JPH01167249A - ガラスの切断法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、熱応力を利用して板ガラス等のガラスを切断
する方法に関し、種々の肉厚のガラス、特にこれまで難
しい切断をしいられている厚板ガラス、なかでも板厚が
１０〜１２ｆｉ程度より厚い厚板ガラスを熱応力切断す
る際極めてを用なガラスの切断法に関する。

本発明は、住宅あるいは中高層ビル等の建築用窓ガラス
をはじめ、自動車あるいは鉄道車輌用窓ガラス、船舶用
窓ガラス、さらには各種内装材、家具調度品、調理用品
、電気電子部品用基板、ガラス壜等のガラス物品に幅広
く採用し得るものである。

〔従来の技術〕

従来、ガラス物品の切断加工には種々の手段が用いられ
、極く通常には、ダイヤモンドもしくは超硬合金製デツ
プでできている尖端によりガラス表面に傷をつけた後、
このクラックを促進させて切断する方法が行われており
、クランクを促進する手段としては例えば、特開昭５３
−８８８１７号公報には押え込んでベンディングを起さ
せる機械的方法、特公昭４Ｂ−１６８６号公報には気体
圧を加える方法、特開昭５３−２８６１３号公報には高
圧液体ジェットを噴射させて行う方法、さらに特開昭４
８−１０２８１５号公報ならびに特開昭５４−１４９７
２０号公報にはガスバーナ等で局部的加熱を行う方法等
がそれぞれ開示され用いられており、また熱応力を利用
する切断方法としては、例えば特公昭５５−２９９４２
号公報にはカラス板の切断すべき表面において所定の切
断形状をなした電気抵抗線を設置し、次に前記電気抵抗
線に通電して切断すべき表面を加熱して、切断すべき断
面に熱応力を発生せしめ、次にそのガラス板の切断すべ
き何れか一方の端部に水滴を滴下して冷却することによ
りガラス板の端部に局部的クラックを発生させて、つい
で発生するクラックの進展によりガラス板を瞬間的に切
断する方法が開示されており、さらに特公昭５３−２７
７３１号公報にはガラス板の表面のみへある予定した切
断路に沿って狭い区域の下方にガス加熱器により熱を加
えて破壊することない熱応力を導入し維持して、端縁に
破断開始の刻み目を付け、切断路に沿って曲げモーメン
トを加えて切断する方法あるいは特公昭６１−９２５６
号公報にはガラス板を高温に加熱し、切断側がガラス板
表面に対して直角で、先端が鋭利な刃型を前記ガラス板
の少な（とも−面から侵入させ、該ガラス板を所定の形
状に切断するようにする方法が開示されており、さらに
またレーザビームを利用するものとしては、例えは特開
昭５９−３９７３４号公報にはガラス管を回転させなが
らレーザビームを照射して狭い巾で急熱し、この加熱部
に冷却体等の熱的あるいは機械的衝撃を与えて切断する
方法等が開示されており知られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前述したような従来の特開昭５３−８８８１７号公報等
のカッターを用いる切断方法では肉厚の厚い特に１０〜
１２Ｉｌｆｆｉ厚以上のものになると切断が蝋しく、種
々の補助手段を組合せてもガラス表面に切込線を刻設す
ることにかわりなく必ずしも確実できれいなギザギザの
ないまた凹凸状のカケ、切断計画線ハズレのない切断、
切断縁あるいは切断面を得ることはほとんどできないも
のであり、例えばガラス表裏面に直角な切断面を得るこ
とが難しいものであり、加えて板厚の変動や応力の不均
一にも敏感に左右されて前記切断不良を生じやすくしか
も厚い小物あるいは板の中央でない場合等では切断が極
めて困難であり、切粉などによるガラス表面のキズ・汚
れを発生しやすいものである。また特公昭５５−２９９
４２号公報に記載の方法ではガラス内の応力分布が不均
一な場合等では切断線がその計画線からズレを生じやす
いものである。さらに特公昭５３−２７７３１号公報に
記載の方法ではその切断面はまだまだ凹凸がみられ、き
れいな切断面とは必ずしも言えないものであり、特公昭
６１−９２５６号公報に記載の方法では設備が大がかり
になるとともにどちらかといえば小物で薄肉のガラスに
適用されるものであり、刃型の刃部の温度ならびに形状
あるいはその押圧等管理操作がかなりシビイヤーであっ
て安定して良好な切断面が得られるとは必ずしも言い難
いものである。さらにまた特開昭５９−３９７３４号公
報に記載の方法では仮りにガラス板に採用したとしても
特公昭５５−２９９４２号公報において有する問題点と
同様な問題点が発生することになるものである。いずれ
にしても特に厚内のガラスにおいては切断間隔が小さく
なればなるほどカケ、ツノ、ギザギザ、ズレがなく真直
ぐでガラスの表面に対して垂直で滑らかで強度を低下す
ることがない、なかでも切断開始直後および終了直前の
端辺近傍でのズレのないきれいな切断面を得ることは難
しいものであった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、従来のかかる問題点に鑑みてなしたものであ
って、熱応力切断速度、すなわちクランクの伝ぱ速度を
所定の範囲に限定することにより、切断面が非常にきれ
いでかつ切断端面の強度が強いガラスの切断法を提供す
るものである。

すなわち、本発明は、熱応力を利用して板ガラス等のガ
ラスを切断する方法において、切断速度であるクラック
の伝ぱ速度が１０〜０．００５　ｍ／ｓｅｃになるよう
にして熱応力切断を行うことを特徴とするガラスの切断
法を提イＪ（するものである。　　・ ここで、切断速度であるクラックの伝ぱ速度を１０〜０
．００５　ｍ／　ｓｅｃと限定したのは、１０ｍ／ｓｅ
ｃを超えるとリブマーク等が荒（なってギザギザで滑ら
かでないものとなり、０．００５　ｍ　／　ｓｅｃ未満
では切断面に凹凸が生じやすくなりどちらも良好な切断
面が得られないものであるからであり、好ましくは７〜
０．Ｏｌｍ　／　ｓｅｃの範囲である。すなわち、一般
に切断速度であるクラックの伝ぱ速度はその破壊エネル
ギーが増大することにより臨界速度近傍まですぐに到達
してしまうものであり、例えば板ガラスの場合には約１
５００ｍ　／　ｓｅｃが臨界速度と確認されており、こ
の臨界速度よりもかなり小さくすることで切断面をより
きれいなものとすることができるものである。

また、切断速度すなわちクラックの伝ぱ速度を１０〜０
．００５　ｍ　／　ｓｅｃに制御する手段としては、ク
ランクが住し始めたあと、主に加熱する条件を変えるこ
とにより行うことができ、例えば２５Ａに上げてからそ
の電流値を２２〜２８Ａの間で前後させてコントロール
することで行う。もちろんガラスの厚み、残留応力の大
きさあるいはその不均一差等がコントロールするための
重要な因子であることは言うまでもない。

さらに熱応力切断するだめの熱応力の発生は電気抵抗線
、レーザビーム等のばか種々の加熱素子をガラス表面の
切断計画線に沿って表裏両面もしくはいずれか一方の面
に配設し熱エネルギーを与えることにより行うものであ
る。なお場合によっては切断計画線の近傍にも加熱素子
を配設してもよいことは言うまでもない。

さらに切断の開始は、ダイヤモンドカッターあるいは冷
たい刃物等の先を接触さす機械的な手段または水滴等に
よる熱的手段を用いて切断針画線上のガラス板の端部等
より行うのがよいものである。

〔作用〕

前述したように、本発明のガラスの切断法によってクラ
ックの伝ぱ速度を１０＝　０．００５　ｍ　／　ｓｅＣ
にするので、加熱素子による加熱量（熱伝達係数）を従
来の切断速度すなわち臨界速度に近い値で（“瞬時に”
と表現されている場合もある）切断した場合に比べて小
さくとることができることとなり、このためクランクの
先端に対して不要な熱エネルギーを与えなくても良いの
できれいな切断面を得ることができるとともに切断端面
における強度が弱くなるといった従来の熱応力切断法が
持っていた欠点もなくすことができるものである。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例について説明する。

実施例１ 大きさ２０００Ｘ　３００　ｍｍ’　、厚さ１５ｍのガ
ラス板の中央部に２０００ｍｍ辺に平行して１．８　ｍ
径のニクロム線を敷き、約２８Ａの電流を約３０秒間流
してから電流をゼロとし、ニクロム線上の一方のガラス
端面に注射針を用いて水滴を落下させて端面にクラック
を作った後、電流値を２５Ａ前後に上げて切断速度すな
わちクラックの伝ぱ速度を０．５〜０．０３ｍ　／　ｓ
ｅｃに制御して熱応力切断作業を行った。

この結果、１５０＋ａ＋ａと１５０　ｔｎに胴割りした
ガラス板の切断面は極めて良好であり、まさしくクリー
ンカットと呼ばれるにふされしい面を示した。またこの
切断されたガラスの破壊強度を測定したところ、７５８
±　１４６ｋｇ　／　ｃｔｌ　（サンプル数５枚）であ
り、ホイルカッターによる機械的切断品の破壊強度５６
６±　１５４ｋｇ／ｃ＋＋！　（サンプル数５枚）より
も高い値を示した。

実施例２ 大きさ２０００Ｘ　１５０　ｍｍ″、厚さ１９ｍのガラ
ス板を用い、切断幅を１００　ｗと５０龍になるように
２０００ｍｍ辺に平行して、ｌ、５ｍ径の二本のニクロ
ム線を切断計画線に一致するようガラス板の表裏面に配
設し、約２８Ａの電流を３５秒間流してから電流をゼロ
とし、ニクロム線上の一方のガラス端面に注射針を用い
て水滴を落下させて端面にクラックを作った後、電流を
徐々に上げて切断速度すなわちクラ・７りの伝ぱ速度を
７〜４ｍ／ｓｅｃに制御して熱応力切断作業を行った。

この結果、実施例１と同様切断面はクリーンカットとな
り、破壊強度についても７２１±１１１ｋｇ／ｃＴＩｔ
（サンプル数５枚）であった。

比較例１ 実施例１とほぼ同条件であるが、−度下げてからの電流
を２０Ａ程度とすることにより、クラックの伝ぱ速度を
０．００３〜０．００１　ｍ　／　ｓｅｃ　ニ制御して
熱応力切断作業を行った。

この結果、切断面すなわち破面ばやや凹凸があり、クリ
ーンカットとは言い難いものであった。なおりラックが
ほとんど停止したような部分があったがその前後におい
ては特に凹凸の状態が悪かった。破壊強度についても実
施例１の強度よりやや低いものであった。

比較例２ 実施例２とほぼ同条件であるが、約３８Ａの電流を約５
０秒間流してからすぐに熱応力切断作業を行った。切断
速度は高速ビデオ能力約３００ｍ／ｓｅｃより速く瞬時
の切断であった。

この結果、切断面は必ずしもきれいとは言えないもので
あり、破壊強度も３２２±１５５ｋｇ／ｃｕｔ（サンプ
ル数５枚）であった。

〔発明の効果〕

以上、前述したことからも明らかなように本発明によれ
ば、ガラス、特に１０〜１２１１ｍ以上の厚みをもった
ガラス板の切断に関し、従来の方法ではなし得なかった
切断間隔が狭くしかも不均一な応力分布を有する厚板ガ
ラス等においても、切断計画線通りの切断ならびにクリ
ーンカプトのきれいな切断面を得ることができ、さらに
は破壊強度もむしろ増大するものとなるものであり、本
発明はガラス板以外にも電子材料基板、ガラス壜等のガ
ラスの切断にも広く適用できるものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 熱応力を利用して板ガラス等のガラスを切断する方法に
   おいて、切断速度であるクラックの伝ぱ速度が１０〜０
   ．００５ｍ／ｓｅｃになるようにして熱応力切断を行う
   ことを特徴とするガラスの切断法