(3)穿过该重叠区域(13)，并且由于通过能量源加热的玻璃与周围玻璃之间的温差，在所述玻璃中产生机械应力，由于该机械应力，裂纹(7)随着该机械应力沿分离线(3)扩展。
4.根据权利要求1所述的方法，其中薄玻璃(1)沿着形成分离线(3)的路径逐渐加热；其中所述玻璃的加热通过分别冲击在玻璃上的冲击区域(11，12)中的两个能量源(9，10)而进行，其中所述有效区由至少第一和第二冲击区域形成，并且其中所述能量源(9，10)以使得冲击区域(11，12)相对于分离线(3)在垂直方向上彼此横向偏移的方式被引导到所述玻璃上，其中所述冲击区域(11，12)在重叠区域(13)中相交，使得分离线(3)穿过该重叠区域(13)，并且由于通过能量源加热的玻璃与周围玻璃之间的温差，在所述玻璃沿着分离线(3)进入所述重叠区域时，在所述玻璃中产生机械应力，由于该机械应力，裂纹(7)随着该机械应力沿分离线(3)扩展。
5.根据权利要求3所述的方法，其中所述第一和第二能量源以同步方式冲击到所述玻璃上。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在加热之后，随后用冷却射流(5)冷却薄玻璃(1)，由此冷却射流(5)以使其冲击位置(50)位于分离线(3)上的方式被引导到所述玻璃上。
7.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于从薄玻璃带(101)上修剪掉边材(102，103)。
8.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于所述冲击区域(11，12)是椭圆形的。
9.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于使用电磁束作为能量源(9，10)，并且它们的强度分布通过使用孔(25)来阻挡相对于最高强度具有较低强度的各个束的局部区域，而在冲击到薄玻璃(1)上之前改变。
10.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于使用激光束作为能量源(9，10)，并且它们的强度分布通过使用孔(25)来阻挡相对于最高强度具有较低强度的各个束的局部区域，而在冲击到薄玻璃(1)上之前改变。
11.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中所述玻璃由激光束(90，100)作为能量源(9，10)来加热。
12.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中所述玻璃由CO2激光器的激光束作为能量源(9，10)来加热。
13.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于所述有效区的一部分被掩蔽以在所述薄玻璃上的有效区内形成切口。
14.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于薄玻璃(1)被支撑在由悬浮支撑(21)产生的气垫上或在所述气垫上进行引导，其中所述能量源(9，10)的冲击区域和冷却射流(5)的冲击位置位于在由所述气垫支撑的薄玻璃(1)的部分中。
15.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于使用第二冷却射流(6)，从馈送方向上观察，第二冷却射流(6)的冲击位置(52)位于能量源(9，10)的冲击区域(11，12)上游，使得在向前馈送期间，所述分离线上的薄玻璃(1)的点首先经过所述第二冷却射流的冲击位置(52)，然后经过第一冲击区域(11)，之后经过第二冲击区域(12)，再之后经过第一冷却射流(5)的冲击位置(51)。
16.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于使用具有70％至100％范围的相对湿度的气溶胶射流或湿气射流作为冷却射流(5)。
17.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于使用液体射流作为冷却射流(5)。
18.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于使用小液滴射流作为冷却射流(5)。
19.一种用于分离厚度小于1.2mm的薄玻璃(1)的装置(2)，其包含至少一个能量源和如下装置，其使由该能量源提供的能量在所述薄玻璃上的有效区内生效，使得所述有效区的区域内的薄玻璃(1)被加热；并且其中，提供馈送装置(20)以便使薄玻璃(1)和所述有效区相对于彼此沿着预期的分离线(3)移动，使得借助于通过所述能量源加热的玻璃相对于周围玻璃的温差，在所述玻璃中产生机械应力，由于该机械应力，裂纹(7)沿着分离线(3)随着该机械应力扩展；并且其中提供如下装置，其产生具有包含两个部分区域(42，44)的形状的有效区(4)，所述两个部分区域相对于分离线(3)横向隔开，并且在所述有效区中形成切口(4)的边框，所述分离线穿过该切口，将所述装置配置为使得在该分离的部分中，薄玻璃(1)贴近所述分离线的区域比所述分离线上的区域被更强烈地加热；将所述装置配置为使得在所述薄玻璃沿所述分离线移动期间，这些部分区域在所述薄玻璃的移动方向上收敛，并且在所述分离线上会合，其特征在于将所述装置配置为使得所述冲击区域的彼此面对的内侧边缘与所述分离线成斜线地延伸，使得对于在沿着所述分离线逐渐加热期间所述分离线上的给定点，这些内侧边缘朝向所述点前进。
20.根据权利要求19所述的装置，其特征在于所述薄玻璃(1)的厚度在5μm至150μm的范围内。
21.根据权利要求19所述的装置，其特征在于用于掩蔽所述有效区的部分区域的装置，以便在所述薄玻璃上形成有效区的切口。
22.根据权利要求19所述的装置，其包含用于提供至少两个能量源(9，10)的装置和将能量源(9，10)以在各种情况下在冲击区域(11，12)中冲击到薄玻璃(1)上的方式被引导到薄玻璃(1)上的装置，由此至少两个冲击区域形成所述有效区，并且由此冲击区域(11，12)相对于所述分离线(3)在垂直方向上彼此横向偏移且在重叠区域中相交，并且其中提供馈送装置(20)以使薄玻璃(1)和冲击区域(11，12)相对于彼此沿着预期的分离线(3)推进，使得由于通过能量源(9，10)加热的玻璃相对于周围玻璃的温差，在所述玻璃中产生机械应力，由于该机械应力，裂纹(7)沿着分离线(3)随着该机械应力扩展。
23.根据权利要求19所述的装置，其包含用于提供至少两个能量源(9，10)的装置和将能量源(9，10)以在各种情况下在冲击区域(11，12)中冲击到薄玻璃(1)上的方式被引导到薄玻璃(1)上的装置，由此至少两个冲击区域形成所述有效区，并且由此冲击区域(11，12)相对于所述分离线(3)在垂直方向上彼此横向偏移且在重叠区域中相交，并且其中提供馈送装置(20)以使薄玻璃(1)和冲击区域(11，12)相对于彼此沿着预期的分离线(3)推进，使得由于通过能量源(9，10)加热的玻璃相对于沿着分离线(3)进入所述重叠区域的玻璃的温差，在所述玻璃中产生机械应力，由于该机械应力，裂纹(7)沿着分离线(3)随着该机械应力扩展。
24.根据权利要求19-23中任一项所述的装置，其中提供冷却射流发生器(40)以产生冷却射流(5)，其中分离线(3)以如下方式穿过所述冷却射流的冲击位置：使得在馈送装置(20)移动期间，所述薄玻璃的定位在分离线(3)上的点首先经过第一冲击区域(11)，然后经过第二冲击区域(11)，并且随后经过冷却射流(5)的冲击位置(50)。
25.根据权利要求19-23中任一项所述的装置，其特征在于下列特征中的至少一项：
-用于提供至少两个能量源(9，10)的装置包括激光器，
-用于提供至少两个能量源(9，10)的装置包括分束器。
26.根据权利要求19-23中任一项所述的装置，其特征在于提供孔(25)，以便在作为能量源(9，10)的电磁束冲击到薄玻璃(1)上之前，通过阻挡相对于最大强度具有较低强度的各个束的局部区域，改变所述电磁束的强度分布。
27.根据权利要求19-23中任一项所述的装置，其特征在于提供孔(25)，以便在作为能量源(9，10)的激光束冲击到薄玻璃(1)上之前，通过阻挡相对于最大强度具有较低强度的各个束的局部区域，改变所述激光束的强度分布。
28.厚度为最大250μm的薄玻璃元件(100)，其能用根据前述权利要求中任一项的方法或装置生产，且具有通过应力裂纹分离而切割的至少一个边缘，其中对于在弯曲应力下从所述边缘开始的破裂，所述薄玻璃板具有威布尔分布，其威布尔模量为至少m＝6。
29.根据权利要求28所述的薄玻璃元件(100)，其中对于在弯曲应力下从所述边缘开始的破裂，所述薄玻璃板具有威布尔分布，其威布尔模量为至少m＝7。
30.根据权利要求28或29所述的薄玻璃元件(100)，其中所述薄玻璃元件经受拉伸应力σapp，该拉伸应力小于：
Figure FDA0002372008040000051
其中
Figure FDA0002372008040000052
和
Figure FDA0002372008040000053
是在所述玻璃元件的样品破损期间所述拉伸应力的平均值，其中Lref为边缘长度，而Aref为所述样品的表面积，其中
Figure FDA0002372008040000054
是在所述样品的表面破裂期间所述拉伸应力的平均值，而
Figure FDA0002372008040000055
是在从根据权利要求1-11中任一项所述方法产生的所述样品的边缘开始的裂纹形成期间所述拉伸应力的平均值，并且其中△e和△a分别为平均值
Figure FDA0002372008040000056
或
Figure FDA0002372008040000057
的标准偏差，并且其中Aapp是所述薄玻璃元件的表面积，而Lapp是所述玻璃元件的彼此相对定位的边缘的总边缘长度，并且φ是在至少半年的时间段内为最大0.1的预定最大破损率。
31.根据权利要求28或29所述的薄玻璃元件(100)，其中所述薄玻璃元件经受拉伸应力σapp，该拉伸应力小于：
Figure FDA0002372008040000061
32.根据权利要求28或29所述的薄玻璃元件(100)，对于卷绕薄玻璃(1)，其具有至少10米的长度和最多200微米的厚度，其中所述卷绕薄玻璃(1)的内半径在以下范围内
Figure FDA0002372008040000062
至
Figure FDA0002372008040000063
其中<R>为平均值，并且
Figure FDA0002372008040000064
是与所述薄玻璃元件的玻璃材料有相同厚度和具有相同性质的玻璃边缘的相同玻璃材料的多个、即N个样品破损时弯曲半径Ri的方差，其中Ri表示在所述样品分别断裂时的弯曲半径，并且t表示所述薄玻璃元件在未断裂的情况下而保存下来的按天计的预定最短持续时间。
33.根据权利要求28所述的薄玻璃元件(100)，其中所述薄玻璃元件(100)具有通过激光应力裂纹分离而切割的至少一个边缘。
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