KR102487072B1 - 적층 유리 구조를 형성하는 연마제 분출 - Google Patents

Abstract

접착층에 의해 비유리 기판에 적층된 약 0.3 mm보다 작은 두께를 갖는 유연한 유리 시트를 포함하는 적층 유리 구조를 성형하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 성형된 적층 유리 구조를 형성하기 위해 가압된 절단 유체 및 연마제 입자를 포함하는 연마제 절단 분출에 의해 적응 유리 구조를 절단하는 단계를 포함한다. 성형된 적층 유리 구조의 절단 에지의 유리 에지 강도는 적어도 약 20 MPa이다.

Description

적층 유리 구조를 형성하는 연마제 분출{ABRASIVE JET FORMING LAMINATED GLASS STRUCTURES}

본 출원은 2014년 4월 29일 출원된 미국 출원 제61/985,731호를 우선권 주장하고 있으며, 상기 특허 문헌의 내용은 참조를 위해 본 발명에 모두 포함된다.

본 개시는 유리-적층 구조에 관한 것으로, 좀더 구체적으로 적층 유리 구조를 형성하는 연마제 분출에 관한 것이다.

적층 유리 구조들은 다양한 장치, 자동차 부품 및 건축 구조 또는 전자 장치들의 제조에 있어서의 구성요소로 사용된다. 예컨대, 적층 유리 구조들은 냉장고, 백스플레쉬(backsplash), 장식용 글레이징(glazing) 또는 텔레비전과 같은 다양한 최종 제품을 위한 커버 유리로 통합된다. 그러나, 사용될 기계 가공 방법들의 주어진 한계로 유리 층의 깨짐을 야기하지 않고 통상의 제조 환경에 사용된 기계 가공 방법을 이용하여 그러한 적층 유리 구조를 절단하거나 아니면 성형하는 것은 어렵다. 예컨대, 많은 그와 같은 기계 가공 방법들은 유리, 플라스틱 또는 접착제를 절단하는데 사용하지 않는다.

따라서, 유리 적층 이용 및 설치의 노력 및 비용을 최소화하는 적층 유리 구조의 형성 방법이 필요하다.

유연한 유리의 기계적 신뢰성을 향상시키기 위한 한가지 기술은 그러한 유연한 유리를 하나 또는 그 이상의 적층재 또는 고유한 구조의 기판에 그 유연한 유리를 적층 또는 접착하는 것이다. 유연한 유리는 300 μ 또는 그 이하의 두께, 예컨대 한정하진 않지만 300, 275, 250, 225, 200, 190, 180, 170, 160, 150, 140, 130, 120, 110, 100, 90, 80, 70, 60, 50, 40, 30, 20, 또는 10 μ의 두께를 갖는 유리가 된다. 추가로, 상기 유연한 유리는 100 내지 200 μ 범위의 두께를 가질 것이다. 예상된 휨 응력 및 의도된 적용의 방향 뿐만 아니라, 기계적 강도 및 내충격성 요건들에 따라, 적층 유리 구조들은 다양한 기계적 요건들을 충족하도록 디자인될 수 있다. 적절하게 사용된 경우, 그러한 적층 유리 구조들은 비적층의 유연한 유리 이상의 향상된 기계적 신뢰성 및 내충격성 성능을 제공할 수 있다.

일단 그러한 적층 유리 구조들이 형성되면, 그것들을 절단 또는 성형할 필요성이 생길 수 있다. 이를 위해, 상기 적층 유리 구조를 성형하는 방법이 본원에 기술되며, 여기서 초기 방사방향 또는 원주의 크랙 전파 및/또는 미리 결정된 양 이하의 에지 강도를 감소시키기에 충분한 유연한 유리에 대한 손상을 최소화하면서 적층 유리 구조를 원하는 형태로 효과적으로 절단하기 위한 연마제 분출 절단 장치가 사용된다. 예컨대 주방 설치용 백스플래쉬로서 그러한 적층 유리 구조가 사용될 수 있으며, 여기서 좀더 큰 적층 유리 구조는 상기 연마제 분출 절단 장치를 이용하여 미리 선택된 크기 이하로 절단될 수 있다.

추가의 특징 및 장점들이 이하 상세한 설명에 기술되며, 부분적으로는 그 상세한 설명으로부터 통상의 기술자가 용이하게 알 수 있거나 또는 그러한 기재된 설명 및 수반된 도면들에 예시된 것과 같은 본 개시를 실시함으로써 인식할 수 있을 것이다. 상기한 일반적인 설명 및 이하의 상세한 설명 모두는 단지 본원 개시의 예시일 뿐이고, 청구된 바와 같은 본 개시의 성질 및 특성을 이해시키기 위한 개요 또는 기초를 제공하기 위한 것이라는 것을 알아야 한다.

수반되는 도면들은 본 개시의 원리들의 이해를 더 돕기 위해 제공되며, 본 명세서에 포함되어 그 일부를 구성한다. 도면들은 하나 또는 그 이상의 실시예(들)를 기술하며, 그 설명과 함께 예시의 형태로 본 개시의 원리 및 동작을 설명하기 위해 제공된다. 본 명세서 및 도면에 개시된 개시의 다양한 특징들은 일부 또는 모든 조합에 사용될 수 있다는 것을 알아야 한다. 한정하지 않는 예시의 형태로, 본 개시의 다양한 특징들이 이하의 형태들에 따라 서로 조합될 수 있을 것이다.

제1형태에 따르면, 접착층에 의해 비유리 기판에 적층된 약 0.3 mm보다 작은 두께를 갖는 유연한 유리 시트를 포함하는 적층 유리 구조를 성형하는 방법으로서, 상기 방법은:

성형된 적층 유리 구조를 형성하기 위해 가압된 절단 유체 및 연마제 입자를 포함하는 연마제 절단 분출에 의해 적층 유리 구조를 절단하는 단계를 포함하며;

상기 성형된 적층 유리 구조의 절단 에지의 유리 에지 강도는 적어도 약 20 MPa이다.

제2형태에 따르면, 제1형태의 방법을 제공하며, 여기서 연마제 입자는 적어도 70의 ISO/FEPA 그릿 지정(grit designation)을 갖는다.

제3형태에 따르면, 제1형태 또는 제2형태의 방법을 제공하며, 절단 유체를 적어도 약 17,000 psi로 가압하는 단계를 포함한다.

제4형태에 따르면, 제1형태 내지 제3형태 중 어느 한 형태의 방법을 제공하며, 여기서 연마제 절단 분출을 형성하는 노즐은 약 0.2 mm 내지 약 1.3 mm의 내경을 갖는다.

제5형태에 따르면, 제1형태 내지 제4형태 중 어느 한 형태의 방법을 제공하며, 여기서 연마제 절단 분출을 형성하는 노즐은 약 0.5 mm 미만의 내경을 갖는다.

제6형태에 따르면, 제1형태 내지 제5형태 중 어느 한 형태의 방법을 제공하며, 적층 유리 구조로부터 이격된 위치에 연마제 분출을 초기에 형성하는 단계를 포함한다.

제7형태에 따르면, 제1형태 내지 제6형태 중 어느 한 형태의 방법을 제공하며, 유연한 유리 시트의 표면의 적어도 일부를 마스킹(masking)하는 단계를 더 포함한다.

제8형태에 따르면, 제1형태 내지 제7형태 중 어느 한 형태의 방법을 제공하며, 연마제 절단 분출에 의해 적층 유리 구조를 절단하는 단계는 적층 유리 구조를 침수 동안 절단하는 단계를 포함한다.

제9형태에 따르면, 제1형태 내지 제8형태 중 어느 한 형태의 방법을 제공하며, 연마제 절단 분출에 의해 적층 유리 구조를 절단하기 전에 체결 부재와 표면간 적층 유리 구조를 클램핑(clamping)하는 단계를 더 포함한다.

제10형태에 따르면, 제1형태 내지 제9형태 중 어느 한 형태의 방법을 제공하며, 연마제 입자의 그릿 크기는 유연한 유리 시트 두께의 150%보다 작다.

제11형태에 따르면, 제1형태 내지 제10형태 중 어느 한 형태의 방법을 제공하며, 연마제 절단 분출에 의해 적층 유리 구조를 절단하는 단계는 피어싱(piercing) 위치에서 적층 유리 구조를 피어싱하고 연마제 절단 분출을 이용하여 피어싱 위치 주위에 구멍을 절단하는 단계를 포함한다.

제12형태에 따르면, 제1형태 내지 제11형태 중 어느 한 형태의 방법을 제공하며, 연마제 절단 분출에 의해 적층 유리 구조를 절단하는 단계는 약 20 mm/min와 약 3500 mm/min 사이의 속도로 절단하는 단계를 포함한다.

제13형태에 따르면, 접착층에 의해 비유리 기판에 적층된 약 0.3 mm보다 작은 두께를 갖는 유연한 유리 시트를 포함하는 적층 유리 구조를 성형하는 방법으로서, 상기 방법은:

성형된 적층 유리 구조를 형성하기 위해 가압된 절단 유체 및 연마제 입자를 포함하는 연마제 절단 분출에 의해 적층 유리 구조를 절단하는 단계를 포함하며;

연마제 입자의 그릿 크기는 유연한 유리 시트 두께의 150%보다 작다.

제14형태에 따르면, 제13형태의 방법을 제공하며, 상기 성형된 적층 유리 구조의 절단 에지의 유리 에지 강도는 적어도 약 20 MPa이다.

제15형태에 따르면, 제13형태 또는 제14형태의 방법을 제공하며, 여기서 연마제 입자는 적어도 70의 ISO/FEPA 그릿 지정을 갖는다.

제16형태에 따르면, 제13형태 내지 제15형태 중 어느 한 형태의 방법을 제공하며, 절단 유체를 적어도 약 17,000 psi로 가압하는 단계를 포함한다.

제17형태에 따르면, 제13형태 내지 제16형태 중 어느 한 형태의 방법을 제공하며, 여기서 연마제 절단 분출을 형성하는 노즐은 약 1.3 mm 미만의 내경을 갖는다.

제18형태에 따르면, 제13형태 내지 제17형태 중 어느 한 형태의 방법을 제공하며, 여기서 연마제 절단 분출을 형성하는 노즐은 약 0.5 mm 미만의 내경을 갖는다.

제19형태에 따르면, 제13형태 내지 제18형태 중 어느 한 형태의 방법을 제공하며, 적층 유리 구조로부터 이격된 위치에 연마제 분출을 초기에 형성하는 단계를 포함한다.

제20형태에 따르면, 제13형태 내지 제19형태 중 어느 한 형태의 방법을 제공하며, 유연한 유리 시트의 표면의 적어도 일부를 마스킹하는 단계를 더 포함한다.

제21형태에 따르면, 제13형태 내지 제20형태 중 어느 한 형태의 방법을 제공하며, 연마제 절단 분출에 의해 적층 유리 구조를 절단하는 단계는 적층 유리 구조를 침수 동안 절단하는 단계를 포함한다.

제22형태에 따르면, 제13형태 내지 제21형태 중 어느 한 형태의 방법을 제공하며, 연마제 절단 분출에 의해 적층 유리 구조를 절단하기 전에 체결 부재와 표면간 적층 유리 구조를 클램핑하는 단계를 더 포함한다.

제23형태에 따르면, 제13형태 내지 제22형태 중 어느 한 형태의 방법을 제공하며, 연마제 절단 분출에 의해 적층 유리 구조를 절단하는 단계는 피어싱 위치에서 적층 유리 구조를 피어싱하고 연마제 절단 분출을 이용하여 피어싱 위치 주위에 구멍을 절단하는 단계를 포함한다.

제24형태에 따르면, 제13형태 내지 제23형태 중 어느 한 형태의 방법을 제공하며, 연마제 절단 분출에 의해 적층 유리 구조를 절단하는 단계는 약 20 mm/min와 약 3500 mm/min 사이의 속도로 절단하는 단계를 포함한다.

제25형태에 따르면, 접착층에 의해 비유리 기판에 적층된 약 0.3 mm보다 작은 두께를 갖는 유연한 유리 시트를 포함하는 적층 유리 구조를 성형하는 방법으로서, 상기 방법은:

약 0.2 mm 내지 약 1.3 mm의 내경을 갖는 노즐을 포함하는 노즐 어셈블리를 구비한 연마제 분출 절단 장치를 제공하는 단계;

가압된 유체를 가압 유체 소스로부터 노즐로 적어도 약 17,000 psi보다 큰 압력으로 전달하는 단계;

유연한 유리 시트 두께의 150%보다 작은 그릿 크기를 갖는 연마제 입자를 연마제 입자 소스에서 연마제 절단 분출을 형성하는 가압된 유체로 전달하는 단계; 및

성형된 적층 유리 구조를 형성하기 위해 연마제 절단 분출에 의해 적층 유리 구조를 절단하는 단계를 포함한다.

제26형태에 따르면, 제25형태의 방법을 제공하며, 여기서 성형된 적층 유리 구조의 절단 에지의 유리 에지 강도는 적어도 약 20 MPa이다.

제27형태에 따르면, 적층 유리 구조는:

최대 약 0.3 mm의 두께 및 절단 에지를 갖는 유연한 유리 시트; 및

상기 유연한 유리 시트의 표면에 접착된 비유리 기판을 포함하며,

상기 유연한 유리 시트의 절단 에지의 유리 에지 강도는 적어도 약 20 MPa이다.

제28형태에 따르면, 제27형태의 적층 유리 구조를 제공하며, 비유리 기판에 유연한 유리 시트를 접착하는 접착층을 더 포함한다.

제29형태에 따르면, 제27형태 또는 제28형태의 적층 유리 구조를 제공하며, 유연한 유리 시트 및 비유리 기판에 걸쳐 절단된 구멍을 더 포함하며, 상기 구멍은 절단 에지에 의해 적어도 부분적으로 규정된다.

제30형태에 따르면, 제27형태 내지 제29형태 중 어느 한 형태의 적층 유리 구조를 제공하며, 여기서 절단 에지는 직선을 포함한다.

제31형태에 따르면, 제27형태 내지 제30형태 중 어느 한 형태의 적층 유리 구조를 제공하며, 여기서 절단 에지는 반경을 포함한다.

제32형태에 따르면, 제27형태 내지 제31형태 중 어느 한 형태의 적층 유리 구조를 제공하며, 경사 에지를 더 포함하며, 여기서 비유리 기판은 유연한 유리 시트의 절단 에지를 넘어 확장한다.

본 개시의 상기 및 다른 특징, 형태 및 장점들은 수반되는 도면들을 참조하여 이하의 본 개시의 상세한 설명을 읽음으로써 좀더 잘 이해될 것이다:
도 1은 본 개시의 형태에 따른 적층 유리 구조의 일 실시예의 단면도를 나타내고;
도 2는 본 개시의 형태에 따른 기판과 유연한 유리 사이에 위치된 필름 상에 또는 하나 또는 그 이상의 유리 표면 상에 위치된 장식 패턴을 갖는 도 1의 적층 유리 구조의 단면도를 나타내고;
도 3은 본 개시의 형태에 따른 적층 유리 구조를 성형하기 위한 장치 및 방법의 도면을 나타내고;
도 4는 본 개시의 형태에 따른 적층 유리 구조를 성형하기 위한 도 3의 장치 및 방법의 또 다른 도면을 나타내고;
도 5는 본 개시의 형태에 따른 프리폼(preform) 적층 유리 구조를 고정하기 위한 장치의 도면을 나타내고;
도 6은 본 개시의 형태에 따른 마무리하기 전의 도 3의 방법에 따라 형성된 적층 유리 구조의 절단 에지를 나타내고;
도 7은 본 개시의 형태에 따른 마무리한 후의 도 5의 절단 에지를 나타내고;
도 8은 본 개시의 형태에 따른 적층 유리 구조의 절단 에지를 마무리하는 방법을 나타내고;
도 9는 그릿 입자 크기 대 US 다이아몬드 그릿 지정의 차트를 나타내고;
도 10은 본 개시의 형태에 따른 적층 유리 구조의 절단 에지를 샌딩(sanding)하는 방법을 나타내고;
도 11은 본 개시의 형태에 따른 적층 유리 구조를 성형하기 위한 또 다른 방법을 나타내고;
도 12는 본 개시의 형태에 따른 적층 유리 구조를 성형하는 또 다른 방법을 나타내고;
도 13은 본 개시의 형태에 따른 적층 유리 구조를 성형하는 또 다른 방법을 나타내며;
도 14는 본 개시의 형태에 따른 다수의 직선 절단 및 반경 코너를 포함하는 장식된 적층 유리 구조를 나타낸다.

이하의 상세한 설명에서, 설명의 목적을 위해 그리고 한정하지 않기 위해, 특정 상세한 설명을 기술하는 예시의 실시예들은 본 개시의 다양한 원리의 전체적인 이해를 제공하도록 기술된다. 그러나, 본 개시가 본원에 개시된 특정 상세한 설명으로부터 벗어나는 본 개시의 이점을 갖는 다른 실시예들에서 실시될 수 있음은 당해 분야의 통상의 지식을 가잔 자에게 명백할 것이다. 더욱이, 공지의 장치, 방법 및 재료들의 설명은 본 개시의 다양한 원리들의 설명을 불명확하게 하지 않기 위해 생략될 것이다. 마지막으로, 해당되는 어느 곳에서든, 유사한 요소에는 유사한 참조부호가 사용된다.

범위는 "약" 하나의 특정값부터, 그리고/또 "약" 또 다른 특정값까지의 범위가 본원에 표시될 수 있다. 그와 같은 범위가 표시될 때, 또 다른 실시예는 어느 하나의 특정값부터 그리고/또 또 다른 특정값까지 포함한다. 유사하게, 값들이 대략으로 표현될 때, 선행의 "약"의 사용에 의해, 그러한 특정값이 또 다른 실시예를 형성하는 것으로 이해될 것이다. 또한 각 범위의 끝점은 또 다른 끝점과 연관되고, 그러한 또 다른 끝점과 독립적으로도 연관된다는 것을 알아야 한다.

본원에 사용된 방향 용어들, 예컨대 위, 아래, 우측, 좌측, 전방, 후방, 상부, 하부는 도시된 바와 같이 도면에서 단지 참조하기 위해 나타냈을 뿐 절대적인 방위를 암시하려는 것은 아니다.

달리 나타내지 않는 한, 본원에 기술된 방법은 단계들이 특정 순서로 수행되는 것을 요구하는 것으로 해석해서는 안된다. 따라서, 방법 청구항이 실제로 그러한 단계들이 이어지도록 순서를 열거하지 않거나 아니면 그러한 단계들이 특정 순서로 제한된다는 것이 청구항 또는 상세한 설명에 달리 구체적으로 명시되어 있지 않은 경우에는, 어떠한 면에서든 순서를 나타낼 의도는 없는 것이다.

이는 해석을 위한 소정의 가능한 비표현의 기초를 위해 유지되며, 단계들의 배열 또는 동작 흐름과 관련된 논리의 대상; 문법적 구성이나 구두점으로부터 유도된 명확한 의미; 명세서에 기술된 실시예들의 수 또는 타입을 포함한다.

본원에 사용된 바와 같은 단일의 형태 "하나", "한" 및 "그"는 문맥상 달리 명확하게 나타내지 않는 한 복수의 대상을 포함한다. 따라서, 예를 들어 하나의 "구성요소"에 대한 언급은 문맥상 달리 명확하게 나타내지 않는 한 2개 또는 그 이상의 그와 같은 구성요소들을 갖춘 형태를 포함한다.

유리가 본질적으로 강한 재료일 지라도, 그 강도 및 기계적 신뢰성은 그 표면 결함 또는 흠집 크기 밀도 분포 및 시간에 따른 재료에 대한 스트레스의 점증적 노출과 상관관계가 있다. 전체 제품 수명 사이클 동안, 적층 유리 구조는 다양한 종류의 정적 및 동적인 기계적 응력을 겪게 될 것이다. 본원에 기술된 실시예들은 통상 연마제 분출 절단 장치를 이용하여 적층 유리 구조를 절단하는 방법에 관한 것이다. 본원에 논의된 특정 예들은 적층 유리 구조에 관한 것이며, 여기서 그러한 비유리 기판은 스테인레스 강철, 알루미늄, 니켈, 마그네슘, 청동, 티타늄, 텅스텐, 구리, 주철 또는 귀금속과 같은 금속이나 금속 합금 및/또는 폴리머이다.

도 1을 참조하면, 예시의 적층 유리 구조(10)의 단면도가 나타나 있다. 그러한 적층 구조(10)는 유연한 유리 시트(14)로 형성된 유연한 유리층(12) 및 이 유연한 유리층(12)에 적층된 비유리 기판층(16)을 포함한다. 상기 비유리 기판층(16)은 폴리머, 나무 또는 나무계 제품(예컨대, 칩보드, 파티클보드(particleboard), 섬유보드, 카드보드(cardboard), 하드보드, 저압 라미네이트, 고압 라미네이트, 또는 베니어(veneer)), 금속 또는 금속 합금(예컨대, 스테인레스 강철, 구리, 니켈, 황동, 청동, 티타늄, 텅스텐, 주철, 또는 알루미늄), 세라믹, 혼합물, 또는 또 다른 폴리머나 단단한 재료 또는 이들 재료의 조합물로 형성된다.

비유리 기판(18)은 폴리머 재료, 예컨대 하나 또는 그 이상의 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 에틸렌 테트라플루오로에틸렌(ETFE), 또는 써모폴리머(thermopolymer) 폴리올레핀(TPO^TM - 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 블럭 코폴리머 폴리프로필렌(BCPP), 또는 고무의 폴리머/필러 혼합물), 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리비닐부티레이트, 폴리비닐 클로라이드, 폴리에틸렌 및 치환 폴리에틸렌, 폴리하이드록시부티레이트, 폴리에테르이미드, 폴리아미드, 폴리에틸렌나플레이트, 폴리이미드, 폴리에테르, 폴리술폰, 폴리비닐아세틸렌, 투명 써모플라스틱, 투명 폴리부타디엔, 폴리시나오아크릴레이트, 셀룰로스계 폴리머, 폴리아크릴레이트 및 폴리메타크릴레이트, 폴리비닐알콜, 폴리설파이드, 폴리비닐 부티랄, 폴리메틸 메타크릴레이트 및 폴리실록산을 이용하여 형성될 것이다. 또한 에폭시-수지, 폴리우레탄, 페놀-포름알데히드 수지, 및 멜라민-포름알데히드 수지와 같은 프리-폴리머 또는 프리-컴파운드로서 적층/코팅된 후 변환될 수 있는 폴리머를 사용할 수도 있다. 많은 디스플레이 및 전기 애플리케이션들은 아크릴계 폴리머, 실리콘 및 그와 같은 구조의 보조층, 예컨대 DuPont으로부터 상업적으로 이용가능한 SentryGlas^®를 선호할 것이다. 그러한 폴리머층들은 몇몇 애플리케이션에 투명하지만, 다른 애플리케이션에는 투명할 필요는 없다.

접착층(20)은 각각의 넓은 표면 24와 26간 계면에서 유연한 유리층(12)을 비유리 기판층(16)에 적층하는데 사용되는 접착제(22)로 형성된다. 그러한 접착제(22)는 비접착 중간층, 접착제, 접착 시트 또는 필름, 액체 접착제(예컨대, 뜨거운 용융 접착제), 분말 접착제, 감압성 접착제, 자외선 경화성 접착제, 열경화성 접착제, 또는 유사한 접착제 또는 그 조합물이 될 것이다. 그러한 접착제(22)는 적층 동안 유연한 유리(14)를 비유리 기판(18)에 접착하는 것을 도울 것이다. 저온 접착제의 몇가지 예로는 UV에 의해 경화된 Norland 68, Flexcon V29TT, 3M OCA 8211, 8212, 8146, 및 8172(실온에서 압력에 의해 접착된), 3M 4905, OptiClear^® 접착제, 실리콘, 아크릴레이트, 광학적으로 투명한 접착제, 봉합제, 폴리우레탄, 폴리비닐부티레이트, 에틸렌비닐아세테이트, 이노머, 및 나무 접착제를 포함한다. Graphicmount 및 Facemount와 같은 통상의 그래픽 접착제 또한 사용될 수 있다(예컨대, 플로리다 새러소타에 위치한 LexJet Corporation으로부터 이용가능한). 고온 접착제의 몇가지 예로는 DuPont SentryGlas, DuPont PV 5411, Japan World Corporation 재료 FAS 및 폴리비닐 부티랄 수지를 포함한다. 상기 접착층(20)은 약 500 ㎛ 또는 그 이하의 두께, 약 250 ㎛ 두께, 약 50 ㎛ 또는 그 이하의 두께, 40 ㎛ 또는 그 이하의 두께, 약 25 ㎛ 또는 그 이하의 두께, 또는 약 0.1 mm와 약 5 mm 사이의 두께를 포함하는, 약 1000 ㎛ 또는 그 이하의 두께를 갖는 얇은 접착층이 될 것이다. 그러한 접착제는 또한 컬러, 장식, 내열 또는 내자외선(UV), AR 여과 등과 같은 다른 기능적 요소들을 포함할 수도 있다. 상기 접착제(22)는 경화에 따라 광학적으로 투명해지거나, 아니면 불투명해질 수 있다. 접착제(22)가 접착제의 시트 또는 필름인 실시예들에서, 그러한 접착제(22)는 도 2에 나타낸 바와 같이 유연한 유리의 두께를 통해 볼 수 있는 장식 패턴 또는 디자인을 가질 것이다.

도 2에서, 상기 적층 유리 구조(10)는 접착제(22)의 시트 또는 필름으로 형성된 접착층(20)을 포함한다. 그러한 접착제(22)는 상기 유연한 유리층(12)의 외면(32)으로부터 볼 수 있는 줄무늬(30)의 패턴을 갖는다. 몇몇 실시예들에 있어서, 상기 비유리 기판층은 장식 패턴을 가지며, 그리고/또 그러한 장식 패턴은 유연한 유리 시트(14)의 어느 표면에든 제공될 것이다. 몇몇 실시예들에 있어서, 상기 장식 패턴은 다수의 층(12, 16 및/또는 20)들에 제공될 수 있다. 약간의 공기 방울이 적층 동안 또는 적층 후에 적층 유리 구조 내에 들어갈 수 있는데, 그 공기 방울은 100 ㎛ 또는 그 이하의 직경을 가지며, 적층 유리 구조의 내충격성에 영향을 주지 않는다. 공기 방울의 형성은 적층 동안 그러한 구조의 표면에 압력의 인가 또는 진공 적층 시스템의 사용에 의해 감소될 수 있다. 다른 실시예들에서, 상기 유연한 유리층(12)은 접착제 없이 적층될 수 있다.

상기 유연한 유리 시트(14)는 한정하진 않지만 예컨대 약 0.01-0.05 mm, 약 0.05-0.1 mm, 약 0.1-0.15 mm, 약 0.15-0.3 mm, 약 .100 내지 약 .200 mm, 0.3, 0.275, 0.25, 0.225, 0.2, 0.19, 0.18, 0.17, 0.16, 0.15, 0.14, 0.13, 0.12, 0.11, 0.10, 0.09, 0.08 0.07, 0.06, 0.05, 0.04, 0.03, 0.02, 또는 0.01 mm의 두께를 포함하는 약 0.3 mm 또는 그 이하의 두께(34)를 가질 것이다. 상기 유연한 유리 시트(14)는 유리, 유리 세라믹, 세라믹 재료 또는 그 합성물로 형성될 것이다. 고품질의 유연한 유리 시트를 형성하는 퓨전 공정(예컨대, 다운드로우 공정)은 다양한 장치에 사용될 수 있으며, 하나의 그와 같은 애플리케이션은 평판 패널 디스플레이이다. 퓨전 공정에서 생성된 유리 시트는 다른 방법들에 의해 생성된 유리 시트와 비교할 때 우수한 평평성 및 평탄성이 있는 표면을 갖는다. 상기 퓨전 공정은 미국특허 제3,338,696호 및 제3,682,609호에 기술되어 있다. 다른 적절한 유리 시트 형성 방법은 플롯 공정, 업드로우 및 슬롯 드로우 방법을 포함한다. 추가로, 상기 유연한 유리 시트(14)는 또한 미국 특허출원공개 2012/0034435 A1에 더 기술된 0 내지 0.47 ㎍/cm²보다 큰 범위의 표면에 Ag 이온 농도를 포함하는 유리를 위한 화학 조성을 이용함으로써 항균성 특성을 포함할 수도 있다. 상기 유연한 유리 시트(14)는 또한 미국 특허출원공개 2011/0081542 A1에 더 기술된 바와 같은 원하는 항균성 특성을 얻기 위해 은으로 조성된 유약으로 코팅되거나 아니면 은 이온으로 도핑된다. 추가로, 상기 유연한 유리 시트(14)는 원하는 항균성 효과를 달성하기 위해 50% SiO₂, 25% CaO, 및 25% Na₂O의 질량 조성을 갖는다.

일단 그러한 유연한 유리 시트(14)가 형성되면, 그 유연한 유리 시트는 다양한 장치 및 공정들을 이용하여 비유리 기판(18)에 적층될 것이다. 몇몇 예들은 예컨대 접착제(22)를 이용하여 상기 유연한 유리 시트(14)를 비유리 기판(18)에 접착하기 위해 압력 및/또는 열이 사용되는 시트-투-시트(sheet-to-sheet) 적층을 포함한다. 또 다른 예로서, 롤-투-시트(roll-to-sheet) 또는 롤-투-롤(roll-to-roll) 적층 방법이 사용되는데, 여기서 공급 롤로부터의 연속의 기판 또는 다수의 개별 기판으로서 비유리 기판(18)에 공급 롤로부터의 유연한 유리 시트(14)의 연속의 리본을 접착하기 위해 다시 압력이 사용된다. 최종 원하는 치수로 그 적층 유리 구조를 형성할 수 있는데, 상기 적층 유리 구조의 몇가지 성형(예컨대, 절단)의 타입이 그 적층 유리 구조가 형성된 후 필요해지는 경우가 있을 수 있다. 이러한 예들에서, 그러한 적층 유리 구조를 프리폼(preform) 적층 유리 구조라고 부르며, 그 프리폼 적층 유리 구조는 연마제 분출 절단 장치를 이용하여 최종 처리될 것이다.

이론에 얽매이지 않고, 미리 정해진 치수로 적층 유리 구조의 절단 동안 발생될 수 있는 한가지 어려움은 상기 유연한 유리 시트(14)의 수용가능한 에지 품질을 유지하는 것이다. 상기 유연한 유리 시트(14)의 에지 품질은 그 유연한 유리 시트(14)에서 원하지 않거나 의도치 않은 크랙 및 파열의 개시/형성의 가능성 및 에지 강도와 관련된다. 몇몇 실시예들에서는 절단 후 그 유연한 유리 시트(14)에서 미리 정해진 에지 강도를 유지하는 것이 바람직할 것이다. 예컨대, 적어도 약 50　MPa 또는 적어도 약 100 MPa와 같이, 적어도 약 20 MPa의 유연한 유리 시트(14)에서 에지 강도를 유지하는 것은, 그러한 유연한 유리 시트(14)에서 크랙 및 파열의 형성 없이, 그 적층 유리 구조(10)의 유연한 유리 시트(14)가 핸들링 및 설치와 같은 최종 사용 조건을 견디게 할 수 있다. 미리 정해진 조건 상황에서, 적층 유리 구조 내의 재료들 중 적어도 하나를 절단하는데 통상 사용되지 않는 연마제 분출 절단 방법 및 장비가 적층 유리 구조(10; 예컨대, 유연한 유리 시트(14), 접착제(22) 및 비유리 기판(18))를 절단하는데 사용될 수 있고, 몇몇 실시예들에서는 이후의 에지 마무리 공정의 유무에 따라서 유연한 유리 시트(14)에서 적어도 약 50 MPa 또는 적어도 약 100 MPa와 같이, 적어도 약 20 MPa의 미리 정해진 에지 강도를 유지할 수 있다는 것을 알아냈다. 보다 큰 그릿 지정의 샌딩 페이퍼를 이용한 적층 유리 구조(10)의 에지 마무리는 유리 에지 품질 및 강도를 더 향상시키기 위해 채용될 수 있다.

연마제 분출 절단은 작업편에서 반경 코너 및 구멍들과 같은 정확한 비선형 형태 및 절단 직선을 피어싱하기 위해 사용될 수 있는 공정이다. 그러한 작업편은 예컨대 재료의 시트가 될 것이다. 본원에 사용한 바와 같은 용어 "절단"은 타겟 재료의 적어도 일부의 제거와 관련되고, 그러한 절단 동작의 일부로서 그 타겟 재료의 피어싱을 포함할 것이다. 본원에 사용한 바와 같은 용어 "피어싱(piercing)"은 연마제 분출에 의한 타겟 재료의 초기 관통과 관련된다. 연마제에 의해 함께 결합된 재료의 2개 또는 그 이상의 층들로 이루어진 적층된 재료들은 연마제 분출 절단 동안 문제가 발생할 수 있다. 예컨대, 층들 사이에 강제된 액체는 그들 서로를 강제로 이격시킴으로써 그러한 층들을 분리시킬 수 있다. 접착 강도 및 피어싱 지점의 회피와 같이, 연마제 분출이 적층된 재료를 절단할 때 분리의 가능성을 감소시키기 위한 다수의 고려사항이 있을 수 있다. 피어싱을 원할 경우, 비교적 낮은 절단 압력이 사용될 것이다. 몇몇 예들에서, 사전에 드릴링된 개시 구멍이 연마제 분출을 이용하여 피어싱될 적층된 재료에 제공될 것이다.

통상 연마제 분출 절단은 얇은 깨지기 쉬운 재료(특히 피어싱 지점에서)를 쪼개거나 또는 깰 수 있는 사용된 비교적 높은 절단 압력(예컨대, 약 17,000 내지 약 50,000 또는 그 이상)으로 인해 얇은 재료(예컨대, 300 ㎛ 또는 그 이하, 200 ㎛ 또는 그 이하, 100 ㎛ 또는 그 이하)에 구멍을 절단 및 생성하는데 사용하지 않는다. 본원에 기술된 연마제 분출 절단 방법 및 장치는 상기 기술한 바와 같이 약 0.3 mm 또는 그 이하의 두께를 갖는 유연한 유리 시트를 포함하는 적층 유리 구조를 절단하는데 사용될 수 있다. 그러한 연마제 분출 절단 방법은 단지 한 단계로 이루어지고, 적층 유리 구조에 걸쳐 완전히 절단하고, 외관상 그리고 느낌상 평탄한 절단 에지를 생성하며, 그리고/또 절단에 따라 적어도 약 20 MPa인 에지 강도를 생성한다. 상기 "절단에 따른" 에지 강도는 연삭 또는 연마 실시와 같은 마무리 공정에 상기 에지가 들어가기 전 에지 강도와 관련되나, 적층 유리 구조의 모든 재료에 수용가능한 에지 품질을 얻기 위해 다수의 단계 공정이 사용될 것이다. 몇몇 실시예들에 있어서, 비유리 기판 및 유연한 유리 시트는 동일하거나 또는 다른 공정들을 분리적으로 이용하여 절단되며, 이후 적층 유리 구조가 조립될 것이다. 예컨대, 상기 유연한 유리 시트 또는 비유리 기판은 연마제 분출 절단 공정을 이용하여 절단되며, 다른 것들은 다른 연마제 분출 절단 공정을 포함할 수 있는 다른 공정을 이용하여 절단될 것이다.

도 3을 참조하면, 예시의 연마제 분출 절단 장치(100)가 개략적으로 나타나 있다. 본원에 사용된 바와 같은 용어 "연마제 분출"은 소정의 적절한 절단 유체에 의해 형성된 분출과 관련되며, 소정의 적절한 연마 재료를 포함한다. 몇몇 실시예들에 있어서, 상기 절단 유체는 연마제가 있거나 없는 물을 포함한다. 예시의 절단 유체로는 물, 액체 질소, 글리콜, 파라핀, 오일(예컨대, 미네랄 오일, 팜 오일, 식물성 오일), 그 조합물 등을 포함한다. 예시의 연마제는 가넷(garnet), 설탕, 소금, 아이스 입자, 산화 알루미늄, 산화 티타늄, 베이킹 소다, 그 조합물 등을 포함한다. 연마제 분출 절단 장치(100)는 노즐(104)을 포함하는 노즐 어셈블리(102)를 포함한다. 상기 노즐(104) 내경(예컨대, 약 0.008인치와 약 0.02인치 사이)은 마이크로 크기(예컨대, 0.008인치 또는 그 이하) 또는 매크로 크기(예컨대, 0.01인치 또는 그 이상)가 될 것이다. 노즐 어셈블리(102)는 노즐 어셈블리에 동작가능하게 연결된 가압된 유체 소스(106)로부터 가압된 유체를 받아들인다. 연마제 용기(108)는 연마제 분출(110)을 형성하기 위해 가압된 유체와 조합되도록 거기에 연마제 입자를 전달하기 위한 노즐 어셈블리(102)에 동작가능하게 연결될 것이다. 노즐 어셈블리(102)에 대한 가압된 유체 및 연마제 입자의 전달을 선택적으로 허용하기 위해 밸브(112 및 114)들이 제공될 것이다.

콘트롤러(118)는 유선 또는 무선 커넥션을 통해 연마제 분출 절단 장치(100)의 여러 구성요소들에 동작가능하게 연결될 것이다. 기술된 실시예에 있어서, 상기 콘트롤러는 밸브(112 및 114)들을 선택적으로 개방 및 폐쇄하기 위해 상기 밸브(112 및 114)들에 연결될 것이다. 또한 상기 콘트롤러(118)는 예를 들어 5-축(예컨대, 1, 2, 3, 4 및 5-축과 같은)까지 노즐 어셈블리(102)의 동작을 콘트롤하기 위해 브릿지(120) 또는 소정의 다른 적절한 구동 시스템에 연결될 것이다. 또한 상기 콘트롤러(118)는 노즐 어셈블리(102), 펌프 및 가압된 유체 및 연마제 소스(106 및 108)들과 같은 다른 구성요소들에 연결될 것이다. 상기 콘트롤러(118)는 상기 연마제 분출 절단 장치(100)의 구성요소들을 콘트롤하기 위한 콘트롤 소프트웨어, 펌웨어, 및/또는 하드웨어를 포함할 수 있다. 상기 콘트롤러(118)는 프로세서, 메모리(예컨대, ROM, RAM), 저장 매체(예컨대, 하드 드라이브, 플래시 드라이브 등), 사용자 입력 장치(예컨대, 키보드, 마우스, 터치-스크린 등), 출력 장치(예컨대, 디스플레이, 라이트 등), 입력/출력 장치(예컨대, 네트워크 카드, 직렬 버스 등), 구동 시스템(예컨대, 마이크로소프트 윈도우 구동 시스템), 및 애플리케이션 프로그램 및 데이터를 포함할 수 있다. 상기 콘트롤러(118)는 절단 또는 피어싱 동작이 이끌어질 수 있는 CAD 도면 또는 다른 적절한 도면 또는 정보를 생성 및/또는 제공하기 위한 소프트웨어를 포함할 수 있다.

도 4를 참조하면, 연마제 분출 절단 장치(100)를 이용하여 프리폼 적층 유리 구조(142)를 연마제 분출 절단하는 방법(140)이 나타나 있다. 프리폼 적층 유리 구조(142)는 지지 구조의 지지 표면(144)과 대면하는 상기 프리폼 적층 유리 구조(142)의 유연한 유리 시트(146) 및 이 유연한 유리 시트(146)와 상기 지지 표면(144)간 샌드위치된 비유리 기판(148)에 의해 상기 연마제 분출 절단 장치(100)를 이용하는 절단 공정을 위해 지지 구조의 지지 표면(144) 상에 지지될 것이다. 몇몇 실시예들에서, 상기 지지 표면(144)은 절단 유체 및 연마제 입자를 캐치(catch)하는 캐치 탱크(150)의 일부이거나 아니면 그 캐치 탱크 내에 위치될 것이다. 몇몇 실시예들에서, 상기 프리폼 적층 유리 구조(142)는 유연한 유리 시트(146)에서의 크랙 형성을 야기할 수 있는 진동을 감소시킬 수 있고 낮은 소음을 생성하기 위한 침수형 절단 동작을 위해 유체(152; 예컨대, 물) 내에 침수될 것이다. 다른 실시예들에서, 상기 프리폼 적층 유리 구조(142)는 유체(152) 내에 침수되지 않을 수 있다. 예컨대, 상기 지지 표면(144)은 상기 프리폼 적층 유리 구조(142)가 유체 바깥측에 위치되도록 유체(152)의 표면 위(예컨대, 캐치 탱크(150) 위)에 위치될 것이다.

도 4로 되돌아 가서, 마스크(160; 예컨대, 테이프)는 유연한 유리 시트(146)의 넓은 표면(162)에 제공될 것이다. 일 예로서, 상기 마스크(160)는 의도된 절단 라인을 따라 그리고/또 바깥 에지에 또는 클램프(clamp), 웨이트(weight) 등이 상기 프리폼 적층 유리 구조(142)를 지지하고 진동을 방지하기 위해 인가되는 다른 위치에 제공된 스트라이프의 테이프가 될 것이다. 상기 마스크(160)는 표면(162)을 보호함과 더불어 절단 에지(164 및 166)를 따라 그리고 상기 표면(162) 상에 유리 칩(chip)들의 접착 및 쌓임을 방지하기 위해 사용될 수 있다. 프리폼 적층 유리 구조(142)가 지지되는 마스크(160)가 적용되는 곳은 사용된 노즐(104) 및 최종(또는 유용한) 적층 유리 구조 대 스크랩(scrap)과 같은 다수의 요인에 좌우될 수 있다. 몇몇 실시예들에서 프리폼 적층 유리 구조(142)의 각 단편은 유용하나, 다른 실시예들에서 상기 프리폼 적층 유리 구조(142)의 하나 또는 그 이상의 단편은 스크랩될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 상기 프리폼 적층 유리 구조(142)의 스크랩 부분 및 유용한 부분 모두는 지지될 수 있다(예컨대, 클램프, 자석, 웨이트(weight) 등을 이용하여).

비-피어싱 절단 동작의 경우, 상기 콘트롤러(118)는 가압된 유체 및 연마제 입자가 노즐 어셈블리(102)로 전달되게 하여 노즐(104)을 통해 전달된 연마제 분출(110)을 생성하도록 조합된다. 초기에, 상기 연마제 분출(110)은 프리폼 적층 유리 구조(142)로부터 이격되어 개시될 것이다. 몇몇 실시예들에서, 상기 연마제 입자가 가압된 유체로 전달되게 하기 위해 워터 지체(water lag; 예컨대, 1-3초)가 필요하다. 절단은 연마제 분출(110; 예컨대, 약 17,000 psi 또는 그 이상으로, 약 30,000 psi 또는 그 이상으로, 약 40,000 psi 또는 그 이상으로, 약 50,000 psi 또는 그 이상으로, 약 58,000 psi 또는 그 이상으로, 약 60,000 psi 또는 그 이상으로)이 프리폼 적층 유리 구조(142)의 에지를 가로지르는 것으로 프리폼 적층 유리 구조(142)에서 개시되어 최초로 유연한 유리 시트(146) 상으로 진행될 것이다. 하나의 마이크로-연마제 분출 예로서, 0.2 mm의 노즐 직경이 240 그릿 가넷 연마제 입자와 함께 사용될 것이다. 하나의 예시의 매크로-연마제 예로서, 0.3 mm의 노즐 직경이 320 그릿 가넷 연마제 입자와 함께 사용될 것이다. 그러한 연마제 분출은 좀더 작은 노즐 크기 및/또는 미세한 연마제 입자가 사용될 때보다 높은 압력을 가질 것이다. 몇몇 실시예들에서는 유연한 유리 시트와 비유리 기판간 강요되는 유체에 의해 야기될 수 있는 박리를 피하기 위해 낮은 압력 연마제 분출을 사용하는 것이 효과적일 것이다. 그와 같은 실시예들에서, 상기 연마제 분출은 최대 약 58,000　psi 또는 최대 약 30,000　psi의 압력을 가질 것이다. 예컨대, 그러한 연마제 분출은 0.3 mm 노즐 및 120 그릿 가넷 연마제 입자를 사용할 때 약 58,000 psi의 압력을 가질 것이다. 다른 예에서, 상기 연마제 분출은 0.2 mm 노즐 및 240 그릿 가넷 연마제 입자를 사용할 때 약 30,000 psi의 압력을 가질 것이다. 또 다른 예에서, 상기 연마제 분출은 0.045인치(1 mm) 노즐 및 90 그릿 가넷 연마제 입자를 사용할 때 약 58,000 psi의 압력을 가질 것이다.

약 120 mm/minute와 약 3500 mm/minute 사이의 절단 속도가 사용될 것이다. 예컨대, 그러한 절단 속도는 약 1000　mm/minute 또는 그 이상, 약 1400　mm/minute 또는 그 이상이 될 것이다. 절단 속도는 프리폼 적층 유리 구조(142)에서 코너 또는 반경을 절단할 때 약 20% 내지 약 50% 감소될 것이다. 절단 속도의 감소량은 적어도 부분적으로 절단되는 반경의 크기에 좌우될 수 있다.

진동 콘트롤은 크랙 형성을 방지 또는 감소시킬 수 있다. 예컨대, 자석은 자석 지지판에 프리폼 적층 유리 구조(142)를 고정시키는데 사용될 것이다. 지지판이 사용되지 않을 경우, 클램핑이 사용될 것이다. 몇몇 실시예들에 있어서, 지지 표면(144)에 프리폼 적층 유리 구조(142)를 고정시키기 위한 적절한 고정물이 사용될 것이다. 도 5는 상기 지지 표면(144)에 프리폼 적층 유리 구조(142)를 고정시키기 위한 고정물(154)의 하나의 예시 실시예의 사시도이다. 그러한 고정물(154)은 유연한 유리 시트(146)를 체결하기 위해 하나 또는 그 이상의 체결 부재(156)를 포함할 것이다. 예컨대, 도 5에 나타낸 고정물(154)은 한 쌍의 평행한 바(bar)로 구성된 2개의 체결 부재(156)를 포함한다. 그러한 체결 부재(156)들은 적절한 패스너(fastener; 예컨대, 스크류)에 의해 상기 지지 표면(144)에 고정된다. 상기 프리폼 적층 유리 구조(142)는 도 5에 나타낸 바와 같이 지지 표면(144)과 체결 부재(156)들간 위치될 것이다. 상기 체결 부재(156)들은 이 체결 부재들이 적층 유리 구조의 에지를 넘어 확장하도록 상기 프리폼 적층 유리 구조(142)보다 넓다. 상기 패스너는 상기 프리폼 적층 유리 구조(142)가 패스너를 타이트하게 함으로써 지지 표면 상에 클램핑되도록 지지 표면(144)과 체결 부재(156)들간 거리를 조절하도록 조절가능하다. 클램핑력은 이동(예컨대, x 및 y 방향으로의 움직임) 및 진동(예컨대, z 방향으로의 움직임)을 제한하기에 충분히 높게 하고 유연한 유리 시트의 깨짐을 피하기에 충분히 낮게 할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 체결 부재는 유연한 유리 시트와 접촉하는 정합성 재료(예컨대, 고무, 네오프렌, 또는 다른 적절한 재료)를 포함할 수 있다. 그와 같은 정합성 재료는 진동을 완충하고 그리고/또 유연한 유리 시트의 손상을 피하게 한다. 상기 프리폼 적층 유리 구조(142)는 의도된 절단선이 체결 부재(156; 인접한 체결 부재들간 개구에)들간 배치되도록 위치될 것이다. 다른 실시예들에서, 상기 체결 부재는 내부에 형성되고 의도된 절단선과 정렬된 개구를 갖춘 체결 시트를 포함할 수 있다. 그러한 개구(예컨대, 체결 부재(156)들간 공간 또는 체결 시트 내의 개구)는 유체 분출을 수용하기에 충분히 큰 폭을 가질 것이다. 예컨대, 몇몇 실시예들에서, 상기 개구는 약 50 mm와 같이 적어도 약 20 mm의 폭을 갖는다. 추가로, 또는 대안으로 상기 개구는 약 150 mm와 같이 최대 약 300 mm의 폭을 갖는다. 그러한 개구의 폭은 비유리 기판의 재료에 좌우된다. 예컨대, 상기 개구의 폭은 PMMA 기판 재료에 대해 최대 약 150 mm이거나 또는 강철 기판 재료에 대해 최대 약 300 mm가 될 것이다. 좀더 단단한 기판 재료에는 더 넓은 개구가 적합할 것이다.

몇몇 실시예들에서, 상기 지지 표면(144)은 체결 부재(156)들간 위치될 수 있는 구멍(158)을 포함한다(예컨대, 인접한 체결 부재들간 개구와 정렬된). 상기 프리폼 적층 유리 구조(142)는 도 5에 나타낸 바와 같이 상기 구멍(158)이 그 의도된 절단선과 정렬되도록 위치될 것이다. 상기 구멍(158)은 절단 동안 유체 분출 및/또는 절단 파편이 지지 표면(144)을 통해 그 프리폼 적층 유리 구조(142)로부터 멀리 유동되게 할 것이다.

진동을 콘트롤하기 위한 또 다른 방법은 더 큰 스크랩 작업편으로 탭(tab)된 유용한 부분을 남기는 것이다. 그러한 탭은 유용한 부분을 방출하기 위해 기계적으로 깨뜨려질 수 있다. 샌딩 동작이, 예컨대 소정의 크랙 개시 부위가 유연한 유리 시트 내로 전파되는 것을 방지하기 위해 탭 부착 영역에 180 그릿 또는 400 그릿과 같이 더 미세한 샌딩 페이퍼(예컨대, AlOx 또는 SiC)를 이용하여 채용될 것이다.

도 6은 예시의 연마제 분출 절단 공정을 이용하여 절단된 유연한 유리 시트(178)의 절단 에지(176)를 나타낸다. 그러한 절단 공정으로 인해, 둥근 및/또는 직선 칩(180)들이 상기 절단 에지(176)를 따라 생성된다. 몇몇 실시예들에서, 하나의 마무리 동작 또는 다수의 마무리 동작들이 상기 칩(180)들을 없애거나 그 칩들의 크기를 감소시키기 위해 그리고 보다 평탄하거나 깨끗한 절단 에지(176; 도 7)를 생성하는데 필요하다. 도 8을 참조하면, 단계 182에서, 적절한 샌딩 페이퍼(예컨대, AlOx, SiC; 적어도 180 그릿 또는 400 그릿과 같이 좀더 미세한)가 샌딩 블럭에 부착된다. 도 9를 간단히 참조하면, 유연한 유리 시트 두께에 대한 그릿 크기를 비교한 차트가 나타나 있다. 본원에 사용한 바와 같은 용어 "그릿(grit) 크기"는 ISO/FEPA 그릿 지정과 관련되고 대응하는 평균 입자 크기에 대응한다.

절단 또는 마무리 동작 동안 유리 에지 깨짐을 최소화하기 위해, 사용된 그릿 크기는 유연한 유리 시트 두께의 150%보다 작을 것이다. 예컨대, 그러한 그릿 크기는 미리 정해진 깊이(예컨대, 약 20 ㎛ 또는 그 이하)보다 작은 소정의 칩 크기를 생성하기 위해 유연한 유리 시트의 두께보다 훨씬 작아질 것이다. 몇몇 실시예들에서, 600 또는 그보다 미세한 그릿 크기, 즉 800 또는 그보다 미세한 그릿 크기가 사용될 것이다. 도 9에 나타낸 바와 같이, 100 내지 200 μ의 유연한 유리 두께가 사용될 때, 600의 그릿 크기는 50 μ보다 작은 그릿 입자 크기, 즉 약 30 μ 및 유연한 유리의 두께보다 훨씬 작은 그릿 입자 크기를 생성한다. 예컨대, 절단 공정 동안 유연한 유리 시트 두께의 약 1/4보다 작은, 즉 약 1/5보다 작은 평균 직경을 갖는 연마제 입자를 사용하는 것은 에지 깨짐을 크게 감소시키고 약 20　MPa 또는 그 이상, 약 50 MPa 또는 그 이상, 약 100 MPa 또는 그 이상의 유리 에지 강도를 얻을 수 있다.

다시 도 8을 참조하면, 단계 184에서, 물과 같은 유체가 절단 에지(176)를 따라 제공된다. 단계 186에서, 샌딩 페이퍼 및 샌딩 블럭은 절단 에지에 경사각으로(즉, 유연한 유리 시트의 넓은 표면을 가로지르는 평면에 대한 각도로) 유지될 것이다. 도 10은 절단 에지(176)에 대한 각도(α; 약 1°와 45° 사이, 즉 약 1°와 약 20° 사이)로 절단 에지(176)와 접촉하는 샌딩 페이퍼(188)를 나타낸다. 그와 같은 배열은 비유리 기판(194)의 에지(192)의 안쪽으로 오프셋된 유연한 유리 시트(146)의 에지(176)를 생성할 수 있고, 예컨대 에지(176)를 넘어 에지(192)를 확장함으로써 핸들링하는 동안 그 에지(176)에 대한 어느 정도의 보호를 제공할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 상기 비유리 기판(194)의 에지(192)의 안쪽으로 오프셋된 유연한 유리 시트(146)의 에지(176)와의 경사 에지는 수직으로부터 오프셋된 연마제 분출을 각지게 함으로써 그 자체 절단 동안 형성될 수 있다(예컨대, 5-축 절단 장치를 이용하여). 도 8을 다시 참조하면, 일단 400 그릿 샌딩 페이퍼를 이용한 초기 샌딩 동작이 완료되면, 좀더 미세한 그릿 샌딩 페이퍼(800 그릿)가 단계 196에서 마무리 동작을 위한 동일한 각도(α)로 사용될 것이다. 단계 198에서, 적층 유리 구조는 헹구고 건조될 것이다. 진동, 벨트 또는 디스크 샌더가 상기 기술한 것과 유사한 방식으로 사용될 것이다.

이제 도 11을 참조하면, 다양한 비선형 절단이 상기 기술한 연마제 분출 절단 공정을 이용하여 이루어질 수 있다. 예컨대, 도 11은 상기 기술한 바와 같은 접착제를 이용하여 비유리 기판에 적층된 유연한 유리 시트를 포함하는 프리폼 적층 유리 구조(202)에 걸쳐 둥근 구멍(절단선 200으로 나타낸)을 절단하는 방법을 나타낸다. 그러한 프리폼 적층 유리 구조(202)는 피어싱 위치(204)에서 연마제 분출을 이용하여 피어싱될 것이다. 초기 피어싱 동안 유연한 유리 시트는 크랙되거나 또는 깨질 수 있고, 이후 구멍 형성 동안 절단될 수 있다. 일단 피어싱되면, 연마제 분출은 원하는 구멍 직경으로 방사방향으로 이동(예컨대, 절단선 206을 따라)될 수 있다. 다음에 둘레 절단이 원형의 절단선(200)을 따라 이루어질 수 있다. 약 4 mm의 직경보다 큰 구멍, 즉 약 7 mm 직경의 구멍이 원하는 구멍의 중심에 또는 그 근처에 위치된 피어싱 위치에 형성될 수 있다. 초기 피어싱으로부터의 손상 및 그 손상 영역의 확장은 수압으로부터 프리폼 적층 유리 구조에서의 굴곡 정도에 따라 변할 수 있다. 최소의 굴곡은 피어싱의 중심으로부터 약 0.02인치의 피어싱 손상을 생성할 수 있다. 소정 요구된 2차 마무리는 적어도 부분적으로 절단 및 공급 속도에 따른다. 몇몇 절단은 2차 마무리를 필요로 하지 않지만 몇몇 다른 절단은 단일의 단계 SiC 또는 AlOx 샌딩 또는 다른 타입의 마무리를 필요로 할 수 있다. 절단 동안 발생하는 소정의 작은 크랙 또는 큰 유리 깨짐은 종종 공정 파라미터 변경에 따라 최소화될 수 있다. 그러나, 작은 구멍에 대한 하한은 절단 공정에 따라 4 내지 7 mm 직경이 될 수 있다.

도 12 및 13을 참조하면, 각기 다른 반경 절단이 나타나 있다. 도 12에서, 반경 코너(210)는 프리폼 적층 유리 구조(212)에 대한 연마제 분출 절단 공정을 이용하여 제공된다. 도 13에서, 더 큰 제1반경(214; 예컨대, 4 mm) 및 더 작은 제2반경(216; 2 mm)을 갖는 비선형 절단이 나타나 있다. 도 14에서, 다수의 직선 절단(222), 반경 코너(224) 및 개구 또는 구멍(226 및 228)들을 포함하는 장식된 적층 유리 구조(220)가 나타나 있다. 이러한 예에서, 그 장식된 적층 유리 구조(220)는 랩탑 키보드 둘레로서 형성될 것이다. 다양한 원형, 정사각형, 직사각형 및 맞춤형이 예컨대 전기 콘센트 박스와 같은 다양한 대상에 대한 백스플레쉬로서 제공하기 위해 적층 유리 구조 내에서 절단될 수 있다.

매크로-연마제 분출 및 마이크로-연마제 분출 방법 및 장치는 적층 유리 구조를 성형하기 위해 그리고 제조 셋팅시에 원하는 에지 강도로 절단 에지를 생성하기 위해 사용될 수 있다. 본원에 기술된 공정들 및 공정 파라미터들은 약 4 mm의 직경보다 큰 이들 적층 유리 구조에 구멍 및 적층 유리 구조에 직선 또는 굴곡진 절단을 만드는데 적합할 수 있다. 적층 유리 구조의 성공적인 절단 및 구멍 형성을 제공할 수 있는 기술들의 바람직한 조합은 아래와 같이 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다:

a. 에지 절단의 정확성을 증가시키고 유리에 대한 입자 부착을 방지하기 위해 정전 테이프, 비닐 또는 페인터의 테이프 또는 전기 패널 바닥 테이프와 같은 접착 테이프에 의해 유연한 유리 표면을 마스킹(예컨대, 의도된 절단선을 따라).

b. 크랙, 유리 깨짐, 및 유리 표면에 대한 입자 부착을 야기하는 진동을 감소시키기 위해 라미네이트가 물에 침수되거나 또는 적절한 고정물에 라미네이트를 고정하는 동안 절단.

c. 유리 에지 깨짐을 최소화하기 위해 아래의 노즐 및 그릿 크기를 사용: 마이크로-워터 분출(노즐 직경 0.2 mm 또는 0.008인치, 240 그릿 가넷) 및 매크로-워터 분출(노즐 직경 1.3 mm, 90 그릿 가넷). 몇몇 실시예들에서, 마이크로-워터 분출 노즐은 50 MPa 또는 100 MPa와 같이 약 20　MPa보다 큰 절단 에지 강도(예컨대, 절단 에지 강도로서)를 제공하기 위해 소정 2차 마무리 동작 없이 사용될 수 있다.

d. 보다 높은 품질의 에지를 생성하기 위해 유리 두께의 150%보다 작은 그릿 크기를 사용. 최대 그릿 크기는 약 180 내지 약 400, 약 240 내지 약 320 그릿과 같이 약 90 내지 약 400의 범위, 또는 약 75 내지 약 50 ㎛의 입자 크기가 될 것이다. 연마제 절단 분출을 위한 800 내지 1200의 그릿 크기가 사용되나, 노즐 막힘 및 그릿 덩어리짐 문제는 그릿 크기의 증가로 증가한다.

e. 절단될 구멍의 형태적 중심에서 재료를 피어싱하고, 구멍의 최종 반경에 대해 직선 또는 나선 패턴으로 바깥쪽으로 이동하고, 이후 그 둘레를 따라 구멍의 형태를 절단함으로써, 시작되는 크랙 및 깨짐을 최소화하기 위해 구멍을 위한 절단 경로를 사용.

f. 코너에서 유리 크랙을 최소화하기 위해 각각 약 84 mm/min 및 20 mm/min의 직선 및 코너를 위한 절단 속도를 사용.

g. 결과의 구멍의 에지에서 깨짐 및 크랙을 최소화하기 위해 가넷 슬러리(garnet slurry)의 펌핑 시작과 물의 펌핑 시작간 1.5초의 지체를 설정.

h. 유리의 마지막 조각이 구멍에서 절단될 때 남겨질 수 있는 크랙을 최소화하기 위해 탭 또는 지지판을 사용.

i. 75 내지 50 ㎛ 범위의 그릿 크기를 사용하여, 약 20 ㎛보다 작은 유리 칩 타겟 크기가 달성될 수 있다.

연마제 분출 절단 공정 및 장치의 사용은 아래와 같은 하나 또는 그 이상의 장점을 가질 것이다. 한 번의 패스로 라미네이트를 절단/다듬을 수 있는 능력은 보다 빠른 속도(예컨대, 약 20 mm/min와 3500 mm/min 사이)에서 제공될 것이다. 그러한 연마제 분출 절단은 유리 측면을 위로 하고 마스킹함으로써 적층 유리 구조의 유리 측면에 대한 부수적 손상을 감소시킬 수 있다. 마이크로-분출 절단은 최소의 유리 깨짐으로 인해 샌딩과 같은 2차 절단 또는 마무리 단계 없이 라미네이트를 절단할 수 있다. 상기 기술된 연마제 분출 절단은 제조시에, 즉 대량 생산에 적합할 수 있다. 직선 절단, 굴곡, 구멍 및 다른 비선형 형태는 연마제 분출 절단을 이용하여 절단될 수 있다. 모든 적층된 층들은 동시에 연마제 분출을 이용을 통해 절단될 수 있고, 비교적 큰 크기 그리고 좀더 큰 크기가 절단될 수 있다(예컨대, 24×39인치(600×1000 mm)). 그러한 연마제 분출 절단 방법은 고속의 표준 생산을 가능하게 하고 높은 위치맞춤 정확도(0.0001인치(0.003 mm)), 높은 윤곽형성 정확도(±0.0004인치 (0.01 mm)), 작은 잘린면으로 인한 높은 재료 사용량(0.0118인치(0.3 mm)/min) 및 마이크로 워터 분출 기술의 경우 낮은 절단력(부하)을 제공할 수 있다. 그러한 연마제 분출 절단 기술은 접착제를 녹게하거나 태울 수 있는 어떠한 열충격(가열)을 거의 제공하지 않고 레이저 절단의 경우와 같이 재료 구조를 거의 변경하지 않는다.

소정의 실시예들을 포함한 본 개시의 상기 기술된 실시예들은 단지 가능한 실시의 예들이고, 단지 본 개시의 다양한 원리의 명확한 이해를 위해 제공될 뿐이라는 것을 강조한다. 본 개시의 사상 및 다양한 원리들로부터 거의 벗어나지 않고 본 개시의 상기 기술한 실시예들에 대한 많은 변경 및 변형이 이루어질 수 있다. 그와 같은 모든 변형 및 변경은 이러한 개시 및 본 개시의 범주 내에 포함되고 다음의 청구항들에 의해 보호된다.

Claims (32)

1. 접착층에 의해 비유리 기판에 적층된 0.3 mm보다 작은 두께를 갖는 유연한 유리 시트를 포함하는 적층 유리 구조를 성형하는 방법으로서, 상기 방법은:
   상기 유연한 유리 시트가 연마제 절단 분출에 대면하도록 상기 연마제 절단 분출에 근접하게 상기 유연한 유리 시트를 위치시키는 단계; 및
   성형된 적층 유리 구조를 형성하기 위해 가압된 절단 유체 및 연마제 입자를 포함하는 상기 연마제 절단 분출에 의해 상기 적층 유리 구조를 절단하는 단계를 포함하며;
   상기 유연한 유리 시트의 절단 에지의 유리 에지 강도는 적어도 20 MPa인, 적층 유리 구조 성형 방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   연마제 입자는 적어도 70의 ISO/FEPA 그릿 지정(grit designation)을 갖는, 적층 유리 구조 성형 방법.
3. 청구항 1에 있어서,
   절단 유체를 적어도 17,000 psi로 가압하는 단계를 포함하는, 적층 유리 구조 성형 방법.
4. 청구항 1에 있어서,
   연마제 절단 분출을 형성하는 노즐은 0.2 mm 내지 1.3 mm의 내경을 갖는, 적층 유리 구조 성형 방법.
5. 청구항 1에 있어서,
   적층 유리 구조로부터 이격된 위치에 연마제 분출을 초기에 형성하는 단계를 포함하는, 적층 유리 구조 성형 방법.
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