KR20110106319A - 유리의 시트로부터 성형 제품을 형성하는 장치 및 방법 - Google Patents

유리의 시트로부터 성형 제품을 형성하는 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20110106319A
KR20110106319A KR1020117014707A KR20117014707A KR20110106319A KR 20110106319 A KR20110106319 A KR 20110106319A KR 1020117014707 A KR1020117014707 A KR 1020117014707A KR 20117014707 A KR20117014707 A KR 20117014707A KR 20110106319 A KR20110106319 A KR 20110106319A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cavity
mold
protrusion
surface profile
sheet
Prior art date
Application number
KR1020117014707A
Other languages
English (en)
Inventor
티에리 엘 다노우스
Original Assignee
코닝 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 코닝 인코포레이티드 filed Critical 코닝 인코포레이티드
Publication of KR20110106319A publication Critical patent/KR20110106319A/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B23/00—Re-forming shaped glass
    • C03B23/0013—Re-forming shaped glass by pressing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B11/00—Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
    • C03B11/06—Construction of plunger or mould
    • C03B11/10—Construction of plunger or mould for making hollow or semi-hollow articles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B23/00—Re-forming shaped glass
    • C03B23/0086—Heating devices specially adapted for re-forming shaped glass articles in general, e.g. burners
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B23/00—Re-forming shaped glass
    • C03B23/02—Re-forming glass sheets
    • C03B23/023—Re-forming glass sheets by bending
    • C03B23/025—Re-forming glass sheets by bending by gravity
    • C03B23/0258—Gravity bending involving applying local or additional heating, cooling or insulating means
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B25/00—Annealing glass products
    • C03B25/04—Annealing glass products in a continuous way
    • C03B25/06—Annealing glass products in a continuous way with horizontal displacement of the glass products
    • C03B25/08—Annealing glass products in a continuous way with horizontal displacement of the glass products of glass sheets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B40/00—Preventing adhesion between glass and glass or between glass and the means used to shape it, hold it or support it
    • C03B40/02—Preventing adhesion between glass and glass or between glass and the means used to shape it, hold it or support it by lubrication; Use of materials as release or lubricating compositions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2215/00—Press-moulding glass
    • C03B2215/02—Press-mould materials
    • C03B2215/03—Press-mould materials defined by material properties or parameters, e.g. relative CTE of mould parts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2215/00—Press-moulding glass
    • C03B2215/50—Structural details of the press-mould assembly
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2215/00—Press-moulding glass
    • C03B2215/60—Aligning press die axes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)

Abstract

본 발명은 제 1 표면 프로파일 갖는 제 1 표면 및 제 2 표면 프로파일을 갖는 제 2 표면을 갖는 성형 제품을 형성하는 장치를 제공한다. 상기 장치는 그 내부에 형성된 캐비티를 갖는 제 1 말단 몰드를 포함한다. 상기 캐비티는 제 1 표면 프로파일의 적어도 일부를 갖는 표면에 의해서 한정된다. 상기 장치는 그 내부에 형성된 홀을 갖는 중간 몰드를 포함한다. 상기 중간 몰드는 제 1 말단 몰드와 다르고 상기 홀이 캐비티와 함께 배열되도록 제 1 말단 몰드에 대해서 적층하도록 형성된다. 상기 장치는 그 표면에 형성된 돌출부를 갖는 제 2 말단 몰드를 포함한다. 상기 돌출부는 제 2 표면 프로파일의 적어도 일부를 갖는 표면에 의해서 한정되고 상기 홀 및 캐비티 내에 삽입하기 위해서 치수화된다.

Description

유리의 시트로부터 성형 제품을 형성하는 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD OF FORMING A SHAPED ARTICLE FROM A SHEET OF GLASS}
관련출원 상호참조
본 출원은 2008년 11월 25일에 출원된 미국 출원 12/277528의 우선권의 이익을 주장한다.
기술 분야
본 발명은 일반적으로 성형 제품을 형성하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 얇은 물질 시트를 성형 제품으로 개질하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
몰딩은 성형품을 제조하기 위해서 사용되는 일반적인 방법이다. 정밀 몰딩(precision molding)은 성형된 유리 제품을 형성하는 데에 적합하고, 특히 최종 유리 제품이 높은 치수 정밀도 및 높은 품질의 표면 마감(surface finish)를 갖는 것을 필요로 할 때 적합하다. 정밀 몰딩에서, 최종 유리 제품과 유사한 전체 기하 구조를 갖는 유리 프리폼(preform)은 한 쌍의 몰드 표면 사이에서 가압되어 최종 유리 제품을 형성한다. 이러한 방법은 상기 몰드 또한 정밀 분쇄되고 연마된 몰드 표면에 유리 프리폼을 전달할 때에 높은 정밀도를 필요로 하므로 비용이 고가이다.
한 덩어리의 용융된 유리를 플런저에 의해서 소망의 형상으로 가압하는 것에 기초하는 가압 몰딩(press molding)이 사용되어 비교적 낮은 비용에서 성형된 유리 제품을 제조할 수 있지만, 일반적으로 정밀 몰딩에 비해서 높은 허용치 및 광학 품질을 얻을 수 없다. 용융 유리는 얇게 도포되어 복합 곡률(complex curvature)을 갖는 얇은 벽의 유리 제품을 제조하는 경우, 용융된 유리가 냉각되거나 냉각된 스킨(cold skin)을 형성한 후 최종 소망의 형상에 도달할 수 있다. 한 덩어리의 용융된 유리의 가압 몰딩에 의해서 형성된 성형된 유리 제품은 낮은 표면 품질 및 전체의 낮은 치수 정밀도에 기인해서 쉐어 마킹(shear marking), 휨(warping), 광학 변형 중 하나 이상을 나타낼 수 있다.
본 발명은 일반적으로 성형 제품을 형성하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 얇은 물질 시트를 성형 제품으로 개질하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
일 실시형태에서, 본 발명은 제 1 표면 프로파일 갖는 제 1 표면 및 제 2 표면 프로파일을 갖는 제 2 표면을 갖는 성형 제품을 형성하기 위한 장치에 관한 것이다. 상기 장치는 그 내부에 형성된 캐비티를 갖는 제 1 말단 몰드를 포함한다. 상기 캐비티는 제 1 표면 프로파일의 적어도 일부를 갖는 표면에 의해서 한정된다. 상기 장치는 그 내부에 형성된 홀을 갖는 중간 몰드를 더욱 포함한다. 상기 중간 몰드는 제 1 말단 몰드와 다르고, 상기 홀이 캐비티와 함께 배열되도록 제 1 말단 몰드에 대해서 적층하도록 형성된다. 상기 장치는 그 표면에 형성된 돌출부를 갖는 제 2 말단 몰드를 포함한다. 상기 돌출부는 제 2 표면 프로파일의 적어도 일부를 갖는 표면에 의해서 한정되고, 홀 및 캐비티 내에 삽입하기 위해서 치수화된다.
또 다른 형태에서, 본 발명은 복수의 성형 제품을 형성하기 위한 장치에 관한 것으로, 여기서, 각각의 성형 제품은 제 1 표면 프로파일 갖는 제 1 표면 및 제 2 표면 프로파일을 갖는 제 2 표면을 갖는다. 상기 장치는 그 내부에 형성된 복수의 캐비티를 갖는 제 1 말단 몰드를 포함한다. 각각의 캐비티는 제 1 표면 프로파일의 적어도 일부를 갖는 표면에 의해서 한정된다. 상기 장치는 그 내부에 형성된 복수의 홀을 갖는 중간 몰드를 포함한다. 상기 중간 몰드는 제 1 말단 몰드와 다르고, 각각의 홀이 캐비티 중 하나와 함께 배열되도록 제 1 말단 몰드에 대해서 적층하도록 형성된다. 상기 장치는 그 표면에 형성된 복수의 돌출부를 갖는 제 2 말단 몰드를 포함한다. 각각의 돌출부는 제 2 표면 프로파일의 적어도 일부를 갖는 표면에 의해서 한정되고, 홀 중 하나 및 캐비티 중 하나 내에 삽입하기 위해서 치수화된다.
더욱 다른 형태에서, 본 발명은 제 1 표면 프로파일 갖는 제 1 표면 및 제 2 표면 프로파일을 갖는 제 2 표면을 갖는 성형 제품을 제조하는 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 제 1 말단 몰드 내에 캐비티를 제 2 말단 몰드 내에 돌출부에 배열시키는 단계를 포함한다. 상기 캐비티는 상기 제 1 표면 프로파일의 적어도 일부를 갖는 표면에 의해서 한정된다. 상기 돌출부는 상기 제 2 표면 프로파일의 적어도 일부를 갖는 표면에 의해서 한정된다. 상기 방법은 유리계 물질 시트를 캐비티의 하부에 배치시키는 단계를 포함한다. 상기 방법은 제 1 표면 프로파일의 적어도 일부를 갖는 표면과 제 2 표면 프로파일의 적어도 일부를 갖는 표면 사이의 시트를 압축하여 제 1 표면 프로파일의 적어도 일부 및 제 2 표면 프로파일의 적어도 일부를 상기 시트의 제 1 표면 및 제 2 표면에 각각 가압해서 성형 제품을 형성하는 단계를 더욱 포함한다.
본 발명의 다른 특징 및 이점은 하기의 설명 및 수반된 청구범위로부터 명백하게 될 것이다.
본 발명은 제 1 표면 프로파일 갖는 제 1 표면 및 제 2 표면 프로파일을 갖는 제 2 표면을 갖는 성형 제품을 형성하는 장치를 제공한다. 상기 장치는 그 내부에 형성된 캐비티를 갖는 제 1 말단 몰드를 포함한다. 상기 캐비티는 제 1 표면 프로파일의 적어도 일부를 갖는 표면에 의해서 한정된다. 상기 장치는 그 내부에 형성된 홀을 갖는 중간 몰드를 포함한다. 상기 중간 몰드는 제 1 말단 몰드와 다르고 상기 홀이 캐비티와 함께 배열되도록 제 1 말단 몰드에 대해서 적층하도록 형성된다. 상기 장치는 그 표면에 형성된 돌출부를 갖는 제 2 말단 몰드를 포함한다. 상기 돌출부는 제 2 표면 프로파일의 적어도 일부를 갖는 표면에 의해서 한정되고 상기 홀 및 캐비티 내에 삽입하기 위해서 치수화된다.
후술한 수반된 도면은 본 발명의 일반적인 실시형태를 도시하고 본 발명의 범위를 한정하는 것으로 생각되지 않으므로, 본 발명은 다른 동일하게 효과적인 실시형태로 인정할 수 있다. 본 도면은 필연적으로 일정한 비율로 도시되는 것은 아니고, 도면의 특정한 피처(feature) 및 특정한 도면은 명확성 및 간결성의 점에서 스케일의 확대 또는 개략적으로 도시될 수 있다.
도 1은 성형 제품을 제조하기 위한 장치의 단면도이다.
도 2는 복수의 성형 제품을 제조하기 위한 장치의 단면도이다.
도 3은 몰드 내에 캐비티의 하부에 배치된 물질 시트를 도시한다.
도 4는 상기 물질 시트를 포함한 몰드의 캐비티 내에 삽입된 돌출부를 도시한다.
도 5는 돌출부와 몰드의 캐비티 사이에서 압축된 물질 시트를 도시한다.
도 6은 다수의 성형 제품을 제조하기 위해서 적층된 장치를 도시한다.
본 발명은 수반된 도면에서 도시된 바와 같이 일부 실시형태에 대해서 상세하게 개시될 것이다. 실시형태를 기재할 때에, 수많은 구체적인 세부사항은 본 발명의 완벽한 이해를 제공하기 위해서 기재된다. 그러나, 본 발명은 일부 또는 모든 이들 구체적인 세부사항 없이 실시될 수 있는 것이 당업자에게 명백할 것이다. 다른 경우에, 잘 알려진 특징 및/또는 공정 단계는 본 발명을 불필요하게 모호하게 하지 않도록 상세하게 기재되지 않는다. 또한, 동일한 또는 유사한 참조 부호는 일반적인 또는 유사한 요소를 나타내기 위해서 사용된다.
도 1은 성형 제품을 제조하기 위한 장치(100)의 단면도이다. 일반적으로, 성형 제품은 상면 프로파일을 갖는 상면 및 하면 프로파일을 갖는 하면을 갖는 것으로 생각될 것이다. "상면" 및 "하면"은 임의이다. 각각의 상면 및 하면은 성형 제품의 내면 또는 외면(전면 또는 후면)일 수 있다. 장치(100)는 하부 몰드(102)를 포함한다. 일례에서, 하부 몰드(102)는 플레이트 형상이다. 캐비티(104)는 하부 몰드(102)에서 형성된다. 캐비티(104)는 성형 제품의 하면 프로파일의 적어도 일부에 매칭하는 표면 프로파일을 갖는 표면(106)에 의해서 한정된다. 표면(106)은 일반적으로 도 1에 도시된 바와 같이 오목하다. 표면(106)의 표면 프로파일은 평활하거나 더욱 복잡하게 될 수 있고, 예를 들면 볼록 및/또는 요철 부분(예를 들면 볼록 및/또는 오목)을 포함한다.
장치(100)는 중간 몰드(108)를 더욱 포함한다. 일례에서 중간 몰드(108)는 플레이트 형상일 수 있다. 일례에서, 중간 몰드(108)는 하부 몰드(102)와 다르고, 선택적으로(또는 일시적으로) 도 1에 도시된 바와 같이 하부 몰드(102)에 적층된다. 중간 몰드(108)는 표면(112)에 의해서 한정된 홀(110)을 포함한다. 홀(110)은 중간 몰드(108)가 하부 몰드(102)에 적층될 때에 하부 몰드(102) 내에 캐비티(104)와 함께 배열된다. 표면(112)은 일반적으로 수직이고, 직선, 또는 내부로 또는 외부로 약간 기울어져서 캐비티(104)와 함께 배열될 수 있다. 중간 몰드(108)가 하부 몰드(102)에 적층되면, 중간 몰드(108) 내의 홀(110)을 하부 몰드(102) 내의 캐비티(104)와 함께 배열하기 위한 임의의 적당한 메카니즘이 사용될 수 있다. 일례에서, 중간 몰드(108)에서 홀(110) 및 하부 몰드(102)에서 캐비티(104)는 중간 몰드(108) 및 캐비티(104)에서 배열 피처(feature)에 의해서 배열된다. 하나의 비제한 예에서, 배열 피처는 배열 핀(118)을 수용할 수 있는 중간 몰드(108) 및 캐비티(104)에서 추가의 홀(114, 116)일 수 있다. 복수의 이러한 배열 피처(114, 116, 118)는 중간 몰드(108) 및 캐비티(104)에 제공될 수 있다.
중간 몰드(108)에서 홀(110) 및 하부 몰드(102)에서 캐비티(104)가 도 1에 서 도시된 바와 같이 적층 및 배열되면 이들은 성형 제품의 하면을 성형하기 위해서 일반적으로 120으로 나타낸 연속적인 몰드 캐비티를 한정한다. 이와 같이 해서, 성형 제품의 하면 프로파일은 캐비티(104)를 한정하는 표면(106)에 의해서 완전하게 또는 캐비티(104)를 한정하는 표면(106)에 의해서 부분적으로 및 홀(110)을 한정하는 표면(112)에 의해서 부분적으로 제공될 수 있다. 후자는 캐비티(104)를 한정하는 표면(106)이 성형 제품의 하면 프로파일의 적어도 일부에 매칭하는 표면 프로파일에 의해서 한정되는 상술한 것에 대한 기초를 형성한다.
장치(100)는 플레이트 형상일 수 있는 베이스(122)를 갖는 상부 몰드(124) 및 베이스(122)의 표면(125)에 형성된 돌출부(126)를 더욱 포함한다. 도시된 예에서, 돌출부(126)는 상부 돌출부(128) 및 하부 돌출부(130)를 갖는다. 하부 돌출부(130)는 성형 제품의 상면 프로파일에 매칭하는 표면 프로파일을 갖는 표면(132)에 의해서 한정된다. 돌출부(126)은 중간 몰드(108) 및 하부 몰드(102)에서 홀(110) 및 캐비티(104)에 삽입하기 위해서 치수화된다. 상부 돌출부(128)은 홀(110) 내의 삽입에 의해서 홀(110)을 막도록 치수화된다. 일반적으로, 상부 돌출부(128)는 하부 돌출부(130)보다 크기 또는 직경이 커서, 돌출부(130)은 중간 몰드(108) 내의 홀(110)을 통과한다.
복수의 성형 제품을 제조하기 위한 장치(100)에 대해서, 도 2에 도시된 바와 같이, 하부 몰드(102)는 서로 떨어진 복수의 캐비티(104)를 포함한다(상술한 바와 같이). 마찬가지로 중간 몰드(108)는 서로 떨어진 복수의 홀(110)을 포함한다(상술한 바와 같이). 중간의 및 하부 몰드(108, 102)에서 홀(110) 및 캐비티(104)가 배열되어, 중간 몰드(108)가 하부 몰드(102)에 적층될 때에 중간 몰드(108) 내의 각각의 홀(110)은 하부 몰드(102)에서 캐비티(104) 중 하나와 함께 배열된다. 예를 들면 상술한 바와 같은 배열 피처는 홀(110) 및 캐비티(104)를 배열하는 것을 도울 수 있다. 상부 몰드(124)는 각각의 배열된 홀(110) 및 캐비티(104)에 삽입된 복수의 돌출부(126)를 포함한다. 각각의 상응하는 홀(110), 캐비티(104) 및 돌출부(126)는 일반적으로 성형되어 특별한 성형 제품을 형성한다.
하부, 중간, 및 상부 몰드(112, 108, 124)는 적합한 내열성 물질, 즉 성형 제품을 형성하는 데에 사용될 물질과 상호작용을 하지 않는 것으로 이루어질 수 있다. 일반적으로, 몰드 물질은 그 몰드 물질과 성형 제품의 물질 사이의 열팽창 계수(CTE)가 큰 불일치를 갖지 않도록 선택된다. 하나의 비제한 예에서, 몰드 물질은 그 몰드 물질과 성형 제품의 물질 사이의 절대의 CTE 불일치가 1×10-6/℃ 미만이도록 선택된다. 하나의 비제한 예에서, 성형 제품은 유리계 물질, 예를 들면 유리 또는 유리-세라믹으로 이루어진다. 유리계 물질에 대해서, 몰드에 적합한 물질의 예는 스텐레스 스틸 및 그래파이트를 포함하지만 이들로 한정되지 않는다. 성형 프로파일을 포함하는 몰드의 표면은 예를 들면 보론 니트라이드, 칼슘 하이드록사이드 및 카본 수트를 포함하지만 이들로 한정되지 않는 비스틱 물질(non-stick material)로 코팅될 수 있고 몰드로부터 성형 제품의 분리를 용이하게 할 수 있다.
도 3 내지 5는 성형 제품을 제조하는 방법을 도시한다. 도 3에서, 중간 몰드(108)은 하부 몰드(102)에 적층되어 중간 몰드(108)에서 홀(110) 및 하부 몰드(102)에서 캐비티(104)가 배열된다. 다음에, 유리계 물질(134)의 시트는 캐비티(104)의 하부에 배치된다. 이러한 점에서, 시트(134)는 유리계 물질의 평평한 조각이다(형성된 성형 제품의 형상에 근접한 형상을 갖는 프리폼에 비해서). 유리계 물질(134)의 시트는 유리계 물질의 연화 온도를 초과하는 온도까지 가열하고, 캐비티(104)의 하부에 배치된다. 일반적으로, 시트(134)를 가열하는 단계는 중간의 및 하부 몰드(108 및 102)의 가열 단계를 포함한다. 상부 몰드(124)가 가열될 수 있다. 일례에서, 시트(134)는 유리계 물질의 연화점보다 높은 약 20℃의 온도까지 가열된다. 또 다른 예에서, 시트(134)는 유리계 물질의 연화점보다 높은 약 50℃의 온도까지 가열된다.
도 3은 중간의 및 하부 몰드(108, 102) 위에서 유지된 상부 몰드(124)를 도시하고, 중간의 및 하부 몰드(108, 102)에서 돌출부(126)는 홀(110) 및 캐비티(104)와 함께 배열된다. 도 4에서, 돌출부(126)는 배열된 홀(110) 및 캐비티(104)에 삽입되고 시트(134)에 접촉된다. 도 5에서, 하중 F는 돌출부(126)을 통해서 시트(134)에 인가된다. 인가된 하중은 돌출부(126)의 표면(132)와 캐비티(104)의 표면(106) 사이의 시트를 압축하여 시트(134)는 변형되고 돌출부(126)과 캐비티(104) 사이의 공간을 채운다. 돌출부(126)과 접촉한 시트(134)의 표면은 돌출부(126)에 의한 상면 프로파일을 갖고, 캐비티(104)와 접촉한 시트(134)의 표면은 캐비티(134)에 의한 하면 프로파일을 갖는다. 시트(134)가 홀(110)에 압착되면, 시트(134)는 홀(110)에 의한 하면 프로파일을 갖는다. 돌출부(126)의 삽입에 의해서 홀(110)을 막고, 시트(134)가 홀(110)에 압착되는 것을 방지한다.
도 5에서 돌출부(126)을 통해서 시트(134)에 인가된 힘은 돌출부(126)와 캐비티(104) 사이의 시트를 압축하는 데에 충분하게 되어야 하고, 최종 성형 제품의 소망의 얇기에 기초할 수 있다. 일반적으로, 두께 2 mm 미만의 벽을 갖는 성형 제품은 이러한 방법에 의해서 형성될 수 있다. 더 두꺼운 벽을 갖는 성형 제품은 이러한 방법에 의해서 형성될 수 있다. 하나의 비제한 예에서, 100 내지 500N의 힘을 수초 내지 수분동안 시트(134)에 인가하여 시트(134)의 소망의 압축을 달성할 수 있다. 시트(134)에 인가된 힘은 상부 몰드(124)의 순수한 중량(sheer weight)으로부터 나올 수 있는 것을 유의한다. 추가의 하중은 필요에 따라서 상부 몰드(124)에 인가되어 시트(134)를 압축하는 소망의 힘을 달성할 수 있다. 도 5에서, 갭(136)은 시트(134)의 가압을 종료했을 때에 상부 몰드(124)의 반대 표면과 중간 몰드(110) 사이에 존재한다.(즉, 돌출부(126), 홀(110), 및 캐비티(104) 사이의 공간은 시트(134)에 의해서 채워질 수 있다). 갭(136)은 중간의 및 하부 몰드(110, 102)로부터 상부 몰드(124)의 분리를 용이하게 한다.
도 5에서 가압된 시트(134)는 소망의 성형 제품(138)이다. 성형 제품(138)은 몰드(124, 110, 102) 사이에서 냉각된다. 성형 제품(138)은 성형 제품을 구성하는 유리계 물질의 변형점 미만의 온도까지 냉각할 수 있다. 예를 들면, 성형 제품은 유리 변형점 미만의 약 50℃의 온도까지 냉각될 수 있다. 그 다음에, 상부 몰드(124)는 중간의 및 하부 몰드(110, 102)로부터 분리된다. 다음에, 중간 몰드(110)는 배열 핀(118)을 제거하여 하부 몰드(102)로부터 분리하여 성형 제품(138)을 제공한다. 성형 제품(138)의 추가의 공정은 성형 제품(138)을 어닐링하는 단계 및 성형 제품(138)을 화학적으로 강화시키는 단계를 포함할 수 있다. 성형 제품은 예를 들면 소성 연마에 의해서 마감처리되어 그 표면 품질을 개선시킬 수 있다. 본원에 기재된 방법을 사용하여 복수의 개별의 성형 제품(138)을 형성할 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이 스택 구조의 장치(100)를 사용하여 하나의 조작 또는 단계에서 여러 개의 별개의 성형 제품(138)을 제조할 수 있다.(도 6 참조)
일례에서, 성형 제품을 제조하는 데에 사용된 시트(134)는 이온 교환에 의해서 화학적으로 강화될 수 있는 유리계 물질로 이루어진다. 일반적으로, K+와 같은 큰 알칼리 금속 이온으로 이온 교환될 수 있는, 유리 구조에서 Li+ 및 Na+와 같은 작은 알칼리 금속 이온의 존재는 이온 교환에 의한 화학적 강화에 적당한 유리 조성물을 제공한다. 기본 유리 조성물은 변화될 수 있다. 예를 들면, 본 출원인에 양도된 미국 특허 출원 11/888213은 이온 교환에 의해서 강화되고 시트로 다운-드로운될 수 있는 알칼리 알루미노실리케이트 유리를 개시한다. 유리는 약 1650℃ 미만의 용융온도 및 적어도 약 1.3×105Poise의 액상 점도를 갖고, 일 실시형태에서, 2.5×105Poise 초과한다. 유리는 비교적 낮은 온도 및 적어도 30㎛의 깊이에서 이온교환될 수 있다. 유리는 조성적으로: 64 mol% ≤SiO2 ≤68 mol%; 12 mol% ≤Na2O≤16 mol%; 8 mol% ≤Al2O3≤12 mol%; 0 mol% ≤B2O3 ≤3 mol%; 2 mol% ≤K2O ≤5 mol%; 4 mol% ≤MgO≤6 mol%; 및 0 mol% ≤CaO ≤5 mol%를 포함하고, 여기서: 66 mol% ≤SiO2 + B2O3 + CaO　 ≤69 mol%; Na2O + K2O + B2O3 + MgO + CaO + SrO > 10 mol%; 5 mol% ≤MgO + CaO + SrO ≤8 mol%; (Na2O + B2O3) - Al2O3 ≤2 mol%; 2 mol% ≤Na2O - Al2O3 ≤6 mol%; 및 4 mol% ≤(Na2O + K2O) - Al2O3 ≤10 mol%.
이온 교환 공정은 일반적으로 유리의 전이 온도를 초과하지 않는 상승된 온도 범위에서 발생한다. 유리는 그 유리 내에 함유된 알칼리 금속 이온보다 큰 이온 반경을 갖는 알칼리 금속의 염을 포함하는 용융된 배쓰에 침지한다. 유리에서 더 작은 알칼리 금속 이온이 더 큰 알칼리 금속 이온으로 교환된다. 예를 들면, 나트륨 이온을 함유하는 유리 시트는 용융된 포타슘 니트레이트(KNO3)의 배쓰에 침지될 수 있다. 용융된 배쓰 내의 더 큰 포타슘 이온은 유리 내의 더 작은 나트륨 이온을 치환시킬 것이다. 이전에 나트륨 이온이 차지한 자리에 존재하는 큰 칼륨 이온의 존재는 유리 표면 또는 그 근방에서 압축응력을 형성한다. 유리는 냉각 후 이온교환한다. 유리 내의 이온 교환의 깊이는 유리 조성물에 의해서 제어된다. 칼륨/나트륨 이온 교환 공정에 대해서, 예를 들면 이온 교환이 발생하는 상승된 온도는 약 390℃ 내지 약 430℃의 범위일 수 있고 나트륨계 유리를 칼륨염을 포함하는 용융된 배쓰에서 침지한 기간은 약 7 내지 약 12 시간의 범위이다(높은 온도에서는 적은 시간이 필요로 되고, 낮은 온도에서는 많은 시간이 필요로 된다). 일반적으로, 이온 교환 깊이가 깊을수록, 표면 압축이 커지고 유리는 더 강해질 수 있다.
본 발명은 제한된 실시형태에 대해서 설명되지만, 본원의 이익을 갖는 당업자는 본원에 기재된 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 그외의 실시형태가 고안될 수 있다는 것이 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 수반된 청구범위에 의해서만 한정되어야 한다.

Claims (19)

  1. 제 1 표면 프로파일 갖는 제 1 표면 및 제 2 표면 프로파일을 갖는 제 2 표면을 갖는 성형 제품을 형성하는 장치로서:
    그 내부에 형성된 캐비티를 갖고, 상기 캐비티는 제 1 표면 프로파일의 적어도 일부를 갖는 표면에 의해서 한정된 제 1 말단 몰드;
    그 내부에 형성된 홀을 가지며, 제 1 말단 몰드와 다르고 상기 홀이 캐비티와 함께 배열되도록 제 1 말단 몰드에 대해서 적층하도록 형성된 중간 몰드; 및
    그 표면에 형성된 돌출부를 갖고, 상기 돌출부는 제 2 표면 프로파일의 적어도 일부를 갖는 표면에 의해서 한정되고 상기 홀 및 캐비티 내에 삽입하기 위해서 치수화된 제 2 말단 몰드를 포함하는 성형 제품의 형성장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 돌출부는 상기 캐비티 내에 삽입하기 위해서 치수화된 제 1 부분 및 상기 홀 내에 삽입하기 위해서 치수화된 제 2 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 제 1 부분은 상기 제 2 표면 프로파일의 적어도 일부를 갖는 표면에 의해서 한정되는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 청구항 2 또는 3에 있어서, 상기 제 2 부분은 상기 홀 내에 삽입하여 상기 홀을 막도록 치수화된 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치는 제 1 말단 몰드 및 중간 몰드에 위치한 추가의 배열 피처(feature)를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제 1 표면 프로파일 갖는 제 1 표면 및 제 2 표면 프로파일을 갖는 제 2 표면을 갖는 복수의 성형 제품을 형성하는 장치로서:
    그 내부에 형성된 복수의 캐비티를 갖고, 각각의 캐비티는 제 1 표면 프로파일의 적어도 일부를 갖는 표면에 의해서 한정된 제 1 말단 몰드;
    그 내부에 형성된 복수의 홀을 가지며, 제 1 말단 몰드와 다르고 각각의 홀이 캐비티 중 하나와 함께 배열되도록 제 1 말단 몰드에 대해서 적층하도록 형성된 중간 몰드; 및
    그 표면에 형성된 복수의 돌출부를 갖고, 각각의 돌출부는 제 2 표면 프로파일의 적어도 일부를 갖는 표면에 의해서 한정되고 홀 중의 하나 및 캐비티 중의 하나 내에 삽입하기 위해서 치수화된 제 2 말단 몰드를 포함하는 성형 제품의 형성장치.
  7. 청구항 6에 있어서, 각각의 돌출부는 캐비티 중 하나에 삽입하기 위해서 치수화된 제 1 부분 및 상기 홀 중 하나에 삽입하기 위해서 치수화된 제 2 부분을 포함하고, 상기 제 1 부분은 제 2 표면 프로파일의 적어도 일부를 갖는 표면에 의해서 한정되는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 청구항 7에 있어서, 각각의 제 2 부분은 상기 홀 중 하나에 삽입하여 홀을 중 하나를 막도록 치수화된 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 청구항 6 내지 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치는 제 1 말단 몰드 및 중간 몰드에 위치한 추가의 배열 피처(feature)를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제 1 표면 프로파일 갖는 제 1 표면 및 제 2 표면 프로파일을 갖는 제 2 표면을 갖는 성형 제품을 제조하는 방법으로서:
    제 1 말단 몰드 내에 캐비티를 제 2 말단 몰드 내에 돌출부에 배열시키고, 상기 캐비티는 상기 제 1 표면 프로파일의 적어도 일부를 갖는 표면에 의해서 한정되고, 상기 돌출부는 상기 제 2 표면 프로파일의 적어도 일부를 갖는 표면에 의해서 한정시키는 단계;
    상기 캐비티의 하부에 유리계 물질 시트를 배치시키는 단계;
    제 1 표면 프로파일의 적어도 일부를 갖는 표면과 제 2 표면 프로파일의 적어도 일부를 갖는 표면 사이의 상기 시트를 압축하여 제 1 표면 프로파일의 적어도 일부 및 제 2 표면 프로파일의 적어도 일부를 상기 시트의 제 1 표면 및 제 2 표면에 각각 가압해서 성형 제품을 형성시키는 단계를 포함하는 성형 제품의 제조방법.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 방법은 상기 시트를 상기 돌출부와 캐비티 사이의 시트를 압축하기 전에 유리계 물질의 연화 온도를 초과하는 온도까지 가열하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 청구항 10 또는 11에 있어서, 상기 시트를 압축하는 단계는 상기 돌출부를 통해서 시트에 하중을 인가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 청구항 10 내지 12 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법은 상기 성형 제품을, 상기 돌출부와 캐비티 사이의 시트를 압축한 후에 상기 유리계 물질의 변형점 미만의 온도까지 냉각하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 청구항 10 내지 13 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법은 상기 돌출부와 상기 캐티비 사이에서 성형 제품을 제거하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 청구항 10 내지 14 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시트를 압축하는 단계는 상기 돌출부를 상기 캐비티 내에 삽입시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 청구항 15에 있어서, 상기 돌출부를 상기 캐비티 내에 삽입시키는 단계는 상기 돌출부를 제 1 말단 몰드에 적층된 중간 몰드 내에 형성된 홀을 통해서 삽입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 청구항 10 내지 16 중 어느 한 항에 있어서, 상기 성형 제품을 제거하는 단계는 상기 중간 몰드를 상기 제 1 말단 몰드로부터 분리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 청구항 10 내지 17 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법은 상기 성형 제품을 어닐링하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 청구항 10 내지 18 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법은 상기 성형 제품을 화학적으로 강화시키는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
KR1020117014707A 2008-11-25 2009-11-23 유리의 시트로부터 성형 제품을 형성하는 장치 및 방법 KR20110106319A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/277,528 US20100127420A1 (en) 2008-11-25 2008-11-25 Method of forming a shaped article from a sheet of material
US12/277,528 2008-11-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20110106319A true KR20110106319A (ko) 2011-09-28

Family

ID=41509088

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020117014707A KR20110106319A (ko) 2008-11-25 2009-11-23 유리의 시트로부터 성형 제품을 형성하는 장치 및 방법

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20100127420A1 (ko)
EP (1) EP2358646A1 (ko)
JP (1) JP2012509843A (ko)
KR (1) KR20110106319A (ko)
CN (1) CN102264654A (ko)
TW (1) TW201033138A (ko)
WO (1) WO2010065371A1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101433072B1 (ko) * 2012-11-08 2014-08-25 (주)대호테크 휴대단말기 커버글라스 성형용 금형
KR101578331B1 (ko) * 2015-10-05 2015-12-16 (주)육일씨엔에쓰 휴대용 단말기의 터치 윈도우 글래스 성형장치
KR20190098284A (ko) * 2018-02-12 2019-08-22 삼성디스플레이 주식회사 디스플레이 윈도우 성형 방법

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8641955B2 (en) * 2008-08-08 2014-02-04 Gauthier Biomedical Inc. Method for forming a molded component for an item
US8573005B2 (en) 2011-02-24 2013-11-05 Corning Incorporated Apparatus and method for mass producing 3D articles from 2D glass-containing sheets
CN102826738A (zh) * 2011-06-14 2012-12-19 巍思有限公司 具有立体造型的玻璃及其模具、触控感应装置与制造方法
TWM439053U (en) * 2012-03-23 2012-10-11 Mirle Automation Corp Molding structure for manufacturing a molded glass part
CN104870384A (zh) 2012-10-17 2015-08-26 康宁股份有限公司 玻璃管和制备基本上成矩形的玻璃盖板元件的方法
JPWO2014097830A1 (ja) 2012-12-21 2017-01-12 旭硝子株式会社 ガラス成形体の製造方法及び成形型
KR101735473B1 (ko) * 2014-10-30 2017-05-16 삼성전자주식회사 글라스 성형장치 및 성형방법
EP3313792A1 (en) 2015-06-26 2018-05-02 Corning Incorporated Apparatus and method for reforming sheet material
CN106167352A (zh) * 2016-06-24 2016-11-30 维沃移动通信有限公司 一种玻璃盖板的制作方法、玻璃盖板及移动终端
CN106145626A (zh) * 2016-06-24 2016-11-23 维沃移动通信有限公司 一种玻璃盖板的制作方法、玻璃盖板及移动终端
CN106167348A (zh) * 2016-06-24 2016-11-30 维沃移动通信有限公司 一种玻璃盖板的制作方法、玻璃盖板及移动终端
CN106145627A (zh) * 2016-06-24 2016-11-23 维沃移动通信有限公司 一种玻璃盖板的制作方法、玻璃盖板及移动终端
CN106145625A (zh) * 2016-06-24 2016-11-23 维沃移动通信有限公司 一种玻璃盖板的制作方法、玻璃盖板及移动终端
CN106145641A (zh) * 2016-06-24 2016-11-23 维沃移动通信有限公司 一种玻璃盖板的制作方法、玻璃盖板及移动终端
CN106145642A (zh) * 2016-06-24 2016-11-23 维沃移动通信有限公司 一种玻璃盖板的制作方法、玻璃盖板及移动终端
KR102501135B1 (ko) * 2016-07-18 2023-02-17 엘지전자 주식회사 자재 성형 장치
US11419231B1 (en) 2016-09-22 2022-08-16 Apple Inc. Forming glass covers for electronic devices
US11535551B2 (en) 2016-09-23 2022-12-27 Apple Inc. Thermoformed cover glass for an electronic device
US11565506B2 (en) 2016-09-23 2023-01-31 Apple Inc. Thermoformed cover glass for an electronic device
US10800141B2 (en) 2016-09-23 2020-10-13 Apple Inc. Electronic device having a glass component with crack hindering internal stress regions
KR102656442B1 (ko) * 2017-01-19 2024-04-12 삼성전자주식회사 곡면 글라스 성형장치
CN109836030B (zh) * 2017-11-24 2021-12-07 汕头比亚迪电子有限公司 一种3d玻璃热弯模具和3d玻璃成型方法
CN108117251A (zh) * 2018-01-03 2018-06-05 瑞声精密制造科技(常州)有限公司 一种玻璃加工模具及玻璃加工方法
US11420900B2 (en) 2018-09-26 2022-08-23 Apple Inc. Localized control of bulk material properties
CN109179975B (zh) * 2018-11-08 2024-04-26 蓝思科技（长沙）有限公司 曲面玻璃成型模具及曲面玻璃屏幕制造系统
JP7294887B2 (ja) * 2019-05-30 2023-06-20 矢崎エナジーシステム株式会社 板ガラスの製造方法
US11680010B2 (en) 2019-07-09 2023-06-20 Apple Inc. Evaluation of transparent components for electronic devices
CN113453458B (zh) 2020-03-28 2023-01-31 苹果公司 用于电子设备壳体的玻璃覆盖构件
US11460892B2 (en) 2020-03-28 2022-10-04 Apple Inc. Glass cover member for an electronic device enclosure
US11666273B2 (en) 2020-05-20 2023-06-06 Apple Inc. Electronic device enclosure including a glass ceramic region
CN116783152A (zh) 2020-12-23 2023-09-19 苹果公司 用于电子设备的透明部件的基于激光的切割
CN114890656B (zh) * 2022-04-18 2023-09-08 华彤光学科技(浙江)有限公司 光学透镜模压方法
WO2024044074A1 (en) * 2022-08-24 2024-02-29 Corning Incorporated System and method for forming thin, three-dimensional shaped glass articles by pressing

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US162233A (en) * 1875-04-20 Improvement in glass-molds
US395619A (en) * 1889-01-01 furman
US160967A (en) * 1875-03-16 Improvement in dies for making metallic bases for jewelry
US4333756A (en) * 1981-03-09 1982-06-08 Seeman Thomas A Method for producing a pressed glass article
US4361429A (en) * 1981-09-17 1982-11-30 Corning Glass Works Method and apparatus for pressing glass articles
US4902329A (en) * 1988-07-22 1990-02-20 Corning Incorporated Method of using external system for locating the geometric center of an internal lens element
JPH0764572B2 (ja) * 1988-10-25 1995-07-12 ヤマト電子株式会社 継目なしガラスパッケージ本体の製法
US5213603A (en) * 1992-03-16 1993-05-25 Corning Incorporated Flexible plunger apparatus for a glass forming machine
DE19956654B4 (de) * 1999-11-25 2005-04-21 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zur Strukturierung von Oberflächen von mikromechanischen und/oder mikrooptischen Bauelementen und/oder Funktionselementen aus glasartigen Materialien
DE10034507C1 (de) * 2000-07-15 2002-02-21 Schott Glas Verfahren zum Erzeugen von Mikrostrukturen auf Glas- oder Kunststoffsubstraten nach der Heißformtechnologie und zugehöriges Formgebungswerkzeug
US20050241815A1 (en) * 2004-04-30 2005-11-03 Philippe Caze High thermal efficiency glass microfluidic channels and method for forming the same
CN100509131C (zh) * 2004-06-10 2009-07-08 康宁股份有限公司 气密接口组件及其制造方法
TW200728215A (en) * 2006-01-18 2007-08-01 E Pin Optical Industry Co Ltd Square single-body type optical image capture glass lens and the manufacture method thereof
CN101460424B (zh) * 2006-05-31 2013-09-25 康宁股份有限公司 抗裂陶瓷蜂窝体制品及其制造方法
EP1964817B1 (en) * 2007-02-28 2010-08-11 Corning Incorporated Method for making microfluidic devices

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101433072B1 (ko) * 2012-11-08 2014-08-25 (주)대호테크 휴대단말기 커버글라스 성형용 금형
KR101578331B1 (ko) * 2015-10-05 2015-12-16 (주)육일씨엔에쓰 휴대용 단말기의 터치 윈도우 글래스 성형장치
KR20190098284A (ko) * 2018-02-12 2019-08-22 삼성디스플레이 주식회사 디스플레이 윈도우 성형 방법

Also Published As

Publication number Publication date
US20100127420A1 (en) 2010-05-27
WO2010065371A1 (en) 2010-06-10
TW201033138A (en) 2010-09-16
CN102264654A (zh) 2011-11-30
EP2358646A1 (en) 2011-08-24
JP2012509843A (ja) 2012-04-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20110106319A (ko) 유리의 시트로부터 성형 제품을 형성하는 장치 및 방법
US20100126222A1 (en) Method and apparatus for forming and cutting a shaped article from a sheet of material
KR860001491B1 (ko) 정밀유리제품의 성형방법
KR20110106321A (ko) 시트 물질로부터 성형 제품을 형성하기 위한 방법 및 장치
US9688562B2 (en) Method of making shaped glass articles
US20110067450A1 (en) Method and apparatus for forming shaped articles from sheet material
US20100055395A1 (en) Method of Making Shaped Glass Articles
CN105050975A (zh) 强化玻璃和强化用玻璃
KR20110102375A (ko) 유리제품 형성을 위한 점진적 압착 방법
JP7102984B2 (ja) ３ｄカバーガラスの製造方法
KR20160077135A (ko) 유리를 재형성하는 방법
CN109422448B (zh) 3d保护玻璃的制造方法
US4397669A (en) Method for the precision moulding of glass articles, method of manufacturing a mould, and mould for the precision moulding of glass articles
JP4563942B2 (ja) 熱可塑性素材の成形方法
CN113354266B (zh) 成型模具、不等厚盖板及其制作方法和电子装置
JP4223967B2 (ja) ガラス光学素子の製造方法
JP2000095532A (ja) プレス成形光学素子とその製造方法と光学素子プレス成形用型および光学素子プレス成形装置
JP2006016275A (ja) モールドプレス成形型及び光学素子の製造方法
JP6132481B2 (ja) 光学素子の製造方法
KR20190091194A (ko) 유리제 성형형
JP3681114B2 (ja) ガラス光学素子の製造方法
JPH08217467A (ja) 腕時計用カバーガラスの製造方法
CN114751641A (zh) 光学元件成型用玻璃制成型模具及其制造方法以及光学元件的制造方法
CN117177946A (zh) 用于顺序压制以形成玻璃基制品的装置和方法
JPH04108620A (ja) 光学素子の成形方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application