CN111836788A - 曲面玻璃成型框及利用其的曲面玻璃成型方法 - Google Patents

Abstract

根据曲面玻璃成型框的一实施例，本发明的曲面玻璃成型框可包括：支撑区域，以放置玻璃的方式进行支撑；以及加热块，在将上述玻璃放置于上述支撑区域的情况下，以使至少一部分与上述玻璃的弯曲(bending)部位中的上述玻璃的一面相接触的方式配置于上述支撑区域，上述加热块可由导热系数大于上述玻璃及上述支撑区域的材质形成。

Description

曲面玻璃成型框及利用其的曲面玻璃成型方法

技术领域

本发明的实施例涉及结构上尽可能减少加热时间并由此可抑制玻璃及成型框在高温下过度暴露的曲面玻璃成型框及利用其的曲面玻璃成型方法。

背景技术

背景技术部分的内容仅用于提供实施例的背景信息，并不构成现有技术。

通常，可将侧面弯曲的曲面玻璃用到车辆的玻璃、仪表板等。并且，近来，为了提高设计、增加功能、提供使用人员便利性等，将多种曲面玻璃用到智能手机、智能手表、平板电脑、手机等移动设备。

这种曲面玻璃大体包括：平面部，形成板型的部位，从平面或截面上看具有相对小的曲率；以及曲面部，形成曲面部位，在如上所述的平面部的一侧或边缘具有相对大的曲率。

通常，在形成曲面玻璃的情况下，通过对平面结构的玻璃加热来使整个玻璃形成曲面，或使玻璃的一部分形成曲面。

在加热的情况下，需尽量减少投入到加热中的热量消耗。并且，若使玻璃长时间暴露在高温中，则有可能导致由玻璃材质形成的玻璃劣化，因此需要对此进行防止。

另一方面，由于使玻璃成型的成型框也被加热，因此还需抑制因成型框长时间暴露在高温中而被氧化或劣化的问题。

发明内容

技术问题

因此，本实施例涉及结构上尽可能减少加热时间并由此可抑制玻璃及成型框在高温下过度暴露的曲面玻璃成型框及利用其的曲面玻璃成型方法。

本实施例所要实现的目的并不限定于所提及的目的，未提及的其他目的可由本实施例所属技术领域的普通技术人员通过以下的记载明确理解。

技术方案

根据曲面玻璃成型框的一实施例，本发明的曲面玻璃成型框可包括：支撑区域，以放置玻璃的方式进行支撑；以及加热块，在将上述玻璃放置于上述支撑区域的情况下，以使至少一部分与上述玻璃的弯曲部位中的上述玻璃的一面相接触的方式配置于上述支撑区域，上述加热块可由导热系数大于上述玻璃及上述支撑区域的材质形成。

上述支撑区域可包括：引导部，用于维持上述玻璃的放置；放置部，以被上述引导部包围的方式在上述支撑区域凹陷而成，上述玻璃放置于上述放置部；以及曲面部，形成于上述放置部的一部分，在与在上述放置部所放置的上述玻璃的弯曲部位相对应的位置形成曲面，上述加热块可配置于上述曲面部的至少一部分。

上述加热块的宽度可与上述放置部的宽度相对应，可安装于在上述曲面部所形成的凹陷槽，上部面的至少一部分的曲率可与上述玻璃弯曲的曲率相对应。

上述支撑区域可由硅藻土材质形成，上述加热块可由石墨材质形成。

上述支撑区域可由硅藻土材质形成，上述加热块可由包含金、银、铜、黄铜、不锈钢、碳纳米管、石墨烯及铝中的至少一种成分的材质形成。

在使上述玻璃的弯曲部位弯曲的温度下，上述加热块的温度可高于上述支撑区域的温度。

根据曲面玻璃成型方法的一实施例，本发明的曲面玻璃成型方法可包括：放置工序，将上述玻璃放置于上述支撑区域；加热工序，对上述玻璃成型框进行加热；弯曲工序，对上述玻璃的弯曲部位进行加热并借助上述玻璃的自重实现弯曲；以及冷却工序，对结束弯曲工序的上述玻璃进行冷却。

在上述弯曲工序中，可在上述加热块的温度高于上述支撑区域的温度的状态下进行上述玻璃的弯曲。

发明的效果

根据本发明的实施例，相比于支撑区域，加热块更快速地被加热至高温，仅使得与加热块相接触的玻璃部位达到塑性变形温度，来通过弯曲形成曲面，可减少热量消耗、缩短整个工序的进行时间、有效抑制玻璃整体被劣化、明显减少玻璃的质量不良。

根据本发明的实施例，由于仅使加热块被加热至玻璃的塑性变形温度以上，成型温度总体上较低。因此，可抑制因暴露在高温下而引起的玻璃及玻璃成型框的劣化或氧化，可延长玻璃成型框的寿命。

根据本发明的实施例，由于可通过加热块来对玻璃进行部分高温加热，因而可非常便捷地制造结构上部分形成曲面的玻璃产品。

附图说明

图1为示出一实施例的玻璃的俯视图。

图2为示出一实施例的玻璃的侧视图。图1及图2示出通过弯曲来形成曲面的玻璃。

图3为示出一实施例的玻璃成型框的俯视图。

图4为在图3中沿着AA方向观察的剖视图。

图5为在图3中沿着BB方向观察的剖视图。

图6为示出一实施例的曲面玻璃成型方法的流程图。

图7为示出一实施例的曲面玻璃成型方法中的将玻璃放置于玻璃成型框的状态的图。

图8为示出一实施例的曲面玻璃成型方法中的玻璃被弯曲的状态的图。

具体实施方式

以下，参照附图，对实施例进行详细说明。可对实施例施加多种变形，可具有多种实施方式，将在附图中例示特定实施例，并在说明书中详细进行说明。但是，这并不用于将实施例限定于特定的实施方式，应理解为包括实施例的思想及技术范围内的所有变更、等同技术方案及代替技术方案。

“第一”、“第二”等术语用于说明多种结构要素，但上述结构要素并不限定于上述术语。上述术语用于对一个结构要素和其他结构要素进行区分。并且，考虑到实施例中的结构及作用来特别定义的术语仅用于说明实施例，而不是用于限定实施例的范围。

在对实施例进行说明的过程中，在表述为形成于各个结构要素(element)的“上(上方)”或“下(下方)”(on or under)的情况下，“上(上方)”或“下(下方)”包含两个结构要素互相直接(directly)接触的情况或在两个上述结构要素之间配置(indirectly)一个以上的其他结构要素的情况。并且，在以“上(上方)”或“下(下方)”表述的情况下，不仅表示以一个结构要素为基准的上侧方向，还包括下侧方向。

并且，以下内容中所使用的“上/上部/上方”及“下/下部/下方”等表示关系的术语还能够在并不必备或内含那种实体或要素之间的某种物理关系或逻辑关系或顺序的情况下用于对某一实体或要素和其他实体或要素进行区分。

图1为示出一实施例的玻璃10的俯视图，图2为示出一实施例的玻璃10的侧视图。图1及图2示出通过弯曲来形成曲面的玻璃10。

实施例中的玻璃10可用作移动设备的盖罩玻璃10、导光板、其他多种用途。并且，玻璃10可用作车辆的玻璃、形成仪表板等其他部件的用途。玻璃10的厚度薄，例如，可由透明的玻璃材质形成。

可在玻璃10形成曲面，在此情况下，玻璃10的曲面可通过加热及弯曲来形成。即，通过对平面形态的玻璃10加热并使加热部位的温度上升来使其变得软乎，从而通过使上述加热部位弯曲来形成曲面。

具体地，若将玻璃10放到设置有加热装置的腔室(未图示)来通过上述加热装置对玻璃10进行加热，则在达到特定温度的情况下，上述玻璃10将变得软乎并可产生塑性变形，在此状态下，可通过弯曲来形成曲面。为了使这种曲面成型，需要用于放置玻璃10的玻璃成型框。

即，在将玻璃10放置于玻璃成型框的状态下放入腔室并通过使用上述加热装置对玻璃10进行加热，从而可在玻璃10的所需部位形成曲面。

图3为示出一实施例的玻璃成型框的俯视图。图4为在图3中沿着AA方向观察的剖视图。图5为在图3中沿着BB方向观察的剖视图。

本发明实施例的玻璃成型框可包括支撑区域100及加热块。支撑区域100能够以可放置玻璃10的方式支撑上述玻璃10。加热块能够以在上述玻璃10放置于上述支撑区域100的情况下使至少一部分与上述玻璃10的弯曲部位中的上述玻璃10的一面相接触的方式配置于上述支撑区域100。

在此情况下，上述加热块可由导热系数大于上述玻璃10及上述支撑区域100的材质形成。因此，由于加热块的导热系数大于玻璃10及支撑区域100，因此，能够以比上述玻璃10及上述支撑区域100更快速地加热至更高的温度。

若加热块和支撑区域100由相同的材质形成，或以没有加热块的方式仅由支撑区域100形成上述玻璃成型框，则放置于玻璃成型框的玻璃10将全部被均匀地加热，从而将具有均匀的温度分布。

在此情况下，为了进行弯曲，需要将整个玻璃10加热至产生塑性变形的高温。若整个玻璃10被加热至高温，则为了进行加热，将会消耗很多热量，会增加加热时间，将导致工序的进行速度变慢，有可能使整个玻璃10长时间暴露在高温下并劣化，从而有可能导致玻璃10的质量不良。

因此，在实施例中，仅对玻璃10中的需形成曲面的部位加热至可塑性变形的高温，剩余部分维持比较低的温度，从而可有效抑制整个玻璃10暴露在过高的温度。

支撑区域100可包括引导部110、放置部120及曲面部130。为了维持上述玻璃10的放置，引导部110以包围用于放置玻璃10的放置部120的方式突出设置。

放置部120以被上述引导部110包围的方式在上述支撑区域100凹陷而成，可将上述玻璃10放置于上述放置部。参照图3及图4，为了顺畅地对玻璃10进行曲面加工，不会在支撑区域100的前方部形成引导部110，能够以开放放置部120的状态设置。

曲面部130形成于上述放置部120的一部分，可在与在上述放置部120所放置的上述玻璃10的弯曲部位相对应的位置形成曲面。虽然在实施例的附图中示出了一个曲面部130，但在需在玻璃10成型的曲面为多个的情况下，能够以与之相对应的数量在放置部120形成多个曲面部130。当然，加热块也能够在与上述曲面相对应的位置以相对应的数量形成多个。

在实施例中，加热块可配置于上述曲面部130的至少一部分。即，上述曲面部130可在与在玻璃10上形成曲面的部位相对应的位置形成，同样，上述加热块也可配置于与上述曲面部130相对应的位置。

参照图3至图5，上述加热块的宽度与上述放置部120的宽度相对应，安装于在上述曲面部130所形成的凹陷槽131，上部面的至少一部分的曲率与上述玻璃10弯曲的曲率相对应。例如，加热块的上部面中的一部分形成平面，剩余部分形成曲面。

例如，在加热块由石墨形成的情况下，石墨将在高温下被氧化，有可能导致使用寿命受限。因此，为了便捷地更换使用寿命到期的加热块，加热块能够以强行扣入方式在上述凹陷槽131轻松实现安装或拆卸。

在实施例中，若在将玻璃10放置于放置部120的状态下通过加热装置来在腔室中进行加热，则上述玻璃10的弯曲部位弯曲的温度将高于上述支撑区域100的温度，即，在弯曲温度下，上述加热块的温度高于上述支撑区域100的温度。在此情况下，上述弯曲温度可达到玻璃10的塑性变形温度以上。

这是因为，由于加热块的导热系数大于支撑区域100的导热系数，因此，若在腔室中通过加热装置来对玻璃成型框及玻璃10进行加热，则加热块将比支撑区域100更快速地被加热至更高的温度。

玻璃10将通过加热来从加热装置接收借助对流及辐射而形成的热传递，可通过热传递来从与玻璃10相接触的加热块及放置部120接收热量。

若加热块达到弯曲温度，则加热块的温度将最高，因此，将从加热块向与之相接触的玻璃10传递热量，从而可使玻璃10达到塑性变形温度。

即使在与加热块相接触的曲面部130中使得玻璃10达到塑性变形温度，玻璃10的剩余部分也不会达到塑性变形温度，即，不与加热块直接接触的部分将不会达到塑性变形温度。这是因为，在上述剩余部分中，支撑区域100的温度不会达到塑性变形温度。

因此，若加热块达到弯曲温度，玻璃10中的与上述加热块相接触的部位将因自重而产生塑性变形，即，与曲面部130相对应的部位将因玻璃10的自重而产生塑性变形，因此，可在玻璃10中的所设计的位置形成曲面。

在此情况下，不与加热块相接触的玻璃10的剩余部分因温度小于塑性变形温度，因此将不会塑性变形，从而不会形成曲面。即使玻璃10的剩余部分被临时加热成温度高于塑性变形温度，由于没有曲面部130，因此不会产生因自重而形成曲面的情况。

若使玻璃成型框全部由单一材质形成，例如，在由硅藻土材质形成的情况下，整个玻璃10将被均匀地加热，因此玻璃10将别加热至塑性变形温度，在通过玻璃10的自重形成曲面的方式中，可形成整体具有小曲率的曲面。但是，在这种情况下，很难形成如图2所示的局部形成大曲率的大曲面玻璃10。

若使玻璃成型框整体由石墨材质形成，则导热系数比玻璃10大的石墨将吸收比玻璃10更多的热量，将使温度达到比玻璃10的塑性变形温度更高的温度。

在此情况下，加热时间将变得很长，将增加热量消耗，有可能导致整个工序进度变慢。并且，因玻璃10不必要地暴露在高温下，将产生劣化，这有可能会导致产品不良。

并且，由于石墨暴露在高温下将产生氧化，因此有可能缩短玻璃成型框的寿命。并且，石墨将因热量而使得氧化物吸附在玻璃10表面，为了去除这种氧化物，有可能需要对玻璃10产品单独进行磨光(polishing)工序。

在实施例中，加热块将比支撑区域100更快速地加热至高温，仅使得与加热块相接触的玻璃10的部位达到塑性变形温度来通过弯曲形成曲面，这将减少热量消耗、缩短整个工序的进行时间、有效抑制整个玻璃10被劣化，从而可明显减少玻璃10的质量不良。

并且，可非常有效地克服在使用材质单一的玻璃成型框的情况下所产生的如上所述的缺点。

在实施例中，例如，上述支撑区域100可由硅藻土材质形成，上述加热块可由石墨材质形成。硅藻土的导热系数为约0.06～0.08W/mK，石墨的导热系数为约480～530W/mK。即，由石墨形成的加热块的导热系数明显高于由硅藻土形成的支撑区域100的导热系数。

在实施例中，例如，上述支撑区域100可由硅藻土材质形成，上述加热块可由包含金、银、铜、黄铜、不锈钢、碳纳米管(Carbon nanotube，CNT)、石墨烯(graphene)及铝中的至少一种成分的材质形成。即，上述加热块可由导热系数大于石墨的材质形成。

另一方面，优选地，上述支撑区域100及加热块由不会在作为玻璃10的曲面成型温度的450～850℃下熔融的材质形成，即，由不会在作为曲面成型温度的最大温度850℃以下熔融的材质形成。其中，曲面成型温度是指形成玻璃10的曲面所需的腔室内的温度环境。

图6为示出一实施例的曲面玻璃成型方法的流程图。图7为示出一实施例的曲面玻璃成型方法中的将玻璃10放置于玻璃成型框的状态的图。图8为示出一实施例的曲面玻璃成型方法中的玻璃10被弯曲的状态的图。

实施例涉及将具有如上所述的结构的玻璃10成型框利用其中的曲面玻璃成型方法。实施例中的曲面玻璃成型方法可包括放置工序S100、加热工序S200、弯曲工序S300及冷却工序S400。

在放置工序S100中，将上述玻璃10放置于上述支撑区域100。在此情况下，如图7所示，玻璃10将处于未形成曲面的状态。

在加热工序S200中，可对上述玻璃成型框进行加热。例如，向设置有加热装置的腔室放入放置玻璃10的玻璃成型框，并启动上述加热装置，从而可对玻璃10及玻璃成型框进行加热。

在弯曲工序S300中，上述玻璃10的弯曲部位可被加热并借助上述玻璃10的自重而弯曲。加热块还可被设计成至少一部分与形成平面的玻璃10直接接触。

在上述弯曲工序S300中，可在上述加热块的温度高于上述支撑区域100的温度的状态下对上述玻璃10进行弯曲。即，在进行弯曲工序S300的时间点上，可控制各个部位的温度，来使加热块的温度达到玻璃10的塑性变形温度以上，并使玻璃10及支撑区域100的温度无法达到玻璃10的塑性变形温度。

由于加热块的导热系数明显高于玻璃10及支撑区域100，因此可实现如上所述的温度控制。另一方面，为了通过如上所述的方式抑制玻璃10产品的不良，优选地，在进行弯曲工序S300的时间点上，应以玻璃10及支撑区域100的温度维持在玻璃10的塑性变形温度以下的方式进行控制。

参照图7及图8，在形成平面的玻璃10中，使得与加热块相接触的部位受热，例如，加热块的上部面中的平面部位通过热传递来从加热块接收热量，从而使得形成平面的玻璃10中的与加热块相接触的部位被加热至塑性变形温度以上。

之后，通过玻璃10的自重，使得与上述加热块的前方部相对应的玻璃10的部位实现弯曲，从而，如图8所示，可在玻璃10形成曲面。

在冷却工序S400中，可对结束弯曲工序S300的上述玻璃10进行冷却。因玻璃10的材料特性，有可能因热应力而引起破损，为了使这种热应力的产生最小化，需适当调节玻璃10的冷却速度。

根据实施例，仅将加热块加热至玻璃10的塑性变形温度以上，成型温度整体较低。因此，可抑制因暴露在高温下而引起的玻璃10及玻璃成型框的劣化或氧化，从而可延长玻璃成型框的寿命。

根据实施例，可通过加热块实现玻璃10的部分高温加热，可非常便捷地制造结构上在一部分形成曲面的玻璃10产品。

如上所述，对实施例的几个方面进行了记述，除此之外，可实施多种实施方式。只要不是无法同时成立的技术，则能够以多种实施方式组合以上所述的实施例中的技术内容，由此还能够以新的实施方式实现实施例。

Claims (8)

1.一种曲面玻璃成型框，其特征在于，

包括：

支撑区域，以放置玻璃的方式进行支撑；以及

加热块，在将上述玻璃放置于上述支撑区域的情况下，以使至少一部分与上述玻璃的弯曲部位中的上述玻璃的一面相接触的方式配置于上述支撑区域，

上述加热块由导热系数大于上述玻璃及上述支撑区域的材质形成。

2.根据权利要求1所述的曲面玻璃成型框，其特征在于，

上述支撑区域包括：

引导部，用于维持上述玻璃的放置；

放置部，以被上述引导部包围的方式在上述支撑区域凹陷而成，上述玻璃放置于上述放置部；以及

曲面部，形成于上述放置部的一部分，在与在上述放置部所放置的上述玻璃的弯曲部位相对应的位置形成曲面，

上述加热块配置于上述曲面部的至少一部分。

3.根据权利要求2所述的曲面玻璃成型框，其特征在于，上述加热块的宽度与上述放置部的宽度相对应，安装于在上述曲面部所形成的凹陷槽，上部面的至少一部分的曲率与上述玻璃弯曲的曲率相对应。

4.根据权利要求2所述的曲面玻璃成型框，其特征在于，上述支撑区域由硅藻土材质形成，上述加热块由石墨材质形成。

5.根据权利要求2所述的曲面玻璃成型框，其特征在于，上述支撑区域由硅藻土材质形成，上述加热块由包含金、银、铜、黄铜、不锈钢、碳纳米管、石墨烯及铝中的至少一种成分的材质形成。

6.根据权利要求2所述的曲面玻璃成型框，其特征在于，在使上述玻璃的弯曲部位弯曲的温度下，上述加热块的温度高于上述支撑区域的温度。

7.一种曲面玻璃成型方法，利用权利要求1所述的上述曲面玻璃成型框来进行，其特征在于，包括：

放置工序，将上述玻璃放置于上述支撑区域；

加热工序，对上述玻璃成型框进行加热；

弯曲工序，对上述玻璃的弯曲部位进行加热并借助上述玻璃的自重实现弯曲；以及

冷却工序，对结束弯曲工序的上述玻璃进行冷却。

8.根据权利要求7所述的曲面玻璃成型方法，其特征在于，在上述弯曲工序中，在上述加热块的温度高于上述支撑区域的温度的状态下进行上述玻璃的弯曲。

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