ES2677557T3 - Técnicas de calor localizado que incorporan un elemento o elementos infrarrojos ajustables para unidades de vidrio aislado al vacío, y/o aparatos para las mismas - Google Patents

Abstract

Método de fabricación de una unidad de vidrio aislado al vacío (VIG), comprendiendo el método: proporcionar un subconjunto de VIG a un calentador, comprendiendo el subconjunto de VIG unos sustratos de vidrio primero y segundo separados entre sí sustancialmente paralelos, una pluralidad de columnas de soporte entre los sustratos de vidrio primero y segundo y un material de frita para formar un sellado de borde entre ellos; emitir energía infrarroja (IR) de al menos una bombilla que funciona a aproximadamente la mitad de la densidad de potencia para precalentar el subconjunto de VIG; y emitir energía IR de la al menos una bombilla (90) que funciona a aproximadamente la mitad de la densidad de potencia y a una longitud de onda IR de pico preseleccionada a la cual los sustratos de vidrio primero y segundo presentan una absorción inferior a un 30 % y a la cual el material de frita presenta una absorción de un 80 % en la fabricación de la unidad de VIG.

Description

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DESCRIPCION

Tecnicas de calor localizado que incorporan un elemento o elementos infrarrojos ajustables para unidades de vidrio aislado al vacio, y/o aparatos para las mismas

Campo de la invencion

Determinadas formas de realizacion de ejemplo de la presente invencion se refieren a tecnicas de sellado de bordes para unidades de vidrio aislado al vacio (VIG). Mas concretamente, determinadas formas de realizacion de ejemplo se refieren a tecnicas para proporcionar calor localizado a sellados de borde de unidades y/o a hornos unitarios para llevar a cabo lo mismo. En determinadas formas de realizacion de ejemplo, una pluralidad de elementos calefactores por infrarrojos (IR) son regulables para emitir radiacion IR a una longitud de onda de pico en la(s) banda(s) del infrarrojo cercano (NIR) y/o infrarrojo de onda corta (SWIR), y la longitud de onda de pico puede variarse mediante el ajuste de la tension aplicada a los elementos calefactores por IR. La longitud de onda de pico puede seleccionarse para calentar de manera preferente el material de frita usado para formar un sellado de borde de VIG al tiempo que se reduce la cantidad de calor proporcionado a los sustratos de la unidad de VIG.

Antecedentes y sumario de las formas de realizacion de ejemplo de la invencion

Las unidades de IG al vacio son conocidas en la tecnica. Por ejemplo, veanse las patentes de los Estados Unidos n. os 5.664.395, 5.657.607 y 5.902.652. La presente invencion es una mejora del metodo y del aparato para crear VIG, tal y como se divulga en el documento U S2009/0151855A1.

Las Figs. 1-2 ilustran una unidad de IG al vacio convencional (unidad de IG al vacio o unidad de VIG). La unidad de IG al vacio 1 incluye dos sustratos de vidrio 2 y 3 separados entre si, que encierran entre ellos un espacio de bajas presiones 6 o con vacio. Las planchas/sustratos de vidrio 2 y 3 estan interconectados mediante un sellado periferico o de borde de vidrio de soldadura fundido 4 y un grupo de pilares de soporte o espaciadores 5.

Un tubo 8 de bombeo esta sellado hermeticamente mediante vidrio de soldadura 9 a una apertura o agujero 10 que pasa de una superficie interior de la plancha de vidrio 2 al fondo de una ranura 11 en la cara exterior de la plancha 2. Se conecta un aspirador al tubo 8 de bombeo de modo que se pueda extraer el aire de la cavidad interior entre los sustratos 2 y 3 para crear una zona o espacio de bajas presiones 6. Tras la extraccion de aire, el tubo 8 se funde para sellar el vacio. La ranura 11 retiene el tubo 8 sellado. De manera opcional, se puede incluir un getter quimico 12 en el interior de una ranura 13.

Las unidades de IG al vacio convencionales, con sus sellados perifericos de vidrio de soldadura fundido 4, se han fabricado del siguiente modo. En primer lugar, se deposita frita de vidrio en una solucion (que finalmente forma el sellado de borde de vidrio de soldadura 4) alrededor de la periferia del sustrato 2. El otro sustrato 3 se situa encima del sustrato 2 para que queden entre ellos los espaciadores 5 y la frita de vidrio/solucion. A continuacion, todo el conjunto, incluidas las planchas 2,3, los espaciadores y el material de sellado, se calienta a una temperatura de aproximadamente 500 °C, punto en el que la frita de vidrio se funde, humedece las superficies de las planchas de vidrio 2,3 y finalmente forma el sellado periferico o de borde 4 hermetico. Esta temperatura de aproximadamente 500 °C se mantiene durante de una aproximadamente a ocho horas. Tras la formacion del sellado periferico/de borde 4 y del sellado alrededor del tubo 8, el conjunto se deja enfriar a temperatura ambiente. Cabe senalar que la columna 2 de la patente de los Estados Unidos n. ° 5.664.395 expone que la temperatura de procesado de un IG al vacio convencional es de aproximadamente 500 °C durante una hora. El inventor Collins de la patente .395 expone en “Thermal Outgassing of Vacuum Glazing” de Lenzen, Turner y Collins que “el proceso de sellado de bordes es en la actualidad bastante lento: normalmente, la temperatura de la muestra se aumenta a 200 °C por hora y se mantiene durante una hora en un valor constante que oscila entre 430 °C y 530 °C en funcion de la composition del vidrio de soldadura”. Tras la formacion del sellado de borde 4, se extrae un vacio a traves del tubo para formar el espacio de bajas presiones 6.

Lamentablemente, las altas temperaturas y los largos tiempos de calentamiento de todo el conjunto antes mencionados y utilizados en la formacion del sellado de borde 4 no son deseables, especialmente cuando se desea usar un sustrato o sustratos 2,3 de vidrio endurecido por el calor o templado en la unidad de IG al vacio. Como se muestra en las Figs. 3-4, el vidrio templado pierde resistencia al temple al ser expuesto a altas temperaturas en funcion del tiempo de calentamiento. Asimismo, dichas temperaturas altas de procesado pueden afectar de manera negativa a un determinado recubrimiento o recubrimientos de baja emisividad que se pueden aplicar a uno o a ambos sustratos de vidrio en determinados casos.

La Fig. 3 es un grafico que ilustra el modo en que un vidrio para lunas templado termicamente por completo pierde su temple original al ser expuesto a diferentes temperaturas durante diferentes periodos de tiempo, donde el esfuerzo de tension central original es de 3200 MU por pulgada. El eje de abscisas de la Fig. 3 es representativo exponencialmente del tiempo en horas (de 1 a 1000 horas), mientras que el eje de ordenadas indica el porcentaje de resistencia al temple original restante tras la exposition al calor. La Fig. 4 es un grafico similar al de la Fig. 3, con la salvedad de que el eje de abscisas en la Fig. 4 se extiende de cero a una hora exponencialmente.

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En la Fig. 3 se ilustran siete curvas diferentes, cada una indicando una exposicion a la temperatura diferente en grados Fahrenheit (°F). Las diferentes curvas/lineas son 400 °F (en la parte superior del grafico de la Fig. 3), 500 °F, 600 °F, 700 °F, 800 °F, 900 °F y 950 °F (la curva de la parte inferior del grafico de la Fig. 3). Una temperatura de 900 °F equivale aproximadamente a 482 °C, que se encuentra dentro del rango utilizado para formar el sellado periferico de vidrio de soldadura 4 convencional de las Figs. 1-2. Por lo tanto, la atencion se dirige a la curva de 900 °F de la Fig. 3, marcada con el numero de referencia 18. Como se muestra, solo queda un 20 % de la resistencia al temple original tras una hora a esta temperatura (900 °F o 482 °C). Una perdida tan significativa (es decir, una perdida del 80 %) de resistencia al temple no es, por supuesto, deseable.

En las Figs. 3-4, cabe senalar que existe una resistencia al temple mucho mejor en una plancha templada termicamente cuando se calienta a una temperatura de 800 °F (alrededor de 428 °C) durante una hora frente a 900 °F durante una hora. Una plancha de vidrio de este tipo retiene alrededor de un 70 % de su resistencia al temple original tras una hora a 800 °F, lo cual es significativamente mejor que el menos de un 20 % cuando se calienta a 900 °F durante el mismo periodo de tiempo.

Otra ventaja asociada a no calentar toda la unidad durante demasiado tiempo es que entonces se pueden usar materiales para los pilares de temperaturas inferiores. Esto puede ser deseable o no en algunos casos.

Incluso cuando se usan sustratos de vidrio no templado, las altas temperaturas que se aplican a todo el conjunto de VIG pueden fundir el vidrio o introducir tensiones. Estas tensiones pueden aumentar la probabilidad de que el vidrio se deforme y/o rompa.

Por tanto, como se podra apreciar, existe la necesidad en la tecnica de una unidad de IG al vacio, y de un metodo correspondiente de fabricacion de esta, en la que se ofrezca un sellado de borde hermetico y estructuralmente solido entre planchas de vidrio opuestas. Tambien existe la necesidad en la tecnica de una unidad de IG al vacio que incluya planchas de vidrio templado, en la que el sellado periferico este formado de modo que las planchas de vidrio retengan mas de su resistencia al temple original que con una tecnica de fabricacion de IG al vacio convencional en la que toda la unidad se calienta para formar un sellado de borde de vidrio de soldadura.

Un aspecto de determinadas formas de realizacion de ejemplo de la presente invencion se refiere a la aplicacion de calor localizado a la periferia de una unidad para formar sellados de borde para reducir el calentamiento de las zonas no perifericas de la unidad y, de este modo, reducir la posibilidad de que los sustratos se rompan.

Un aspecto de determinadas formas de realizacion de ejemplo se refiere a la provision de calor escalonado, calor localizado y enfriamiento escalonado de una unidad a traves de un horno unitario, siendo proporcionado el calor localizado por una fuente de calor por infrarrojos (IR) enfocada y sustancialmente lineal que comprende un grupo o matriz de fuentes de calor lineales.

Otro aspecto de determinadas formas de realizacion de ejemplo se refiere a la provision de una unidad de IG al vacio que presente un sellado periferico o de borde formado de modo que al menos una parte o partes determinadas de los sustratos/planchas de vidrio templado termicamente de la unidad de IG al vacio retengan mas de su resistencia al temple original que si se usaran tecnicas de formacion de sellados de borde convencionales con el material de sellado de bordes de vidrio de soldadura.

Otro aspecto de determinadas formas de realizacion de ejemplo se refiere a la provision de una unidad de IG al vacio, y a un metodo de fabricacion de la misma, en la que al menos una parte del sustrato o sustratos de vidrio templado termicamente resultantes retengan al menos alrededor de un 50 % de la resistencia al temple original tras la formacion del sellado de borde (por ejemplo, el sellado de borde de vidrio de soldadura).

Otro aspecto de determinadas formas de realizacion de ejemplo se refiere a la reduccion de la cantidad del tiempo de calentamiento posterior al temple necesario para formar un sellado periferico/de borde en una unidad de IG al vacio.

En determinadas formas de realizacion de ejemplo de la presente invencion, se proporciona un aparato para formar un sellado de borde en una unidad de vidrio aislado al vacio (VIG). Una pluralidad de elementos calefactores por infrarrojos (IR) son regulables para emitir radiacion IR a una longitud de onda de pico en la banda o bandas del infrarrojo cercano (NIR) y/o infrarrojo de onda corta (SWIR). Los elementos calefactores por IR estan separados entre si para presentar una distancia entre centros de 4,54 - 15,24 cm. Los elementos calefactores por IR estan colocados verticalmente a 2,54 - 91,44 cm (mas preferentemente a 4,54 - 25,40 cm) por encima de una superficie superior y/o por debajo de una superficie inferior de un subconjunto de VIG introducible en estos. Un regulador es operable para ajustar una cantidad de tension suministrada a la pluralidad de elementos calefactores por IR para variar la longitud de onda de pico producida por la pluralidad de elementos calefactores por IR. Las paredes internas del aparato comprenden un material que presenta caracteristicas adecuadas para provocar una reflexion de una cantidad reducida de radiacion IR que procede de los elementos calefactores por IR y que incide en estas, siendo reflejada la radiacion IR reflejada en un patron generalmente difuso o sin direccion. Se proporciona aislamiento alrededor de las paredes internas.

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En determinadas formas de realizacion de ejemplo de la presente invencion, se proporciona un metodo de fabricacion de una unidad de vidrio aislado al vacio (VIG) que comprende un sellado de borde. Un subconjunto de VIG se introduce en un aparato que incluye una pluralidad de elementos calefactores por infrarrojos (IR) regulables para emitir radiacion IR a una longitud de onda de pico en la banda o bandas del infrarrojo cercano (NIR) y/o infrarrojo de onda corta (SWIR), estando la pluralidad de elementos calefactores por IR separados entre si para presentar una distancia entre centros de 4,54 - 15,24 cm y estando colocados verticalmente a 4,54 - 25,40 cm por encima de una superficie superior y/o por debajo de una superficie inferior del subconjunto de VIG. Las paredes internas del aparato comprenden un material que presenta caracteristicas adecuadas para provocar una reflexion de una cantidad reducida de radiacion IR que procede de los elementos calefactores por IR y que incide en estas, siendo reflejada la radiacion IR reflejada en un patron generalmente difuso o sin direccion. Se proporciona aislamiento alrededor de las paredes internas. El material de frita que se proporciona alrededor de la periferia del subconjunto de VIG se calienta a traves de la pluralidad de elementos calefactores por IR para la formacion del sellado de borde, siendo ajustable la cantidad de tension suministrada a la pluralidad de elementos calefactores por IR para variar la longitud de onda de pico producida por la pluralidad de elementos calefactores por IR para calentar de manera preferente el material de frita en comparacion con los sustratos de vidrio del subconjunto de VIG.

En determinadas formas de realizacion de ejemplo de la presente invencion, se proporciona un aparato para formar un sellado de borde en una unidad de vidrio aislado al vacio (VIG). Una pluralidad de elementos calefactores por infrarrojos (IR) son regulables para emitir radiacion IR a una longitud de onda de pico en la banda o bandas del infrarrojo cercano (NIR) y/o infrarrojo de onda corta (SWIR). Un regulador es operable para ajustar una cantidad de tension suministrada a la pluralidad de elementos calefactores por IR para variar la longitud de onda de pico producida por la pluralidad de elementos calefactores por IR. El regulador es operable en unos modos primero y segundo, siendo el modo primero un modo de precalentamiento en el que los elementos calefactores por IR funcionan a aproximadamente la mitad de la densidad de potencia y a una tension de 25-75 % (mas preferentemente 45-55 %) y siendo el modo segundo un modo de sellado de la frita en el que los elementos calefactores por IR funcionan a la mitad de la densidad de potencia y a una tension de 50-100 % (mas preferentemente 75-85 %).

En determinadas formas de realizacion de ejemplo de la presente invencion, se proporciona un metodo de fabricacion de una unidad de VIG. Se proporciona un subconjunto de VIG a un calentador, comprendiendo el subconjunto de VIG unos sustratos de vidrio primero y segundo separados entre si sustancialmente paralelos, una pluralidad de columnas de soporte entre los sustratos de vidrio primero y segundo y un material de frita para formar un sellado de borde entre ellos. Se emite energia infrarroja (IR) de al menos una bombilla que funciona a aproximadamente la mitad de la densidad de potencia para precalentar el subconjunto de VIG. Se emite energia IR de la al menos una bombilla que funciona a aproximadamente la mitad de la densidad de potencia y a una longitud de onda IR de pico preseleccionada a la cual los sustratos de vidrio primero y segundo presentan una absorcion inferior a 30 % y a la cual el material de frita presenta una absorcion mayor que 50 % (mas preferentemente mayor que 70 % o 80 %) en la fabricacion de la unidad de VIG.

Las caracteristicas, aspectos, ventajas y formas de realizacion de ejemplo descritas en la presente memoria pueden combinarse para realizar otras formas de realizacion adicionales.

Breve descripcion de los dibujos

Estas y otras caracteristicas y ventajas pueden entenderse mejor y con mayor totalidad mediante la referencia a la siguiente descripcion detallada de las formas de realizacion ilustrativas de ejemplo junto con los dibujos, de los cuales:

La FIGURA 1 es una vista transversal de una unidad de IG al vacio convencional de la tecnica anterior;

La FIGURA 2 es una vista de planta superior del sustrato inferior, el sellado de borde y los espaciadores de la tecnica anterior de la unidad de IG al vacio de la Fig. 1, tomada a lo largo de la linea de seccion ilustrada en la Fig. 1;

La FIGURA 3 es un grafico que establece una correlacion entre el tiempo (en horas) y el tanto por ciento de resistencia al temple restante, ilustrando la perdida de resistencia al temple original para una plancha de vidrio templado termicamente tras ser expuesta a diferentes temperaturas durante diferentes periodos de tiempo;

La FIGURA 4 es un grafico que establece una correlacion entre el tiempo y el tanto por ciento de resistencia al temple restante similar al de la Fig. 3, con la salvedad de que se proporciona un periodo de tiempo mas breve en el eje de abscisas;

La FIGURA 5 es una vista lateral simplificada que ilustra una distribucion de ejemplo de un horno de cinco camaras segun una forma de realizacion de ejemplo;

La FIGURA 6 es una vista desde arriba de la concentration movil de fuentes de calor por IR en la zona de sellado de bordes de un horno unitario segun una forma de realizacion de ejemplo;

La FIGURA 7 es una vista lateral de un espejo de concentracion y/o esferico situado proximo a un elemento calefactor por IR segun una forma de realizacion de ejemplo;

La FIGURA 8 es un diagrama de flujo ilustrativo que muestra un proceso de provision de calor localizado a sellados de borde de frita de un conjunto de VIG a traves de un horno unitario, segun una forma de realizacion de

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ejemplo; y

La FIGURA 9a es una vista desde arriba del conjunto de VIG en una cinta de un horno antes de su entrada en el grupo de fuentes de IR, segun una forma de realizacion de ejemplo;

La FIGURA 9b es una vista desde arriba del conjunto de VIG en una cinta de un horno entrando en el grupo de fuentes de IR, segun una forma de realizacion de ejemplo;

La FIGURA 9c es una vista desde arriba del conjunto de VIG entrando mas en el grupo de fuentes de IR, de modo que tanto el borde que se va a sellar a lo largo del eje menor del conjunto de VIG como las partes de los bordes que se van a sellar a lo largo del eje mayor del conjunto de VIG esten expuestos a IR procedente del grupo de fuentes de IR, segun una forma de realizacion de ejemplo;

La FIGURA 9d es una vista desde arriba del conjunto de VIG entrando mas en el grupo de fuentes de IR, de modo que solo los bordes que se van a sellar a lo largo del eje mayor del conjunto de VIG esten expuestos a IR procedente del grupo de fuentes de IR, segun una forma de realizacion de ejemplo;

La FIGURA 9e es una vista desde arriba del conjunto de VIG saliendo del grupo de fuentes de IR, segun una forma de realizacion de ejemplo;

La FIGURA 9f es una vista desde arriba de un segundo conjunto de VIG entrando en el grupo de fuentes de IR a medida que un primer conjunto de VIG sale del grupo de fuentes de IR segun una forma de realizacion de ejemplo;

La FIGURA 10 es una vista desde arriba de un grupo de fuentes de IR que contiene un diseno de fuentes de calor por IR en zigzag, segun una forma de realizacion de ejemplo;

La FIGURA 11a es una vista lateral de un horno de cinta de estilo en llnea instalado con un grupo de fuentes de IR segun una forma de realizacion de ejemplo;

La FIGURA 11b es una vista lateral de un horno de cinta de estilo en llnea instalado con dos grupos de fuentes de IR segun una forma de realizacion de ejemplo;

La FIGURA 12 es un grafico que representa la transmision, reflexion y absorcion frente a la longitud de onda para una frita de vidrio de ejemplo;

La FIGURA 13 es un grafico que muestra la absorcion del vidrio frente a la longitud de onda para un vidrio flotado transparente de 3,2 mm;

La FIGURA 14 establece una correlacion entre la tension y la temperatura de elementos calefactores por IR de ejemplo;

La FIGURA 15 es un grafico con las propiedades de absorcion de un material de frita segun determinadas formas de realizacion de ejemplo;

Las FIGURAS 16 a-b son graficos que representan la temperatura frente al tiempo para las posiciones superior e inferior, respectivamente, de un ensayo de 40 % de tension y todas las bombillas (uso de las bombillas al 100 %); Las FIGURAS 17 a-b son graficos que representan la temperatura frente al tiempo para las posiciones superior e inferior, respectivamente, de un ensayo de 50 % de tension y todas las bombillas (uso de las bombillas al 100 %); Las FIGURAS 18 a-b son graficos que representan la temperatura frente al tiempo para las posiciones superior e inferior, respectivamente, de un ensayo de 60 % de tension y todas las bombillas (uso de las bombillas al 100 %); Las FIGURAS 19 a-b son graficos que representan la temperatura frente al tiempo para las posiciones superior e inferior, respectivamente, de un ensayo de 50 % de tension y la mitad de bombillas (uso de las bombillas al 50 %);

Las FIGURAS 20 a-b son graficos que representan la temperatura frente al tiempo para las posiciones superior e inferior, respectivamente, de un ensayo de 60 % de tension y la mitad de bombillas (uso de las bombillas al 50 %);

Las FIGURAS 21 a-b son graficos que representan la temperatura frente al tiempo para las posiciones superior e inferior, respectivamente, de un ensayo de 70 % de tension y la mitad de bombillas (uso de las bombillas al 50 %);

Las FIGURAS 22 a-b son graficos que representan la temperatura frente al tiempo para las posiciones superior e inferior, respectivamente, de un ensayo de 80 % de tension y la mitad de bombillas (uso de las bombillas al 50 %); y

Las FIGURAS 23 a-b son graficos que representan la temperatura frente al tiempo para las posiciones superior e inferior, respectivamente, de un ensayo de 90 % de tension y la mitad de bombillas (uso de las bombillas al 50 %).

Descripcion detallada de las formas de realizacion de ejemplo de la invencion

Determinadas formas de realizacion de esta invencion se refieren a un sellado periferico o de borde mejorado en una unidad de ventana de IG al vaclo, y/o a un metodo de fabricacion del mismo. En la presente memoria, los sellados “perifericos” y “de borde” no significan que los sellados esten situados en la periferia o borde absoluto de la unidad, sino que significa que el sellado esta al menos parcialmente situado en o cerca de (por ejemplo, en el espacio de alrededor de 5 centlmetros) un borde de al menos un sustrato de la unidad. Del mismo modo, “borde” en el sentido en que se usa en la presente memoria no esta limitado al borde absoluto de un sustrato de vidrio, sino que tambien puede incluir una zona en o cerca de (por ejemplo, en el espacio de alrededor de cinco centlmetros) un borde absoluto del sustrato o sustratos. Asimismo, como se podra apreciar, en el sentido en que se usa en la presente memoria, la expresion “conjunto de VIG” se refiere a un producto intermedio antes de que los bordes del VIG se sellen y se produzca la extraccion de aire de la ranura que incluye, por ejemplo, dos sustratos separados entre si paralelamente y una frita. Asimismo, aunque puede decirse que la frita este “sobre” o “apoyada” por uno o

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mas de los sustratos de la presente memoria, ello no significa que la frita deba estar en contacto directo con el sustrato o sustratos. En otras palabras, la palabra “sobre” abarca sobre tanto directamente como indirectamente, de modo que la frita pueda considerarse “sobre” un sustrato incluso si se proporciona otro material (por ejemplo, un recubrimiento y/o fina pellcula) entre el sustrato y la frita.

En determinadas formas de realizacion de ejemplo de la presente invencion, se proporciona un metodo de calentamiento preferente para un sellado de borde de frita de unidades de vidrio aislado al vaclo por medio de un horno unitario de zona. En primer lugar, la unidad montada previamente se calienta a una temperatura intermedia inferior a la necesaria para fundir el sellado de frita (por ejemplo, una temperatura de alrededor de 200-300 °C). A continuacion, el borde de la unidad se calienta adicionalmente con calor localizado procedente de una fuente de calor por infrarrojos (IR) focalizada sustancialmente lineal y/o a traves de al menos un grupo de fuentes de calor sustancialmente bidimensional que esta configurado para generar radiacion IR a una longitud de onda del infrarrojo cercano (por ejemplo, una longitud de onda de alrededor de 0,7-5,0 pm) y, mas preferentemente, de alrededor de 1,1-1,4 pm, para proporcionar una temperatura localizada de desde alrededor de 350-500 °C hasta que se funde la frita. Al mismo tiempo, si se usa vidrio templado o endurecido por el calor, al menos determinadas partes de una(s) plancha(s)/sustrato(s) de vidrio templado termicamente de la unidad de VIG no pierden mas de alrededor de un 50 % de la resistencia al temple original, puesto que la mayorla de la zona se encuentra todavla sometida a la temperatura intermedia. Debido a la temperatura inferior global, las tecnicas de determinadas formas de realizacion de ejemplo tienen la ventaja de consumir menos energla y ahorrar tiempo cuando las muestras se enfrlan. Como se podra apreciar, la temperatura localizada puede determinarse en parte en funcion del material o materiales que comprenden la frita. Por ejemplo, las fritas que contienen plomo tienden a necesitar temperaturas menores que las fritas que contienen plata.

El horno unitario de determinadas formas de realizacion de ejemplo incluye multiples camaras. En general, las camaras se corresponderan con una zona de entrada, una zona de sellado de bordes y una zona de salida. Como se podra apreciar, un horno unitario ilustrativo puede incluir multiples camaras para llevar a cabo la funcionalidad de una sola zona (por ejemplo, pueden proporcionarse dos camaras de entrada para realizar la funcionalidad de la zona de entrada, dos camaras de salida pueden proporcionar la realizacion de la funcionalidad de la zona de salida, etc.) y/o puede proporcionarse una sola camara para llevar a cabo la funcionalidad asociada a multiples zonas (por ejemplo, una sola camara puede proporcionar la funcionalidad de la zona de entrada y de salida, etc.).

A modo de ejemplo y sin limitacion alguna, la Fig. 5 es una vista lateral simplificada que ilustra una distribucion de ejemplo de un horno de cinco camaras 50 segun una forma de realizacion de ejemplo. No obstante, como se ha mencionado anteriormente, como se podra apreciar pueden emplearse mas o menos camaras. En determinadas implementaciones no limitantes, las camaras adyacentes pueden estar separadas mediante puertas de sellado (representadas por las llneas discontinuas entre las camaras adyacentes) situadas entre ellas. Pueden proporcionarse enganches, poleas y/u otros medios para abrir y cerrar dichas puertas.

El horno unitario 50 de determinadas formas de realizacion de ejemplo es semicontinuo en terminos de flujo de producto. Puede usarse un transportador de rodillos 52 u otra tecnica de transporte para mover flsicamente un determinado conjunto de VIG de una zona y/o camara a la siguiente, de modo que el conjunto de VIG y/o sus contenidos no se vean alterados ni cambiados de posicion los unos respecto a los otros. En un punto de inicio 52a, el transportador de rodillos 52 suministra los conjuntos de VIG al horno 50, por ejemplo, a traves de una primera puerta 54. Los conjuntos de VIG pueden moverse en su interior y detenerse cuando alcanzan una posicion adecuada dentro de una camara y/o zona. La posicion del conjunto de VIG puede determinarse, por ejemplo, mediante un sensor fotoelectrico u otros medios de deteccion. A modo de ejemplo y sin limitacion alguna, la posicion puede ser el centro de una camara concreta, alineada en posiciones horizontales y verticales concretas (por ejemplo, como se describe con mayor detalle mas adelante en relacion con la Fig. 6), etc. En determinadas formas de realizacion de ejemplo, puede resultar ventajoso detener temporalmente un conjunto de VIG en una posicion concreta, por ejemplo, para permitir que el conjunto de VIG se caliente lo suficiente, para permitir que una frita de soldadura se funda, etc.

En determinadas formas de realizacion de ejemplo, pueden suministrarse multiples conjuntos de VIG al horno 50 al mismo tiempo para que se procesen en lote. Por ejemplo, en un horno de cinco camaras como el mostrado en la Fig. 5, el horno puede procesar hasta cinco conjuntos de VIG a la vez, iniciandose y deteniendose el proceso en funcion del progreso de cada camara. Por ejemplo, la zona de sellado de bordes puede necesitar mas tiempo que el enfriamiento realizado en las camaras de la zona de salida. Por tanto, puede haber cierto retardo integrado en el proceso para tener en cuenta los diferentes tiempos de procesado de las diferentes zonas y/o camaras.

La zona de entrada (por ejemplo, las camaras 1 y 2 en la forma de realizacion de ejemplo de la Fig. 5) esta equipada con unas fuentes de calor sustancialmente uniforme de modo que el conjunto de VIG se caliente por etapas. Es decir, puede aplicarse calor sustancialmente uniforme al conjunto de VIG para calentar de manera sustancialmente uniforme todo el conjunto de VIG. El calentamiento se puede llevar a cabo a traves de una radiacion IR procedente de una fuente de calor por IR o de otros medios para reducir la alteracion del conjunto de VIG o de sus contenidos.

En una zona de sellado de bordes (por ejemplo, la camara 3 de la Fig. 5), se instalan fuentes de calor sustancialmente uniforme para mantener la totalidad del conjunto de VIG a una temperatura de fondo

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predeterminada. Esto se puede llevar a cabo al mantener todo el conjunto de VIG a la temperatura intermedia de la zona de entrada y/o al aumentar ligeramente la temperatura de la zona de entrada. Mientras tanto, las fuentes de calor por IR focalizadas sustancialmente lineales 56 suministran calor localizado al perlmetro del conjunto de VIG para fundir la frita ceramica aplicada a los bordes. El calor por IR puede focalizarse sobre los bordes perifericos, por ejemplo, por medio de un espejo parabolico en un borde opuesto al conjunto de VIG. Mas adelante se proporcionan detalles adicionales de un mecanismo de focalizacion de ejemplo con respecto a la Fig. 7. Aunque esta zona en concreto se denomina zona de sellado de bordes, como se podra apreciar se puede producir parte del sellado de bordes en otras zonas. Por ejemplo, la mayorla de la fusion se producira dentro de la zona de sellado de bordes y parte del sellado de bordes tendra lugar una vez que se apaguen las fuentes de radiacion IR, aunque los bordes pueden continuar sellandose (por ejemplo, la frita puede empezar a endurecerse o seguir endureciendose) mientras estan en la zona de salida.

La Fig. 6 es una vista desde arriba de la concentration movil de fuentes de calor por IR 62 y 64 en la zona de sellado de bordes de un horno unitario segun una forma de realization de ejemplo. Como se muestra en la Fig. 6, el horno de fundido de la frita esta disenado de modo que puedan sellarse conjuntos de VIG de diversos tamanos. En determinadas formas de realizacion de ejemplo, una esquina del banco de IR focalizado esta fija en su position (por ejemplo, la esquina proxima a los bancos 62 a-b). En el ejemplo de la Fig. 6, los bancos 62a-b estan fijos en su posicion. En dichas disposiciones de ejemplo, solo dos lados del banco de IR focalizado necesitarlan cambiar de posicion para asegurar un fundido de la frita adecuado. Asimismo, las fuentes de IR tambien pueden segmentarse en secciones de modo que puedan encenderse en cualquier momento todas las secciones o una parte de ellas para ajustar la duration del calentamiento al tamano del conjunto de VIG. Pueden moverse partes de estos bancos 64a-b de fuentes de IR a diversas posiciones alrededor del perlmetro del conjunto de VIG mediante medios mecanicos, tales como, por ejemplo, brazos, rodillos en una gula y/u otros enganches. En la Fig. 6, esto se muestra como la segmentation de los bancos 64a-b y el movimiento de los segmentos de banco 64 a'-b' de sus posiciones iniciales (designadas por las llneas de puntos en los bancos 64a-b) a posiciones proximas al conjunto de VIG 1' (designado por las llneas continuas) para sellar los bordes. En la forma de realizacion de la Fig. 6, solo se encenderlan las fuentes de IR correspondientes a los bancos 64a'-b' y partes de 62a-b; el resto de las fuentes de IR de los bancos 64a-b y las fuentes de IR de los bancos 62a-b que no esten proximas no necesitan encenderse (por ejemplo, permanecerlan apagadas).

Por tanto, como se muestra en la Fig. 6, la fuente de calor localizado comprende unos bancos primero, segundo, tercero y cuarto de elementos de fuente de calor por infrarrojos, estando los bancos dispuestos de modo que la fuente de calor por infrarrojos sea de una forma sustancialmente rectangular dentro de la zona de fundido de los bordes. Los bancos primero y segundo estan fijos en una posicion y constituyen dos lados sustancialmente perpendiculares de la fuente de calor por infrarrojos de forma sustancialmente rectangular, y los bancos tercero y cuarto constituyen los otros dos lados sustancialmente perpendiculares de la fuente de calor por infrarrojos de forma sustancialmente rectangular. Los elementos de la fuente de calor por infrarrojos de los bancos segundo y tercero son moviles en funcion de un tamano de la unidad para moverse mas cerca de los bordes que se van a sellar.

Asimismo, el angulo del espejo esferico puede ser ajustable en determinadas formas de realizacion de ejemplo para permitir que el calor se focalice con mayor precision en los perlmetros del conjunto de VIG (como se describe con mayor detalle mas adelante con respecto a la Fig. 7). En determinadas formas de realizacion de ejemplo, el movimiento y/o focalizacion de las fuentes de IR segmentadas puede regularse por ordenador para ajustar los resultados de las unidades individuales. Aun mas adicionalmente, el conjunto de VIG 1' cuyos bordes van a sellarse puede elevarse de modo que este mas proximo a las fuentes de IR. Ello puede llevarse a cabo al moverlo a una posicion adecuada de X-Y con respecto a los bancos 62a-b de IR, al mover partes de los bancos 64a-b de IR moviles y al elevar el conjunto de VIG 1' a su posicion.

A modo de ejemplo y sin limitation alguna, las fuentes de IR del interior de los bancos pueden ser tubos de IR. Los tubos de IR pueden estar lo bastante cerca entre si para proporcionar un calentamiento a lo largo de los bordes del conjunto de VIG (por ejemplo, sin dejar “huecos” o zonas sin calentar o con un calentamiento sustancialmente diferente alrededor de los bordes), pero tambien pueden estar lo bastante lejos los unos de los otros para permitir el movimiento de dichos tubos. Por tanto, a modo de ejemplo y sin limitacion alguna, los tubos de IR pueden estar situados aproximadamente a 5 mm de distancia en determinadas formas de realizacion de ejemplo. Los tamanos de los bancos pueden variar en funcion de las necesidades del proceso de fabrication de la unidad de VIG. Asimismo, a modo de ejemplo y sin limitacion alguna, los bancos de alrededor de 2-3 metros deberlan satisfacer la mayorla de requisitos de fabricacion de una unidad de VIG estandar.

En referencia una vez mas a la Fig. 5, el conjunto de VIG puede enfriarse en una zona de salida que comprende una o mas camaras, por ejemplo, en un modo por etapas a traves de las camaras 4 y 5 de la Fig. 5. Cuando se implementa una disposition de zona de salida por etapas, cada camara de zona de salida sucesiva puede mantenerse a una temperatura inferior a la de la camara de zona de salida anterior. Esta disposicion puede ser posible mediante enfriamiento por aire convectivo forzado, tuberlas de agua de enfriamiento y/u otros medios de enfriamiento adecuados para eliminar el calor de la camara de zona de salida concreta. Finalmente, el conjunto de VIG puede salir del horno 50 a traves de la puerta de salida 58 mediante los rodillos 52b.

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La Fig. 7 es una vista lateral de un espejo 72 de concentracion y/o esferico situado proximo a un elemento calefactor por IR 74 segun una forma de realizacion de ejemplo. Como se podra apreciar, cualquier tipo de mecanismo de concentracion y/o focalizacion puede usarse junto con otras formas de realizacion de ejemplo determinadas. La radiacion IR del elemento calefactor por IR 74 se focaliza y/o concentra mediante el espejo 72 parabolico en la frita de soldadura 4 o proxima a esta. El espejo 72 puede moverse y/o cambiarse de posicion para provocar que se caliente mas o menos de los bordes perifericos del conjunto de VIG 1', para focalizar la radiacion IR en direccion a los sustratos 2 y 3 o en direccion opuesta a estos, etc.

Seguidamente se proporcionara una description mas detallada del proceso de sellado de bordes del conjunto de VIG. En el horno entra un conjunto de VIG previamente montado, que puede incluir un pigmento de frita de perlmetro cocido y aplicado previamente. En la zona de entrada, el conjunto de VIG se calienta hasta una temperatura predeterminada de entre alrededor de 200-300 °C. Ello puede llevarse a cabo mediante un calentamiento escalonado en una o mas camaras de entrada, de modo que se precaliente todo el conjunto de VIG a una o mas temperaturas intermedias. En general, el conjunto de VIG entrara en el horno a temperatura ambiente (por ejemplo, que normalmente es de alrededor de 23 °C, aunque, como se podra apreciar, otros entornos y/o condiciones de procesado pueden implementar una “temperatura ambiente” diferente). Todo el conjunto de VIG puede calentarse hasta alrededor de 75 °C en una primera camara de zona de entrada y despues hasta alrededor de 150 °C en una segunda camara de zona de entrada. Como se podra apreciar, las temperaturas de precalentamiento pueden variar en alrededor de ±50 °C.

En la zona de sellado de bordes, todo el conjunto de VIG se calienta hasta alrededor de 200 °C y una fuente de calor por IR (por ejemplo, una fuente de calor por IR sustancialmente lineal regulada por ordenador) se mueve a su posicion y se focaliza alrededor del perlmetro del conjunto de VIG. La fuente de calor por IR se enciende a una distancia predeterminada (por ejemplo, a partir de alrededor de 0,5-10 cm) desde el borde del conjunto de VIG, en funcion en parte del espejo esferico/de concentracion, de si la radiacion IR ha de “entrar en contacto” con los sustratos superior y/o inferior o solo los laterales proximos a la frita, etc. Como se senalo anteriormente, la fuente de calor por IR esta focalizada, por ejemplo, por medio de un espejo parabolico proporcionado en un lado de la fuente de calor por IR opuesto al conjunto de VIG. La temperatura de la frita en el perlmetro del conjunto de VIG se regula hasta alrededor de 350-500 °C, que resulta adecuada para fundir la frita pero todavla esta por debajo del punto de fusion de los sustratos de vidrio, que varla de alrededor de 600-800 °C en funcion de la composition del vidrio. Durante el proceso de calor localizado en la zona de sellado de bordes, la temperatura del vidrio permanece a la temperatura de fondo. Por consiguiente, el vidrio endurecido por el calor o templado, si se utiliza, no se destempla ni experimenta una cantidad reducida de destemple durante los procesos de calentamiento y/o fusion de la frita.

Tras la fusion de la frita en la zona de sellado de bordes, el conjunto de VIG se transporta a la zona de salida. La zona de salida puede incluir una o mas zonas (o camaras) de descenso de la temperatura. La temperatura se reduce de modo que el conjunto de VIG se encuentre a una temperatura inferior a alrededor de 100 °C cuando sale del horno. En determinadas formas de realizacion de ejemplo, en una primera camara de salida, la temperatura de todo el conjunto de VIG se reducira hasta alrededor de 150 °C y despues hasta alrededor de 75 °C en una segunda camara de salida. Al igual que anteriormente, el descenso de las temperaturas puede variar de estas cifras como mucho en alrededor de ±50 °C.

La Fig. 8 es un diagrama de flujo ilustrativo que muestra un proceso de de provision de calor localizado a sellados de borde de frita de un conjunto de VIG a traves de un horno unitario, segun una forma de realizacion de ejemplo. En la etapa S82, se introduce en un horno unitario un conjunto de VIG que incluye una pluralidad de bordes que van a sellarse. Un transportador de rodillos puede transportar el conjunto de VIG hasta el interior del horno, por ejemplo, a traves de una puerta. En la etapa S84, el conjunto de VIG se precalienta a una o mas temperaturas intermedias en una zona de entrada del horno unitario. La temperatura o temperaturas intermedias estan por debajo de los puntos de fusion del vidrio y de la frita alrededor del borde que va a sellarse.

Se proporciona calor localizado a los bordes del conjunto de VIG que van a sellarse (por ejemplo, mediante una o mas fuentes de calor por IR sustancialmente lineales, que producen una radiacion IR que presenta una longitud de onda del infrarrojo cercano (por ejemplo, una longitud de onda de alrededor de 0,7-5,0 pm y, mas preferentemente, de 1,1-1,4 pm)) en una zona de sellado de bordes del horno unitario en la etapa S86. El calor localizado se encuentra a una temperatura por encima de la temperatura o temperaturas intermedias y es suficiente para provocar que la frita de alrededor de los bordes se funda. Las temperaturas pueden escogerse en funcion de la composicion del material de frita. El conjunto de VIG, ademas de las zonas proximas a los bordes perifericos que van a sellarse, se mantienen a una temperatura proxima a la de la temperatura intermedia (por ejemplo, a una temperatura lo suficientemente baja para impedir la fusion del vidrio, que no varla en mas de alrededor de ±50 °C de una temperatura intermedia).

En una etapa no mostrada, para proporcionar calor localizado se proporciona una pluralidad de fuentes de calor (por ejemplo, fuentes de calor por IR sustancialmente lineales), por ejemplo, en el interior de un banco. Al menos algunos de los bancos pueden tener una posicion fija. El conjunto de VIG puede colocarse proximo a los bancos fijos de modo que al menos algunos de los bordes que van a sellarse esten adyacentes a los bancos fijos. Pueden colocarse bancos adicionales que incluyan fuentes de calor moviles para proporcionar calor proximo a los bordes del conjunto

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de VIG que no esten adyacentes a los bancos fijos. Las zonas que van a calentarse pueden ajustarse con mayor precision por medio de un espejo de concentracion y/o focalizacion.

En referencia una vez mas a la Fig. 8, en la etapa S88 el conjunto de VIG se enfrla en una zona de salida del horno. El precalentamiento y/o enfriamiento del conjunto de VIG puede escalonarse para reducir las posibilidades de rotura del conjunto de VIG y/o destemple de los sustratos que comprenden el conjunto de VIG. En determinadas formas de realizacion de ejemplo, pueden proporcionarse multiples camaras para una o mas zonas. En relacion con dichas formas de realizacion, pueden proporcionarse multiples camaras para el descenso de las temperaturas y/o los procesos de enfriamiento, por ejemplo, cuando los procesos de calentamiento y/o enfriamiento se escalonan. En otras formas de realizacion determinadas, puede configurarse una sola camara para realizar la funcionalidad de multiples zonas (por ejemplo, una sola camara puede precalentar y/o enfriar el sustrato, una sola camara puede precalentar el sustrato y/o proporcionar calor localizado a los bordes, una sola camara puede proporcionar calor localizado a los bordes y/o enfriar el sustrato, etc.).

Por tanto, determinadas formas de realizacion de ejemplo tienen la ventaja de calentar, fundir y enfriar la frita rapidamente. Ello contribuye a producir un gradiente de temperatura proximo a los bordes del conjunto de VIG. El gradiente de temperatura, a su vez, contribuye a reducir el destemple y/o las posibilidades de rotura del vidrio. En determinadas formas de realizacion de ejemplo, al menos determinadas partes de una(s) plancha(s)/sustrato(s) de vidrio templado termicamente de la unidad de VIG no pierden mas de alrededor de un 50 % de la resistencia al temple original.

Determinadas formas de realizacion de ejemplo proporcionan calor a los bordes del VIG mediante un calor localizado que comprende un grupo de fuentes de calor por IR focalizadas de modo que, mientras que las zonas que no estan en el borde permanecen a una temperatura relativamente baja, se funde la frita de alrededor del perlmetro. El grupo de fuentes de calor por IR reduce el numero de partes moviles en la fuente de calor localizado y no exige necesariamente la separacion entre zonas de temperatura en algunas formas de realizacion. El grupo se instala en un horno de cinta estandar con relativa facilidad. Otra ventaja de este diseno es que puede usarse para producir unidades de VIG de diversos tamanos y formas (por ejemplo, unidades de VIG de forma sustancialmente rectangular y sustancialmente no rectangular de diversos tamanos).

En lugar de, o ademas de, implementar un sistema de fuentes de calor moviles, determinadas formas de realizacion de ejemplo pueden proporcionar calor localizado mediante un grupo sustancialmente fijo de fuentes de IR focalizadas instaladas en un horno en llnea, como un horno de cinta o un horno de estilo “ataud”. El conjunto incluye una matriz de un numero A*L de fuentes de IR de punto, cada una de las cuales abarca una zona fija. El comportamiento de encendido/apagado de las fuentes de IR de punto puede regularse individualmente mediante un ordenador de modo que cada punto del borde sera iluminado por las fuentes de IR durante una energla fija predeterminada total, por ejemplo, igual a la cantidad necesaria para fundir la frita. El ancho del grupo puede abarcar el ancho total efectivo de la cinta, y el largo del grupo puede proporcionar suficiente calor para fundir la frita. El largo del conjunto puede calcularse mediante la ecuacion:

E = L * D/V

donde E es la energla total por zona de unidad usada para fundir la frita, L es el largo del conjunto, D es la densidad de potencia de la fuente de IR y V es la velocidad de llnea del horno.

El funcionamiento del conjunto de fuentes de IR se describira a continuacion con mayor detalle con respecto a las Figs. 9a-9f. Por motivos de conveniencia, las fuentes de calor individuales se identificaran mediante un esquema de nombres en el que cada fuente individual se designa como n. ° LA, estando numerados los ejes L- y A- como “1” en la interseccion de estos mostrada en la Fig. 9a. Por tanto, por ejemplo, en las Figs. 9a-9f, la fuente de calor de la parte superior izquierda es la n. ° 98 y la fuente de calor de la parte inferior derecha es la n. ° 11.

La Fig. 9a es una vista desde arriba del conjunto de VIG 1' en una cinta 92 de un horno antes de su entrada en el grupo 90 de fuentes de IR, segun una forma de realizacion de ejemplo. Antes de que el conjunto de VIG 1' se someta al grupo 90 de fuentes de IR, todas las fuentes de IR se apagan (por ejemplo, como designan todos los clrculos sombreados en el grupo 90 de fuentes de IR).

La Fig. 9b es una vista desde arriba del conjunto de VIG 1' en una cinta 92 de un horno entrando en el grupo 90 de fuentes de IR, segun una forma de realizacion de ejemplo. Cuando el borde anterior del conjunto de VIG 1' esta sometido al grupo, se encienden las fuentes de IR que cubren el borde del conjunto de VIG 1' que va a ser sellado. Por tanto, en el ejemplo de la Fig. 9b, se encienden las unidades n. ° 11 a n. ° 16, como designan los clrculos negros. En este punto, el resto de fuentes del grupo 90 de fuentes de IR permanecen apagadas.

La Fig. 9c es una vista desde arriba del conjunto de VIG 1' entrando mas en el grupo 90 de fuentes de IR, de modo que tanto el borde que se va a sellar a lo largo del eje menor del conjunto de VIG 1' como las partes de los bordes que se van a sellar a lo largo del eje mayor del conjunto de VIG 1' esten expuestos a IR procedente del grupo 90 de fuentes de IR, segun una forma de realizacion de ejemplo. Como se muestra en la Fig. 9c, el conjunto de VIG 1'

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entra mas en la region del grupo, y las fuentes de IR cambian de A=1 a A=2 y despues a A=3 para seguir el borde anterior. Mientras tanto, las fuentes n. ° 11, n. ° 21, n. ° 16 y n. ° 26 permanecen “encendidas” porque los bordes que van a sellarse a lo largo del eje mayor del conjunto de VIG 1' van a exponerse al calor.

La Fig. 9d es una vista desde arriba del conjunto de VIG 1' entrando mas en el grupo 90 de fuentes de IR, de modo que solo los bordes que se van a sellar a lo largo del eje mayor del conjunto de VIG 1' esten expuestos a IR procedente del grupo 90 de fuentes de IR, segun una forma de realizacion de ejemplo. Una vez que solo los bordes laterales estan sometidos al conjunto, el patron de “encendido” se convierte en dos llneas paralelas en la direccion del movimiento, y el resto de las fuentes de calor cambian a “apagado”. Como se muestra en la Fig. 9d, un segundo conjunto de VIG 1' que presenta bordes que van a ser sellados se acerca por la cinta 92 hacia el grupo.

La Fig. 9e es una vista desde arriba del conjunto de VIG 1' saliendo del grupo 90 de fuentes de IR, segun una forma de realizacion de ejemplo. A medida que el borde posterior entra en el conjunto, la columna L=1,2,3,..., se encendera de nuevo en dicho orden para el borde posterior. La columna entera se apagara por completo despues de que pase el borde posterior y hasta que entre el siguiente conjunto 1'. Para cuando el conjunto de VIG 1' abandona la region del grupo 90, cada punto del perlmetro ha recibido una cantidad de energla sustancialmente uniforme, suficiente para fundir la frita.

La Fig. 9f es una vista desde arriba de un segundo conjunto de VIG 1' entrando en el grupo 90 de fuentes de IR a medida que un primer conjunto de VIG 1' sale del grupo de fuentes de IR segun una forma de realizacion de ejemplo. Como puede verse en la Fig. 9f, los conjuntos de VIG 1' primero y segundo son de tamanos diferentes. Por tanto, cuando el segundo conjunto de VIG 1' entra en la region del grupo, se repetira el proceso, con la salvedad de que la fila A=7 estara encendida debido al mayor ancho de la segunda unidad.

Por tanto, como se podra apreciar, cada fuente de calor de cada fila y columna del conjunto se activa selectivamente en funcion de si un borde que va a sellarse esta proximo a la fuente de calor (por ejemplo, dentro de una zona de calor producido por la fuente de calor). Tambien se podra apreciar que el grupo es sustancialmente bidimensional.

La determinacion de que fuentes van a encenderse puede programarse previamente mediante un operador en determinadas formas de realizacion de ejemplo. En determinadas formas de realizacion de ejemplo, puede usarse un sensor fotoelectrico u otros mecanismos de deteccion para determinar el tamano y/o posicion del conjunto de VIG, por ejemplo, para determinar que fuentes de calor del grupo van a encenderse y la hora a la que deben encenderse.

Como se podra apreciar, la intensidad energetica producida por una sola fuente de calor por IR (por ejemplo, en un grupo) se distribuye sustancialmente de manera normal por toda una zona de modo que la energla emitida es mayor en el centro de la zona. Por tanto, una disposition que contiene un grupo de fuentes de calor por IR separadas entre si puede crear en ocasiones “franjas” de zonas energeticas altas y bajas. En ocasiones, ello puede dar como resultado un fundido localizado y no localizado. Es decir, en ocasiones se aplicara solo la cantidad suficiente o demasiada energla a una zona o zonas determinadas, mientras que no se proporcionara suficiente energla a una zona o zonas adyacentes.

Por consiguiente, determinadas formas de realizacion de ejemplo pueden contener un grupo de fuentes de calor por IR en las que las fuentes de calor estan en zigzag. La Fig. 10 es una vista desde arriba de un grupo 90' de fuentes de IR que contiene un diseno de fuentes de calor por IR en zigzag, segun una forma de realizacion de ejemplo. En la Fig. 10, las fuentes de calor individuales del grupo 90' estan dispuestas de modo que, al moverse de izquierda a derecha, la section sureste de la primera fuente de calor esta adyacente a la section noroeste de la segunda fuente de calor, y la seccion noreste de la segunda fuente de calor esta adyacente a la seccion suroeste de la tercera fuente de calor, etc. Esta y/u otras disposiciones pueden contribuir ventajosamente a proporcionar zonas alternas de exposition alta y baja para equilibrar el rayado que de lo contrario puede producirse en ocasiones. El diseno en zigzag de la fuente de calor por IR de la Fig. 10 funciona sustancialmente del mismo modo que el diseno de las Figs. 9a-9f.

En determinadas formas de realizacion de ejemplo, pueden colocarse difusores proximos a cada lampara para equilibrar la energla, que en ocasiones es posible que se proporcione de otro modo segun una forma concreta (por ejemplo, en forma circular cuando se usan lamparas circulares) o en franjas como se ha senalado anteriormente, proporcionando as! una distribution sustancialmente uniforme de calor en toda la zona que va a ser calentada. En general, puede proporcionarse un difusor a cada fuente de calor del grupo para proporcionar un flujo de calor mas uniforme procedente de las fuentes de calor del conjunto. Como se podra apreciar, los difusores pueden usarse junto con el diseno del grupo de las Figs. 9a-9f y/o el diseno del grupo de la Fig. 10.

La Fig. 11a es una vista lateral de un horno de cinta de estilo en llnea instalado con un grupo 90 de fuentes de IR. Los conjuntos de VIG 1' montados previamente entran en el horno y se calientan a traves de una zona de aumento de la temperatura para alcanzar la temperatura de fondo predeterminada (normalmente entre 200-300 °C). Se instala un grupo 90 de IR en esta zona de temperatura de fondo y funde la frita de alrededor del perlmetro de los conjuntos de VIG 1' en un proceso descrito anteriormente o en otros procesos. Durante todo el tiempo, la cinta 92 del horno puede moverse continuamente a una velocidad constante seleccionada para proporcionar un

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calentamiento suficiente a los perlmetros de los conjuntos de VIG 1' para garantizar unos buenos sellados hermeticos alrededor de los bordes de los conjuntos de VIG 1'. Si es necesario, el sellado del tubo de puerto de bombeo tambien puede sellarse del mismo modo o de otro modo mediante el grupo 90 de IR al mismo tiempo. Las fuentes de calor por IR individuales se encienden y apagan mediante un regulador por ordenador para proporcionar un calentamiento preferente adecuado a los bordes de los conjuntos de VIG 1'. La temperatura de la frita en el borde de los conjuntos de VIG 1' se regula entre 350-500 °C, adecuada para fundir la frita pero por debajo del punto de fusion del vidrio. Mientras tanto, la temperatura del vidrio permanece a la temperatura de fondo o proxima a esta. El conjunto de VIG 1' se transporta despues a traves de las zonas de descenso de la temperatura hasta que se enfrla, por ejemplo, a menos de alrededor de 100 °C cuando sale del horno. Como se ha senalado anteriormente, las zonas pueden ser camaras independientes o pueden ser las mismas camaras en determinadas formas de realizacion de ejemplo.

Como se podra apreciar, cuando se enciende una sola fuente de calor por IR, la energla producida se distribuye sustancialmente de manera normal gradualmente. Por tanto, a menudo la energla aumentara, se estabilizara y despues descendera. Por consiguiente, en determinadas formas de realizacion de ejemplo, un sistema regulado por ordenador puede encender ventajosamente una sola lampara antes de que el conjunto de VIG este debajo de ella para garantizar que la energla prevista alcance la zona, y/o tambien apagar la lampara antes de que salga el conjunto de VIG para reducir la exposicion a zonas adyacentes que no deben calentarse. Por tanto, a medida que la unidad se mueve por columnas sucesivas del grupo, cada fuente de calor se activa en la fila y columna del grupo antes de que el borde que se va a sellar se exponga al calor que emana de la fuente de calor y tambien se desactiva antes de que el borde que se va a sellar se retire del calor que emana de la fuente de calor.

La Fig. 11b es una vista lateral de un horno de cinta de estilo en llnea instalado con dos grupos 90 de fuentes de IR segun una forma de realizacion de ejemplo. Por ejemplo, puede proporcionarse un grupo adicional entre la cinta que apunte hacia arriba de modo que los dos grupos calienten los bordes para ser sellados desde los dos lados. Es decir, el calor puede aplicarse a los dos lados de la frita para garantizar su fusion mas rapida y/o con mayor uniformidad. Los dos grupos 90 pueden regularse del mismo modo por los mismos medios o diferentes para garantizar que se sellen los bordes. De manera alternativa, puede introducirse entre los conjuntos un ligero retardo entre los ciclos de encendido y apagado o una configuracion ligeramente diferente de encendido y apagado, por ejemplo, para contribuir a reducir el problema de rayado descrito anteriormente.

La forma de realizacion anteriormente descrita y/o otras formas de realizacion de ejemplo pueden implicar una fuente de calor por IR ajustable y operable para transmitir una parte sustancial de energla en dicho intervalo de longitudes de onda. La fuente de calor por IR puede usarse para calentar selectivamente un material aplicado tal como, por ejemplo, una pellcula, aplicacion, pintura, vidrio de soldadura, metal, recubrimiento metalico y/o ceramico, burlete, perfil, etc., que se ha aplicado a una superficie de un sustrato ceramico o de vidrio a una temperatura prescrita, provocando de este modo un cambio flsico y/o qulmico deseado (como, por ejemplo, fusion, sinterizacion, cambio de propiedades qulmicas, afinado, etc.).

En determinadas formas de realizacion de ejemplo, se proporciona una disposicion de elementos calefactores en una configuracion que transmite una transferencia de energla localizada o difusa a una zona de interes. En determinadas formas de realizacion de ejemplo, las bombillas de IR pueden estar disenadas para crear una respuesta espectral predeterminada. Las bombillas de IR pueden ajustarse de manera adicional a traves de ajustes de la tension. Por tanto, puede ser posible producir una longitud de onda de pico deseada, por ejemplo, mediante la provision de bombillas que crean una respuesta espectral aproximada y mediante la provision de ajustes de la tension para ajustar adicionalmente al menos la longitud o longitudes de onda de pico. Este planteamiento resulta ventajoso en determinadas implementaciones de ejemplo, puesto que los cambios de tension pueden regularse con mayor precision, por ejemplo, en pequenos incrementos, dando as! como resultado un consumo de potencia global menor, una cantidad reducida de tension electrica en el sistema, etc.

Las bombillas pueden estar hechas para emitir una longitud de onda de pico determinada si sus elementos (por ejemplo, wolframio u otros elementos) se ajustan en terminos de distancia y/o zona transversal. Estos cambios de dimensiones pueden contribuir a cambiar la resistencia y, por tanto, la produccion de calor y, a su vez, afectar al espectro de la energla emitida. Como se ha mencionado anteriormente, puede usarse luz IR en las bandas del infrarrojo cercano (NIR) y/o infrarrojo de onda corta (SWIR). Comunmente, dichos espectros abarcan longitudes de onda de, por ejemplo, 750-1400 nm y 1400-3000 nm, respectivamente. Algunas de las fritas que se usan en aplicaciones de VIG pueden ajustarse para absorber la energla en este intervalo. Tambien es posible ajustar dichos materiales de frita (por ejemplo, a traves del uso de pigmentos y/o aditivos) de modo que presente una absorcion relativamente lineal en un espectro en el que el sustrato de vidrio que la soporta presenta una absorcion relativamente baja. Por tanto, en determinadas formas de realizacion de ejemplo, los elementos pueden ajustarse fuera de intervalos de longitudes de onda de absorcion alta para el vidrio y hacia intervalos de longitudes de onda de absorcion alta o pico para la frita. En determinadas formas de realizacion de ejemplo, se ha observado que las longitudes de onda de alrededor de 1300-1700 nm resultan ventajosas en el sentido de que los materiales de frita son muy absorbentes en esta zona, mientras que la absorcion del vidrio es relativamente baja. Como se ha indicado anteriormente, estos elementos pueden ajustarse adicionalmente mediante un cambio de tension para regular la frecuencia a la que emiten la mayor cantidad de energla.

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La Fig. 12 es un grafico que representa la transmision, reflexion y absorcion frente a la longitud de onda para una frita de vidrio de ejemplo. Como puede verse, la frita se optimiza para el calentamiento a traves de una longitud de onda IR de 1300-1700 nm. En determinadas formas de realizacion de ejemplo, el material de frita puede ser un material de frita a base de vanadio. Vease, por ejemplo, la solicitud con numero de serie 13/_,_, titulada “VANADIUM-BASED FRIT MATERIALS, AND/OR METHODS OF MAKING THE SAME” (n. ° de expediente del apoderado 3691-2172), cuyo contenido completo se incorpora en el presente documento por referencia. Otros materiales de frita pueden usarse, incluidas, por ejemplo, fritas de Ferro 2824B y 2824G. Vease, por ejemplo, la solicitud con numero de serie 13/_,_, titulada “IMPROVED FRIT MATERIALS AND/OR METHOD OF MAKING VACUUM INSULATING GLASS UNITS INCLUDING THE SAME” (n. ° de expediente del apoderado 3691-2307). Otras fritas denominadas “sin plomo” pueden usarse en diferentes formas de realizacion.

La Fig. 13 es un grafico que muestra la absorcion del vidrio frente a la longitud de onda para un vidrio flotado transparente de 3,2 mm. La Fig. 13 tambien muestra perfiles de ejemplo para salidas de elementos de wolframio que funcionan a diferentes longitudes de onda de pico. Como se puede ver, la absorcion de vidrio aumenta gradualmente hasta justo por encima de longitudes de onda de 2,5 micrometros, donde el salto es aproximadamente vertical. Por tanto, es deseable ajustar los elementos calefactores por IR (y las composiciones de frita de IR) hacia las bandas de NIR y/o SWIR y, por ejemplo, hasta picos de alrededor 1,14 o 1,30 micrometros, donde la absorcion de IR es relativamente baja en comparacion. En determinadas formas de realizacion de ejemplo, la frita se ajusta a una longitud de onda de modo que absorba al menos alrededor del doble de calor de los elementos de IR en comparacion con el sustrato de vidrio, mas preferentemente al menos alrededor del triple de calor, y todavla mas preferentemente 3,5 veces o mas de calor.

La Fig. 14 establece una correlation entre la tension y la temperatura de elementos calefactores por IR de ejemplo. Como puede verse, cuanta mayor es la tension, menor es la temperatura. Tambien puede verse que el vidrio permanece a una temperatura menor que la frita para todas las tensiones. Como se apreciara, una diferencia de temperatura alta entre el vidrio y la frita es deseable en determinadas formas de realizacion de ejemplo. Y, como se explica anteriormente, ello se puede llevar a cabo mediante el ajuste de la salida de pico del elemento o elementos calefactores por IR en direction al intervalo de absorcion de la frita y en direction opuesta al intervalo de absorcion del vidrio.

La distancia entre el elemento y la parte que va a calentarse tambien puede ajustarse para regular el flujo de energla, por ejemplo, mediante el ajuste del perfil de calentamiento. En otras palabras, en determinadas formas de realizacion de ejemplo es posible ajustar la distancia vertical entre los emisores de IR y la parte que va a calentarse. Pueden usarse tornillos de apriete y separation o similares para llevar a cabo dicho movimiento. El movimiento puede ser manual o automatico en determinadas formas de realizacion de ejemplo. Como se podra apreciar en determinadas formas de realizacion, los emisores de IR se proporcionan en una position fija vertical con respecto a la parte que va a calentarse. En general, puede ser deseable una distancia de alrededor de 4,54 - 25,40 cm, mas preferentemente 7,62 - 15,24 cm y en ocasiones de alrededor de 10,16 cm desde la parte superior del vidrio de una unidad de VIG.

El flujo de energla tambien puede ajustarse mediante el cambio de la distancia entre elementos calefactores adyacentes. En determinadas formas de realizacion de ejemplo, puede proporcionarse una distancia entre centros de 4,54 - 15,24 cm (y, en ocasiones, de 10,16 cm) para las bombillas adyacentes. Se ha observado que en esta distancia entre centros de ejemplo resulta ventajosa en el sentido de que se produce una cantidad apropiada de calor. La colocation de las bombillas muy juntas puede producir demasiado calor para el material de frita y/o los sustratos.

Los emisores pueden proporcionarse a diferentes angulos con respecto a la zona diana que va a calentarse en diferentes formas de realizacion de la presente invention. Por ejemplo, en un horno fijo de ejemplo en el que los objetos simplemente se introducen o se retiran, se observo que un angulo de las bombillas de aproximadamente 90 grados (por ejemplo, ±15 grados) con respecto a la superficie en la que se montan (por ejemplo, una superficie directamente por encima de la parte que va a calentarse) era ventajoso en terminos de production de un perfil de calentamiento deseado. En cambio, en un horno de ejemplo en el que los productos se movlan dentro y fuera de este en un sistema de transportador a base de rodillos, se observo que unos angulos de aproximadamente 45 grados (por ejemplo, ±15 grados) para las bombillas eran ventajosos en terminos de produccion de un perfil de calentamiento deseado. Es decir, determinadas formas de realizacion de ejemplo pueden usar bombillas generalmente alargadas que estan orientadas generalmente en horizontal con respecto a una camara, y siendo dichas bombillas generalmente perpendiculares o estando colocadas en angulo hacia o en direccion opuesta a superficies superiores y/o inferiores del subconjunto de VIG. En determinadas formas de realizacion de ejemplo, las bombillas pueden proporcionarse por encima y/o por debajo del subconjunto de VIG.

En determinadas formas de realizacion de ejemplo, pueden usarse uno o mas espejos de apoyo o de otro tipo para contribuir a focalizar el calor generado por el elemento o elementos de IR.

Los elementos calefactores mismos pueden enfriarse por medios convectivos, conductivos y/o otros medios de enfriamiento en determinadas formas de realizacion de ejemplo.

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El material aplicado que va a calentarse (por ejemplo, la pasta en suspension de frita que puede incluir materiales ceramicos, un vehiculo y aglomerante de agua o de otra base disolvente; pintura; un recubrimiento; vidrio de soldadura; metales; recubrimientos metalicos y/o semiconductores que incluyen, por ejemplo, peliculas piroliticas o por pulverizacion catodica; etc.) puede absorber la energia y calentarse a una velocidad mayor que el sustrato de vidrio o ceramico por el cual esta soportado. Este calentamiento selectivo resulta ventajoso en el sentido de que el calor presenta un efecto reducido en las propiedades del sustrato, por ejemplo, en relacion con la menor formacion de calor en comparacion con el material aplicado. Por tanto, como se podra apreciar, si el sustrato se trata por calor (por ejemplo, vidrio endurecido por el calor o templado), las propiedades internas pueden permanecer inalteradas en gran medida, dado que la frecuencia a la que se transmite la energia a la parte se dirige al material aplicado en lugar de al sustrato de vidrio.

La Fig. 15 es un grafico con las propiedades de absorcion de un material de frita segun determinadas formas de realizacion de ejemplo. El grafico ilustrativo muestra el porcentaje de absorcion frente a la longitud de onda en nanometros. Se muestran dos materiales de frita diferentes, frita 1 y frita 2. La frita 1 es un material de frita mejorado segun determinadas formas de realizacion de ejemplo de la solicitud con numero de serie 13/_,_ (n. ° de expediente del apoderado 3691-2307), cuyo contenido completo se incorpora en el presente documento por referencia, y la frita 2 es un material de frita convencional. Tambien se muestran dos tipos diferentes de vidrio. El primero es un vidrio flotado transparente convencional. El segundo (vidrio recubierto de RLE) es un sustrato de vidrio recubierto, aunque se podra apreciar que distintas formas de realizacion de ejemplo pueden usar distintos recubrimientos de baja emisividad. Como puede desprenderse del grafico, la frita 1 incluye propiedades de absorcion aumentadas frente a la frita 2. De hecho, la frita 1 mantiene un porcentaje de absorcion por encima de un 80 % a lo largo de todo el grafico ilustrado y de un 90 % o cerca de este a lo largo de una parte sustancial del grafico. En cambio, la frita 2 presenta una absorcion maxima en el intervalo de longitudes de onda de 300 nm y, posteriormente, desciende rapidamente hasta mantener una absorcion de alrededor de un 20 % en las regiones de IR de longitud de onda media a larga.

Como se muestra, la frita 2 posee propiedades de absorcion similares a las encontradas en los sustratos de vidrio. Por consiguiente, cuando la frita 2 se dispone en dichos sustratos de vidrio, tanto el vidrio como la frita pueden absorben cantidades similares de energia IR. Las propiedades de absorcion similares de la energia IR pueden ocasionar que tanto los sustratos de frita como de vidrio presenten perfiles de calentamiento similares. En cambio, las propiedades de absorcion de la frita 1 proporcionan una capacidad sustancialmente aumentada de absorcion de energia IR. Por consiguiente, en determinadas formas de realizacion de ejemplo, puede proporcionarse un material de frita con un alto porcentaje de absorcion de IR, por ejemplo, por encima de alrededor de un 80 %, o preferentemente por encima de un 85 %, e incluso mas preferentemente por encima de alrededor de un 90 %, para al menos una parte sustancial de las longitudes de onda de IR en cuestion. Por descontado, se apreciara que un material de frita que presente una absorcion de IR de un 50 % o 75 % tambien es posible en determinadas implementaciones de ejemplo.

Aunque el calentamiento selectivo o preferente de una zona resulta ventajoso, los inventores de la presente solicitud tambien han observado la importancia del perfil de calentamiento del articulo en su totalidad. Como se ha indicado anteriormente, el destemple es un riesgo para los articulos monoliticos. No obstante, los inventores de la presente solicitud han observado que el riesgo se ve acrecentado para las unidades de VIG. En otras palabras, los sustratos usados en las unidades de VIG son mas sensibles al destemple que sus homologos de sustratos de vidrio monolitico. Por tanto, determinadas formas de realizacion de ejemplo contribuyen a garantizar que la temperatura del sustrato no sea superior a 375 grados centigrados durante 1 minuto, mas preferentemente no superior a 350 grados centigrados durante 1 minuto, y todavia mas preferentemente no superior a 325 grados centigrados durante 1 minuto.

Asimismo, un control uniforme de la temperatura en el sustrato de vidrio en su conjunto tambien repercute en el rendimiento final. Por tanto, es deseable la uniformidad del calentamiento en toda la frita y el sustrato. Dicha uniformidad resulta ventajosa a la hora de contribuir a evitar la creacion de “puntos calientes” o zonas de sobrecalentamiento localizado. Dichos puntos calientes pueden provocar el destemple de los sustratos de vidrio, la formacion de burbujas o bolsas de aire en la frita, la sobrecoccion de la frita, etc. Preferentemente, la superficie del sustrato y/o la frita presenta una temperatura que difiere en no mas de ± 5 grados centigrados, mas preferentemente en no mas de ± 2 grados.

Se ha observado que las superficies internas de la camara usada para el calentamiento por IR pueden provocar reflexiones de los haces de IR. Estas reflexiones tambien pueden provocar “puntos calientes”, potencialmente en o sobre la frita y/o sustrato, y puede reducir de este modo la uniformidad de la temperatura global dentro de la camara y/o sobre los sustratos. De este modo, determinadas formas de realizacion de ejemplo contribuyen a regular la temperatura del vidrio y la frita mediante la creacion de un patron difuso de energia alterando las caracteristicas superficiales de determinadas superficies del interior de la camara. Los cambios de dichas superficies tambien pueden contribuir a reducir el impacto de las reflexiones de las superficies de vidrio.

Mas concretamente, determinadas formas de realizacion de ejemplo pueden contener superficies de pared interna

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“turbias” que contribuyen a reducir las reflexiones dirigidas y/o contribuyen a crear un patron mas difuso de reflexiones. Ello se puede llevar a cabo mediante la provision de una pared interna de un material fibroso para aislamiento endurecido y resistente a las altas temperaturas, en lugar de un material metalico mas “brillante” (y, por tanto, reflectante). En determinadas formas de realizacion de ejemplo, el material fibroso para aislamiento puede ser una lana de roca para altas temperaturas a base de sllice o un material similar. El material fibroso endurecido presenta una turbidez mayor y, de este modo, contribuye a crear un patron mas difuso de radiacion que, a su vez, ocasiona mas uniformidad en el calentamiento. Puede ofrecerse un aislamiento adicional alrededor de las paredes internas del material fibroso. En determinadas formas de realizacion de ejemplo, el material de pared interna puede presentar una reflectancia baja en al menos el intervalo de IR, por ejemplo, menos de un 50 %, mas preferentemente menos de un 25 %, todavla mas preferentemente menos de un 20 %, posiblemente menos de un 10-15 % y en ocasiones incluso menor. En dichos casos, la cantidad reducida de IR puede reflejarse en un patron difuso.

Puede proporcionarse precalentamiento en determinadas formas de realizacion de ejemplo por medio de conveccion u otros medios de calentamiento, aunque determinadas formas de realizacion de ejemplo no implican calentamiento. En lugar de ello, la camara puede mantenerse a una temperatura elevada (por ejemplo, de 100 grados centlgrados) y todo el vidrio o parte de este puede calentarse mediante el elemento o elementos calefactores por IR solos. En dichos casos, el elemento o elementos calefactores por IR pueden operar a una tension del 50 % para precalentar todo el vidrio o parte de este y/o para mantener la temperatura elevada (por ejemplo, a 100 grados centlgrados), mientras que puede proporcionarse una tension aumentada del 70-80 % para el proceso de sellado en si. En determinadas formas de realizacion de ejemplo, pueden proporcionarse tensiones del 50 % y 80 % para estos dos modos, aunque la tension puede variar en cierta medida, por ejemplo preferentemente ± 10 %, y mas preferentemente ± 5 %. Como se muestra con detalle a continuacion, las tensiones del 50 % y 80 % son sorprendentes e inesperadas.

Como se ha mencionado anteriormente, la densidad de la irradiacion por IR fue un factor importante en el destemple. En suma, el uso de todas las lamparas para producir tiempos de preparacion cortos dio como resultado un destemple casi completo del VIG, mientras que el uso de una densidad de potencia de la mitad de bombillas (uso de las bombillas al 50 %) retuvo mejor el templado tanto para vidrio recubierto como para vidrio transparente y casi la misma rotura. Sorprendente e inesperadamente, la tension de IR a una densidad de la mitad de bombillas (uso de las bombillas al 50 %) presento la mejor retencion del templado a un 50 % y 80 %. El resto de tensiones dieron lugar a una mayor perdida del templado en funcion de los patrones de rotura.

Los perfiles termicos se desarrollaron mediante las siguientes tecnicas:

1. Se inicio a 100 grados centlgrados por medio de calor por conveccion para calentar el vidrio.

2. Se apago el ventilador de conveccion. Se permitio que el vidrio se estabilizara durante 2-3 minutos. Ello redujo la falta de uniformidad de la temperatura de los problemas con el flujo de aire por conveccion con el SWIR.

3. Se ajusto el tiempo y la tension de IR para proporcionar un calentamiento de 3 minutos hasta 275 grados centlgrados y despues se mantuvo durante 3 minutos para permitir que el vidrio/la frita se estabilizara a 275 grados centlgrados.

4. Un aumento gradual de la temperatura en funcion de la matriz de tension se dirigio a una temperatura pico de 350 grados centlgrados para todas las bombillas (uso de las bombillas al 100 %) a tensiones de 40 %, 50 % y 60 % y para la mitad de bombillas (uso de las bombillas al 50 %) a tensiones de 50 %, 60 %, 70 %, 80 % y 90 %.

5. Se ajusto la tension de IR para que se mantuviera durante 1 minuto a una temperatura de 350 grados centlgrados.

6. Para el enfriamiento, se inyecto aire durante un maximo de 30 segundos despues de la reduccion de IR. Ello aumento el enfriamiento del horno y del vidrio para minimizar la accion del calor sobre el destemple.

El sistema de termopar 19 se uso para medir la temperatura. La tension de IR se ajusto en consecuencia para obtener la uniformidad de temperatura mejor posible. Se obtuvo una uniformidad de aproximadamente 10 grados centlgrados (± 5 grados centlgrados) para el aumento y el mantenimiento del pico.

Despues de que se completaran todos los perfiles, cada uno fue analizado con un vidrio templado estandar de 14x20 (78/31)/transparente recubierto y unido entre si (sin frita). Sin embargo, como se podra apreciar, diferentes formas de realizacion de ejemplo pueden contener diferentes recubrimientos tratados por calor y/u otros recubrimientos a base de doble, triple o cuadruple plata. Las fisuras se realizaron con un punzon de resorte, a 2,54 centlmetros en el interior del centro del perlmetro largo.

Se observo que el enfriamiento del horno era una fuente significativa de rotura. Por consiguiente, determinadas formas de realizacion de ejemplo pueden incluir tuberlas de aire instaladas en el interior del horno. En determinadas implementaciones de ejemplo, pueden proporcionarse 70-80 cfm de aire al horno cuando la valvula este abierta, contribuyendo de este modo a eliminar parte del calor generado durante el aumento de temperatura y tambien contribuyendo a enfriar el vidrio con mayor rapidez.

Como se ha indicado anteriormente, hay determinadas formas de realizacion de ejemplo que no necesitan calor por

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conveccion durante el aumento de la temperatura y, en su lugar, se usa unicamente calor por IR. La tecnica de ejemplo de permitir que el vidrio alcance los 100 grados centlgrados y despues apagar los calentadores y el ventilador permite que los elementos esten mas trios y presenten menos calor latente restante durante el proceso de enfriamiento. Por tanto, estas tecnicas pueden contribuir en determinados casos de ejemplo a reducir la carga calorlfica de la masa del horno y de los elementos calefactores de modo que haya una cantidad total de calor menor que extraer durante el enfriamiento.

La siguiente tabla resume la rotura segun los parametros de tension y de bombilla, y a continuacion se proporcionan las preparaciones y perfiles termicos reales.

Densidad bombillas

Establecimiento tension de IR Templado estandar recubierto Templado estandar transparante

Todas

40 % Destemple completo Destemple grave

Todas

50 % Destemple completo Destemple grave, el mejor del IR completo

Todas

60 % Destemple completo Destemple grave

Mitad

50 % Roturas mlnimas, bien Roturas mlnimas, bien

Mitad

60 % Destemple moderado Destemple moderado

Mitad

70 % Destemple moderado, mejor que el 60 % Destemple moderado, mejor que el 60 %

Mitad

80 % Pequenas roturas, casi tan bien como la mitad de bombillas al 50 % Pequenas roturas, casi tan bien como la mitad de bombillas al 50 %

Mitad

90 % Mayor destemple de la serie de la mitad de bombillas Mayor destemple de la serie de la mitad de bombillas

De acuerdo con los datos de ejemplo, pueden realizarse varias observaciones en terminos de tension de IR y densidad en funcion de perfiles termicos “iguales”. Todas las bombillas (uso de las bombillas al 100 %) provocaron un destemple grave en ambos vidrios, siendo los artlculos recubiertos los mayores afectados (destemple completo). La mitad de bombillas (uso de las bombillas al 50 %) tuvieron un impacto mas similar tanto en productos recubiertos como transparentes y presentaron un efecto de destemple menor.

En general, la mitad de bombillas (uso de las bombillas al 50 %) presentaron dos regiones mejores de rotura de temple a unas tensiones de 50 % y 80 %. La densidad de la mitad de bombillas (uso de las bombillas al 50 %) implica bombillas de 2000 vatios separadas entre si a 10,16 centlmetros, con una distancia del vidrio a la bombilla de 10,16 centlmetros. En determinadas formas de realizacion de ejemplo, puede resultar ventajoso evitar superposiciones significativas de energla IR de las bombillas IR. La rotura de temple en todos los ensayos mostro una buena uniformidad de rotura en las planchas de 14x20, lo que indica una uniformidad de temperatura adecuada para un calentamiento o enfriamiento uniformes.

La siguiente tabla identifica unas etapas de perfil de calentamiento de ejemplo y mediciones de temperatura para dichas etapas con un ensayo de 40 % de tension y todas las bombillas (uso de las bombillas al 100 %). Esta informacion se muestra visualmente en las Figs. 16a-b, que representan la temperatura frente al tiempo para las posiciones superior e inferior, respectivamente.

Nombre

Etapa Temp. °C Delantera Media Trasera Delantera Media Trasera % %

etapa

(min) conducto 100 superior Vidrio a 100 superior superior inferior inferior inferior ventilador amortiguador °C, uso IR al 10 % o 25 % para obtener, despues apagado 2-3 min para estabilizar

Aumento

3,6 0 40 22 40 37 23 32 0 0

Mant.

3,0 0 15 8 23 30 7 21 0 0

Aumento

3,2 0 37 16 38 41 15 35 0 0

apagado

0,1 0 5 5 5 5 5 5 0 0

encend.

0,5 0 30 17 30 30 17 30 0 0

apagado

0,1 0 5 5 5 5 5 5 0 0

encend.

0,5 0 30 17 30 30 17 30 0 0

enfriam. enfriam.

2,0 0 10 0 5 5 0 5 0 100

fin Mitad

15,0 0 10 0 5 15 0 5 50 100

IR

1,0 0 0 0 0 0 0 0 0 100

La siguiente tabla identifica unas etapas de perfil de calentamiento de ejemplo y mediciones de temperatura para dichas etapas con un ensayo de 50 % de tension y todas las bombillas (uso de las bombillas al 100 %). Esta informacion se muestra visualmente en las Figs. 17a-b, que representan la temperatura frente al tiempo para las posiciones superior e inferior, respectivamente.

Nombre

Etapa Temp. °C Delantera Media Trasera Delantera Media Trasera % %

etapa

(min) conducto superior superior superior inferior inferior inferior ventilador amortiguador

100 Vidrio a 100 °C, uso IR al 10 % o 25 % para obtener, despues apagado 2-3 min para

estabilizar

Aumento

3,6 0 40 22 40 37 23 32 0 0

Mant.

3,0 0 15 8 23 30 7 21 0 0

Aumento

1,8 0 45 23 50 50 22 50 0 0

apagado

0,1 0 5 5 5 5 5 5 0 0

encend.

0,5 0 30 17 30 30 17 30 0 0

apagado

0,1 0 5 5 5 5 5 5 0 0

encend.

0,5 0 30 17 30 30 17 30 0 0

enfriam.

2,0 0 10 0 5 5 0 5 0 100

enfriam. fin Mitad

15,0 0 10 0 5 15 0 5 50 100

IR

1,0 0 0 0 0 0 0 0 0 100

La siguiente tabla identifica unas etapas de perfil de calentamiento de ejemplo y mediciones de temperatura para dichas etapas con un ensayo de 60 % de tension y todas las bombillas (uso de las bombillas al 100 %). Esta 5 informacion se muestra visualmente en las Figs. 18a-b, que representan la temperatura frente al tiempo para las posiciones superior e inferior, respectivamente.

Etapa (min)

Temp. °C conducto Delantera superior Media superior Trasera superior Delantera inferior Media inferior Trasera % inferior ventilador % amortiguador

275 Vidrio a 100 °C, uso IR al 10 % o 25 % para obtener, despues apagado 2-3 min para

3,6

0 estabilizar 40 22 40 37 23 32 0 0

3,0

0 15 8 23 30 7 21 0 0

1,2

0 60 40 60 60 40 60 0 0

0,1

0 5 5 5 5 5 5 0 0

0,5

0 30 17 30 30 17 30 0 0

0,1

0 5 5 5 5 5 5 0 0

0,5

0 30 17 30 30 17 30 0 0

2,0

0 10 0 5 5 0 5 0 100

15,0

0 10 0 5 15 0 5 50 100

1,0

0 0 0 0 0 0 0 0 100

La siguiente tabla identifica unas etapas de perfil de calentamiento de ejemplo y mediciones de temperatura para 10 dichas etapas con un ensayo de 50 % de tension y la mitad de bombillas (uso de las bombillas al 50 %). Esta informacion se muestra visualmente en las Figs. 19a-b, que representan la temperatura frente al tiempo para las posiciones superior e inferior, respectivamente.

Nombre

Etapa Temp. °C Delantera Media Trasera Delantera Media Trasera % %

etapa

(min) conducto superior superior superior inferior inferior inferior ventilador amortiguador

100 Vidrio a 100 °C, uso IR al 10 % o 25 % para obtener, despues apagado 2-3 min para estabilizar

Aumento

5,0 0 50 35 60 59 30 50 0 0

Mant.

3,0 0 32 15 43 40 9 33 0 0

Aumento

9,0 0 40 15 50 50 20 50 0 0

apagado

0,1 0 10 10 10 10 10 10 0 0

encend.

0,5 0 50 30 50 50 30 50 0 0

apagado

0,1 0 10 10 10 10 10 10 0 0

encend.

0,5 0 50 30 50 50 30 50 0 0

enfriam.

2,0 0 20 0 5 15 0 5 0 100

enfriam.

fin

15,0 0 5 0 5 5 0 5 50 100

Mitad

IR

1,0 0 0 0 0 0 0 0 0 100

15 La siguiente tabla identifica unas etapas de perfil de calentamiento de ejemplo y mediciones de temperatura para dichas etapas con un ensayo de 60 % de tension y la mitad de bombillas (uso de las bombillas al 50 %). Esta informacion se muestra visualmente en las Figs. 20a-b, que representan la temperatura frente al tiempo para las posiciones superior e inferior, respectivamente.

Etapa Temp. °C Delantera Media Trasera Delantera Media Trasera % %

Nombre

(min) conducto superior superior superior inferior inferior inferior ventilador amortiguador

etapa

275 Vidrio a 100 °C, uso IR al 10 % o 25 % para obtener, despues apagado 2-3 min para

estabilizar

Aumento

5,0 0 50 35 60 59 30 50 0 0

Mant.

3,0 0 32 15 43 40 9 33 0 0

Aumento

4,0 0 56 34 63 60 31 62 0 0

apagado

0,1 0 10 10 10 10 10 10 0 0

encend.

0,5 0 50 30 50 50 30 50 0 0

apagado

0,1 0 10 10 10 10 10 10 0 0

encend.

0,5 0 50 30 50 50 30 50 0 0

enfriam. enfriam.

2,0 0 20 0 5 15 0 5 0 100

fin

15,0 0 5 0 5 5 0 5 50 100

Mitad

IR

1,0 0 0 0 0 0 0 0 0 100

La siguiente tabla identifica unas etapas de perfil de calentamiento de ejemplo y mediciones de temperatura para dichas etapas con un ensayo de 70 % de tension y la mitad de bombillas (uso de las bombillas al 50 %). Esta 5 informacion se muestra visualmente en las Figs. 21a-b, que representan la temperatura frente al tiempo para las posiciones superior e inferior, respectivamente.

Nombre

Etapa Temp. °C Delantera Media Trasera Delantera Media Trasera % %

etapa

(min) conducto superior superior superior inferior inferior inferior ventilador amortiguador

275 Vidrio a 100 °C, uso IR al 10 % o 25 % para obtener, despues apagado 2-3 min para

estabilizar

Aumento

5,0 0 50 35 60 59 30 50 0 0

Mant.

3,0 0 32 15 43 40 9 33 0 0

Aumento

2,5 0 66 40 74 70 40 70 0 0

apagado

0,1 0 10 10 10 10 10 10 0 0

encend.

0,5 0 60 40 60 60 40 60 0 0

apagado

0,1 0 10 10 10 10 10 10 0 0

encend.

0,5 0 60 40 60 60 40 60 0 0

enfriam. enfriam.

2,0 0 20 0 5 15 0 5 0 100

fin

15,0 0 5 0 5 5 0 5 50 100

Mitad

IR

1,0 0 0 0 0 0 0 0 0 100

La siguiente tabla identifica unas etapas de perfil de calentamiento de ejemplo y mediciones de temperatura para 10 dichas etapas con un ensayo de 80 % de tension y la mitad de bombillas (uso de las bombillas al 50 %). Esta informacion se muestra visualmente en las Figs. 22a-b, que representan la temperatura frente al tiempo para las posiciones superior e inferior, respectivamente.

Nombre

Etapa Temp. °C Delantera Media Trasera Delantera Media Trasera % %

etapa

(min) conducto superior superior superior inferior inferior inferior ventilador amortiguador

275 Vidrio a 100 °C, uso IR al 10 % o 25 % para obtener, despues apagado 2-3 min para

estabilizar

Aumento

5,0 0 50 35 60 59 30 50 0 0

Mant.

3,0 0 32 15 43 40 9 33 0 0

Aumento

1,8 0 76 50 83 78 48 80 0 0

apagado

0,1 0 10 10 10 10 10 10 0 0

encend.

0,5 0 60 40 60 60 40 60 0 0

apagado

0,1 0 10 10 10 10 10 10 0 0

encend.

0,5 0 60 40 60 60 40 60 0 0

enfriam. enfriam.

2,0 0 20 0 5 15 0 5 0 100

fin

15,0 0 5 0 5 5 0 5 50 100

Mitad

IR

1,0 0 0 0 0 0 0 0 0 100

15 La siguiente tabla identifica unas etapas de perfil de calentamiento de ejemplo y mediciones de temperatura para dichas etapas con un ensayo de 90 % de tension y la mitad de bombillas (uso de las bombillas al 50 %). Esta informacion se muestra visualmente en las Figs. 23a-b, que representan la temperatura frente al tiempo para las posiciones superior e inferior, respectivamente.

Nombre

Etapa Temp. °C Delantera Media Trasera Delantera Media Trasera % %

etapa

(min) conducto superior superior superior inferior inferior inferior ventilador amortiguador

100 Vidrio a 100 °C, uso IR al 10 % o 25 % para obtener, despues apagado 2-3 min para

estabilizar

Aumento

5,0 0 50 35 60 59 30 50 0 0

Mant.

3,0 0 32 15 43 40 9 33 0 0

Aumento

1,4 0 85 60 96 90 60 90 0 0

apagado

0,1 0 10 10 10 10 10 10 0 0

encend.

0,5 0 50 30 50 50 30 50 0 0

apagado

0,1 0 10 10 10 10 10 10 0 0

encend.

0,5 0 50 30 50 50 30 50 0 0

enfriam.

2,0 0 20 0 5 15 0 5 0 100

enfriam.

fin

15,0 0 5 0 5 5 0 5 50 100

Mitad

IR

1,0 0 0 0 0 0 0 0 0 100

Como se podra apreciar, los perfiles de ejemplo descritos anteriormente no implican ningun ciclo de encendido y apagado de las bombillas, por ejemplo, en funcion de la posicion del subconjunto de VIG con respecto a las 5 bombillas. En lugar de ello, en determinadas formas de realizacion, las bombillas pueden estar controladas unicamente en funcion de requisitos de temperatura.

Se han descrito determinadas formas de realizacion de ejemplo en relacion con una densidad de la mitad de bombillas (o uso de las bombillas al 50 %) y densidad de todas las bombillas (o uso de las bombillas al 100 %). 10 Como se podra apreciar, ello se refiere al numero aproximado de bombillas en un grupo de bombillas que estan encendidas o apagadas. Es decir, la densidad de la mitad de bombillas (o uso de las bombillas al 50 %) se refiere a que aproximadamente una mitad de las bombillas estan encendidas mientras que el resto estan apagadas, etc. En dicho supuesto, puede estar encendida una bombilla si y otra no, etc., aunque son posibles otras disposiciones en diferentes implementaciones. Las bombillas adecuadas para el uso en determinadas implementaciones de ejemplo 15 incluyen las proporcionadas comercialmente por Castle Solar.

Como se podra apreciar, las formas de realizacion de ejemplo descritas en la presente memoria pueden usarse junto con diversos conjuntos diferentes de VIG y/u otras unidades o componentes. Por ejemplo, los sustratos pueden ser sustratos de vidrio, substratos endurecidos por el calor, sustratos templados, etc.

20

Claims (15)

1. 5

   10

   15

   20

   25

   30

   35

   40

   45

   50

   55

   60

   65

   REIVINDICACIONES

   1. Metodo de fabricacion de una unidad de vidrio aislado al vaclo (VIG), comprendiendo el metodo:

   proporcionar un subconjunto de VIG a un calentador, comprendiendo el subconjunto de VIG unos sustratos de vidrio primero y segundo separados entre si sustancialmente paralelos, una pluralidad de columnas de soporte entre los sustratos de vidrio primero y segundo y un material de frita para formar un sellado de borde entre ellos; emitir energla infrarroja (IR) de al menos una bombilla que funciona a aproximadamente la mitad de la densidad de potencia para precalentar el subconjunto de VIG; y

   emitir energla IR de la al menos una bombilla (90) que funciona a aproximadamente la mitad de la densidad de potencia y a una longitud de onda IR de pico preseleccionada a la cual los sustratos de vidrio primero y segundo presentan una absorcion inferior a un 30 % y a la cual el material de frita presenta una absorcion de un 80 % en la fabricacion de la unidad de VIG.
2. 2. El metodo de la reivindicacion 1, en el que:

   las bombillas (90) incluyen:

   una pluralidad de elementos calefactores por infrarrojos (IR) (90) regulables para emitir radiacion IR a una longitud de onda de pico en la banda o bandas del infrarrojo cercano (NIR) y/o infrarrojo de onda corta (SWIR), estando la pluralidad de elementos calefactores por IR separados entre si para presentar una distancia entre centros de 4,54 - 15,24 cm (2- 6'') y estando colocados verticalmente a 4,54 - 25,40 cm (2-10'') por encima de una superficie superior y/o por debajo de una superficie inferior del subconjunto de VIG,

   comprendiendo las paredes internas un material que presenta caracterlsticas adecuadas para provocar una reflexion de una cantidad reducida de radiacion IR que procede de los elementos calefactores por IR y que incide en estas, siendo reflejada la radiacion IR reflejada en un patron difuso o sin direction, y aislamiento proporcionado alrededor de las paredes internas; y

   calentar el material de frita proporcionado alrededor de la periferia del subconjunto de VIG a traves de la pluralidad de elementos calefactores por IR para la formation del sellado de borde, siendo ajustable la cantidad de tension suministrada a la pluralidad de elementos calefactores por IR para variar la longitud de onda de pico producida por la pluralidad de elementos calefactores por IR para calentar el material de frita en comparacion con los sustratos de vidrio del subconjunto de VIG.
3. 3. El metodo de la reivindicacion 2, en el que en el que la longitud de onda de pico esta entre 1300-1700 nm.
4. 4. El metodo de cualquiera de las reivindicaciones 2-3, en el que la longitud de onda de pico se selecciona de modo que al menos alrededor de tres veces mas de energla sea absorbible por el material de frita en comparacion con los sustratos de vidrio del subconjunto de VIG.
5. 5. El metodo de cualquiera de las reivindicaciones 2-4, en el que los elementos calefactores por IR estan orientados en angulos de aproximadamente 90 grados respecto a una superficie en la que estan montados.
6. 6. El metodo de cualquiera de las reivindicaciones 2-5, en el que los elementos calefactores por IR estan orientados en angulos de aproximadamente 45 grados respecto a la superficie en la que estan montados.
7. 7. El metodo de cualquiera de las reivindicaciones 2-6, que mantiene un entorno de calentamiento estable en el que la temperatura en el subconjunto de VIG no varla en mas de ± 5 grados centlgrados.
8. 8. El metodo de cualquiera de las reivindicaciones 2-7, que mantiene un entorno de calentamiento estable en el que la temperatura en el subconjunto de VIG no varla en mas de ± 2 grados centlgrados.
9. 9. El metodo de cualquiera de las reivindicaciones 2-8, en el que las paredes internas comprenden un material fibroso endurecido.
10. 10. El metodo de cualquiera de las reivindicaciones 2-9, que comprende ademas el mantenimiento de un interior del calentador a una primera temperatura elevada a traves de los elementos calefactores por IR y sin el uso de elementos calefactores adicionales, siendo la primera temperatura elevada inferior a una temperatura necesaria para formar el sellado de borde.
11. 11. El metodo de la reivindicacion 10, que comprende ademas el ajuste de los elementos calefactores por IR mediante los cambios de tension que se mueven de la primera temperatura elevada hasta la temperatura que se necesita para formar el sellado de borde una vez se ha introducido el subconjunto de VIG en el calentador.
12. 12. Un aparato para formar un sellado de borde en una unidad de vidrio aislado al vaclo (VIG), que comprende:

    una pluralidad de elementos calefactores por infrarrojos (IR) (90) regulables para emitir radiacion IR a una longitud de onda de pico en la banda o bandas del infrarrojo cercano (NIR) y/o del infrarrojo de onda corta

    5

    10

    15

    20

    25

    30

    (SWIR),

    un controlador operable para ajustar una cantidad de tension suministrada a la pluralidad de elementos calefactores por IR (90) para variar la longitud de onda de pico producida por la pluralidad de elementos calefactores por IR;

    en donde el controlador es operable en un primer y un segundo modos, siendo el primer modo un modo de precalentamiento, en el que los elementos calefactores por IR (90) funcionan aproximadamente a la mitad de densidad de potencia y a una tension del 45-55 %, y siendo el modo segundo un modo de sellado de la frita en el que los elementos calefactores por IRl funcionan a la mitad de la densidad de potencia y a una tension de 7585 %.
13. 13. El aparato para formar un sellado de borde en una unidad de vidrio aislado al vaclo (VIG) de la reivindicacion 12, en el que:

    la pluralidad de elementos calefactores por IR (90) estan separados entre si para presentar una distancia entre centros de 4,54-15,24 cm (2-6''),

    la pluralidad de elementos calefactores por IR (90) estan colocados verticalmente a 4,54-25,40 cm (2-10'') por encima de una superficie superior y/o por debajo de una superficie inferior de un subconjunto de VIG insertable entre medias,

    comprendiendo el aparato, ademas:

    paredes internas que comprenden un material que presenta caracterlsticas adecuadas para provocar una reflexion de una cantidad reducida de radiacion IR que procede de los elementos calefactores por IR y que incide en estas, siendo reflejada la radiacion IR reflejada en un patron difuso o sin direccion; y aislamiento proporcionado alrededor de las paredes internas.
14. 14. El aparato de la reivindicacion 13, en el que la longitud de onda de pico esta entre 1300-1700 nm.
15. 15. El aparato de las reivindicaciones 13 o 14, en el que la longitud de onda de pico se selecciona de modo que al menos alrededor de tres veces mas de energla sea absorbible por el material de frita en comparacion con los sustratos de vidrio del subconjunto de VIG.