JPH0649581B2 - 平滑面を有するガラス製品の成形方法 - Google Patents

平滑面を有するガラス製品の成形方法

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JPH0649581B2
JPH0649581B2 JP62280374A JP28037487A JPH0649581B2 JP H0649581 B2 JPH0649581 B2 JP H0649581B2 JP 62280374 A JP62280374 A JP 62280374A JP 28037487 A JP28037487 A JP 28037487A JP H0649581 B2 JPH0649581 B2 JP H0649581B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は平滑面を有するガラス製品の成形方法、特に平
板テレビ用のディスプレイ前面パネル等のように一部に
平滑面を有する深絞りガラス製品の成形方法に関する。
[従来の技術] 一般に、陰極線管の前面パネルには、例えば溶解させた
ガラス塊(ゴブ)を所定の型にプレス成形後、平滑面が
要求される部分を研磨する方法、あるいはガラス板を成
形型上に載置して加熱し、その後真空成形する方法など
がある。
[この発明が解決しようとする問題点] しかしながら、この様な従来の成形方法のうち、ゴブを
プレス成形する方法においては、成形型による成形時に
溶解したガラス塊が成形型の面に押し付けられるが、ガ
ラス製品の表面に押し疵が発生してしまい、、このた
め、平滑面が要求される部分について成形後に研磨加工
を施さなければならなかった。その結果、工程数が増加
し、生産効率が低下し、コストも上昇するという問題が
あった。
一方、真空成形法にあっては、ガラス板の変形に寄与す
る力が真空力だけであるため、ガラス板の変決させる部
分を高温にする必要があり、この様な状態で真空成形す
ると、温度の高い変形部分の板厚が極めて薄くなり、ま
た変形部分近傍のガラス板部分に成形型との接触による
押し疵がつくという問題があった。
また、真空成形法においても雄型・雌型の間にガラス板
を挟んで成形する方法でも、凹型の上にガラス板を載置
し加熱すると、ガラス板の平坦部分に自重によるたわみ
が発生する事は避けられなかった。
他方、おす型・めす型の間にガラス板をはさんで加熱成
形する方法では、ガラス板には常時剪断力が作用してお
り、深絞り成形をすると、側面を構成するガラス板部分
が引き延ばされガラス板厚が薄くなり、強度上問題とな
り、蛍光表示管の様な浅い小物の成形に限定されるとい
う問題があった。さらに、これらガラス板を再加熱して
成形する方法に共通する問題として、冷却開始時の温度
不均一による冷却中の熱割れや冷却後の反りが発生しや
すく、これらの発生を防ぐため、ガラス全体を変形部分
と同一の温度に加熱し成形すると成形品全面に熱による
たわみやインプレションが発生するという問題があっ
た。
[問題を解決するための手段] この発明は、この様な従来の問題点を解決すべくなされ
たもので有り、高平坦度で平滑面に押し疵がない深絞り
成形品を側壁の肉厚を薄くすることなく低コストで効率
的に成形できる成形方法を提供する事を目的としてい
る。
この目的を達成するために、本発明は、ガラス製品の内
寸法に形成され、且つその内周縁部に接触する凸成形型
上にガラス板を乗せ、該ガラス板の変形させるべき外周
部分を、該ガラス製品の平滑面となる該ガラス板の中央
部分よりも高い温度に加熱して該凸成形型上に自重で変
形させ、該ガラス製品の外寸法に形成された凹成形型で
該変形したガラス板を、該ガラス板の中央部分のガラス
の温度が粘度表示(logη、ηはポイズ)で14.5
以下11.5以上となる温度で、且つ該ガラス板の変形
させるべき外周部分の温度が該粘度表示で7.5となる
温度以上でプレスしてガラス成形品とし、凹成形型を該
ガラス成形品から離し、その後該ガラス成形品を支持具
により押し上げ該凸成形型から浮かした状態で、該ガラ
ス成形品に温度制御された熱風を吹き付けて該ガラス成
形品内の温度差を30℃以内とし、しかる後徐冷または
冷却する平滑面を有する深絞りガラス製品の成形方法で
ある。
本発明において、ガラス製品が大型になる場合には前記
凸成形型の要所に前記ガラス板の中央部分に2mm以下で
接触する中桟で支持することができる。
[作 用] この様な方法よりなる本発明においては、平滑面を構成
する部分を相対的に低温にした状態で、予めガラス板の
側壁を構成する部分を自重でたまわせ、その後、凹型・
凸型でプレスして形状を整えるため、側壁の成形時の引
き延ばしによる肉厚の減少が殆ど無く、また成形直後の
成形品内部の温度不均一を強制的に除いているため、押
し疵がない高平坦度の平滑面を有した深絞り成形品をガ
ラス板から効率的に成形することが出来る。
[実施例] 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第1図は、本発明にかかる成形体の外観図を示したもの
であり、第2図は第1図のA−A′断面図を示したもの
である。このような深絞り成形品をガラス板から成形す
るにあたっては、まず、第3図示されるような支持板
(10)に取り付けられた成形型(11)の上にガラス
板(G)を載せ、ガラス板全体を歪点より約100℃低
い温度以上まで加熱する。このとき成形型は成形品の内
部寸法に形成されるか、または、類似の寸法の支持具を
用い、プレス成形する前に正規の成形型に移し替える
か、いずれでも構わない。
ついで、ガラス板の変形させる外周部分(E)を粘度表
示(log η、ηポイズ)で7.5となる温度(ソー
ダライムシリカガラスで約740℃)以上に加熱し、成
形品の平滑面を構成する部分(C)を前記粘度表示で1
4.5(約492℃)以下、望ましくは13.5(約5
30℃)以下12.4(約560℃)以上まで選択的に
加熱する。
この時、平滑面を構成する部分の温度が、粘度表示で
7.5となる温度以下であるプレス成形時にガラスにク
ラックが発生したり、割れたりする場合があり、成形が
十分にできない場合がある。また、前記粘度表示で1
2.4となる温度以上であること、加熱中にガラス板に
たわみが発生し、クリアな平滑面を得ることが難しい。
ガラス面に如何なるインプレションも残さないためには
前記粘度表示13.5となる温度以下にA部分の温度を
保つことが好ましい。
また、ガラス板の加熱中のたわみ変形を事実上発生させ
ないために、支持型の内部にガラス板支持用の中桟(1
2)を設けることは、ガラス板が大きいときは特に有効
である。もし、中桟(12)が無いとガラス板の支持間
隔が長くなるため局部加熱の昇温スピードが遅い場合
に、ガラス板の温度上昇とともにたわみ変形が生じ易く
なる。
この時、中桟(12)のガラスと接触する部分は幅が2
mm以下、好ましくは1mm以下にする必要がある。中桟の
幅が2mmより広いと常温のガラス板を成形型の上に載せ
たとき、予め予熱されている中桟で局部的にガラス板が
急速に加熱され接触していない部分との温度差で熱割れ
することが有り問題となる。
このように変形させる部分(E)を局部加熱されたガラ
ス板は、第4図に示すように自重で変形する。この時変
形部分のガラス板の肉厚にほとんど変形はない。このよ
うな状態で凹型(20)と凸型(10,11)でガラス
板をプレスすると、予め前記の成形に好適な温度まで加
熱されていたガラス板の変形させる部分は容易に変形
し、側壁の成形時の引き延ばしに伴う肉厚減少の問題を
回避して深絞りガラス製品が成形できる。
このように成形されたガラス成形品をそのまま冷却する
と、ガラス板の外周部分と内部に100℃を越える大き
な温度差があるため、室温まで冷却したときに反りが発
生したり、冷却中に残留歪に起因して破損する恐れがあ
る。このため、本発明の方法では、ガラス成形型の熱容
量及び熱伝導率の相違による温度不均一の発生を防ぐた
め、第5図中40で示される支持具、たとえば、カーボ
ン、窒化ボロンなどの熱伝導率が小さい材質でできたガ
ラス支持具をエアーシリンダ(41)等の公知の手段で
上昇させ、成形品(G)を成形型から浮かせ、送風機
(33)と温度制御装置(図外)をもつ加熱用ヒータ
(32)に導管(31)で連った熱風吐出口(30)か
ら前記ガラスの粘度表示で13.5以下12.4以上と
なる温度(ソーダライムシリカガラスで約530〜56
0℃以下)の熱風を30l/min・m2以上120l/
min・m2以下の量でガラス面に吹き付け成形品の温度
を均一にする。このときガラス板の厚みや寸法が大きい
場合、熱風温度が前記粘度表示で13.5となるような
温度(前記ガラスで530℃)以下であると、熱風を吹
き付けることにより、ガラス中に残留歪を発生し易く適
当でない。また、12.4となる温度(前記ガラスで5
60℃)以上では均一温度処理中にガラス温度が上が
り、たわみ変形が発生することがあり、不適当である。
風量としては、30l/min・m2以下であると均一温
度化に時間が掛かり適当でなく、120l/min・m2
を越えるとガラスに大きな風圧が作用し、高平坦度の成
形品には好ましくない。なお、成形品の両面から熱風を
吹き付けてもよく、この場合は、上下のバランスを精密
に調整すれば、風量を増加することもできる。熱風を吹
き付ける時間は、ガラスの温度分布で決まるが、通常1
〜2分以内で、ガラス製品をほぼ均一温度にすることが
できる。
また、熱風を吹き付けるのは、凸成形型からガラス成形
品を浮かせる以前から開始してもよい。
その後、成形品全体を徐冷または均一冷却し、ガラス製
品を得る。このような方法で、ガラスの歪点以上(前記
粘度表示の温度で14.5となる温度以上)にガラス成
形品を保った上で、ガラス成形品の内部での温度差を3
0℃以下まで減少させ、ガラス製品の温度を前記表示で
13.5以下12.4以上となる温度(ソーダライムシ
リカガラスで約530℃以上560℃以下)にすること
が出来る。もし、歪点以下の温度で温度差を小さくして
も残留歪の低減には効果がなく、前記表示で12.4以
下となるような高温ではガラスが変形し易く、工程が複
雑となる。また、温度差が30℃より大きいと成形品に
残る反りが大きくなり、精密なガラス製品の成形には適
当でない。
この様な本発明の方法では、側壁の肉厚減少がほとんど
なく、従来の凹・凸型の間にガラスをセットし加熱成形
する方法や真空成形では不可能であった深絞り成形品を
成形することが可能になった。
発明者らは、厚みが4mmのフロートガラス板を用い、平
坦面の寸法が290×218で内面高さ(h)が80mm
側面への出張りとの比(h/x)が5.67の成形品を
前記の方法で成形し、成形品の外周部分の温度が約70
0℃で、平滑面部分の温度が約540℃の状態で吐出口
(30)から530℃の熱風を約60l/min・m2
割でガラス内面に約2分間吹き付けた。その後、成形品
を徐冷炉に入れ室温まで均一冷却した。得られた成形品
の反りは約100μm以下であった。また、側面の肉厚
も約3.7mmで素板との比が0.9以上であった。この
成形品の平滑面にはインプレションは認められなかっ
た。
また、平滑面の寸法が930×610で内面高さ(h)
が44mmで比(h/x)が1.5の成形体を成形し、外
周部分が約700℃、平坦部分が約510℃の状態で、
吐出口から約550℃の熱風を100l/min・m2
割で約1.5分間吹き付け面内の温度差を10℃以下に
した。この状態で全体を徐冷して得られた成形品は、反
りは300μm以下であり、側面は3.8mm(素板比
0.95)以上であり、面内にインプレションは見られ
なかった。
[発明の効果] 以上に説明してきたように、本発明の方法によれば、ガ
ラス板から高平坦度のガラス成形品を側壁の肉厚減少を
ほとんど発生させることなく成形することができ、且つ
成形直後成形品内部の温度不均一により破損等が生じな
い。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の一実施例を示すものであって、第1図は
深絞りガラス製品の斜視図、第2図は第1図A−A′断
面図、第3図は凸形成形上にガラス板を載置した状態を
示す横断面図、第4図は凸形成型上で加熱自重変形され
るガラス板と凹成形型との横断面図、第5図はガラス成
形品を成形型上に浮かせて支持した横断面図である。 C:ガラス製品の平滑面を構成する部分 E:ガラス製品の周縁部となる部分 G:ガラス板 10:凸成形型の支持板、11:凸成形型 12:中桟、20:凹成形型、30:熱風吐出口、3
1:導管、32:加熱用ヒータ、 33:送風機、40:ガラス支持具、 41:シリンダ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ガラス製品の内寸法に形成され、且つその
    内周縁部に接触する凸成形型上にガラス板を乗せ、該ガ
    ラス板の変形させるべき外周部分を、該ガラス製品の平
    滑面となる該ガラス板の中央部分よりも高い温度に加熱
    して該凸成形型上に自重で変形させ、該ガラス製品の外
    寸法に形成された凹成形型で該変形したガラス板を、該
    ガラス板の中央部分のガラスの温度が粘度表示(log
    η、ηはポイズ)で14.5以下11.5以上となる温
    度で、且つ該ガラス板の変形させるべき外周部分の温度
    が該粘度表示で7.5となる温度以上でプレスしてガラ
    ス成形品とし、凹成形型を該ガラス成形品から離し、そ
    の後該ガラス成形品を支持具により押し上げ該凸成形型
    から浮かした状態で、該ガラス成形品に温度制御された
    熱風を吹き付けて該ガラス成形品内の温度差を30℃以
    内とし、しかる後徐冷または冷却する平滑面を有する深
    絞りガラス製品の成形方法。
  2. 【請求項2】該熱風の温度がガラスの該粘度表示で1
    3.5以下で、12.4以上となる温度である特許請求
    の範囲第1項に記載の平滑面を有する深絞りガラス製品
    の成形方法。
  3. 【請求項3】該凸成形型の要所に該ガラス板の中央部分
    に接触する中桟が設けられ、この中桟の該ガラス板と接
    触する幅を2mm以下にする特許請求の範囲第1項また
    は第2項に記載の平滑面を有する深絞りガラス製品の成
    形方法。
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