KR101969536B1 - 유리 몰딩 시스템과, 그 연관 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

유리 몰딩 시스템 및 이 유리 몰딩 시스템을 이용하여 유리 물품을 제조하는 방법이 개시된다. 상기 유리 몰딩 시스템은 인덱싱 테이블, 이 인덱싱 테이블을 따라 배열된 다수의 인클로저, 및 각각의 스테이션이 상기 인클로저의 어느 하나와 선택적으로 인덱싱 가능하도록 상기 인덱싱 테이블 상에 규정된 다수의 스테이션을 포함한다. 적어도 하나의 복사 히터는 인클로저의 적어도 하나에 배열된다. 방사 반사기 표면 및 방사 에미터 바디는 인클로저의 적어도 하나에 배열된다. 방사 에미터 바디는 적어도 하나의 복사 히터와 방사 반사기 표면 사이에 있고 적어도 하나의 복사 히터에 대향하는 제1표면 및 방사 반사기 표면에 대향하는 제2표면을 갖춘다.

Description

유리 몰딩 시스템과, 그 연관 장치 및 방법{GLASS MOLDING SYSTEM AND RELATED APPARATUS AND METHOD}

본 출원은 35 U.S.C.§119 하에 2011년 5월 27일 출원된 미국 가출원 제61/490923호를 우선권 주장하고 있으며, 상기 특허 문헌의 내용은 참조를 위해 본 발명에 모두 포함된다.

통상 본 발명은 2차원(2D) 유리 시트의 열적 리포밍(thermal reforming)에 의한 3차원(3D) 유리 물품의 제조에 관한 것이다.

랩탑, 테블릿, 및 스마트폰과 같은 휴대용 전자 장치를 위한 3D 유리 커버에 대한 요구가 커지고 있다. 특히 바람직한 3D 유리 커버는 전자 장치의 디스플레이와 상호작용하기 위한 2D 표면(즉, 2차원 표면)과, 디스플레이의 에지 주위를 랩핑(wrapping)하기 위한 3D 표면(즉, 3차원 표면)의 조합을 갖는다. 상기 3D 표면은 비전개면(developable surface), 즉 왜곡 없이 평면 상에 전개되거나 펼쳐질 수 없는 표면이며, 만곡, 코너(corner), 및 굴곡의 조합을 포함할 수 있다. 그러한 만곡은 타이트(tight)하면서 가파를 것이다. 상기 굴곡은 불규칙적일 것이다. 그와 같은 3D 유리는 복잡하고 그라인딩 및 밀링과 같은 기계가공 프로세스를 이용하여 정밀하게 만드는 것이 어렵다. 열적 리포밍은 각기 다른 타입의 애플리케이션들에서의 2D 유리 시트로부터 3D 유리 물품을 성공적으로 형성하는데 사용된다.

본 발명은 상술한 바와 같은 3D 유리 커버를 만들기 위해 열적 리포밍을 사용할 수 있는 시스템에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 일정한 형태 및 높은 치수 정밀도를 갖는 다수의 3D 유리 물품을 형성하는 프로세스에 관한 것이다.

본 발명의 일 형태에 있어서, 유리 몰딩 시스템은 인덱싱 테이블; 상기 인덱싱 테이블을 따라 배열된 다수의 인클로저; 및 각각의 스테이션이 상기 인클로저의 어느 하나와 선택적으로 인덱싱 가능하도록 상기 인덱싱 테이블 상에 규정된 다수의 스테이션을 포함한다. 적어도 하나의 복사(radiant) 히터는 상기 인클로저의 적어도 하나에 배열된다. 방사(radiation) 반사기 표면은 상기 적어도 하나의 복사 히터에 대향하는 상기 인클로저의 적어도 하나에 배열된다. 방사(radiation) 에미터 바디는 상기 적어도 하나의 복사 히터와 방사 반사기 표면간 상기 인클로저의 적어도 하나에 배열된다. 상기 방사 에미터 바디는 상기 적어도 하나의 복사 히터에 대향하는 제1표면 및 상기 방사 반사기 표면에 대향하는 제2표면을 갖춘다.

일 실시예에 있어서, 유리 몰딩 시스템은 상기 인클로저의 적어도 하나에 적어도 부분적으로 배치되고 상기 방사 에미터 바디로부터의 열을 제거하도록 동작하는 냉각 장치를 더 포함한다.

일 실시예에 있어서, 상기 유리 몰딩 시스템은 다수의 몰드 및 몰드 지지부를 더 포함하며, 여기서 각각의 상기 몰드는 몰드를 이용하여 성형될 3D 형태의 유리 물품에 대응하는 3D 프로파일을 갖는 몰드 표면 및 상기 몰드 표면으로부터 유리를 이끌기 위해 상기 유리에 진공이 제공될 수 있는 포트를 갖추고, 각각의 상기 몰드 지지부는 하나의 스테이션에 하나의 몰드를 지지하도록 구성된다.

일 실시예에 있어서, 상기 방사 반사기 표면은 이 방사 반사기 표면이 몰드를 둘러싸도록 몰드의 어느 하나를 수용하기 위한 개구를 갖춘다.

일 실시예에 있어서, 상기 방사 반사기 표면의 개구의 영역은 방사 에미터 바디의 제2표면의 영역보다 작다.

일 실시예에 있어서, 상기 유리 몰딩 시스템은 몰드의 어느 하나를 냉각하기 위한 냉각 플레이트를 더 포함한다. 상기 냉각 플레이트는 몰드가 하나의 스테이션에 하나의 몰드 지지부에 의해 지지될 때 이격된 상태로 몰드 아래에 설치되도록 구성된다.

일 실시예에 있어서, 상기 냉각 플레이트는 이 냉각 플레이트가 유체를 수용하는 제1유동 채널, 상기 냉각 플레이트가 유체를 방출하는 제2유동 채널, 및 상기 제2유동 채널의 전체 길이를 따라 몇몇 지점에서 상기 제1유동 채널에서 상기 제2유동 채널에 걸쳐 유체가 가로지르는 상기 제1유동 채널과 상기 제2유동 채널간 장벽을 갖춘 플레이트 부재를 포함한다.

일 실시예에 있어서, 상기 유리 몰딩 시스템은 몰드가 인클로저의 어느 하나와 인덱싱되지 않는 스테이션에 있는 동안 몰드의 어느 하나를 예열하기 위한 인덱싱 테이블을 따라 배열된 가열 장치를 더 포함한다. 상기 가열 장치의 구성과 상기 가열 장치의 배열은 스테이션의 어느 하나가 상기 가열 장치와 인덱싱될 수 있도록 상기 인덱싱 테이블과 관련된다.

일 실시예에 있어서, 상기 가열 장치는 적어도 하나의 복사 히터를 포함한다.

일 실시예에 있어서, 상기 가열 장치는 인덱싱 테이블의 단일 드웰에 미리 정해진 양으로 몰드의 어느 하나의 온도를 높이도록 구성된다.

일 실시예에 있어서, 상기 유리 몰딩 시스템은 몰드의 어느 하나에 의해 생산된 3차원(3D) 유리 물품의 형태를 측정하기 위한 수단을 더 포함한다.

일 실시예에 있어서, 측정 수단은 측정 표면, 이 측정 표면에 거의 평행한 평면에 3D 유리 물품을 지지하기 위한 측정 표면 상의 지지 요소, 및 상기 3D 유리 물품이 상기 지지 요소에 의해 지지될 때 상기 3D 유리 물품 상의 지점의 변위를 측정하도록 구성된 적어도 하나의 변위 게이지를 포함한다.

일 실시예에 있어서, 상기 측정 수단은 상기 측정 표면에 상기 3D 유리 물품을 정렬하기 위한 수단을 더 포함한다.

일 실시예에 있어서, 상기 측정 수단은 지지 요소에 상기 3D 유리 물품을 클램핑하기 위한 수단을 더 포함한다.

일 실시예에 있어서, 상기 유리 몰딩 시스템은 몰드 상에 2차원(2D) 유리 시트를 로딩하기 위한 수단 및 상기 몰드로부터 3차원(3D) 유리 물품을 언로딩하기 위한 수단을 더 포함한다.

일 실시예에 있어서, 상기 유리 몰딩 시스템은 인클로저의 외측의 2D 유리 시트를 예열하기 위한 수단을 더 포함한다.

일 실시예에 있어서, 각각의 인클로저는 절연 내화벽을 갖춘 하우징에 의해 제공된 열적 인클로저이다.

일 실시예에 있어서, 상기 적어도 하나의 복사 히터는 적외선 복사 히터이다.

일 실시예에 있어서, 방사 에미터 바디 방사율은 0.8보다 크고, 방사 반사기 표면 방사율은 0.4보다 작다.

일 실시예에 있어서, 방사 에미터 바디의 제2표면과 방사 반사기 표면은 10 mm 내지 50 mm 범위의 갭으로 이격된다.

일 실시예에 있어서, 방사 반사기 표면은 인덱싱 테이블 상에 형성되고, 상기 인덱싱 테이블은 인클로저의 적어도 하나에 방사 반사기 표면을 위치시키기 위해 인클로저를 걸쳐 이동가능하다.

일 실시예에 있어서, 인덱싱 테이블은 회전 인덱싱 테이블이다.

본 발명의 다른 형태에 있어서, 유리 물품 제조 방법은 3차원(3D) 형태를 갖는 몰드 표면을 갖춘 몰드 상에 2차원(2D) 유리 시트를 배치하는 단계를 포함한다. 상기 2D 유리 시트 및 몰드는 방사성(radiative) 열 전달 환경에 배치되고, 상기 2D 유리 시트는 유리의 어닐링점과 연화점간 제1온도로 가열된다. 상기 방사성 열 전달 환경에서, 3D 유리 물품을 형성하기 위해 상기 2D 유리 시트는 힘에 의해 몰드 표면에 정합(conforming)된다. 3D 유리 물품 및 몰드에 제2온도를 야기하는 동안 힘에 의해 몰드 표면에 대해 3D 유리 물품이 유지된다. 상기 몰드 표면에 대해 3D 유리 물품을 유지하는 힘이 해제된다. 유리의 변형점 아래의 제3온도로 상기 3D 유리 물품이 빠르게 냉각된다.

일 실시예에 있어서, 2D 유리 시트를 몰드 표면에 정합하는데 사용된 힘은 몰드 표면에 대해 3D 유리 물품을 유지하는데 사용된 힘보다 크다.

일 실시예에 있어서, 각각의 정합하는 힘(즉, 정합력) 및 유지하는 힘(즉, 유지력)을 생성하기 위해 몰드 표면과 2D 유리 시트 또는 3D 유리 물품간 진공이 제공된다.

일 실시예에 있어서, 상기 유리 물품 제조 방법은 3D 유리 물품의 형태를 콘트롤하기 위해 적어도 하나의 프로세스 파라미터를 조절하는 단계를 더 포함한다.

일 실시예에 있어서, 적어도 하나의 프로세스 파라미터를 조절하는 단계는 몰드에 대해 3D 유리 물품을 유지하는 힘을 해제하는 동안 몰드의 온도를 조절하는 단계를 포함한다.

일 실시예에 있어서, 몰드의 온도를 조절하는 단계는 몰드를 냉각하는 단계를 포함한다. 일 실시예에 있어서, 상기 냉각은 방사성(radiative) 열 전달에 의한 것이다.

일 실시예에 있어서, 몰드의 온도를 조절하는 단계는 3D 유리 물품의 형태의 특성을 규정하는 형태 매트릭 세트를 결정하는 단계를 더 포함한다.

일 실시예에 있어서, 몰드의 온도를 조절하는 단계는 몰드에 의해 미리 생성된 3D 유리 물품의 적어도 하나의 형태 매트릭의 정밀도에 기초하여 상기 몰드로부터 제거하기 위한 열의 양을 결정하는 단계를 더 포함한다.

일 실시예에 있어서, 상기 냉각 단계는 냉각 플레이트를 통해 냉각 유체를 순환시키는 단계를 포함하며, 제거하기 위한 열의 양을 결정하는 단계는 상기 냉각 유체가 냉각 플레이트에 공급되는 유량을 결정하는 단계를 포함한다.

일 실시예에 있어서, 상기 방사성 열 전달 환경에서 2D 유리 시트를 가열하는 단계는 2D 유리 시트에 의해 흡수되는 방사열을 방출하도록 방사 에미터 바디를 이용하는 단계를 포함한다.

일 실시예에 있어서, 상기 방사 에미터 바디는 상기 방사성 열 전달 환경에서 2D 유리 시트의 가열 동안 적어도 하나의 복사 히터로부터의 방사열을 흡수한다.

일 실시예에 있어서, 3D 유리 물품 및 몰드에 제2온도를 야기하는 단계는 3D 유리 물품으로부터의 열을 흡수하기 위해 방사 에미터 바디를 이용하는 단계를 포함한다.

일 실시예에 있어서, 상기 유리 물품 제조 방법은 방사 에미터 바디가 3D 유리 물품으로부터의 열을 흡수하는 동안 방사 에미터 바디로부터 열을 제거하는 단계를 더 포함한다.

일 실시예에 있어서, 상기 유리 물품 제조 방법은 방사 에미터 바디가 3D 유리 물품으로부터 열을 흡수하는 동안 방사 에미터 바디를 제2온도로 유지하기 위해 방사 에미터 바디로 열을 선택적으로 전달하는 단계를 더 포함한다.

일 실시예에 있어서, 상기 유리 물품 제조 방법은 2D 유리 시트를 몰드 상에 배치하기 전에 2D 유리 시트 및 몰드를 각각 독립적으로 예열하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 또 다른 형태에 있어서, 열 교환 장치는 회선식 둘러쌈 벽에 의해 분리된 제1유동 채널 및 제2유동 채널을 포함하는 메인 바디를 포함한다. 상기 회선식 둘러쌈 벽은 유체가 회선식 둘러쌈 벽을 통해 제1유동 채널에서 제2유동 채널로 패스될 수 있도록 구성된다. 상기 메인 바디는 유체를 제1유동 채널로 공급하는 제1유동 채널 포트 및 유체를 제2유동 채널로부터 방출하는 제2유동 채널 포트인 적어도 2개의 유동 채널 포트를 더 포함한다. 상기 메인 바디는 상기 제1 및 제2채널로부터 분리된 유동 분배 채널을 포함한다. 상기 유동 분배 채널은 상기 제1유동 채널과 소통되고 상기 제1유동 채널을 따라 다수의 지점으로 유체를 분배하도록 구성된다.

일 실시예에 있어서, 상기 메인 바디는 플레이트 형태이고, 상기 열 교환 장치는 제1유동 채널, 제2유동 채널, 및 회선식 벽이 위치되는 메인 바디의 전면측을 커버링(covering)하는 전면 커버 플레이트 부재를 더 포함한다. 상기 전면 커버 플레이트 부재에 의해 제공된 커버링은 회선식 벽이 위치되는 메인 바디와 전면 커버 플레이트 부재간 갭이 형성되게 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 열 교환 장치는 상기 회선식 벽을 따라 일정한 높이로 갭을 유지하기 위해 상기 메인 바디와 전면 커버 플레이트 부재간 배열된 다수의 스페이서(spacer)를 포함한다.

일 실시예에 있어서, 상기 전면 커버 플레이트 부재는 제1유동 채널의 유체가 회선식 벽을 통해 제2유동 채널로 패스될 수 있도록 상기 유동 채널의 유체를 가압하기 위해 상기 메인 바디를 밀봉식으로 체결한다.

일 실시예에 있어서, 상기 열 교환 장치는 유동 분배 채널이 위치되는 메인 바디의 후면측을 커버링하는 후면 커버 플레이트 부재를 더 포함한다. 상기 후면 커버 플레이트 부재는 메인 바디에 유체를 공급하기 위한 제1유동 포트 및 상기 메인 바디로부터 후퇴하기 위한 제2유동 포트의 적어도 2개의 유동 포트를 갖춘다. 상기 후면 커버 플레이트 부재에 의해 제공된 커버링은 상기 제1유동 포트가 상기 유동 분배 채널과 소통되고 상기 제2유동 포트가 상기 제2유동 채널과 소통되게 한다.

본 발명의 또 다른 형태에 있어서, 물품의 형태를 측정하기 위한 장치는 측정 표면 및 물품을 안정되게 지지하기 위한 상기 측정 표면에 배열된 다수의 지지부를 포함한다. 상기 물품의 형태를 측정하기 위한 장치는 상기 측정 표면에 대해 물품을 배치하기 위한 기준 데이터로 제공되고 상기 측정 표면에 인접한 적어도 하나의 정렬 가이드를 포함한다. 상기 물품의 형태를 측정하기 위한 장치는 상기 물품이 지지부 상에 배열될 때 상기 물품 상의 지점의 변위를 측정하기 위한 적어도 하나의 변위 게이지를 포함한다.

일 실시예에 있어서, 상기 적어도 하나의 게이지는 비접촉 변위 센서를 포함한다.

일 실시예에 있어서, 상기 비접촉 변위 센서는 레이저 삼각법 센서(laser triangulation sensor), 스펙트럼 간섭 레이저 변위 센서, 및 레이저 공초점 크로마틱 변위 센서(laser confocal chromatic displacement sensor)를 포함하는 그룹으로부터 선택된다.

일 실시예에 있어서, 형태 측정 장치는 물품을 지지부에 클램핑하기 위한 수단을 더 포함한다.

일 실시예에 있어서, 상기 클램핑 수단은 상기 물품이 지지부 상에 있을 때 진공을 그 물품에 제공할 수 있는 상기 지지부에 축 구멍(axial hole)을 포함한다.

일 실시예에 있어서, 상기 측정 표면은 적어도 하나의 변위 게이지가 배열되는 적어도 하나의 개구를 갖춘 마운팅 블록(mounting block)에 의해 제공된다.

일 실시예에 있어서, 상기 형태 측정 장치는 상기 마운팅 블록에 적어도 하나의 변위 게이지를 클램핑하기 위한 수단을 포함한다.

본 발명의 또 다른 형태에 있어서, 물품의 형태를 측정하기 위한 장치는 물품을 지지하기 위한 제1고정부, 상기 제1고정부에 대향하여 배열된 제2고정부, 및 물품이 상기 제1고정부에 지지될 때 그 물품 상의 다수 지점의 변위를 측정하기 위해 적절한 위치에 제2고정부를 따라 지지된 다수의 변위 게이지를 포함한다.

상기한 일반적인 설명 및 이하의 상세한 설명은 발명의 예시이며, 청구된 바와 같은 본 발명의 특성 및 특징을 이해하기 위한 토대를 제공하기 위한 것이라는 것을 이해해야 한다. 수반되는 도면들이 본 발명의 이해를 좀더 돕기 위해 제공되며, 본 명세서에 통합되어 일부를 구성한다. 그러한 도면들은 발명의 원리 및 동작을 설명하기 위한 상세한 설명과 함께 본 발명의 다양한 실시예들을 기술한다.

이하 첨부의 도면들을 기술한다. 그러한 도면들은 일정한 비율에 따라 정해질 필요는 없으며, 그러한 도면의 소정 형태 및 소정의 보여지는 것들은 크기의 비율을 과장시켜 나타내거나 또는 대상의 명확성 및 간결성을 위해 개략적으로 나타낼 것이다.
도 1은 유리 몰딩 시스템의 사시도이다.
도 2는 열 전달 모듈의 단면도이다.
도 3은 방사 에미터 바디를 냉각하기 위한 장치를 통합한 열 전달 모듈의 단면도이다.
도 4a는 냉각 플레이트의 측면도이다.
도 4b는 도 4a의 냉각 플레이트의 중간 플레이트의 상면도이다.
도 4c는 라인 4C-4C에 따른 도 4b의 냉각 플레이트의 단면도이다.
도 4d는 도 4b의 중간 플레이트의 하면도이다.
도 4e는 도 4a의 냉각 플레이트의 하부 플레이트의 상면도이다.
도 5a는 몰드 지지 시스템의 단면도이다.
도 5b는 도 5a의 몰드 지지 시스템의 서브어셈블리(subassembly)의 사시도이다.
도 6a는 계측 시스템의 사시도이다.
도 6b는 도 6a에 나타낸 계측 시스템의 단면도이다.
도 6c는 다른 계측 시스템의 사시도이다.
도 6d는 도 6c의 계측 시스템에 의해 이루어진 측정의 반복성을 나타내는 그래프이다.
도 6e는 다른 계측 시스템의 일부 단면도이다.
도 7a는 예열 모듈의 사시도이다.
도 7b는 도 7a의 예열 모듈을 구비한 유리 몰딩 시스템의 일부이다.
도 7c는 라인 7C-7C에 따른 도 7b의 단면도이다.
도 8은 도 6a 및 6b의 계측 시스템에 의해 측정된 3D 유리 물품 형태 상의 냉각 플레이트 유량 변경의 결과를 나타내는 그래프이다.
도 9a는 유리 형태를 콘트롤하기 위한 시스템의 블록도이다.
도 9b는 유리 형태를 콘트롤하기 위한 다른 시스템의 블록도이다.
도 10a는 형태 규정 매트릭이다.
도 10b는 다른 개략적인 형태 규정 매트릭이다.
도 11a는 몰드 온도에 따른 공기 유량의 영향을 나타내는 그래프이다.
도 11b는 몰드 온도에 따른 공기 유량의 영향을 나타내는 다른 그래프이다.
도 12는 3D 유리 물품을 제조하는 프로세스를 나타내는 그래프이다.

이하의 상세한 설명에 있어서, 발명의 실시예들의 전체적인 이해를 돕기 위한 다수의 특정 상세한 설명이 기술될 것이다. 그러나, 이는 그러한 발명의 실시예들이 이러한 특정 상세한 설명의 일부 또는 그 모두 없이 실시될 수 있다는 것은 통상의 기술자에게는 자명할 것이다. 다른 예들에 있어서, 공지의 특징 또는 프로세스들은 발명을 불필요하게 불분명료하게 하지 않기 위해 상세히 기술하지 않을 것이다. 또한, 유사하거나 동일한 참조부호가 공통 또는 유사한 요소들을 나타내기 위해 사용될 것이다.

도 1은 열적 리포밍에 의해 2D 유리 시트로부터 3D 유리 물품을 생산하기 위한 유리 몰딩 시스템(100)을 나타낸다. 상기 유리 몰딩 시스템(100)은 1차 회전 인덱싱 테이블(104; indexing table)을 갖춘 1차 회전 테이블 시스템(102)을 포함한다. 상기 1차 회전 테이블 시스템(102)은 선택된 회전 각도에 따라 원형 또는 루프 경로를 따라 상기 1차 회전 인덱싱 테이블(104)을 이동시킬 수 있는 소정의 고객 맞춤 또는 상업적인 회전 테이블 시스템이 될 수 있다. 대안의 실시예들에 있어서, 선형 인덱싱 테이블과 같은 비회전 인덱싱 테이블을 구비한 선형 테이블 시스템과 같은 비회전 테이블 시스템이 회전 인덱싱 테이블을 구비한 회전 테이블 시스템 대신 사용될 것이다. 몇몇 스테이션(106)들이 상기 1차 회전 인덱싱 테이블(104) 상에 규정되고, 그러한 각각의 스테이션(106)은 몰드(108)를 위한 지지부를 포함한다. 열 전달(HT) 모듈(110)은 상기 1차 회전 인덱싱 테이블(104)을 따라 배열되고, 상기 1차 회전 인덱싱 테이블(104)은 각각의 스테이션(106)이 HT 모듈(110)의 어느 하나와 선택적으로 인덱싱될 수 있도록 회전될 수 있다. 스테이션(106)이 HT 모듈(110)과 인덱싱될 때, 상기 스테이션(106)에 지지된 모듈(108)은 상기 HT 모듈(110) 내에 배치되며, 이에 따라 상기 모듈(108) 상에 지지된 2D 유리 시트가 상기 HT 모듈(110) 내에서 적어도 일부의 열적 리포밍 프로세스를 거치게 한다. 통상, 일부의 스테이션(106)만이 언제라도 HT 모듈(110)과 인덱싱되도록 스테이션(106)의 수가 HT 모듈(110)의 수를 초과할 것이다. 도 1에 나타낸 실시예에서는, 24개의 스테이션(106) 및 18개의 HT 모듈(110)이 있지만, 상기 시스템에서 상기 스테이션(106) 및 HT 모듈(110)의 선택에 있어 충분한 여유가 있다. HT 모듈(110)과 인덱싱되지 않는 각각의 스테이션(106)은 통상 몰드 내로의 2D 유리 시트의 로딩(loading), 몰드로부터의 3D 유리 물품의 언로딩(unloading), 몰드의 세정, 및 수행될 몰드의 수리 또는 교체와 같은 동작들을 허용하기 위해 대기에 개방된다.

유리 몰딩 시스템(100)의 각 사이클은 대기 기간이 뒤따르는 인덱싱 기간을 포함한다. 인덱싱 기간 동안, 상기 1차 회전 인덱싱 테이블(104)은 선택된 방향(시계방향 또는 반시계방향)으로 선택된 회전 각도로 회전되며, 이는 HT 모듈(110)과 인덱싱되는 스테이션(106)의 특정 구성을 형성한다. 그러한 회전 속도는 인덱싱 기간 동안 일정하거나 변경될 수 있다. 변경의 일 예로서는 초기 가속, 이후 고정 속도, 최종 감속이다. 제1사이클 동안, HT 모듈(110)과 인덱싱된 단지 하나의 스테이션(106)만이 2D 유리 시트를 수반하는 몰드(108)를 지지하게 될 것이다. 그 이후의 사이클 동안, HT 모듈(110)과 인덱싱된 모든 스테이션(106)은 각각 2D 유리 시트를 수반하는 몰드(108)를 지지하거나 3D 유리 물품을 수반하는 몰드(108) 또는 빈 몰드(108)를 지지할 것이다. 몰드(108)가 2D 유리 시트 또는 3D 유리 물품을 수반하고 있는지 또는 비어 있는지의 여부는 순차의 HT 모듈에 따른 모듈(108)의 위치에 좌우될 것이다. 대기 주기 동안, 3D 유리 물품으로의 2D 유리 시트의 열적 리포밍은 HT 모듈(110)과 인덱싱되는 각각의 스테이션(106)에서 수행된다. 연속 생산의 경우, 단일 HT 모듈(110)에서의 열적 리포밍의 완수가 불가능하며, 그 경우의 리포밍은 일련의 HT 모듈(110)간 시행될 것이다.

통상의 열적 리포밍 프로세스는 상기 2D 유리 시트를 성형 온도로 가열하는 단계를 포함하고, 상기 성형 온도는 예컨대 어닐링점과 연화점간 또는 10⁷ P(Poise) 내지 10¹¹ P의 유리 점도에 대응하는 온도 범위의 온도이며, 한편 상기 2D 유리 시트는 몰드 상부에 위치한다. 일단 가열되면 그 가열된 2D 유리 시트는 새깅(sagging)하기 시작할 것이다. 통상, 이후 유리 시트를 몰드 표면에 정합하기 위해 유리 시트와 몰드간 진공이 제공되고, 이에 따라 그 유리 시트가 3D 유리 물품으로 성형된다. 3D 유리 물품을 성형한 후, 그 3D 유리 물품은 이 3D 유리 물품을 다룰 수 있게 하는 유리의 변형점 이하의 온도로 냉각된다. 분할의 열적 리포밍 동안, 일부의 HT 모듈(110)은 2D 유리 시트를 성형 온도로 가열하는데 충당되고, 다른 HT 모듈(110)은 2D 유리 시트를 3D 유리 물품으로 성형하는데 충당되며, 또 다른 HT 모듈(110)은 유리의 변형점 이하의 온도로 3D 유리 물품을 냉각하는데 충당될 것이다.

상술한 사이클은 열적 리포밍에 의해 2D 유리 시트로부터 3D 유리 물품을 연속 생산하기 위한 원하는 시간만큼 반복된다. 그러한 사이클이 진행되는 동안, 몰드로부터의 3D 유리 물품의 언로딩 및 빈 몰드로 새로운 2D 유리 시트의 로딩과 같은 추가의 동작이 이루어진다. 1차 회전 인덱싱 테이블(104)이 회전됨에 따라, 3D 유리 물품을 수반하는 몰드(108)를 지지하는 각각의 스테이션(106)은 사실상 그 3D 유리 물품에 접근할 수 있도록 대기에 노출될 것이다. 이후, 상기 몰드(108)로부터의 3D 유리 물품을 언로딩 영역(114)으로 언로딩하기 위한 로봇(112)이 사용될 것이다. 또한, 로딩 영역(118)으로부터 새로운 2D 유리 시트를 빈 몰드(108)로 로딩하기 위한 로봇(116)이 사용될 것이다. 높은 수율을 가능하게 하기 위해, 그러한 2D 유리 시트는 몰드(108) 상에 로딩되기 전에 예열된다. 이러한 목적을 위해, 상기 로딩 영역(118)은 2차 회전 인덱싱 테이블(122)을 포함하는 2차 회전 인덱싱 시스템(120)을 포함한다. 상기 1차 회전 인덱싱 테이블(104)에서와 같이, 상기 2차 회전 인덱싱 테이블(122) 상에 몇몇 스테이션이 규정된다. 상기 2차 회전 인덱싱 테이블(122)은 노(124; furnace) 내에 배치된다. 2D 유리 시트가 먼저 2차 회전 인덱싱 테이블(122)의 스테이션 상에 로딩되고 노(124)에서 예열된다. 일 실시예에 있어서, 2D 유리 시트의 예열 단계는 2D 유리 시트에 걸쳐 질소와 같은 가열된 가스를 유동시키는 단계를 포함한다. 그러한 2D 유리 시트는 성형 온도 이하의 온도로 가열된다. 다음에 상기 로봇(116)은 더 가열하여 열적 리포밍에 의해 3D 유리 물품으로 성형하기 위해 상기 1차 회전 인덱싱 테이블(104)의 스테이션(106)으로 상기 예열된 2D 유리 시트를 전송한다. 일 예에 있어서, 상기 2차 회전 인덱싱 테이블(122)은 6개의 스테이션을 갖추고 있지만, 상기 2차 회전 인덱싱 테이블(122) 상에 얼마나 많은 스테이션이 규정될지에 대해서는 특별히 제한하고 있지 않다. 상기 로봇(116, 112)들은 각각 2D 유리 시트 및 3D 유리 물품을 붙잡기 위해 진공 또는 흡입 컵을 사용할 것이다. 상기 2D 유리 시트 및 3D 유리 물품을 붙잡는 진공 또는 흡입 컵이나 다른 수단들은 유리를 스크레치(scratch)하지 않고, 손상시키지 않으며, 유리에 잔류 찌꺼기를 남기지 않는 것이 바람직할 것이다.

상기 HT 모듈(110)은 동일할 필요는 없다. 일부의 HT 모듈(110)은 능동적으로 가열하도록 구성될 수 있다. 일부의 HT 모듈(110)은 능동적으로 냉각 또는 가열하지 않도록 구성되는데, 예컨대 단순히 원하는 온도가 유지되거나 온도가 천천히 내려가는 절연을 통한 안정된 열적 환경을 제공할 것이다. HT 모듈(110)로서 사용되는 특정 예시의 HT 모듈들이 이하 기술될 것이다. 이러한 특정 예들에 있어서, 바람직하게 가열을 위해 복사 히터가 사용된다. 그러나, 또 다른 가열 수단들이 사용될 수도 있다.

도 2는 상술한 HT 모듈(110)의 어느 하나로서 사용되는 HT 모듈(200)을 나타낸다. 그러한 가열 모듈(200)은 열적 인클로저(204)를 규정하는 하우징(202)을 포함한다. 열적 인클로저는 대기와 다른 온도로 그 함량을 유지할 수 있는 인클로저이다. 상기 하우징(202)의 벽은 내화성 재료로 이루어지고 상기 열적 인클로저(204)를 둘러싸는 벽 층(203), 내화성 재료로 이루어지고 상기 벽 층(203)의 일부를 둘러싸는 벽 층(205), 및 절연 재료로 이루어지고 상기 벽 층(203, 205)들을 둘러싸는 벽 층(207)을 구비한다. 그러한 하우징(202)의 절연 내화벽은 상기 열적 인클로저(204) 내의 온도가 콘트롤될 수 있게 한다. 어레이의 히터(206)가 상기 열적 인클로저(204)의 상부(209)에 배치된다. 바람직하게, 상기 히터(206)는 복사 히터(radiant heater)이다. 복사 히터는 복사 에너지에 의해 가열한다. 예시의 복사 에너지 소스는 마이크로파, 전파, 가시광선, 적외선, 및 전기가 있다. 바람직하게, 상기 복사 히터는 적외선 복사 히터이다. 상기 히터(206)는 또한 다른 실시예들에서 저항 히터가 될 수 있다. 또한 방사 에미터 바디(208)가 어레이의 히터(206) 아래에 상기 열적 인클로저(204)의 상부(209)에 배치된다. 상기 방사 에미터 바디(208)는 열을 방출하거나 흡수하는 물리적 바디이다. 일 실시예에 있어서, 상기 방사 에미터 바디(208)는 예컨대 하우징(202)의 내화층(203)의 홈(211)에 상기 방사 에미터 바디(208)의 단부를 삽입함으로써 상기 하우징(202)에 고정된다.

방사 반사기 표면(210)은 상기 방사 에미터 바디(208) 아래에 상기 열적 인클로저(204)에 배치된다. 일 실시예에 있어서, 상기 방사 반사기 표면(210)은 HT 모듈(200)의 일체형 부분이며, 예컨대 상기 방사 반사기 표면(210)은 상기 열적 인클로저(204)의 표면에 지지되거나 하우징(202)의 벽에 고정될 것이다. 이러한 실시예에 있어서, 상기 방사 반사기 표면(210)은 고정될 것이다. 도 2에 나타낸 바와 같은 다른 실시예에 있어서, 그러한 방사 반사기 표면(210)은 인덱싱 테이블(104)의 표면 상에 또는 그에 의해 제공된다. 이러한 실시예에 있어서, 상기 방사 반사기 표면(210)은 상기 인덱싱 테이블(104)과 함께 열적 인클로저(204)를 통해 이동될 수 있다. 상기 방사 반사기 표면(210)은 수용 몰드, 예컨대 몰드(214)를 위한 지정된 영역인 수용 영역을 갖춘다. 일 실시예에 있어서, 상기 방사 반사기 표면(210)의 수용 영역은 몰드, 예컨대 몰드 214를 수용하는 크기로 이루어진 수용 구멍(212)을 포함한다.

상기 열적 인클로저(204)의 하부(213)는 인덱싱 테이블(104)이 상기 열적 인클로저(204)에 걸쳐 이어지기 위한 개구(215)를 포함한다. 도 2에 있어서, 상기 인덱싱 테이블(104) 상의 스테이션은 이 스테이션의 몰드(214)가 열적 인클로저(204)에 배치되도록 HT 모듈(200)과 인덱싱된다. 또한 상기 몰드(214)는 상기 열적 인클로저(204)에 배열된 방사 반사기 표면(210)의 수용 구멍(212)에 배치된다. 상기 수용 구멍(212)의 몰드(214)의 그러한 배치는 상기 방사 반사기 표면(210)이 그 몰드(214)의 주위를 둘러싸게 한다. 이러한 배치의 경우, 상기 몰드(214)의 상부는 상기 방사 반사기 표면(210)과 같은 높이가 되거나 되지 않을 수 있다.

상기 어레이의 복사 히터(206)는 방사 에미터 바디(208)의 상면(222)에 수용되어 상기 방사 에미터 바디(208) 내로 흡수되는 방사열을 방출한다. 방사열은 하면(216) 아래의 대상물의 온도에 따라 상기 방사 에미터 바디(208)의 하면(216)에서 흡수되거나 방출된다. 상기 방사 에미터 바디(208)의 동작 온도는 상기 하면(216) 아래의 대상물에 충돌하는 스펙트럼 에너지에 영향을 준다. 상기 방사 에미터 바디(208)와 연합하여 어레이의 복사 히터(206)는 몰드(214)에 의해 운반된 유리 및 몰드(214)를 위한 열적 균형의 열원을 제공한다. 상기 방사열은 몰드(214)에 의해 흡수되고 상기 방사 반사기 표면(210)에 의해 상기 방사 에미터 바디(208)로 다시 반사된다.

일 실시예에 있어서, 상기 방사 반사기 표면(210)은 평탄면이다. 일 실시예에 있어서, 상기 방사 에미터 바디(208)의 하면(216)은 평탄하며 상기 방사 반사기 표면(210)에 대향한다. 일 실시예에 있어서, 상기 방사 반사기 표면(210) 및 상기 방사 에미터 바디(208)의 하면은 서로 거의 평행하다. 상기 방사 반사기 표면(210)은 플레이트의 표면이 되거나 또는 상기 인덱싱 테이블(104)의 표면과 같은 소정의 적절한 표면 상에 도금될 것이다. 일 실시예에 있어서, 상기 방사 반사기 표면(210)은 내화성 재료, 예컨대 ZIRCAR Refractory Composites, Inc.로부터 이용가능한 알루미나-함유 세라믹 재료로 이루어진다. 일 실시예에 있어서, 상기 방사 반사기 표면(210)은 비교적 낮은 방사율, 바람직하게는 0.4보다 작은 방사율을 갖는다. 일 실시예에 있어서, 상기 방사 에미터 바디(208)는 플레이트이다. 일 실시예에 있어서, 상기 방사 에미터 바디(208)는 비교적 높은 방사율, 바람직하게는 0.8보다 큰 방사율을 갖는다. 바람직하게, 상기 방사 에미터 바디(208)의 방사율은 상기 방사 반사기 표면(210)의 방사율보다 높다. 상기 방사 에미터 바디(208)에 대한 적절한 재료의 예로서는 실리콘 카바이드이다. 상기 방사 에미터 바디(208) 및 방사 반사기 표면(210)의 재료는 열적 인클로저(204) 내에서 접하게 되는 높은 온도, 즉 유리가 리포밍될 수 있는 온도에 적합할 것이다.

무한 병렬 플레이트 가열 시스템을 달성하기 위해, 0.4 이하의 낮은 방사 반사기 표면(210)의 방사율을 선택함과 더불어, 상기 방사 에미터 바디(208)의 하면(216)의 영역이 상기 방사 반사기 표면의 수용 구멍(212)의 영역(또는 몰드 214의 상부 영역)보다 큰 것을 선택한다. 일 실시예에 있어서, 상기 방사 에미터 바디(208)의 하면(216)의 영역은 상기 방사기 표면(210)의 수용 구멍(212)의 영역(또는 몰드 214의 상부 영역)보다 거의 9배 크다. 상기 방사 에미터 바디(208)의 하면(216)의 전장(즉, 전체 길이)는 상기 방사 반사기 표면(210)의 전장보다 크거나 거의 동일하다. 바람직하게, 상기 시스템의 열 전달 효율을 최대화하기 위한 상기 시스템의 방사열 조망 요소가 선택된다. 이는 일 실시예에서 바람직하게 상기 방사 에미터 바디(208)의 하면으로부터 10 mm 내지 50 mm로 상기 방사 에미터 바디(208)의 하면(216)에 가까운 몰드(214)의 상부(몰드 214를 위한 수용 구멍(212)을 포함하는 방사 반사기 표면 210)를 위치시킴으로써 달성될 것이다.

필요로 하는 방사 에미터 바디(208)에 추가의 가열을 제공하기 위해 다수의 복사 히터(206)와 방사 에미터 바디(208) 사이에 추가의 복사 히터(218)가 배열될 것이다. 예컨대, 그러한 추가의 가열은 상기 열적 인클로저(204)의 주위에 가까운 방사 에미터 바디(208)의 일부에 필요할 것이다. 상기 방사 에미터 바디(208)가 유리 및 몰드(214)를 균일하게 가열하도록 상기 추가의 복사 히터(218) 및 다수의 복사 히터(206)는 상기 방사 에미터 바디(208)를 균일하게 가열하도록 콘트롤된다. 상기 히터(206, 218)와 방사 에미터 바디(208)간 전장의 또는 방사 에미터 바디(208)의 온도는 적절한 온도 센서를 이용하여 모니터될 수 있으며, 그러한 센서의 출력은 상기 히터(206, 218)의 출력을 콘트롤하는데 사용될 수 있다.

상기 복사 히터(206, 218)의 단부들은 하우징(202)의 벽을 통해 돌출되며 상기 하우징(202)의 외부에 설치된 천공의 단부 플레이트(220) 내에 내장된다. 이들 단부는 전원에 상기 복사 히터(206, 218)의 연결을 위한 전기 커넥터를 포함한다. 이들 전기 커넥터를 보호하기 위해, 상기 단부 플레이트(220)의 그러한 천공은 전기 커넥터 주위로 냉기를 순환시키는데 사용될 수 있다.

개구(215)에는 몰드 어셈블리(226)가 나타나 있다. 그러한 몰드 어셈블리(226)는 상기 인덱싱 테이블(104)의 스테이션을 통해 상기 개구(215) 내로 확장한다. 상기 몰드 어셈블리(226)는 상술한 몰드(214) 및 이 몰드(214)를 위한 지지부(228)를 포함한다. 상기 몰드 지지부(228)는 상기 몰드(214)가 상기 방사 반사기 표면(210)의 수용 구멍(212; 또는 수용 영역)에 수용되는 한편 그 몰드(214)를 기울어지게 하기 위한 기울임 스테이지를 통합할 것이다(그러한 기울임 능력의 관련성은 몰드(214) 상에 유리를 정렬하는 한 방법이 몰드(214)가 기울어질 것을 필요로 하고 있다는 것이다). 적절한 위치맞춤 시스템은 상기 몰드 어셈블리(226)가 상기 인덱싱 테이블(104)로 이동될 수 있도록 그 인덱싱 테이블(104)에 몰드 지지부(228)를 부착한다. 상기 몰드 어셈블리(226)는 상기 몰드(214)에 진공을 제공하기 위한 도관(또는 도관들) 및 상기 몰드(214) 주위에 가스를 제공하기 위한 도관(또는 도관들)을 더 포함할 것이다. 상기 몰드(214) 주위에 제공된 가스는 3D 유리 물품이 성형된 후 그 몰드 상에 상기 3D 유리 물품을 냉각하기 위한 것이다. 그러한 몰드(214)의 상세한 설명은 본원에는 개시하고 있지 않다. 통상, 상기 몰드(214)는 이러한 몰드를 이용하여 성형될 3D 형태의 유리 물품에 대응하는 3D 프로파일(profile)을 갖는 몰드 표면을 가질 것이다. 상기 몰드(214)는 또한 상기 몰드 표면으로 유리를 이끌기 위해 그 유리에 진공이 제공될 수 있는 포트들을 갖출 것이다. 상기 포트들은 몰드 표면에 개방되어 몰드(214)에 진공을 제공하기 위한 도관(들)과 소통될 것이다.

HT 모듈(200)은 방사 에미터 바디(208)가 방사열을 방출하는 가열 모드, 또는 그 방사 에미터 바디(208)가 방사열을 흡수하는 냉각 모드로 동작할 것이다. 가열 모드로 동작하는 HT 모듈(200)의 경우, 그러한 가열의 HT 모듈(200)로 인덱싱된 유리는 방사 에미터 바디(208)에 의해 방출된 방사열을 흡수할 것이다. 이러한 흡수는 (i) 유리의 온도가 방사 에미터 바디(208)의 온도와 동일해지거나, 또는 (ii) 유리가 그러한 HT 모듈(200) 밖으로 인덱싱되는 2가지 경우 중 어느 한 경우가 일어날 때까지 계속될 것이다. 냉각 모드로 동작하는 HT 모듈(200)의 경우, 그러한 냉각의 HT 모듈(200)로 인덱싱된 유리는 방사 에미터 바디(208)에 의해 흡수되는 방사열을 방출할 것이다. 이러한 방출은 (i) 유리의 온도가 방사 에미터 바디(208)의 온도와 동일해지거나, 또는 (ii) 유리가 그러한 냉각의 HT 모듈(200) 밖으로 인덱싱되는 2가지 경우 중 어느 한 경우가 일어날 때까지 계속될 것이다.

도 3은 기본적으로 상기 HT 모듈(200; 도 2)에 냉각 장치(302)를 부가한 HT 모듈(300)을 나타낸다. 즉, 그러한 냉각 장치(302)가 사용되지 않으면, 상기 HT 모듈(300)은 상술한 HT 모듈(200)과 동일한 방식으로 동작할 것이다. 상기 HT 모듈(300)은, 이하 기술하는 바와 같이, 상기 HT 모듈(200)보다 유리의 냉각 효율이 더 좋다. 상기 HT 모듈(300)의 구성을 설명함에 있어서, 상기 이미 기술한 HT 모듈(200)의 부품들이 재사용될 것이다.

상기 냉각 장치(302)는 상기 HT 모듈(300)의 열적 인클로저(306) 내측에 배열된 냉각 플레이트(304)를 포함한다. 그러한 냉각 플레이트(304)는 복사 히터(206)들과 상기 HT 모듈(300)의 상부 벽(310) 사이에 위치한다. 상기 냉각 플레이트(304)의 배열은 방사 에미터 바디(208)로부터 그 냉각 플레이트(304)의 방사열을 조망하도록 구성된다. 상기 냉각 플레이트(304)는 내부 챔버(314)를 갖춘다. 그 냉각 플레이트(304)의 내부 챔버(314)로 유체를 분배하기 위해 냉각 플레이트(304) 상에 플레넘(316; plenum)이 형성된다. 상기 플레넘(316)과 내부 챔버(314)간 유체 소통을 위해 상기 플레넘(316)에 인접한 냉각 플레이트(304)의 일부에 미세 구멍들이 제공된다.

유체 공급 튜브(320)는 HT 모듈(300)의 루프(310)을 통해 상기 플레넘(316)까지 확장되며 상기 플레넘(316)에 냉각 유체를 공급하는데 사용된다. 상기 플레넘(316) 내의 냉각 유체는 냉각 플레이트(304)의 미세 구멍(318)들을 통해 상기 냉각 플레이트(304)의 내부 챔버(314)로 밀어넣어진다. 그 냉각 유체는 분출물 형태로 상기 냉각 플레이트(304)의 내벽에 충돌한다. 그러한 충돌되는 분출물은 작은 영역에 걸쳐 큰 열 전달을 제공하는 장점을 갖는다. 상기 냉각 유체는 통상 공기이며, 그 유량은 통상 분당 200리터 이하이다. 2개의 유체 방출 튜브(322, 324)는 HT 모듈(300)의 루프(310)를 통해 상기 냉각 플레이트(304)까지 확장되며, 상기 냉각 플레이트(304)의 내부 챔버(314)로부터 유체를 제거하는데 사용된다. 상기 냉각 유체가 상기 냉각 장치(302) 내에 완전히 수용되어 있기 때문에 냉각 장치(302)로부터 열적 인클로저(306) 내측을 입자 오염시킬 위험성은 낮다. 바람직하게, 상기 냉각 유체는 공기와 같은 가스이기 때문에, 만약 냉각 장치(302)로부터 어떠한 누설이 있을지라도, 그러한 누설은 복사 히터(206)들의 동작을 방해하지 않을 것이다. 또한, 그러한 냉각 장치(302) 내에 완전히 수용되는 냉각 유체는 상기 냉각 플레이트(304)에 걸친 온도가 다소 일정해지도록 유체 튜브(320, 322, 324)에 걸친 온도 구배를 낮추는 장점을 갖는다.

유리의 냉각에 있어서, 방사 에미터 바디(208)는 몰드(214) 상의 유리가 냉각되는 온도를 결정하는 소정 온도로 설정될 것이다. 상기 방사 에미터 바디(208)가 유리와, 몰드(214) 및 방사 반사기 표면(210)으로부터 방사열을 흡수함에 따라, 상기 방사 에미터 바디(208)의 온도는 증가할 것이다. 상기 냉각 장치(302)의 목적은 상기 방사 에미터 바디(208)가 원하는 설정 온도가 되도록 그 방사 에미터 바디(208)로부터 그러한 초과의 열을 제거하기 위한 것이다. 이러한 냉각이 없다면, 결국 유리는 원하는 온도보다 높은 온도가 될 것이다. 그러한 적절한 온도를 달성하는 것은 그러한 냉각 특징 중의 하나이다. 또 다른 특징은 나중에 유리의 뒤틀림과 같은 결함을 야기하는 열적으로 야기된 응력을 피하기 위해 콘트롤 가능한 방식으로 유리를 냉각하는 것에 있다. 유리의 콘트롤 냉각은 상기 방사 에미터 바디(208)로부터 열을 제거하기 위해 상기 냉각 장치(302)를 사용하는 동안 상기 방사 에미터 바디(208)로 열을 선택적으로 전달하기 위해 상기 복사 히터(206)들을 이용하여 일부 달성된다. 상기 방사 에미터 바디(208)로 전달된 열의 양은 방사열을 흡수함에 따라 상기 방사 에미터 바디(208)의 온도에 기초하며 상기 냉각 장치(302)에 의해 냉각된다. 상기 방사 에미터 바디(208)의 온도는 온도 센서의 측정을 통해 직접적으로 모니터되거나 또는 상기 복사 히터(206)의 출력 및 상기 냉각 장치(302)에 의해 제거된 열의 양을 통해 간접적으로 모니터될 수 있다.

최대 수율 및 효율을 위해, 도 1의 시스템을 이용한 유리 물품의 성형 프로세스는 상기 시스템에 걸쳐 다수의 몰드를 사이클링(cycling)하는 것을 포함한다. 소정의 주어진 제품의 경우, 성형될 유리 물품이 동일한 형태가 될 것이다. 그러한 동일 형태로부터의 일부 편차는 허용될 수 있다. 커버 유리 애플리케이션에 있어서, 그러한 수용가능한 편차는 통상 매우 작으며, 예컨대 ±50 μ 이내가 될 것이다. 각각의 몰드는 수용가능한 편차 내의 동일한 형태를 갖는 유리 물품을 생산하도록 디자인될 수 있다. 상기 시스템을 통해 사이클링된 모든 몰드가 그렇게 디자인되어 동일한 열 전달 특성을 갖는다면, 생산되는 유리 물품들은 상기 수용가능한 편차 내의 동일한 형태에 일치되는 일정한 형태를 가질 것이다. 그러나, 통상 몰드 재료의 변경, 코팅, 또는 프로세싱으로 인해 그러한 몰드는 동일한 열 전달 특성을 갖지 않을 것이다. 이러한 편차들은 각기 다른 수의 사이클을 거치는 몰드로부터 또는 새로 교체된 몰드로부터 야기될 것이다. 그러한 몰드들의 열 전달 특성의 차이는 예컨대 몰드 표면 방사율의 차이 또는 몰드와 유리간 인터페이스 전도(interface conduction)의 차이로 나타날 것이다.

그러한 유리 물품의 형태는 유리가 몰드에 정합될 때 유리에서의 열 구배에 의해 영향받는다. 유리에서의 그러한 열 구배는 몰드의 온도에 의해 영향받고, 그러한 몰드의 온도는 그 몰드의 열 전달 특성에 의해 영향받는다. 본 발명의 일 형태에 있어서, 몰드 온도는 몰드의 열 전달 특성들의 차이를 보상하도록 콘트롤되며, 이에 따라 그러한 몰드들에 의해 생산된 유리 물품들은 일정한 형태를 갖는다. 몰드 아래에 배치된 열 교환기는 몰드 온도를 능동적으로 콘트롤하는데 사용된다. 상기 열 교환기와 몰드간 열 전달은 전도, 대류, 또는 방사에 의해 이루어질 것이다. 일 실시예에 있어서, 상기 열 교환기는 몰드로부터 미리 정해진 열의 양을 제거하기 위해 중간 레벨로 동작한다. 그 중간 레벨 이상 또는 이하로 상기 교환기를 조절함으로써 추가 또는 그 이하의 가열이 해제될 수 있다. 유리 물품을 성형하기 위한 통상의 과정은 우선 원하는 형태를 갖는 유리 물품을 생산하는 기본적인 프로세스를 확립하는 것이다. 다음에, 동일한 형태로부터 유리 물품들의 편차를 측정한다. 그러한 편차는 이후의 프로세스 동작 동안 몰드로부터 얼마나 많은 열을 제거할지를 결정하는데 사용된다.

도 4a는 몰드로부터 열을 제거하는데 사용될 수 있는 냉각 플레이트(400; 또는 열 교환기)를 나타낸다. 일반적으로, 방사열, 대류, 또는 전도에 의해 상기 냉각 플레이트(400)의 상면에 열 유속이 제공될 수 있다. 다음에, 상기 냉각 플레이트(400)는 통로를 통해 순환되는 유체로 열을 끌어내림으로써 그러한 열을 제거하도록 작용할 것이다. 비록 상기 냉각 플레이트(400)가 몰드를 냉각하는 것과 연관지어 기술될 지라도, 그러한 냉각 플레이트(400)는 컴퓨터 칩과 같은 전자 장치와 같은 다른 애플리케이션들을 냉각하는데 채용될 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 냉각 플레이트(400)는 상부 플레이트(402), 중간 플레이트(404), 및 하부 플레이트(406)를 포함한다. 상기 중간 플레이트(404)는 상기 냉각 플레이트(400)의 내부 유로를 포함한다. 도 4b에 나타낸 바와 같이, 상기 중간 플레이트(404)는 둘러쌈 루프(또는 연속 루프) 형태의 외측 대역(408; 또는 외측 상승 영역) 및 둘러쌈 루프(또는 연속 루프) 형태의 내측 대역(410; 또는 내측 상승 영역)을 갖추며, 상기 외측 대역(408)은 상기 내측 대역(410)을 에워싼다. 상기 내측 대역(410)은 통상 서로 평행한 직선 대역부(412, 414)들을 갖춘다. 또한 상기 내측 대역(410)은 상기 직선 대역부(412, 414)들을 연결하는 회선식 대역부(416, 418)들을 갖춘다. 상기 회선식 대역부(416, 418)들은 U-형태의 루프로 이루어진다.

유입 채널(420)이 외측 대역(408)과 내측 내역(410) 사이에 형성되고, 유출 채널(422)이 상기 내측 대역(410) 내에 형성된다. 또한, 유입 스페이서(424)가 상기 유입 채널(420)의 회선식 대역부(416, 418)의 U-형태 루프 내에 배열된다. 또한, 유입 스페이서(425)가 중간 플레이트(404)의 중앙을 따라 유입 채널(420)에 배열된다. 유출 스페이서(426)가 직선 대역부(412, 414)를 따라 그리고 그 직선 대역부(412, 414)와 회선식 대역부(416, 418)간 유출 채널(422)에 배열된다. 상기 유출 스페이서(426)는 유출 채널(422)에서의 유동의 통로를 지향시키기 위한 배플(baffle)로서 작용한다.

상기 외측 대역(408) 및 스페이서(424, 425, 426)들은 동일한 높이이며, 반면 상기 내측 대역(410)은 상기 외측 대역(408)보다 짧다. 상기 상부 플레이트(402)가 중간 플레이트(404) 상에 스택(stack)될 때(도 4a에 나타낸 바와 같이), 상기 외측 대역(408)과 스페이서(424, 425, 426)들이 접촉하여 상부 플레이트(402)를 밀봉한다. 동시에, 유입 채널(420), 유출 채널(422), 및 내측 대역(410)에 대응하는 위치에 상기 플레이트(402)와 중간 플레이트(404) 사이에 갭(427; 도 4c)이 생성된다. 상기 스페이서(424, 425, 426)들은 상기 상부 플레이트(402)와 내측 대역(410)간 고정 거리를 유지하며, 이에 따라 상기 갭(427)은 냉각 플레이트(400)에 걸쳐 일정한 높이를 갖는다. 도 4c에 나타낸 바와 같이, 유체는 유입 채널(420)로부터, 내측 대역(410)을 넘어, 유출 채널(422)로 가로질러 갭(427)을 통해 유동될 수 있다. 상기 유입 채널(420)은 그 유체가 범람하여 유입 채널(420)로부터 유출 채널(422)로 넘어 가로지를 수 있도록 구성된다. 이러한 경우, 내측 대역(410)은 상기 채널(420, 422)들간 제한부로서 제공된다. 갭(427)을 가로질러 유동되는 유체의 저항은 상기 유입 채널(420)을 통해 유동되기 위한 유체의 저항 또는 유출 채널(422)을 통해 유동되기 위한 유체의 저항보다 훨씬 커야 한다. 공학 기술에서 저항은 압력 강하로 규정되며, 유체는 통로를 따라 유동되는 유체의 유량에 따라 분할된 통로를 따라 이동하게 된다. 상기 갭(427)을 가로지르는 유체의 저항을 Rg, 상기 유입 채널(420)의 길이에 따라 유동되는 유체의 저항을 Rs, 그리고 상기 유출 채널(422)의 길이에 따라 유동되는 유체의 저항을 Rd라 하자. 그러면, 상기 각각의 Rd 및 Rs는 상기 Rg보다 훨씬 작은데, 즉 적어도 10배 이하가 될 것이다. 이는 상기 갭(427)의 모든 영역을 가로질려 유체의 매우 균일한 유동을 보장할 것이다. 상기 냉각 플레이트(400)의 균일한 냉각 및 균일한 온도를 생성하기 위해 균일한 유동이 필요하다. 또한, 중요한 것은 유입 채널(420)에서의 유체의 압력이 상당히 균일해야 한다는 것을 알아야 한다. 대부분 유체에서의 압력 변경은 그 갭(427)을 가로지르는 유체에 의해 발생한다.

도 4d는 상기 중간 플레이트(404)의 후면에 형성된 공급 채널(또는 유동 분배 채널)의 네트워크(430)를 나타낸다. 상기 네트워크(430)는 통상 상기 중간 플레이트(404)의 중앙을 따라 이어지는 메인 공급 채널(432), 및 이 메인 공급 채널(432)에서 분기되는 측면 공급 채널(434)들을 포함한다. 아일랜드(436; island)는 상기 메인 공급 채널(432)에 형성된다. 메인 공급 채널(432)을 따라 그리고 아일랜드(436) 주위를 따라 이동하여 측면 공급 채널(434)들에 도달할 수 있다. 방출 구멍(437)은 상기 아일랜드(436)에서 유출 채널(422; 도 4b)로 확장한다. 메인 공급 구멍(438, 439) 및 크로스오버 구멍(440)들은 보통 상기 메인 공급 채널(432)의 중앙을 따라 제공된다. 상기 공급 구멍(438, 439, 440)들은 상기 중간 플레이트(404)의 후면에서 상기 유입 채널(420; 도 4b)로 확장한다. 보조 공급 구멍(442)들이 상기 중간 플레이트(404)의 주위를 따라 제공된다. 그러한 보조 공급 구멍(442)들은 측면 공급 채널(434)의 단부에 위치하며 상기 중간 플레이트(404)의 후면에서 상기 유입 채널(420)로 확장한다. 상기 네트워크(430)는 유입 채널(420)에 대한 유체의 신속한 분배를 가능하게 한다. 유체가 상기 메인 공급 구멍(438, 439)에 전달되자 마자, 그 유체는 상기 네트워크(430)를 통해 크로스오버 구멍(440) 및 주위의 공급 구멍(442)들로 확산된 후 유입 채널(420)로 들어간다.

상기 하부 플레이트(406)는 공급 구멍(444, 445; 도 4e) 및 방출 구멍(437; 도 4e)을 갖춘다. 상기 중간 플레이트(404)가 상기 하부 플레이트(406) 상에 스택되면, 상기 하부 플레이트(406)의 공급 구멍(444, 445)들은 상기 중간 플레이트(406)의 메인 공급 구멍(438, 439)과 정렬되고, 상기 하부 플레이트(406)의 방출 구멍(437)은 상기 중간 플레이트(404)의 방출 구멍(437)과 정렬될 것이다. 사용에 있어서, 공급 유체 튜브(446, 447; 도 4a)들은 각각 하부 플레이트(406)의 공급 구멍(444, 445)들에 연결되고, 방출 유체 튜브(448; 도 4a)는 상기 하부 플레이트(406)의 방출 구멍(437)에 연결된다. 상기 공급 유체 튜브(446, 447)들의 냉각 유체는 상기 메인 공급 구멍(438, 439)들로 전달된 후 상기 네트워크(430)를 통해 유입 채널(420)로 분배된다. 바람직하게, 상기 냉각 유체는 공기와 같은 가스이다. 충분한 레벨이 되면 상기 유입 채널(420)의 유체는 내측 대역(410)을 따라 몇몇(무수히 많은) 지점들에서 유출 채널(422)로 넘어갈 것이다. 유체는 상기 중간 플레이트(404)의 방출 구멍(437) 및 상기 하부 플레이트(406)의 방출 구멍(437)을 통해 유출 채널(422)에서 방출 유체 튜브(448)로 방출된다.

냉각 플레이트의 통로들은 유입 채널(420)에서는 유체가 가능하면 열을 조금 흡수하도록 디자인된다. 만약 유체가 유입 채널(420)을 걸쳐 이동됨에 따라 뜨거워지면, 냉각 플레이트(400)의 불균일한 온도를 야기할 것이다. 유동이 균일하게 분배되는 갭(427; 도 4c)을 통과할 때 유체가 뜨거워지는 것이 바람직하다. 만약 유체가 갭(427)을 통과할 때 뜨거워지면, 냉각 플레이트(400)의 전체적인 균일한 온도를 생성할 것이다. 유체가 흡수하는 대부분의 열이 유체가 갭(427)을 통과함에 따라 발생되도록 유입 채널(420) 및 갭(427)의 크기가 규정된다. 예컨대, 유입 채널(420)이 상기 갭(427)보다 낮은 대류의 열 전달 계수를 갖도록 상기 유입 채널(420)이 갭(427)보다 크다.

상기 중간 플레이트(404)는 상기 냉각 플레이트(400)를 가로질러 유체의 평행 분배를 가능하게 한다. 이러한 평행 분배는 상기 냉각 플레이트(400)를 가로질러 온도 구배를 최소화하는 순수한 효과를 가지며, 이에 따라 그러한 냉각 플레이트(400)가 몰드에 대한 균일한 냉각을 제공할 수 있다. 상기 네트워크(430) 및 크로스오버(crossover) 구멍(440)들은 입구 유체의 온도에 가까운 온도, 즉 공급 튜브(446)에 공급된 유체의 온도 및 가능한 한 작은 저항을 갖는 유입 채널(420) 밖으로 유체를 확산시키도록 디자인된다. 만약 중간 플레이트(404)가 네트워크(430) 및 크로스오버 구멍(440)들을 포함하지 않으면, 유체는 메인 공급 구멍(438, 439) 및 유입 채널(420) 내로 들어갈 것이다. 이후 상기 유체는 상기 유입 채널(420) 밖으로 확산될 것이다. 그러나, 그 유체가 상기 유입 채널(420)을 통해 이동함에 따라, 그 유체는 상기 중간 플레이트(404)의 벽으로부터 열을 흡수할 것이다. 그러나, 냉각 플레이트(400)의 균일한 온도 및 균일한 냉각에 있어, 상기 유체가 유입 채널(420)을 통해 확산함에 따라 유체가 흡수하는 열을 최소화하는 것이 바람직하다. 상기 네트워크(430) 및 크로스오버 구멍(440)들을 포함함으로써, 비교적 차가운 유체는 이 유체를 필요로 하는 영역으로, 즉 그 유체가 뜨거워지기 전에 상기 갭(427)에 대한 입구 주위로 직접 더 이동할 수 있다.

상기 냉각 플레이트(400)의 플레이트는 높은 열전도성과 양호한 내산화성 및 안정성, 즉 높은 온도에서 고장나거나 벗겨지지 않는 재료로 이루어진다. 높은 전도성을 갖는 재료를 사용하는 것은 상기 냉각 플레이트(400)의 열적 균일성을 향상시킨다. 일 예에 있어서, 그러한 플레이트는 니켈로 이루어진다. 다른 예에 있어서, 상기 플레이트는 니켈 또는 금과 같은 내산화성의 코팅으로 코팅되는 동으로 이루어진다. 또한 상기 플레이트는 높은 온도 청동 재료로 이루어질 수 있다.

상기 냉각 플레이트(400)의 플레이트들은 소정의 적절한 수단을 이용하여 함께 조합될 수 있다. 일 예에 있어서, 은계 금속과 같은 납땜 재료가 그러한 플레이트들을 함께 조합하는데 사용된다. 상기 은계 금속은 그러한 플레이트 조합의 최대 동작 온도보다 높은 용융점을 갖는다. 상기 납땜 재료는 상기 외측 대역(408) 및 스페이서(424, 425, 426)에 적용된다. 상기 납땜 재료는 외측 대역(408) 및 스페이서(424, 425, 426)들의 위치에서 상기 상부 플레이트(402)와 중간 플레이트(404)간 밀봉을 형성한다. 상기 납땜 재료에 의해 제공된 결합은 상기 유입 및 유출 채널(420, 422)이 가압 유체로 채워질 때조차 상기 갭(427)이 일정한 거리로 상기 내측 대역(410) 주위에 유지할 수 있게 한다. 유체가 갭(427)을 가로질러 이동할 수 있게 하기 위해 유체가 유입 채널(420)에서 가압되어야만 한다. 또한, 유체가 유출 채널(422)을 통해 유동되어 방출 유체 튜브(448) 밖으로 유동됨에 따라 작은 압력 강하가 나타나기 때문에 그 유체는 유출 채널(422)에서 대기압 보다 약간 높은 압력이여야 한다.

도 5a는 몰드를 지지하는 동안 냉각 플레이트(400)가 몰드 아래에 배치되게 하는 몰드 지지 시스템(500)을 나타낸다. 상기 몰드 지지 시스템(500)은 도 3에서 500으로 나타낸 바와 같은 소정의 스테이션에 배열될 수 있다. 상기 몰드 지지 시스템(500)은 인덱싱 테이블(104)로부터 위쪽으로 돌출되는 1차 베이스 스탠드오프(504; base standoff)들 상에 탑재된 1차 베이스(502)를 포함한다. 상기 1차 베이스 스탠드오프(504)들은 소정의 적절한 수단들을 이용하여 상기 1차 베이스(502) 및 인덱싱 테이블(104)에 고정된다. 몰드 캐리어(506)는 스탠드오프 튜브(508)들에 의해 상기 1차 베이스(502) 상에 지지된다. 상기 스탠드오프 튜브(508)들은 스탠드오프 베이스(510)를 통해 1차 베이스(502)에 결합되고 스탠드오프 마운팅 블록(512)을 통해 상기 몰드 캐리어(506)에 결합된다. 상기 스탠드오프 튜브(508)들은 벽들에 따른 전도를 최소화하기 위해 얇은 벽으로 이루어진다. 상기 몰드 캐리어(506)는 베이스 플레이트(516) 및 플레넘(518)을 포함한다. 어댑터 플레이트(514; adapter plate)는 그 하부에 스탠드오프 마운팅 블록(512)이 부착되고 그 상부에 베이스 플레이트(516)가 부착된다. 상기 플레넘(518)은 상기 베이스 플레이트(516) 상에 탑재된다. 상기 베이스 플레이트(516)의 상면은 플레넘(518)의 하면의 구멍과 같은 형태를 체결하는 핀과 같은 형태를 가질 것이다.

몰드(214)는 플레넘(518)의 상면에 탑재된다. 일 실시예에 있어서, 몰드 정렬 탭(520)들은 그 몰드(214)를 플레넘(518)의 상면에 정렬시키는 것을 돕기 위해 플레넘(518)의 측면에 제공된다. 이러한 실시예에 있어서, 상기 몰드(214)는 플레넘(518) 상에 간단히 안착되며, 그 몰드는 상기 플레넘(518) 상에 유지되는 무게만을 갖는다. 몰드(214) 하면의 구멍들을 체결하는 상기 플레넘(518) 상면에 핀들을 위치시키는 것과 같은, 몰드(214)를 플레넘(518)의 상면에 정렬시키는 다른 방법이 사용될 수 있다.

다른 실시예에 있어서, 몰드 캐리어(506), 즉 베이스 플레이트(516)와 플레넘(518), 및 몰드(214)는 함께 볼트로 죄어진다. 다음에, 어댑터 플레이트(514)에 이르기까지 몰드 캐리어(506)를 클램프하기 위해 진공이 사용된다. 도 5b는 진공 홈(511) 및 진공 구멍(513)들을 구비한 어댑터 플레이트(514)를 나타낸다. 상기 진공 구멍(513)들은 진공 유지-하향 튜브(515)에 연결된다. 진공이 상기 진공 구멍(513)들에 제공된 후 상기 진공 유지-하향 튜브(515)를 통해 상기 진공 홈(511)에 제공될 수 있다. 상기 진공 홈(511)에서의 진공은 상기 어댑터 플레이트(514)에 베이스 플레이트(516)를 클램프되게 한다. 상기 어댑터 플레이트(514)의 진공 구멍(513)들은 상기 베이스 플레이트(516) 및 플레넘(518)의 유사한 구멍들에 연결되고, 이에 따라 몰드 캐리어(506)에 이르기까지 몰드(214)를 클램프하도록 상기 몰드(214)의 하측에 진공이 제공될 수 있다.

도 5a로 되돌아 가서, 상기 플레넘(518)은 상기 몰드(214)의 하면과 상기 베이스 플레이트(516)의 상면간 위치되는 챔버(522)를 제공한다. 서비스 튜브(523; service tube)는 인덱싱 테이블(104), 1차 베이스(502), 어댑터 플레이트(514), 및 베이스 플레이트(516)를 통과한다. 상기 서비스 튜브(523)는 챔버(522)에 대해 상기 베이스 플레이트(516)의 상면에 노출된다. 상기 서비스 튜브(523)는 상기 챔버(522) 내에 서비스를 수행하는데 사용될 수 있다. 예컨대, 상기 서비스 튜브(523)는 상기 챔버(522)에 진공을 제공하는데 사용될 수 있다. 몰드(214)의 구멍(들)을 통해 상기 몰드(214)와 이 몰드(214) 상의 유리(525)간 상기 챔버(522)에 제공된 진공이 제공될 수 있다. 또한 상기 서비스 튜브(523)는 상기 챔버(522)에 가스를 전달하는데 사용될 수 있다. 이러한 경우, 구멍들은 상기 몰드(214)의 하면에서 상기 몰드(214)의 상면까지 이어진다. 상기 구멍들은 상기 챔버(522)에 노출될 것이다. 상기 냉각 플레이트(400)와 상기 몰드(214)의 하면간 갭을 둠으로써, 상기 챔버(522)로 들어가는 가스가 확산되어 상기 몰드(214)의 구멍들로 통과하게 된다. 유리(525)가 상기 몰드(214)의 상면에 배치되면, 유리가 리포밍된 후, 몰드에서 그 유리를 들어올리기 위해 상기 유리(525)와 몰드(214)간 인터페이스에 가스가 공급될 수 있다.

상기 냉각 플레이트(400)는 상기 챔버(522)의 상부에 그리고 상기 몰드(214) 아래에 위치한다. 바람직하게, 상기 냉각 플레이트(400)는 상기 몰드(214)와 아주 가까우나 물리적으로는 접촉하지 않는다. 이는 본질적으로 상기 몰드(214)에서 냉각 플레이트(400)로 방사열에 의한 열 전달을 가능하게 한다. 방사성 열 전달의 경우, 상기 냉각 플레이트(400)와 몰드(214)간 방사열의 통로가 존재할 것이다. 상기 냉각 플레이트(400)를 상기 몰드(214)로부터 분리하는 것은 그러한 몰드(214)의 디자인이 상기 냉각 플레이트(400)의 디자인에서 독립되거나, 또는 그 반대로 될 수 있게 한다. 이는 궁극적으로 몰드의 제조비용을 감소시킬 수 있다.

공급 스탠드오프 튜브(446, 447) 및 방출 스탠드오프 튜브(448)는 인덱싱 테이블(104), 1차 베이스(502), 어댑터 플레이트(516), 및 베이스 플레이트(516)를 통과하여 상기 냉각 플레이트(400)에 연결된다. 상기 튜브(446, 447, 448)들은 냉각 유체를 상기 냉각 플레이트(400)로 통과시킴과 더불어 그 냉각 플레이트로부터 통과되도록 제공된다. 상기 튜브(446, 447, 448)들은 냉각 플레이트(400)와 베이스 플레이트(516)간 발생하는 열전도에 대한 높은 내성을 갖는 얇은 벽 튜브들이다. 높은 열전도를 가지면, 냉각 유체의 유량을 변경하여 그 온도가 쉽게 조절될 수 있도록 상기 냉각 플레이트(400)가 열적으로 고립된다. 또한 상기 몰드(214)는 그 온도가 냉각 플레이트(400)에 의해 적절히 콘트롤될 수 있게 하기 위해 열적으로 고립될 수 있다.

통상, 상기 냉각 플레이트(400)의 온도는 그 냉각 플레이트(400)를 통해 중간 유량의 유체를 순환시킴으로써 중간값으로 유지된다. 상기 냉각 플레이트(400)의 그러한 온도는 상기 중간 유량으로 순환되는 유체의 유량을 증가시키거나 감소시킴으로써 조절될 수 있다. 상기 냉각 플레이트(400)의 온도가 조절됨에 따라, 상기 몰드(214)의 온도가 조절될 것이다. 예컨대, 상기 냉각 플레이트(400)의 온도는 순환 유체의 유량을 증가시킴으로써 감소될 수 있으며, 이는 상기 몰드(214)로부터 상기 냉각 플레이트(400)로의 방사성 열 전달의 증가 및 상기 몰드(214)의 온도의 대응 감소를 야기한다. 반대로, 상기 냉각 플레이트(400)의 농도는 그 냉각 플레이트(400)를 통해 순환된 냉각 유체의 유량을 감소시킴으로써 증가될 수 있으며, 이는 상기 몰드(214)로부터 상기 냉각 플레이트(400)로의 방사성 열 전달의 감소 및 상기 몰드(214)의 온도의 대응 증가를 야기한다. 상기 몰드(214)로부터의 열 제거는 상기 냉각 플레이트(400)를 가로지르는 온도 구배를 최소화하는 냉각 플레이트(400)의 내부 통로들의 디자인으로 인해 비교적 균일해질 것이다. 상기 냉각 플레이트(400)는 냉각 유체가 효율적으로 열을 제거할 수 있게 함으로써, 공지된 냉각 유체의 양은 결정된 그리고 반복가능한 양의 냉각을 제공한다.

계측은 유리 물품을 제조하는 프로세스를 양호하게 콘트롤하기 위해 유리 물품 형태의 편차를 결정하는 중요한 형태이다. 본 발명의 일 형태에 있어서, 유리 물품 상에 설정된 이산점들을 신속하면서 정확하게 측정하는 계측 시스템이 제공된다. 일 실시예에 있어서, 도 6a에 나타낸 바와 같이, 상기 계측 시스템(601)은 평탄한 상면을 갖는 마운팅 블록(600), 또는 측정면(602)을 포함한다. 지지부(604)는 상기 측정면(602)에 부착되어 유리 물품(606)과 같은 측정될 유리 물품을 지지하도록 제공된다. 일 실시예에 있어서, 적어도 3개의 지지부(604)가 상기 유리 물품(606)에 대한 적어도 3개의 접촉점들을 제공하기 위해 상기 측정면(602)에 부착된다. 상기 지지부(604)는 상기 측정면(602)에 평행한 평면에 유리 물품을 지지하기 위한 안정된 구조를 형성하도록 배열된다. 예컨대, 도 6에 있어서, 상기 3개의 지지부(604)들은 상기 유리 물품을 안정적으로 지지하기에 충분한 삼각형으로 배열된다. 상기 지지부(604)들은 이 지지부(604)들과 유리 물품(606)간 접촉 영역을 최소화하고 안정된 구조를 제공하는데 최소한으로 필요한 절두된(truncated) 단부 세트를 구비한 원뿔 지지부가 될 것이다.

정렬 가이드(608)들은 상기 지지부(604)에 의해 형성된 지지 구조의 외측 위치에 상기 측정면(602)에 부착된다. 일 실시예에 있어서, 상기 정렬 가이드(68)들은 상기 지지부(604) 상에 배치된 유리 물품(606)의 코너를 체결하는 코너를 형성하도록 배열된다. 따라서, 상기 정렬 가이드(608)들은 상기 시스템을 이용하여 측정이 일정하게 이루어질 수 있도록 상기 지지부(604)들 상에 유리 물품을 배치하기 위한 기준 데이터로서 제공된다. 상기 정렬 가이드(608)들은 이 정렬 가이드(608)들과 유리 물품(606)간 접촉 영역을 최소화하도록 지정 또는 절두되거나 아니면 달리 형태되는 탭(609)들을 통해 유리 물품(606)을 체결한다. 상기 마운팅 블록(600)은 레드(611)들의 상부에 배치된다. 바람직하게, 상기 레그(611)들은 마운팅 블록(600)이 2개의 각도로 기울어지도록 조절됨으로써, 상기 유리 물품(606)이 탭(609)과의 약간의 접촉으로 중력의 도움에 의해 슬라이드되게 한다. 상기 각도들은 통상 5° 이하가 된다.

상기 마운팅 블록의 하면 아래에는 레이저 게이지(610)들이 있다. 상기 레이저 게이지(610)들은 클램핑 링(612)들을 통해 상기 마운팅 블록(600)에 고정된다. 상기 클램핑 링(612)들은 스크류가 타이트해지면 콜릿(collet)과 같이 상기 레이저 게이지(610)들을 붙잡는다. 상기 클램핑 링(612)들은 타이트해지기 전에 레이저 게이지(610)들이 그들 축을 따라 약간 이동되게 한다. 또한, 상기 클램핑 링(612)들은 유리의 위치를 판독하는데 있어서의 에러를 야기하는 헐거워짐이 없도록 그들이 타이트해진 후 상기 마운팅 블록(600)에 단단히 연결된 레이저 게이지(610)들을 갖춘다. 도 6b에 나타낸 바와 같이, 레이저 게이지(610)들은 마운팅 블록(600)의 구멍(614)들에 삽입된다. 상기 마운팅 블록(600)의 측면 상에 탑재된 레이저 공기 정화 피팅(616; Laser air purge fitting)들은 상기 마운팅 블록(600)의 횡단-관통 구멍들을 통해 상기 구멍(614)들과 소통된다. 상기 레이저 공기 정화 피팅들은 상기 구멍(614)들 내로 그리고 상기 레이저 게이지(610)들의 상부로 떨어지는 소정의 미립자들을 상기 구멍(614)들로부터 제거하기 위해 상기 구멍(614)들에 공기 유동과 같은 청정한 가스 유동을 공급하는데 사용된다.

그러한 측정 방향들이 상기 유리 물품(606) 상의 교차 이산점(discrete point) 및 측정면(602)에 수직이거나 경사지도록 상기 레이저 게이지(610)들이 탑재될 것이다. 적어도 하나의 레이저 게이지(610)가 상기 유리 물품(606) 상의 이산점을 측정하는데 필요하다. 다수의 레이저 게이지(610)들이 사용되는 곳에서, 각각의 레이저 게이지(610)는 상기 유리 물품(606) 상의 하나의 이산점을 책임질 것이다. 상기 레이저 게이지(610)들은 상기 유리 물품(606)에 레이저광을 발사하여 그 유리 물품(606)으로부터의 반사광을 검출함으로써 동작한다. 상기 레이저 게이지(610)들에 의해 이루어진 측정들은 전자 데이터 저장장치와 같은 적절한 매체에 기록되어, 컴퓨터에 의해 처리된다. 상기 컴퓨터 상의 프로그램은 상기 레이저 게이지(610)들에 의해 이루어진 상기 측정들을 취해 상기 레이저 게이지(610)들의 측정 방향을 따라 상기 레이저 게이지(610)들과 상기 유리 물품(606) 상의 이산점들간 거리, 또는 기준 데이터를 계산한다. 상기 측정된 거리들은 상기 계측 시스템을 이용하거나 또는 컴퓨터 모델링에 의해 이상적인 유리 형태를 결정하기 위해 목표 거리들과 비교된다. 그러한 목표 거리들로부터 측정된 거리들의 소정 편차들은 전자 데이터 저장장치와 같은 적절한 매체에 저장되어, 나중에 프로세스를 향상시키는데, 예컨대 방사 에미터 바디로부터의 열 제거나 몰드 냉각을 콘트롤하는데 사용된다.

도 6b에 있어서, 축 구멍(620)들이 각각의 지지부(604)를 관통하여 뚫린다. 진공 압력이 마운팅 블록(600)의 횡단-관통 구멍(도시하지 않음)들과 진공 피팅(622)들을 이용하여 상기 축 구멍(620)들로 전달된다. 상기 진공 압력은 측정이 이루어지는 동안 상기 지지부(604)에 유리 물품(606)을 클램프하는데 사용된다. 상기 유리 물품(606)이 진공 압력에 의해 지지부(604)들에 클램프되기 전에, 약한 양의 공기압이 지지부(604)에서 유리 물품을 들어올리도록 상기 축 구멍(620)들을 통해 푸쉬될 수 있다. 이는 유리 물품(606)과 지지부(604)들간 공기 마찰을 제거하여 그 유리 물품(606)이 정렬 가이드(608)의 탭(609)들에 대해 확실히 안착하게 한다. 다음에, 진공 압력이 상기 지지부(604)에 상기 유리 물품(606)을 클램프하도록 인가된다. 만약 상기 유리 물품(609)이 상기 탭(609)들에 대해 부유되지 않으면, 오퍼레이터는 그 유리 물품(606)이 상기 탭(609)들에 대해 확실히 위치될 수 있도록 해야 한다. 딱 들어맞게 유리 물품(606)을 부유시키기 위해 양의 공기압을 이용하는 것은 오퍼레이터의 에러를 없애는데 도움을 줄 수 있다.

도 6c는 유리 물품 상의 지점들을 측정하는 다른 계측 시스템을 나타낸다. 그러한 계측 시스템은 고정부(632)에 탑재된 변위 게이지(630)를 포함한다. 상기 고정부(632)는 측정면(636; 도 6a의 측정면 602와 유사한)을 제공하는 마운팅 블록(634)을 갖춘다. 상기 변위 게이지(630)는 상기 마운팅 블록(634)의 윈도우(638) 아래에 탑재되어 그 윈도우(638)를 통해 측정한다. 지지부(640; 도 6a의 지지부 604와 유사한) 및 정렬 가이드(642; 도 6a의 정렬 가이드 608과 유사한)는 상기 측정면(636)에 대한 유리 물품(644)의 배치를 위해 상기 측정면(636) 상에 배열된다. 상기 정렬 가이드(642) 또는 유리 물품(644)은 이 측정될 유리 물품(644)의 일부가 상기 윈도우(638)와 거의 중심이 맞추어지도록 배열될 것이다.

바람직하게, 상기 변위 게이지(630)는 측정을 행하기 위해 비접촉 변위 센서를 이용한다. 비접촉 변위 센서는 측정이 이루어짐에 따라 유리 물품을 변형하는 그 유리 물품과의 물리적 접촉이 이루어지지 않기 때문에 상기 계측 시스템에 바람직하다. 일부 다른 타입의 비접촉 변위 센서가 사용될 수 있다. 레이저 삼각법 센서가 일예이며 이는 레이저가 라인 접촉하거나 또는 표면에 반사되는 위치를 측정함으로써 작동한다. 유리와 같은 깨끗하거나 반사성이 높은 재료들이 레이저를 곧바로 센서로 다시 반사(경면 반사; specular reflection)하도록 구성된다. 비-경면 재료들이 표면에 수직으로 레이저에 구성되며, 그러한 센서는 상기 표면으로부터의 확산 반사를 검출한다. 레이저 삼각법 센서의 예들은 Keyence로부터의 LK 시리즈 센서 및 Micro-Epsilon으로부터의 optoNCDE 시리즈로서 이용가능하다.

비접촉 변위 센서의 다른 예는 기준면과 타겟면에 반사된 광대역 파장광의 간섭을 측정함으로써 작동하는 스펙트럼 간섭 레이저 변위 센서이다. 리턴된 신호의 스펙트럼 콘텐트(spectral content)는 회절 격자를 이용하여 공간적으로 확산되고, 그 결과의 신호는 CCD 상에 이미지된다. 그러한 간섭 패턴은 변위 데이터를 추출하기 위해 분석된다. 기준에서 타겟까지의 거리에 따라, 기준 신호와 타겟 신호들을 함께 추가하거나 기준 신호와 타겟 신호들을 삭제함으로써 여러 스펙트럼들이 간섭할 것이다. 스펙트럼 간섭 레이저 변위의 예들은 Keyence로부터의 SI-F 시리즈 센서들로서 이용가능하다.

비접촉 변위 센서의 다른 예는 공초점 크로마틱 변위 센서가 있다. 이러한 센서에 있어서, 2개의 렌즈(또는 굴곡 미러)들이 포커스 매칭에 의해 서로 공초점으로 배열된다. 그러한 공초점 크로마틱 측정 원리에 있어서, 백색광은 렌즈들에 의해 다른 스펙트럼들로 분할되어 멀티-렌즈 광학 시스템을 통해 물체 상에 포커스된다. 그러한 렌즈(또는 굴곡 미러)들은 광이 그러한 변위에 따라 모노크로마틱 파장으로 콘트롤 크로마틱 수차(controlled chromatic aberration)에 의해 나누어지도록 배열된다. 공초점 크로마틱 변위의 예들은 Micro-Epsilon로부터의 공초점 DT 시리즈 센서로서 이용가능하다.

비록 비접촉 변위 센서가 그러한 변위 게이지(630)로 사용하는데 바람직할 지라도, 접촉 변위 센서 또한 사용될 수 있다. 바람직하게, 그러한 접촉 변위 센서는 측정되는 물품을 일그러뜨리지 않는 매우 낮은 힘으로 측정을 행할 것이다. 선형 가변 차동 변환기(LVDT; linear variable differential transformer) 위치 센서는 사용되는 접촉 변위 센서의 일 예이다.

일 실시예에 있어서, 변위 게이지(630)는 측정을 행하기 위해 레이저 삼각법 센서를 이용한다. 일반적으로, 상기 변위 게이지(630)의 측정 축은 라인(646)을 따른다. 그러한 측정은 상기 유리 물품(644)의 중심에 가까운 지점으로 레이저 광을 지향시키도록 상기 변위 게이지(630)을 작동시킴으로써 이루어진다. 상기 레이저 광은 상기 유리 물품(644)에 부딪치고 상기 변위 게이지(630)로 다시 반사된다. 상기 변위 게이지(630)의 센서는 그 반사광을 검출한다. 상기 센서의 출력은 레이저 판독기로 전송된다. 상기 변위 게이지(630)는 유선 또는 무선 연결을 통해 상기 레이저 판독기(648)와 통신할 것이다. 상기 레이저 판독기(648)는 그 센서로부터의 변위 측정을 디스플레이한다. 상기 레이저 판독기(648)는 또한 나중의 사용을 위해 그 측정을 저장하거나 다른 시스템으로 그 측정을 전송할 것이다.

상기 계측 시스템은 이상적인 것으로부터 유리 형태의 편차를 측정하는데 사용될 것이다. 일 실시예에 있어서, 상기 계측 시스템은 그러한 이상적인 것으로부터 유리 물품의 평탄부의 편차를 측정하는데 사용한다. 이러한 예에 있어서, 서브-미크론(sub-micron)의 평탄성을 갖는 평탄한 유리 물품이 초기에 고정부(632) 상에 배치되며, 상기 레이저 변위 게이지(630)는 영점 조정된다. 상기 레이저 변위 게이지(630)를 영점 조정하는 대신, 상기 평탄한 유리 물품에 대한 상기 레이저 변위 게이지(630)의 응답이 간단히 기록될 것이다. 다음에, 소정 연속의 유리 물품이 상기 고정부(632) 상에 배치되고, 상기 레이저 변위 게이지(630)에 의해 측정된 변위 판독이 상기 유리 물품의 평탄성에 대응될 것이다.

도 6d는 도 6c의 계측 시스템을 이용하여 수집된 반복의 테스트 데이터의 그래프를 나타낸다. 그 그래프에 나타낸 데이터에 있어서, 단편의 유리 물품이 손에 의해 고정부(632) 상에 반복적으로 로딩되고, 측정들이 기록된다. 그러한 유리 물품의 평탄치는 상기 고정부(632) 상에 1 μ 이하의 평탄성을 갖는 기준 유리 물품을 배치하고 상기 레이저 변위 게이지(630)를 영점 조정함으로써 알 수 있다. 그러한 테스트 기간은 30분이다. 만약 상기 레이저 변위 게이지가 그 테스트 기간의 시작시에만 영점 조정되면, 라인 650으로 나타낸 바와 같이 시간에 따라 행해진 판독시에 심한 편차가 생길 것이다. 그러나, 만약 기준 유리 물품이 상기 고정부(632) 상에 다시 배치되고, 그 테스트 기간 동안 매번 판독 전에 상기 레이저 변위 게이지가 재-영점 조정되면, 그 측정들의 반복성이 라인 652로 나타낸 바와 같이 0.7 μ 내가 될 것이다.

다른 예에 있어서, 상기 계측 시스템은 그러한 이상적인 것으로부터 유리 물품의 굴곡부의 편차를 측정하는데 사용된다. 이러한 경우, 기준 3D 형태가 고정부(632) 상에 배치되고, 상기 기준 3D 형태에 대한 상기 레이저 변위 게이지(630)의 응답이 기록된다. 소정의 다음 3D 형태들에 대한 상기 레이저 변위 게이지(630)에 의해 측정된 변위 판독은 상기 기준 3D형태에 대한 변위 판독과 비교될 수 있다.

도 6e는 유리 물품(670) 상의 지점들의 변위를 측정하는 다른 계측 시스템을 나타낸다. 상기 유리 물품(670)은 유리 지지 고정부(672) 상에 지지된다. 상기 유리 지지 고정부(672) 상에는 프로브(probe) 지지 고정부(674)가 위치한다. 상술한 소정의 센서들을 채용하는 변위 게이지(676)들은 상기 프로브 지지 고정부(674) 내에 그리고 이 프로브 지지 고정부를 따라 지지된다. 상기 변위 게이지들은 상기 유리 물품(670)에 대향의 대응 관계를 갖는다. 각각의 변위 게이지(676)는 상기 유리 물품(670) 상의 지점과 변위 게이지(676)간 거리, 즉 유리 물품(670) 상의 지점의 변위를 측정하기 위해 제공된다. 상기 변위 게이지(676)들로부터의 신호들은 프로세서를 이용하여 상기 유리 물품(670)의 형태를 결정하기 위해 그러한 신호들을 처리하는 측정 모듈(678)에 의해 수집될 수 있다. 그러한 측정 모듈(678)은 유리 물품의 형태를 콘트롤하기 위한 시스템에 상기 측정된 형태를 출력할 것이다. 상기 측정 모듈(678)은 그 측정된 형태를 기준 형태와 추가로 비교하고, 유리 물품의 형태를 콘트롤하기 위한 상기 시스템으로 상기 기준 형태로부터 상기 측정된 형태의 편차에 대한 정보를 출력한다. 그와 같은 시스템은 이하 좀더 상세히 기술될 것이다.

도 1로 되돌아 가서, 2D 유리 시트가 몰드(108) 상에 배치되고 그 몰드(108)가 소정의 HT 모듈(110)로 인덱싱되기 전에 상기 모듈(108)을 예열함으로써 사이클 시간이 향상될 것이다. 본 발명의 일 형태에 있어서, 몰드를 예열하기 위한 가열 시스템이 제공된다. 일 실시예에 있어서, 도 7a에서, 몰드를 예열하기 위한 가열 모듈(700)은 적외선 범위에서 동작하는 어레이의 복사 히터(704)들을 포함하는 히터 어셈블리를 포함한다. 상기 히터 어셈블리(702)는 차폐 박스(708)의 공동(706) 내에 설치된다. 그러한 차폐 박스(708)는 주로 인간 오퍼레이터에게 위험한 고강도의 빛과 열이 상기 가열 모듈(700)로부터 방출되는 것을 차단한다. 상기 차폐 박스(708)의 베이스(710)는 슬롯(712)을 갖춘다. 상기 가열 모듈(700)이 도 7b에 나타낸 바와 같이 사용을 위해 설치될 때, 인덱싱 테이블(104)의 상부가 슬롯(712)에 걸쳐 확장되어 그 슬롯에 대해 이동가능해질 수 있다.

내화성 재료로 이루어진 펜스(714)들이 상기 인덱싱 테이블(104)의 상부에 제공된다. 각각 인접한 한 쌍의 펜스(714)들간 공간은 어느 한 스테이션을 규정한다. 스테이션(106)이 가열 모듈(700)과 인덱싱되면, 상기 스테이션(106)에 인접한 펜스(714)들은 상기 차폐 박스(708)의 슬롯(712)의 개구측을 폐쇄한다. 다음에 챔버(716)가 상기 펜스(714)들, 히터 어셈블리(702), 및 인덱싱 테이블(104)간 규정된다. 히터 어셈블리(702)에 의해 가열될 몰드(214)가 상술한 몰드 지지 시스템을 통해 챔버(716) 내로 삽입된다. 이러한 위치에서, 상기 히터 어셈블리(702)는 그 시스템의 단일의 인덱스 드웰(index dwell) 동안 빠르게 몰드(214)의 온도를 높일 수 있는 매우 강렬한 열 유속을 전달하도록 동작될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 몰드의 벌크 온도(bulk temperature)는 단일의 인덱스 드웰 중 적어도 40℃까지 높아진다. 통상, 그러한 몰드의 벌크 온도는 단일의 인덱스 드웰 중 100℃까지 높아진다. 인덱스 드웰은 인덱싱 테이블이 고정되고 스테이션들이 HT 모듈로 인덱싱되는 시간 기간이다. 몰드를 예열하는 장점은 유리가 몰드 상에 배치되고 HT 모듈로 인덱싱될 때 그 몰드를 성형 온도로 가열하는데 필요한 시간이 감소되어 사이클 시간이 감소된다는 것이다.

도 7c는 가열 모듈(700) 상부의 전기 커넥터(726)를 나타낸다. 상기 전기 커넥터(726)는 히터 어셈블리(702)에 결합되고 이 히터 어셈블리(702)에 전력을 전달할 수 있도록 케이블(728)에 연결될 것이다. 또한, 도 7c는 상기 히터 어셈블리(702) 상에 탑재된 냉각 유닛(718)을 나타낸다. 상기 냉각 유닛(718)은 안전 온도로 상기 히터 어셈블리(702)를 유지하도록 동작될 수 있다. 상기 냉각 유닛(718)은 챔버(720)로 유체를 공급하고 그 챔버로부터 유체를 회수하기 위한 적절한 피팅(722, 724; 또한 도 7b 참조)들에 의해 냉각 유체가 순환되는 상기 챔버(720)를 포함한다. 상기 냉각 유체는, 비록 공기 또는 다른 냉각 유체, 가스 또는 액체가 사용될 지라도, 물이 바람직하다.

상기 적외선 히터 어셈블리(702)는 인덕션 히터(induction heater)로 교체될 것이다. 상기 인덕션 히터는 고주파 전자기장을 생성하도록 에너지화될 수 있는 하나 또는 그 이상의 전극으로 이루어질 수 있다. 그러한 고주파 전자기장은 몰드를 저항 가열하는 몰드 내의 와전류를 생성할 것이다. 그러한 유도적 방식은 상기 몰드(214)의 온도가 적외선 가열 방식보다 더 빠르게 상승될 수 있게 한다. 몰드의 균일한 가열을 위해, 전극(들)은 이 전극(들)과 몰드 표면간 거의 균일한 갭을 갖도록 상기 몰드(214) 상에 배치되거나 또는 그러한 형태가 될 것이다.

3D 유리 물품들로 성형될 수 있는 2D 유리 시트는 그 3D 유리 물품들의 원하는 특성에 좌우될 것이다. 3D 유리 커버 애플리케이션들의 경우, 고강도의 내손산성이 중요하다. 통상, 이러한 애플리케이션들의 요구조건들은 이온-교환가능 유리들에 의해 충족될 수 있다. 이온-교환가능 유리는 이온-교환 프로세스 동안 큰 알칼리 또는 알카라인-희토류 금속 이온으로 교환될 수 있는 작은 알칼리 금속 또는 알칼라인-희토류 금속 이온의 제공에 특징이 있다. 통상, 이온-교환가능 유리는 알칼리-알루미노실리케이트 유리 또는 알칼리-알루미노보로실리케이트 유리들이다. 이온-교환가능 유리들에 대한 특정의 예들은 미국 특허 제7,666,511호(Ellison et al; 2008년 11월 20일), 미국 특허 제4,483,700호(Forker, Jr. et al.; 1984년 11월 20일), 및 미국 특허 제5,674,790호(Araujo; 1997년 10월 7일); 미국 특허출원 제12/277,573호(Dejneka et al.; 2008년 11월 25일), 미국 특허출원 제12/392,577호(Gomez et al.; 2009년 2월 25일), 미국 특허출원 제12/856,840호(Dejneka et al.; 2010년 8월 10일), 미국 특허출원 제12/858,490호(Barefoot et al.; 2010년 8월 18일), 및 미국 특허출원 제13/305,271호(Bookbinder et al.; 2010년 11월 28일); 그리고 미국 가특허출원 제61/503,734 (Dejneka et al.; 2011년 7월 1일)에 개시되어 있다.

유리 물품을 제조하는 일반적인 과정은 몰드를 스테이션에 지지하는 단계 및 몰드가 예열될 수 있도록 그 스테이션을 가열 모듈(700; 도 7a-7c)로 인덱싱하는 단계를 포함한다. 동일한 시간 프레임 내에, 2D 유리 시트들이 로딩 영역(118; 도 1)에서 예열된다. 몰드가 예열된 후, 예열된 2D 유리 시트가 몰드 상에 로딩되고 그 몰드 및 2D 유리 시트가 제1시퀀스의 HT 모듈(110; 도 1)들로 이동된다. 이들 HT 모듈(110)은 3D 유리 물품을 형성하기 위해 몰드 표면에 정합되도록 충분히 부드럽게 하는 온도, 통상 유리의 연화점과 어닐링점간 온도로 상기 2D 유리 시트가 가열될 수 있는 가열 모드에서 동작될 것이다. 상기 2D 유리 시트를 상기 몰드 표면에 정합시키기 위한 힘이 사용될 것이다. 다음에, 상기 몰드 및 3D 유리 물품은 냉각 모드에서 동작하는 제2시퀀스의 HT 모듈(110)들을 통해 이동됨으로써, 상기 3D 유리 물품은 손으로 다룰 수 있는 온도, 통상 유리의 변형점 이하의 온도에 이르기까지 냉각될 수 있다. 상기 냉각 모드에서 동작하는 제2시퀀스의 HT 모듈들에 있어서, 상기 몰드 및 3D 유리 물품은 시스템의 언로딩부로 이동되고, 여기서 상기 3D 유리 물품이 몰드로부터 언로딩된다. 다음에, 상기 몰드는 다시 시스템을 통해 사이클링된다. 유리 물품들의 연속 생산에 있어서, 몰드들은 모든 스테이션들이 몰드로 채워질 때까지 시스템의 스테이션 상에 배치된다. 각각의 몰드는 언로딩부에서 3D 유리 물품이 나올 때까지 상술한 사이클을 거칠 것이다.

각각 3D 유리 물품을 생산하는 몰드가 식별되도록 상기 3D 유리 물품 및 몰드들이 트랙(track)된다. 다음에, 각 3D 유리 물품의 형태가 상술한 그리고 도 6의 계측 시스템을 이용하여 측정된다. 이상적인 형태로부터 그 3D 유리 물품의 형태의 편차가 결정된다. 만약 그러한 편차가 수용가능한 한계 내가 아니면, 그 형태를 개선하기 위한 방법이 취해진다. 상기 편차가 수용가능한 한계 내에 있을 지라도, 즉 실시가능한 완전한 형태에 가깝게 하기 위해 그 형태를 개선하기 위한 방법이 취해질 것이다. 취해지는 한 방법은 표준에서 벗어난 3D 유리 물품을 생산하는 몰드의 온도를 능동적으로 콘트롤하는 것이다. 통상, 최선의 방법은 3D 유리 물품을 그 몰드에 유지하는데 사용되는 힘이 해제될 시에 그 몰드의 온도를 콘트롤하는 것이다. 이는 유리가 몰드에 정합된 후 행해진다. 유리가 몰드에 정합되고 그 몰드에 결합되지 않으면, 유리가 비틀어져 형태를 잃게되는 나머지 메카니즘은 유지력이 해제될 때 유리의 열 구배라는 것으로 예상된다. 그러한 유리의 열 구배는 몰드의 온도를 통해 콘트롤될 수 있다. 몰드에 의해 생산된 3D 유리 물품의 형태의 편차는 정확한 형태를 갖는 3D 유리 물품을 차후 생산하는데 몰드의 얼마나 많은 냉각이 필요한지에 대한 그 단서(또는 정보)가 미리 제공될 것이다. 상기 이미 기술한 바와 같이, 몰드의 열 전달 특성들의 변화로 인해, 어느 한 몰드에서 다음 몰드로의 그러한 몰드로부터 제거하기 위한 열의 양은 변할 것이다. 따라서, 각각의 몰드의 온도를 얼마나 조절할지를 결정하기 위해 시스템을 통해 사이클링되는 그러한 각각의 몰드에 의해 생산된 3D 유리 물품을 측정하는 것이 중요하다. 도 8은 3D 유리 물품의 형태가 일부 사이클 동안 몰드 냉각 유동의 조절에 어떻게 좌우되는지를 나타내는 그래프이다. 라인 800은 냉각 플레이트 유동을 나타낸다. 라인 802, 804, 806은 유리 상의 각기 다른 지점들을 나타낸다. 몰드 온도를 변경하기 위해 냉각 플레이트 유동이 조절됨에 따라, 유리의 형태가 이상적인 것에 근접하는데, 즉 여기서 편차는 거의 제로(zero)이다.

도 9a는 3D 유리 물품의 최종 형태를 콘트롤하기 위한 시스템(900)을 나타낸다. 콘트롤 시스템(900)에 있어서, 3D 유리 물품(902)의 이상적인 형태 및 3D 유리 물품(904)의 측정된 형태가 합산 지점(906)에서 수신된다. 그 합산 지점에 제공된 이상적인 형태 및 측정된 형태는 형태 매트릭 세트로 각각 캐스트(cast)될 수 있다. 도 10a 및 10b는 그러한 3D 유리 물품의 형태를 특성화하기 위해 측정되어 사용되는 형태 매트릭의 예들을 나타낸다. 도 10a에 있어서, 형태 매트릭(R1)은 상기 3D 유리 물품의 만곡부(1000)에 형성된 만곡의 굴곡 반경을 나타낸다. 도 10b에 있어서, 형태 매트릭(R2 및 R3)들은 상기 3D 유리 물품의 평탄부(1004)에서의 굴곡 반경들을 나타낸다. R2와 R3의 조합은 다른 매트릭이 될 것이다. 도 10a 및 10b에 나타낸 형태 매트릭들은 프로세스 파라미터들을 이용하여 조작될 수 있다. 하나의 그와 같은 프로세스 파라미터는 몰드 온도이다. 측정되어 합산 지점에 제공된 그러한 형태 특성들은 각기 다른 형태 매트릭 세트에 또는 상술한 하나 또는 그 이상의 형태 매트릭들에 기초가 될 것이다. 그러한 형태 측정들은 상술한 소정의 계측 시스템 또는 상술하지 않은 다른 계측 시스템으로부터 얻어질 것이다.

상기 이상적인 형태(902) 및 측정된 형태(904)간 차이(907)는 유리 형태를 냉각 유량과 연관시키는 모델(910)을 포함하고 있는 모델-기반 콘트롤(908)에 제공된다. 상기 모델(910)의 출력(912)은 목표 냉각 유량이다. 그러한 목표 냉각 유량(912) 및 실제 냉각 유량(914)은 합산 지점(916)에서 수신한다. 상기 목표 냉각 유량(912) 및 실제 냉각 유량(914)간 차이(917)는 출력(920)이 시스템(930)에 제공되는 유동 콘트롤러(918)에 제공된다. 상기 유동 콘트롤러(918)는 규격 제품이거나 비례-적분 기반 콘트롤 스키머(proportional-integral based control scheme)일 수 있다. 상기 시스템(930)은 연관된 냉각 플레이트 및 몰드 세트(도 5a의 400, 214)를 포함한다. 그러한 냉각 플레이트는 상기 이미 기술한 메카니즘을 이용하여 몰드의 온도를 조절한다. 또한, 상기 몰드 온도는 측정되어 화살표 932로 나타낸 바와 같이 모델(910)을 업데이트하는데 사용한다. 그러한 몰드 온도는 그러한 프로세스의 출구에 설치된 파이로미터(pyrometer)를 이용하여 측정될 것이다. 그 측정된 몰드 온도는 몰드의 소정 방사율 변경을 설명한다. 피드백(904)은 시스템(930)의 몰드에 의해 형성되는 3D 유리 물품의 형태가 측정되어 합산 지점(906)으로 리턴되는 것을 나타낸다.

도 9b는 3D 유리 물품의 최종 형태를 콘트롤하기 위한 다른 시스템(950)을 나타낸다. 도 9b의 콘트롤 시스템(950)은 모델-기반 콘트롤(952)이 2개의 모델(954, 956)을 포함하는 것 외에는 도 9a의 콘트롤 시스템(900)과 유사하다. 도 9a에 있어서, 그러한 모델-기반 콘트롤(908)은 단지 모델(910)만을 가졌다. 도 9b에 있어서, 모델 954는 유리 형태를 몰드 온도와 연관시키고, 모델 956은 몰드 온도를 냉각 유량과 연관시킨다. 이러한 경우, 이상적인 형태(902)와 측정된 형태(904)간 차이(907)는 상기 모델(954)로 제공된다. 다음에, 상기 모델(954)의 출력(958)은 모델(956)로 제공된다. 모델(956)의 출력(960)은 목표 냉각 유량이고 실제 냉각 유량(914)과 함께 합산 지점(916)에서 수신된다. 나머지 프로세스는, 화살표 962로 나타낸 바와 같이, 모델 954만이 몰드 온도에 대한 정보로 업데이트되는 것 외에는 상술한 바와 같이 계속된다. 상기 콘트롤 시스템(950)은 형태와 냉각 유량간 직접적인 관계를 결정하기 어려울 때 사용될 수 있다.

그러한 모델들은 실험 데이터를 이용하여 전개될 수 있다. 예컨대, 도 11a는 최대부터 최소까지의 냉각 유량의 변화에 대한 몰드 온도의 변화를 나타낸다. 도 11b는 최소부터 최대까지의 냉각 유량의 변화에 대한 몰드 온도의 변화를 나타낸다. 도 11a 및 11b에 있어서, 별(1100)들은 몰드 온도를 나타내고, 원(1102)들은 냉각 유량을 나타낸다. 도 11a 및 11b에 나타낸 데이터에 대한 냉각 유체는 공기이다. 도 11a 및 11b에 나타낸 데이터로부터, 몰드 온도 모델에 대한 냉각 유량이 결정될 수 있다. 이러한 모델의 정반대 모델은 냉각 유량에 대한 몰드 온도를 산출할 것이다. 그러한 방식들 중 하나는 모델이 1차-플러스-데드-타임(FOPDT; first-order-plus-dead-time) 모델로서 공식화될 것이다. 그러나, 그러한 프로세스의 높은 비선형성으로 인해 근본적으로 좁은 동작 범위에 걸친 그러한 모델 파라미터들을 결정하기 위한 대책이 취해질 것이다. 이하의 유도식은 그와 같은 모델이 어떻게 전개되는지의 예이다.

소정의 FOPDT 모델은 이하의 식 (1)과 같이 공식화될 수 있다:

(1)

여기서 Y(s)는 출력(몰드 온도)의 라플라스 변환이고, U(s)는 입력(냉각 유량)의 라플라스변환이고, K는 프로세스 이득(입력의 변경에 대한 출력의 변경의 비율로 정의된)이고, T_d는 데드 타임(dead time; 입력 변경에 대응하도록 프로세스에서 취해진 시간으로 정의된)이며, T는 프로세스 시간 상수(현재 상태에서 63%의 정상-상태로 진행하기 위해 프로세스에서 취해진 시간으로 정의된)이다.

도 11a 및 11b에 나타낸 데이터에 기초하여, 얻어진 모델 파라미터들은 -0.75의 프로세스 이득(음의 표시는 냉각 유량의 증가, 몰드 온도 감소), 1 사이클 타임 이하 즉 약 7분 이하의 데드 타임, 및 1 사이클 타임 즉 약 7분의 프로세스 상수이다. 따라서, 몰드 온도(T_m) 모델에 대한 냉각 유량(Q_c)은 이하의 식 (2)와 같이 정의된다:

(2)

또 다른 모델(910, 954)들이 상술한 어느 하나와 유사한 방식을 이용하여 결정될 수 있다. 그러나, 상기 앞서 언급한 바와 같이, 그러한 모델 파라미터들은 좁은 동작 영역에서 결정되어야 한다. 다수의 모델 파라미터들이 다수의 동작 영역을 위해 생성될 수 있으며, 그러한 모델 파라미터들은 현재의 동작 영역에 따라 실시간으로 스위치될 수 있다. 상기 콘트롤 시스템(900, 950)들은 컴퓨터 또는 프로그램가능 로직 콘트롤러 상에서 실행될 것이다. 더욱이, 상기 콘트롤 시스템(900, 950)들의 일부는 컴퓨터 상에서 실행될 것이다. 예컨대, 모델(910, 954)들은 컴퓨터 상에서 실행될 것이다.

2D 유리 시트를 3D 유리 물품으로 성형할 때, 유리를 몰드에 정합시키기 위해 유리에 힘이 인가된다. 바람직한 실시예에 있어서, 그러한 성형력은 몰드와 유리간 진공을 제공함으로써 생성된다. 상기 진공은 몰드 표면에 충분한 유연성으로 그 부드러원진 유리를 충분히 밀어넣어야 한다. 일반적으로, 이는 20 kPa(또는 3.5 Psi) 이상의 진공 레벨을 의미한다. 성형 완료 후, 성형 응력이 완화되고 유리 온도가 평형을 유지하는 동안 몰드에 맞추어 유리를 고정하도록 진공이 유지된다. 고강도 유리들의 경우, 유리의 높은 레벨의 나트륨이 성형 온도에서 몰드 표면과 반응하여, 그 몰드 표면의 부식 및 손상을 야기한다. 이러한 반응은 뜨거운 유리와 몰드 표면간 높은 접촉 압력에 의해 강렬해지고, 이에 따라 몰드 표면의 손상을 가속화시킨다. 유리를 성형하는데 초기에만 높은 힘이 필요하기 때문에, 그러한 진공은 일단 초기 성형이 완료되면 몰드 표면에 대해 유리를 충분히 유지하는 레벨로 감소될 수 있다.

상기로부터, 유리를 3D 형태로 성형하는 단계는 그 유리를 몰드 표면에 정합시키기 위한 성형 진공력을 인가하고 이후 그 성형 진공력을 상기 몰드에 대해 유리를 유지하기 위한 유지 진공력으로 감소시키는 단계를 포함한다. 일반적으로 성형은 20초 이하에서 행해지지만 상기 유리는 최상의 휨 실행 동안 40초 또는 그 이상의 진공 상태에 유지될 것이다. 그러한 뜨거운 유리와 몰드간 감소된 힘은 유리의 나트륨과 몰드 표면간 반응을 감소시킬 것이다. 예컨대, 그 진공은 25초 후 27 kPa에서 9 kPa로 감소되고 이후 2-단계 진공 프로세스에서 추가의 35초 동안 9 kPa로 유지될 것이다. 성형 후 진공의 감소는 몰드를 리뉴얼(renewal)하기 전 성형 사이클을 상당히 증가시키는 것으로 나타났다. 유지력과 몰드 수명간 최상의 균형을 이루어야 하기 때문에 추가적인 진공의 단계적 감소(step down)가 추가될 것이다. 유리를 몰드 표면에 정합시킨 후 유리에 인가된 힘을 단계적으로 감소시키는 이러한 원리는 플런저(plunger) 방식과 같이 힘을 유리에 인가하는 다른 방법들이 사용될 것이다.

유리의 휨을 최소화하는 3D 유리 물품을 성형하는 프로세스는 도 12를 참조하여 기술될 수 있다. 도 12에 있어서, 평탄해지는 유리 일부의 온도는 1200으로 나타내고, 굴곡지는 유리 일부의 온도는 1202로 나타내며, 유리의 평탄부에 대응하는 몰드 일부의 온도는 1204로 나타냈다. 상기 몰드의 굴곡부에 대응하는 몰드 일부의 온도는 904와 유사하다.

시간 T1과 T2간, 상기 유리는 가열 모드에서 동작하는 하나 또는 그 이상의 HT 모듈에 의해 제공되는 방사성(radiative) 열 전달 환경에서 성형 온도로 가열된다. 바람직하게, 상기 성형 온도는 유리의 연화점과 어닐링점 사이가 된다. 상기 몰드는 유리가 이러한 시점 동안 그 몰드 상에 위치하므로 유리와 함께 가열된다.

시간 T2에서, 가스는 성형 온도가 된다. 시간 T2와 T3간, 상기 유리가 방사성 열 전달 환경에 놓이는 한편, 유리를 몰드에 정합시키기 위한 힘이 사용된다. 그 힘은 상기 유리와 몰드간 진공을 인가함으로써 생성된다. 이러한 단계에서 방사성 소스는 통상 성형 동작 동안 가능한 한 유리를 부드럽게 유지하기 위해 상기 몰드 온도보다 훨씬 더 뜨겁다. 상기 몰드 온도는 통상 유리의 점탄성 변이 영역 상에서 약 50℃ 내지 70℃의 온도로 유지된다. 한편, 방사성 열 전달 환경에서, 상기 유리는 상기 방사 온도와 몰드 온도간 중간 온도 및 탄성 변이 이상의 온도를 유지할 것이다. 이는 유리가 몰드에 정합을 유지하는 동안 성형에 의해 유리에 생성된 만곡 응력을 완화시키게 한다. 그 핵심은 성형으로 인한 대다수의 기계적인 응력을 어닐링점 이상으로 유리 온도를 유지함으로써 완화시키는데 있다. 유리가 부드럽고 열 구배로 인한 응력이 빠르게 완화되기 때문에 이러한 시점에서 열 구배는 중요치 않다.

시간 T3와 T4간, 유리는 힘에 의해 몰드에 대해 유지된다. 그러한 유지력은 유리와 몰드간 진공을 제공함으로써 생성된다. 통상, 그러한 유지력이 성형력에 비해 감소될 지라도, 성형력 및 유지력의 적용간 연속성은 제공될 것이다. 유리와 몰드간 진공을 계속해서 유지하는 동안, 몰드 온도에 매칭되는 방사성 열 전달 환경으로 상기 유리 및 몰드를 인덱싱함으로써 유리 온도가 몰드 온도와 매칭되어 가급적 균일성이 이루어진다. 이상적으로, 상기 몰드 온도는 어닐링점 이상, 예컨대 30℃-50℃를 유지함으로써, 잔여의 유리 만곡 응력을 더 완화시키게 한다. 시간 T4에서, 상기 몰드 온도, 유리 온도, 및 방사성 열 전달 환경 온도는 전체에 걸쳐 거의 동일하고 균일하다. 유리의 열 구배는 가급적 제로에 가까워질 것이다.

유리가 여전히 명목상 점탄성을 가질지라도, 시간 T4 이후 곧바로 유리와 몰드간 진공이 해재된다. 단지 유리 상의 유지력은 중력, 즉 유리 자체의 무게가 될 것이다. 이는 유리를 성형하기 위해 인가된 힘의 0.1% 이하이다. 낮게 인가된 힘 및 극히 높은 유리의 점도가 주어지면, 소정의 추가 새그(sag) 또는 물리적 완화는 몇 분정도 극히 느려질 것이다.

진공이 해제된 후, 유리는 순수 탄성 영역까지 냉각된다. 이러한 냉각은 2분 또는 그 이하로 매우 빠르게 진행되기 때문에, 냉각 동안 발생된 열 구배로 인한 소정의 휨을 새깅(sagging)시까지 완화시키기 위한 시간을 갖지 못할 것이다. 유리가 균일한 실온 상황이 되면, 몰드에 의해 결정된 형태로 리턴될 것이다. 이러한 빠른 냉각 동안 발생된 열 구배는, 할당된 시간에 상당한 점도 완화를 위해 충분히 높은 응력을 생성하지 않는 한, 상대적으로 중요치 않다.

본 발명이 한정된 수의 실시예들을 이용하여 기술될 지라도, 통상의 기술자라면 본원에 기술된 발명의 범위를 벗어나지 않고 본 발명의 이점을 갖는 다른 실시예들이 실시될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 부가의 청구항들에 의해서만 한정될 것이다.

Claims (39)

1. 인덱싱 테이블;
   상기 인덱싱 테이블을 따라 배열된 다수의 인클로저;
   각각의 스테이션이 상기 인클로저의 어느 하나와 선택적으로 인덱싱 가능하도록 상기 인덱싱 테이블 상에 규정된 다수의 스테이션;
   다수의 몰드와 몰드 지지부, 여기서 각각의 상기 몰드는 몰드를 이용하여 성형될 3D 형태의 유리 물품에 대응하는 3D 프로파일을 갖는 몰드 표면 및 상기 몰드 표면으로부터 유리를 이끌기 위해 상기 유리에 진공이 제공될 수 있는 포트를 갖추고, 각각의 상기 몰드 지지부는 하나의 스테이션에 하나의 몰드를 지지하도록 구성됨;
   상기 인클로저의 적어도 하나에 배열된 적어도 하나의 복사(radiant) 히터;
   상기 인클로저의 상기 적어도 하나의 복사 히터에 대향하는 상기 인클로저의 적어도 하나에 배열된 방사(radiation) 반사기 표면; 및
   상기 적어도 하나의 복사 히터와 방사 반사기 표면간 상기 인클로저의 적어도 하나에 배열되고, 상기 적어도 하나의 복사 히터에 대향하는 제1표면 및 상기 방사 반사기 표면에 대향하는 제2표면을 갖춘 방사(radiation) 에미터 바디를 포함하는 유리 몰딩 시스템.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 인클로저의 적어도 하나에 적어도 부분적으로 배치되고 상기 방사 에미터 바디로부터의 열을 제거하도록 동작하는 냉각 장치를 더 포함하는 유리 몰딩 시스템.
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 방사 반사기 표면은 이 방사 반사기 표면이 몰드를 둘러싸도록 몰드의 어느 하나를 수용하기 위한 개구를 갖춘 유리 몰딩 시스템.
5. 청구항 4에 있어서,
   몰드의 어느 하나를 냉각하기 위한 냉각 플레이트를 더 포함하며, 상기 냉각 플레이트는 몰드가 하나의 스테이션에 하나의 몰드 지지부에 의해 지지될 때 이격된 상태로 몰드 아래에 설치되도록 구성된 유리 몰딩 시스템.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 냉각 플레이트는 이 냉각 플레이트가 유체를 수용하는 제1유동 채널, 상기 냉각 플레이트가 유체를 방출하는 제2유동 채널, 및 상기 제2유동 채널의 전체 길이를 따라 몇몇 지점에서 상기 제1유동 채널에서 상기 제2유동 채널에 걸쳐 유체가 가로지르는 상기 제1유동 채널과 상기 제2유동 채널간 장벽을 갖춘 플레이트 부재를 포함하는 유리 몰딩 시스템.
7. 청구항 4에 있어서,
   몰드가 인클로저의 어느 하나와 인덱싱되지 않은 스테이션에 있는 동안 몰드의 어느 하나를 예열하기 위한 인덱싱 테이블을 따라 배열된 가열 장치를 더 포함하며, 상기 가열 장치의 구성과 상기 가열 장치의 배열은 스테이션의 어느 하나가 상기 가열 장치와 인덱싱될 수 있도록 상기 인덱싱 테이블과 관련되는 유리 몰딩 시스템.
8. 청구항 1에 있어서,
   몰드의 어느 하나에 의해 생산된 3차원(3D) 유리 물품의 형태를 측정하기 위한 수단을 더 포함하는 유리 몰딩 시스템.
9. 청구항 8에 있어서,
   측정 수단은 측정 표면, 이 측정 표면에 평행한 평면에서 3D 유리 물품을 지지하기 위한 측정 표면 상의 지지 요소, 및 상기 3D 유리 물품이 상기 지지 요소에 의해 지지될 때 상기 3D 유리 물품 상의 지점의 변위를 측정하도록 구성된 적어도 하나의 변위 게이지를 포함하는 유리 몰딩 시스템.
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 측정 수단은 상기 측정 표면에 상기 3D 유리 물품을 정렬하기 위한 수단을 더 포함하는 유리 몰딩 시스템.
11. 청구항 9에 있어서,
    상기 측정 수단은 지지 요소에 상기 3D 유리 물품을 클램핑하기 위한 수단을 더 포함하는 유리 몰딩 시스템.
12. 청구항 1에 있어서,
    몰드 상에 2차원(2D) 유리 시트를 로딩하기 위한 수단 및 상기 몰드로부터 3차원(3D) 유리 물품을 언로딩하기 위한 수단을 더 포함하는 유리 몰딩 시스템.
13. 청구항 12에 있어서,
    인클로저의 외측의 2D 유리 시트를 예열하기 위한 수단을 더 포함하는 유리 몰딩 시스템.
14. 청구항 1에 있어서,
    상기 방사 에미터 바디는 0.8보다 큰 방사율을 갖고, 상기 방사 반사기 표면은 0.4보다 작은 방사율을 갖는 유리 몰딩 시스템.
15. 청구항 1에 있어서,
    상기 방사 반사기 표면은 인덱싱 테이블 상에 형성되고, 상기 인덱싱 테이블은 인클로저의 적어도 하나에 상기 방사 반사기 표면을 위치시키기 위해 인클로저를 걸쳐 이동가능한 유리 몰딩 시스템.
16. 3차원(3D) 형태를 갖는 몰드 표면을 갖춘 몰드 상에 2차원(2D) 유리 시트를 배치하는 단계;
    방사성(radiative) 열 전달 환경에 2D 유리 시트 및 몰드를 배치하고, 유리의 어닐링점과 연화점간 제1유리 온도로 상기 2D 유리 시트를 가열하고 상기 유리의 어닐링점과 연화점간 제1몰드 온도로 상기 몰드를 가열하는 단계;
    상기 방사성 열 전달 환경에서 그리고 상기 제1유리 온도에서, 3D 유리 물품을 형성하기 위해 상기 2D 유리 시트를 힘에 의해 몰드 표면에 정합(conforming)시키도록 유리와 몰드간 제1진공을 인가하는 단계;
    상기 3D 유리 물품과 몰드 표면간 접촉 압력을 감소시키도록 상기 제1진공을 감소시킴으로써 상기 힘을 감소시키는 단계;
    상기 3D 유리 물품을 제2유리 온도로 냉각하고 상기 몰드를 제2몰드 온도로 냉각하는 동안 제2진공에 의해 상기 몰드 표면에 대해 3D 유리 물품을 유지하는 단계, 여기서 상기 제2유리 온도 및 제2몰드 온도는 상기 유리의 어닐링점 이상임;
    상기 몰드 표면에 대해 3D 유리 물품을 유지하는 상기 제2진공을 해제하는 단계; 및
    상기 유리의 변형점 아래의 제3유리 온도로 상기 3D 유리 물품을 빠르게 냉각하는 단계를 포함하는 유리 물품 제조 방법.
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19. 청구항 16에 있어서,
    3D 유리 물품에 제2유리 온도를 야기하고 몰드에 제2몰드 온도를 야기하는 단계는 3D 유리 물품으로부터의 열을 흡수하기 위해 방사(radiation) 에미터 바디를 이용하는 단계를 포함하는 유리 물품 제조 방법.
20. 청구항 16에 있어서,
    2D 유리 시트를 몰드 상에 배치하기 전에 2D 유리 시트 및 몰드를 각각 독립적으로 예열하는 단계를 더 포함하는 유리 물품 제조 방법.
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