KR20120086709A - Method and apparatus for controlling sheet thickness - Google Patents
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Abstract
유리 리본의 두께 프로파일 제조 방법이 제시된다. 점성 작용을 나타내는 유리 리본의 선택된 스트립에 대하여, 상기 스트립에 대한 목표 두께를 벗어난 두께를 갖는 스트립에서의 하나 이상의 영역이 발견된다. 이후, 복사열이 스트립의 하나 이상의 영역에 작용되어 상기 하나 이상의 영역에서의 유리의 점도를 감소시킨다.A method of making a thickness profile of a glass ribbon is presented. For a selected strip of glass ribbon that exhibits viscous action, one or more regions in the strip are found that have a thickness that is outside the target thickness for the strip. Radiant heat is then applied to one or more regions of the strip to reduce the viscosity of the glass in the one or more regions.
Description
본 발명은 전반적으로 유리 시트를 성형하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 용융된 유리로부터 성형된 유리 시트의 두께를 제어하는 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates generally to a method and apparatus for forming a glass sheet. More particularly, the present invention relates to a method and apparatus for controlling the thickness of shaped glass sheets from molten glass.
미국특허문헌 제3,682,609호에는 용융된 유리로부터 성형된 시트의 두께를 제어하기 위한 시스템이 개시되어 있다. 미국특허문헌 제3,682,609호의 시스템에 있어서, 용융된 유리가 성형 부재의 양면 아래로 유동하고 상기 성형 부재의 웨지형 루트에서 합쳐져 유리 시트를 형성한다. 유리 시트는 상기 유리 시트와 마주한 전방 벽을 구비한 한 쌍의 마주한 하우징 사이를 통과한다. 전방 벽은 실리콘 카바이드와 같은, 열에 대한 고 전도성, 저 팽창, 및 저 방사율을 갖는 재료로 만들어진다. 유체 도관 튜브는, 유체 도관 튜브의 노즐이 전방 벽의 후면에서 이격된 관계로 위치된 상태로, 하우징 내에 배치된다. 각각의 유체 도관은 관련 유량계를 구비하며, 상기 유량계는 제어 밸브를 포함하고 매니폴드와 연결된다. 각각의 유체 도관 튜브는 냉각 유체나 또는 가열된 유체를 인접한 전방 벽의 후면 영역으로 이송한다. 전형적으로, 이송된 유체는 공기이다. 유리 시트의 두께를 제어하기 위하여 상기 유리 시트와 전방 벽 사이에서 열 복사에 의한 열 교환이 행해진다. 유리 시트의 폭을 가로지르는 특정 영역이 필요 이상 더 두껍다는 것을 상기 유리 시트의 두께 추적에 의해 알게 되었다면, 보다 두꺼운 영역에 인접한 상기 유리 시트의 냉각 구역에 의해, 즉, 보다 얇은 영역을 냉각함으로써 추적된 두께가 보정된다. 인접한 구역에 대응하는 유체 도관 튜브가 기동되어 인접한 구역(즉, 보다 얇은 영역)을 냉각한다. 또한 상기 특허문헌은 냉각 유체를 이송하는 것에 대한 대안으로서 가열된 유체를 전방 벽의 후면에 이송하는 것을 제안한다. 이러한 경우에 있어서, 가열된 유체가 보다 두꺼운 영역에 대응하는 유체 도관 튜브에 의해 이송될 수 있다. 이는 보다 두꺼운 영역에서의 점도를 감소시키고 상기 두꺼운 영역을 얇게 할 것이다. 가열된 유체가 유체 도관 튜브와 관련된 전기 와인딩에 의해 제공될 수 있다.U.S. Patent No. 3,682,609 discloses a system for controlling the thickness of sheets molded from molten glass. In the system of US Pat. No. 3,682,609, molten glass flows down both sides of the molding member and merges in the wedge-shaped root of the molding member to form a glass sheet. The glass sheet passes between a pair of opposing housings having a front wall facing the glass sheet. The front wall is made of a material having high conductivity against heat, low expansion, and low emissivity, such as silicon carbide. The fluid conduit tube is disposed in the housing with the nozzles of the fluid conduit tube positioned in a spaced apart relationship at the rear of the front wall. Each fluid conduit has an associated flow meter, which includes a control valve and is connected to the manifold. Each fluid conduit tube transfers cooling or heated fluid to the back region of the adjacent front wall. Typically, the conveyed fluid is air. Heat exchange by heat radiation is performed between the glass sheet and the front wall to control the thickness of the glass sheet. If it has been found by thickness tracking of the glass sheet that a particular area across the width of the glass sheet is thicker than necessary, tracking by the cooling zone of the glass sheet adjacent to the thicker area, ie by cooling the thinner area Thickness is corrected. The fluid conduit tube corresponding to the adjacent zone is actuated to cool the adjacent zone (ie, the thinner region). The patent also proposes to transfer the heated fluid to the rear side of the front wall as an alternative to transferring the cooling fluid. In this case, the heated fluid may be transported by the fluid conduit tube corresponding to the thicker area. This will reduce the viscosity in the thicker areas and make the thicker areas thinner. The heated fluid may be provided by an electrical winding associated with the fluid conduit tube.
상기 기재된 시스템은 용융된 유리로부터 성형된 시트의 두께를 제어하기 위하여 오랫동안 사용되어 왔다. 시스템이 효과적이지만, 상기 시스템 사용에는 여러 문제가 있다. 예를 들면, 유체 도관 튜브에 의해 이송되는, 전형적으로 공기인 냉각 유체는 때때로 유리 시트가 위치되는 인발부로 누출될 수 있다. 이러한 누출에 의해 유리 시트가 제어불능으로 열 손실될 수 있고 상기 유리 시트의 두께가 불균일하게 된다. 시스템은 자동 제어에 필요한, 수치 제어 시스템 및 피드백 시스템에 용이하게 적용될 수 없다. 시스템의 시계(field of view)의 분해능은 열 전도에 의한 효과를 확산하는 중간 벽의 대류성 냉각의 사용에 의해 제한된다. 형성된 열적 표시의 생성 시도는 이러한 확산 때문에 효과가 없다.The system described above has long been used to control the thickness of shaped sheets from molten glass. Although the system is effective, there are several problems with using the system. For example, cooling fluid, typically air, carried by a fluid conduit tube may sometimes leak into the draw where the glass sheet is located. This leakage can lead to uncontrollable heat loss of the glass sheet and uneven thickness of the glass sheet. The system cannot be easily applied to numerical control systems and feedback systems, which are necessary for automatic control. The resolution of the field of view of the system is limited by the use of convective cooling of the intermediate wall, which spreads the effects of thermal conduction. Attempts to produce the formed thermal representation are ineffective because of this diffusion.
따라서, 본 발명의 일 특징에 따라, 유리 리본의 두께 프로파일을 제어하기 위한 방법이 제시된다. 본 발명은 (A) 점성 작용을 나타내는 유리 리본의 선택된 스트립에 대하여, 상기 스트립에 대해 목표 두께를 벗어난 두께를 갖는 스트립에서 하나 이상의 영역을 찾는 단계; 및 (B) 유리의 점도를 하나 이상의 영역에서 감소시키기 위하여 상기 스트립의 상기 하나 이상의 영역에 복사열을 작용하는 단계를 포함한다.Thus, in accordance with one aspect of the present invention, a method for controlling the thickness profile of a glass ribbon is presented. The present invention provides a method for making selected strips of glass ribbon exhibiting viscous action, the method comprising: finding one or more regions in a strip having a thickness that is outside the target thickness for the strip; And (B) applying radiant heat to said one or more regions of said strip to reduce the viscosity of the glass in one or more regions.
본 발명의 제 1 특징의 특정 실시예에 있어서, 본 발명의 방법은 점성 작용을 나타내는 유리 리본의 상이한 스트립에 대해 단계 (A)와 단계 (B)를 반복하는 단계를 더 포함한다.In a particular embodiment of the first aspect of the invention, the method further comprises repeating steps (A) and (B) for different strips of glass ribbon exhibiting viscous action.
본 발명의 제 1 특징의 특정 실시예에 있어서, 단계 (A)에서, 하나 이상의 영역 중 각각의 영역의 두께가 목표 두께보다 더 두껍고, 단계 (B)에서, 상기 하나 이상의 영역의 각각의 영역의 두께가 감소된다.In a particular embodiment of the first aspect of the invention, in step (A), the thickness of each of the one or more regions is thicker than the target thickness, and in step (B) of each region of the one or more regions The thickness is reduced.
본 발명의 제 1 특징의 특정 실시예에 있어서, 단계 (B)는 복사 가열기를 스트립에 인접해 위치시키는 단계와, 복사열을 하나 이상의 영역에 작용하도록 상기 복사 가열기를 작동시키는 단계를 포함한다.In a particular embodiment of the first aspect of the invention, step (B) comprises positioning the radiant heater adjacent to the strip and operating the radiant heater to direct radiant heat to one or more regions.
본 발명의 제 1 특징의 특정 실시예에 있어서, 단계 (B)에서, 복사 가열기는 복사 가열 부재의 어레이를 포함하고, 상기 단계 (B)는, (D) 어레이에서 인접한 복사 가열기 부재의 시계를 중합하는 단계를 더 포함한다.In a particular embodiment of the first aspect of the invention, in step (B), the radiant heater comprises an array of radiant heating elements, wherein step (B) comprises: It further comprises the step of polymerizing.
본 발명의 제 1 특징의 특정 실시예에 있어서, 단계 (D)에서, 복사 가열 부재는 선형이고, 유리 리본의 이송 방향에 대해 경사져 있다.In a particular embodiment of the first aspect of the invention, in step (D), the radiant heating member is linear and inclined with respect to the conveying direction of the glass ribbon.
본 발명의 제 1 특징의 특정 실시예에 있어서, 단계 (B)에서, 복사 가열기는 상기 복사 가열기와 하나 이상의 영역 사이의 복사 형태 계수(radiation view factor)를 최대화하도록 비선형 형상을 갖는다.In a particular embodiment of the first aspect of the invention, in step (B), the radiant heater has a non-linear shape to maximize the radiation view factor between the radiant heater and one or more regions.
본 발명의 제 1 특징의 특정 실시예에 있어서, 본 발명의 방법은 (E) 용융된 유리의 별도의 스트림을 성형 부재의 웨지형 루트에서 합쳐서 유리 리본을 성형하는 단계를 더 포함한다.In a particular embodiment of the first aspect of the invention, the method further comprises (E) combining the separate stream of molten glass in the wedge-shaped root of the forming member to form the glass ribbon.
본 발명의 제 1 특징의 특정 실시예에 있어서, 단계 (B)에서, 복사 가열기는 웨지형 루트의 부근에 위치된다.In a particular embodiment of the first aspect of the invention, in step (B), the radiant heater is located in the vicinity of the wedge-shaped route.
본 발명의 제 1 특징의 특정 실시예에 있어서, 단계 (B)에서, 복사 가열기는 적외선 가열기이다.In a particular embodiment of the first aspect of the invention, in step (B), the radiant heater is an infrared heater.
본 발명의 제 2 특징에 따라, 유리 리본의 두께 프로파일을 제어하기 위한 시스템이 제시된다. 시스템은 유리 리본을 성형하기 위한 성형 부재와 복사 가열기를 포함하고, 상기 성형 부재는 용융된 유리의 별도의 스트림이 상기 유리 리본을 형성하도록 합쳐지는 웨지형 루트를 구비하고, 상기 복사 가열기는 점성 작용을 나타내는 유리 리본의 선택된 영역과 목표 두께를 벗어난 두께에 복사열을 선택적으로 작용시키도록 배치된다.According to a second aspect of the invention, a system for controlling the thickness profile of a glass ribbon is presented. The system includes a shaping member and a radiant heater for shaping a glass ribbon, the shaping member having a wedge-shaped route in which a separate stream of molten glass is joined to form the glass ribbon and the radiant heater has a viscous action. And to selectively apply radiant heat to a selected area of the glass ribbon representing the thickness and thickness outside the target thickness.
본 발명의 제 2 특징의 특정 실시예에 있어서, 복사 가열기는 웨지형 루트 부근에 위치된다.In a particular embodiment of the second aspect of the invention, the radiant heater is located near the wedge-shaped route.
본 발명의 제 3 특징에 따른, 유리 시트 제조 방법은:According to a third aspect of the invention, a glass sheet manufacturing method is:
(i) 유리가 점탄성 작용을 나타내는 온도에서 2개의 양 엣지에 의해 형성된 폭을 갖는 유리 리본을 제공하는 단계;(i) providing a glass ribbon having a width formed by two both edges at a temperature at which the glass exhibits viscoelastic action;
(ⅱ) 상기 유리가 점탄성 작용을 나타내면서 상기 유리 리본을 이동시키는 단계; 및(Ii) moving the glass ribbon while the glass exhibits a viscoelastic action; And
(ⅲ) 가열기 부재의 파워가 별도로 조정될 수 있으면서, 상기 가열기 부재의 어레이로 유리 리본을 가열하는 단계를 포함한다.(Iii) heating the glass ribbon with the array of heater elements while the power of the heater element can be adjusted separately.
본 발명의 제 3 특징의 특정 실시예에 있어서, 단계 (i)는 아이소파이프를 사용하여 유리 용융물로부터 유리 리본을 융합 성형하는 단계를 포함한다.In a particular embodiment of the third aspect of the invention, step (i) comprises fusion molding the glass ribbon from the glass melt using an isopipe.
본 발명의 제 3 특징의 특정 실시예에 있어서, 단계 (ⅲ)에서, 가열기 부재는 중첩 시계를 갖도록 배치된다. In a particular embodiment of the third aspect of the invention, in step (iii), the heater element is arranged to have an overlapping field of view.
본 발명의 제 3 특징의 특정 실시예에 있어서, 단계 (ⅲ)에서, 가열기 부재는 리본의 폭을 가로질러 하나의 엣지로부터 다른 엣지로 상이하게 리본을 가열한다.In a particular embodiment of the third aspect of the invention, in step (iii), the heater member heats the ribbon differently from one edge to another across the width of the ribbon.
본 발명의 제 3 특징의 특정 실시예에 있어서, 단계 (ⅲ)는:In a particular embodiment of the third aspect of the invention, step (iii) is:
(ⅲ-1) 폭 내에서 리본의 두께 변화를 결정하는 단계; (Iii-1) determining a change in thickness of the ribbon within the width;
(ⅲ-2) 상기 리본이 실질적으로 일정한 두께로 인발되도록, 상기 두께 변화에 따른 상기 폭 내에서 상이하게 상기 리본을 가열하는 단계를 포함한다. (Vi-2) heating the ribbon differently within the width in accordance with the change in thickness such that the ribbon is drawn to a substantially constant thickness.
본 발명의 제 3 특징의 특정 실시예에 있어서, 단계 (ⅲ-2)에서, 가열기 부재는 최소 두께 영역보다 최대 두께 폭 내에서 리본의 영역을 더욱 가열한다.In a particular embodiment of the third aspect of the invention, in step (iii-2), the heater member further heats the area of the ribbon within the maximum thickness width rather than the minimum thickness area.
본 발명의 제 3 특징의 특정 실시예에 있어서, 단계 (ⅲ)에서, 가열기 어레이는 반드시 선형 어레이이다.In a particular embodiment of the third aspect of the invention, in step (iii), the heater array is necessarily a linear array.
본 발명의 제 3 특징의 특정 실시예에 있어서, 단계 (ⅲ)에서, 가열기 부재의 어레이는 유리 리본의 전체 폭에 열을 가할 수 있다. In a particular embodiment of the third aspect of the invention, in step (iii), the array of heater elements may apply heat to the full width of the glass ribbon.
본 발명의 제 3 특징의 특정 실시예에 있어서, 단계 (ⅲ)에서, 가열기 부재는 적외선 빔의 조사에 의해 열을 가한다. In a particular embodiment of the third aspect of the invention, in step (iii), the heater member applies heat by irradiation of an infrared beam.
본 발명의 제 3 특징의 특정 실시예에 있어서, 단계 (i)는 아이소파이프를 사용하여 유리 용융물로부터 유리 리본을 성형하는 단계를 포함하고, 단계 (ⅲ)에서, 가열기 부재는 상기 아이소파이프의 루트 부근에 위치된다.In a particular embodiment of the third aspect of the invention, step (i) comprises shaping the glass ribbon from the glass melt using an isopipe, wherein in step (iii) the heater member is routed to the isopipe. Is located nearby.
본 발명의 제 3 특징의 특정 실시예에 있어서, 단계 (ⅲ)에서, 가열기 부재는 유리 리본이 아이소파이프의 루트에 도달하기 전에 상기 유리 리본에 열을 가하도록 위치된다. In a particular embodiment of the third aspect of the invention, in step (iii), the heater member is positioned to apply heat to the glass ribbon before the glass ribbon reaches the root of the isopipe.
본 발명의 제 3 특징의 특정 실시예에 있어서, 단계 (ⅲ)에서, 가열기 부재의 어레이가 아이소파이프의 각각의 면에 위치되어, 상기 아이소파이프의 2개의 면 상의 2개의 유리 리본이 단일의 유리 리본을 형성하도록 루트에서 합쳐지기 전에 별도로 가열된다.In a particular embodiment of the third aspect of the invention, in step (iii), an array of heater elements is positioned on each side of the isopipe such that two glass ribbons on the two sides of the isopipe form a single glass. Heated separately before joining at the root to form a ribbon.
본 발명의 제 3 특징의 특정 실시예에 있어서, 단계 (ⅲ)에서, 가열기 부재의 어레이가 아이소파이프의 루트 아래에서 유리 리본에 열을 가하도록 위치된다.In a particular embodiment of the third aspect of the invention, in step (iii), an array of heater elements is positioned to apply heat to the glass ribbon under the root of the isopipe.
본 발명의 제 3 특징의 특정 실시예에 있어서, 단계 (ⅲ)에서, 가열기 부재의 어레이가 아이소파이프의 각각의 면에 위치되어 상기 아이소파이프의 루트 아래에서 유리 리본의 각각의 면에 열을 가한다.In a particular embodiment of the third aspect of the invention, in step (iii), an array of heater elements is positioned on each side of the isopipe to heat each side of the glass ribbon under the root of the isopipe. do.
본 발명의 장점 및 여러 특징이 아래 기재된 설명과 첨부된 청구범위로부터 명확할 것이다.Advantages and features of the present invention will become apparent from the description set forth below and the appended claims.
첨부 도면의 도면에 대한 설명이 기재되어 있다. 본 발명의 도면은 본 발명의 명확한 이해를 돕기 위하여 개략적으로 도시되어 있으며 축적 및 시점이 약간 과장되어 도시되어 있을 수도 있다.Description of the drawings of the accompanying drawings is described. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The drawings of the present invention are schematically illustrated in order to facilitate a clear understanding of the present invention, and the accumulation and time points may be slightly exaggerated.
도 1은 두께 제어된 유리 리본을 성형하기 위한 시스템의 개략도이다.
도 2는 도 1의 시스템의 측면도이다.
도 3은 선 3-3에 따른 도 2의 시스템의 단면도이다.
도 4는 복사 가열 부재의 어레이를 구비한 복사 가열기의 도면이다.
도 5는 복사 가열 부재를 선택적으로 작동시키는 제어기와, 사구간을 제거하도록 배치된 복사 가열 부재의 어레이를 구비한 복사 가열기의 도면이다.
도 6은 중첩 복사 빔을 도시한 도 5의 시스템의 단면도이다.
도 7은 비선형 형상의 복사 가열 부재를 도시한 도면이다.1 is a schematic diagram of a system for forming a thickness controlled glass ribbon.
2 is a side view of the system of FIG. 1.
3 is a cross-sectional view of the system of FIG. 2 along line 3-3.
4 is a view of a radiant heater with an array of radiant heating elements.
FIG. 5 is a view of a radiant heater having a controller for selectively operating the radiant heating element and an array of radiant heating elements arranged to remove the four sections.
6 is a cross-sectional view of the system of FIG. 5 showing an overlapping radiation beam.
7 shows a non-linear radiant heating member.
본 발명은 첨부 도면을 참조하여 상세하게 기재되어 있다. 본 상세한 설명에 있어서, 여러 특정 사항이 본 발명의 전반적인 이해를 돕기 위해 설명되어 있다. 그러나, 당업자라면 본 발명이 이들 특정 사항으로만 설명되지 않을 수도 있음을 알 수 있을 것이다. 여러 경우에 있어서, 잘 알려진 특징 및/또는 공정 단계가 본 발명을 명확하게 하기 위해 상세하게 기재되어 있다. 더욱이, 동일하거나 유사한 부재번호가 동일하거나 유사한 구성요소를 지시하도록 사용되어 있다.The invention has been described in detail with reference to the accompanying drawings. In this detailed description, numerous specific details are set forth in order to provide a thorough understanding of the present invention. However, it will be apparent to one skilled in the art that the present invention may not be described only by these specific details. In many instances, well known features and / or process steps have been described in detail to clarify the invention. Moreover, the same or similar reference numbers are used to indicate the same or similar components.
도 1에는 두께가 제어된 유리 리본(113) 성형 시스템 및 공정이 도시되어 있다. 미국특허 제1,829,641호 및 제3,338,696호에 도시된 바와 같은, 공지된 구성의 하향인발 성형 부재(101)가 웨지형 루트(107)에서 종결하는 수렴면(103, 105)을 구비한다. 유리 리본(113)이 용융된 유리의 2개의 스트림(109, 111)으로 개시되어 성형 부재(101)의 수렴면(103, 105) 아래로 유동하고 웨지형 루트(107)에서 합쳐져 유리 시트를 형성한다. 용융된 유리(115)가 성형 부재(101)의 채널(117)로 이송되고 상기 용융된 유리(115)가 미국특허문헌 제1,829,641호 및 제3,338,696호에 기재된 바와 같은 공지된 방식으로 상기 채널(117)을 오버플로 할 수 있게 함으로써 용융된 유리의 스트림(109, 111)이 형성된다. 유리 리본(113)은 웨지형 루트(107)로부터 시트-형상으로 인발되어 나간다. 유리 리본(113)이 인발됨에 따라, 상기 유리 리본(113)이 냉각되어 유리가 점성 상태(regime)로부터 탄성 상태로 변한다. 점성 상태에서의 유리 리본(113)의 냉각 패턴이 탄성 상태에서 유리 리본(113)의 두께 프로파일에 영향을 미친다. 점성 상태에서의 불균일한 냉각에 의해 탄성 상태에서 (예를 들면, 비-일정한) 두께가 제어되지 않게 된다. 도 1의 공정은 아래 설명된 바와 같이, 유리 리본(113)의 냉각 패턴을 수정하고 유리 리본(113)의 두께를 제어하기 위해 상기 유리 리본(113)의 선택된 영역으로부터의 열 손실의 감소를 사용한다. 1 shows a
도 1에 있어서, 복사 가열기(119)가 유리 리본(113)의 표면(121)에 인접하여 제공된다. 복사 가열기(119)가 유리 리본(113)의 선택된 영역 상에, 라인(123)으로 지시된, 복사열을 작용한다. 복사열이 작용된 영역을 선택하기 위한 기준이 아래 기재되어 있다. 유리 리본(113)이 사교(cross-hatched) 영역(125)으로 지시된 바와 같은, 웨지형 루트(107)로부터 인발됨에 따라 복사열(123)이 상기 유리 리본(113)과 이동한다. 유리 리본(113) 상의 복사열의 임프린트(imprint)가 가열된 영역(125)의 폭(127)을 결정한다. 복사 가열기(119)와 표면(121) 사이의 간격과 복사 가열기(119)의 외형 및 아웃풋이 필요량의 복사열을 표면(121)에 이송시키도록 적당하게 선택된다. 도 1에 있어서, 복사 가열기(119)가 웨지형 루트(107) 상의 유리 리본(113)에 복사열을 작용할 수 있는 곳에 상기 복사 가열기가 위치된다. 선택적인 배치로서, 복사 가열기(119)가 웨지형 루트(107) 아래에서 또는 웨지형 루트(107)에서 유리 리본(113)에 복사열을 작용할 수 있는 곳에 위치될 수 있다. 일반적으로, 복사 가열기(119)가 점성 작용을 나타내는 유리 리본(113)의 영역 상의 복사열을 작용하는 곳에 위치될 것이다. 일반적으로, 점성 작용을 나타내는 유리 리본(113)의 영역은 웨지형 루트(107) 부근에 있을 수 있다. 제 2 복사 가열기(별도로 도시안됨)가 유리 리본(113)의 반대 측에 제공될 수 있고, 제 1 복사 가열기(119)로 복사열을 유리 리본(113)에 작용하도록 동일한 방식으로 사용될 수 있다. In FIG. 1, a
유리 리본(113)의 두께를 제어하기 위하여, 유리 리본의 스트립(유리 리본(113)의 폭을 따라 취해짐)이 선택된다. 전형적으로, 유리 리본(113)의 이러한 스트립이 상기 유리 리본(113)의 성형 공정 동안의 주어진 임의의 시간에서 복사 가열기(119)에 인접한 유리 리본(113)의 일부일 수 있다. 설명하자면, 도 2는 도 1의 시스템의 측면도이다. 도 2에 있어서, 스트립(201)이 점선으로 도시되어 있고, 복사 가열기(119)가 스트립(201)과 마주하여 위치된다. 도 3은 스트립(201)에 따라 취해진, 도 2의 시스템의 단면도이다. 스트립(201)에 대하여, 상기 스트립(201)에 대한 목표 두께를 벗어나거나 또는 표준 두께를 벗어난 두께를 갖는 벗어난 두께의 벗어난 영역(301)이 있다. 전형적으로, 영역(301)이 스트립에 대한 목표나 또는 표준 두께보다 더 두꺼운 두께를 갖기 때문에 "벗어난"이라고 표현한다. 스트립(201)은 일반적으로 하나 이상의 이러한 벗어난 영역을 갖거나 또는 갖지 않을 수 있다. 유리 리본(113)의 두께 제어 공정은 스트립(201) 상의 임의의 벗어난 영역을 찾는 단계를 포함한다. 벗어난 영역을 찾는 단계는 스트립(201) 상의 유효 측정을 포함하거나 또는 특정 세트의 공정 셋업과 파라미터를 사용해 얻어진 이력(historical) 데이터에 기초할 수 있다. In order to control the thickness of the
벗어난 영역이 일단 스트립(201) 상에서 발견되면, 복사 가열기(119)는 복사열을 상기 벗어난 영역에 작용하도록 제어된다. 도 3에 도시된 실시예에 있어서, 복사 가열기(119)는 사교 영역(303)으로 지시된 바와 같은, 벗어난 영역(301)에 복사열을 작용시킬 수 있다. 벗어난 영역(301)으로 이송된 복사열이 영역(301)을 가열할 것이다. 이는 벗어난 영역(301)에서의 점도를 저감하고 상기 벗어난 영역(301)의 두께를 감소시킨다. 변경된 벗어난 영역(301)의 두께가 스트립(201)의 목표 두께나 표준 두께와 맞춰지도록 두께가 감소될 수 있다. 전형적으로, 이러한 가열은 스트립(201)을 가로지르는 변경된 온도 분포를 초래하고, 예를 들면, 변경된 온도 분포는 영역(301)이 복사 가열기(119)로 가열되기 전보다 더욱 일정할 수 있다. 이러한 변경된 또는 보다 일정한 온도 분포가 유리 리본(113)의 이동 방향에 따라 스트립(201)과 이동할 것이다. 이후에, 유리 리본(113)의 다른 한 스트립이 복사 가열기(119)에 인접될 것이다. 벗어난 영역을 위치시키고 복사열을 상기 벗어난 영역에 작용하기 위해 상기 기재된 공정은 이러한 어느 한 스트립과 복사 가열기(119)에 인접한 향후 여러 스트립에 대해 반복될 수 있다. 그러나, 이러한 구성은 복사 가열기(119)가 고정식일 필요가 있다는 것을 의미하지 않는다. 복사 가열기(119)는 만약 이들 벗어난 영역이 점성 작용을 나타낸다면, 벗어난 영역을 갖는 유리 리본(113)의 여러 부분을 열처리할 필요에 따라 재 위치될 수 있다.Once the out-of-area is found on the
도 1 내지 도 3을 살펴보면, 상기 기재한 바와 같이 유리 리본(113)의 두께를 제어하기 위해 "직접" 복사열을 사용함으로써, 인발부로의 유체의 누출에 의한 유리 리본(113)의 표면에서의 침니 효과(chimney effect)는 유체가 유리 리본(113)의 두께를 제어하도록 사용되지 않으므로 피해질 수 있다. "직접"이라는 표현은 복사 가열기(119)와 유리 리본(113) 사이의 열 교환이 배경 기술에 기재된 시스템에 사용된 전방 벽과 같은, 구조체로 방해되지 않는다는 것을 의미한다. 복사 가열기(119)가 유리 리본(113)의 표면에 매우 근접해 위치되어 가열 효율을 최대화시킬 수 있다. 또한, 복사 가열기(119)의 외형 및 유리 리본(113) 표면으로부터의 상기 복사 가열기(119)의 간격이 복사용 고-분해능 시계를 달성하도록 이용될 수 있다. 도 1 내지 도 3과 관련하여, 상기 기재된 시스템은 또한 아래에 설명된 바와 같이 자동 제어에 매우 적합하다.1 through 3, chimneys on the surface of the
도 1 내지 도 3에 있어서, 복사 가열기(119)는 유리 리본(113)의 흡수 특성과 양립할 수 있는 파장에서 전자기 복사를 발생하여, 복사열이 점도 감소에 영향을 미치도록 유리에 의해 흡수될 수 있다. 전형적으로, 복사 가열기(119)는 적외선 복사 가열기일 수 있다. 복사 가열기(119)는 단일의 복사 가열 부재를 포함하거나 복사 가열 부재의 어레이를 포함할 수 있다. 복사 가열 부재는 Pt, Pt 합금, 텅스텐, MoSi2 등, 또는 SiC와 같은 세라믹 재료와 같은 내화 금속으로 만들어질 수 있다. 가열 부재는 필라멘트 와이어(예를 들면, 텅스텐 와이어)나 또는 방사체 플레이트(예를 들면, 세라믹 플레이트)의 형상을 취할 수 있다. 전형적으로, 필라멘트 와이어로 만들어진 복사 가열 부재는 복사열을 발생시키는 표면 영역을 증대시키기 위하여 감겨진 루프의 와이어를 포함할 수 있다. 복사 가열 부재는 석영 포위부와 같은 투명 포위부에 배치될 수 있다. 포위부가 유리 리본(113)으로 이송된 복사열의 양을 증대시키기 위하여 반사 재료로 코팅될 수 있다. 복사 가열기(119)는 전기 복사 가열기이거나 또는 유도 복사 가열기일 수 있다. 복사 가열기(119)는 유리 리본(113)의 폭(도 2에서 부재번호 203)을 가로질러 뻗어있거나 뻗어있지 않을 수 있다. 다수의 복사 가열기(119)가 유리 리본(113)의 폭(도 2에서 부재번호 203)을 가로질러 제공되고 복사열을 다수의 벗어난 영역에 작용하도록 작동될 수 있다. 1 to 3, the
도 4에는 복사 가열 부재(401)의 어레이를 포함한 복사 가열기(119)가 도시되어 있다. 복사 가열 부재(401)는 선형 복사 가열 부재이다. 이들 가열 부재는 이격되어 있고 화살표 403로 지시된 바와 같은(유리 리본(113)의 상대적인 부분만이 간략하게 도 4에 도시되어 있음), 상기 유리 리본(113)의 이동 방향과 정렬된다. 복사 가열 부재(401) 사이의 간격 및 복사 가열 부재(401)와 유리 리본(113)의 이동 방향(403)으로의 정렬 때문에, 직접 복사열을 받지않는 (복사 가열 부재(401) 사이의 갭(404)에 대응하는) 유리 리본의 부분이 있다. 이들 부분을 아래에서 "사구간(dead zones)"이라 하였다. 사구간을 없애기 위하여, 복사 가열 부재(401)는 상기 가열 부재의 시계(또는 유리 리본(113) 상의 복사열의 임프린트)가 중첩되도록 배치될 수 있다. 도 5에는 이러한 구성이 어떻게 행해졌는지가 도시되어 있다. 도 5에 있어서, 4개의 복사 가열 부재(501, 503, 505, 507)는 이격되고 화살표 508로 지시된, 유리 리본(113)의 이동 방향에 대해 경사져, 하나의 복사 가열 부재로 만들어진 복사 빔이 인접한 복사 가열 부재에 의해 만들어진 복사 빔과 중첩하는데, 예를 들면, 복사 가열 부재(501)에 의해 만들어진 복사 빔은 복사 가열 부재(503 등)에 의해 만들어진 복사 빔과 중첩할 것이다. 도 6에는 복사 가열 부재(501, 503, 505, 507)에 대응하는 중첩 복사 빔(601, 603, 605, 607)이 도시되어 있다. 복사 빔의 사교의 밀도는 하나의 복사 빔을 옆 복사 빔과 구별하기 위하여 단지 시각적인 도구로 사용되었음을 알 수 있을 것이다.4 shows a
복사 가열 부재의 어레이가 제어기와 연결될 수 있다. 이러한 구성은 복사 가열 부재(501, 503, 505, 507)가 제어기(509)와 연결(또는 연통)되어 있는 도 5에 도시되어 있다. 제어기(509)가 복사 가열 부재(501, 503, 505, 507)를 개별적으로 터언 온하거나 터언 오프하도록 작동될 수 있다. 제어기(509)가 부재번호 511로 지시된 바와 같은, 외측 인풋을 수신할 수 있다. 일례의 외측 인풋(511)이 유리 리본(113)의 스트립을 가로지르는 두께 프로파일이거나 또는 온도 프로파일일 수 있다. 제어기(509)는 복사 가열 부재(501, 503, 505, 507)가 터언 온되고 터언 오프될지를 결정하기 위한 정보를 사용하여, 유리 리본(113)의 스트립을 가로지르는 목표 두께를 달성하거나 온도 분포를 달성할 수 있다. 이러한 구성은, 두께 또는 온도 프로파일이 유리 리본(113)을 가로질러 특별한 위치에서 측정되고 복사 가열 부재(501, 503, 505, 507)가 측정된 두께나 또는 온도 프로파일에 기초하여 유리 리본(113)의 소정의 스트립에 열을 이송하도록 제어되는 진행(ongoing) 공정일 수 있음을 알 수 있을 것이다. 부가적인 또는 열 센서가 두께 또는 온도 프로파일을 각각 측정하는데 사용될 수 있다. 또한 유리 리본(113)이 육안으로 검사될 수 있고 복사 가열 부재(501, 503, 505, 507)의 터언 온 또는 터언 오프가 결정될 수 있다. 육안 검사로 얻어진 정보가 제어기(509)를 작동시키도록 사용될 수 있다.An array of radiant heating elements can be connected with the controller. This configuration is shown in FIG. 5 in which the
도 1에 도시된 복사 가열기(119)가 단일의 복사 가열 부재 또는 복사 가열 부재의 어레이를 포함함을 알 수 있을 것이다. 다수의 복사 가열기(119)가 시스템으로 사용될 수 있거나, 또는 복사 가열 부재의 어레이를 구비한 단일의 복사 가열기(119)가 시스템으로 사용될 수 있다. 복사 가열기(119)가 유리 리본(113)의 폭만큼 이격된 폭을 갖거나 또는 유리 리본(113)의 폭보다 더 작은 폭을 가질 수 있다. 복사 가열 부재의 어레이가 사용되는 경우에, 제어기가 임의의 시간에서 작동하는 복사 가열 부재를 개별적으로 제어하는데 사용될 수 있다. 제어기가 또한 복사 가열 부재의 아웃풋을 조정하도록 사용될 수 있다. 예를 들면, 도 4, 도 5 및 도 6에 있어서, 복사 가열 부재가 도시된 바와 같은 선형 복사 가열 부재로 한정되지 않음을 알 수 있을 것이다. 비선형 형상의 복사 가열 부재가 복사 형태 계수를 최대화시키도록 또는 증대시키도록 사용될 수 있다. 복사 형태 계수는 기하학적 해석(geometric consideration)으로부터 전적으로 결정되는, 제 1 물체의 표면을 떠나 제 2 물체의 표면에 도달하는 열 에너지의 분수(fraction)이다. 도 7에는 타원형 복사 가열 부재(701) 및 부정형(arbitrary) 복사 가열 부재(703)가 도시되어 있다. 부재(703)는 부정형 형상이고 본 발명이 특히 보정을 필요로 하는 특징부의 형상을 취한 형상을 어떻게 만들어 내는지를 나타내기 위함이다. 예를 들면, "L"자 형성된 부재가 위치되어, 상기 L자 형상의 수직 세그먼트가 수평방향 세그먼트의 보다 광폭의, 보다 확산된 효과에 대한 집중된 가열 효과를 나타낼 수 있다. 최종 결론은 유리 상의 비대칭 효과일 수 있다. 일반적으로, 비선형 형상이 복사 가열기에 의해 가열될 유리 리본 영역의 전형적인 형상에 기초하여 선택될 수 있다.It will be appreciated that the
본 발명이 한정된 수의 실시예로 기재되어 있을지라도, 본 발명의 여러 실시예를 이해하고 있는 당업자라면, 본 발명에 대한 여러 변경 및 수정이 본 발명의 범주 내에서 이루어질 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구범위로만 한정될 수 있다.Although the present invention has been described in a limited number of embodiments, those skilled in the art will understand that various changes and modifications to the present invention can be made within the scope of the present invention. . Accordingly, the invention is limited only by the appended claims.
Claims (26)
(A) 점성 작용을 나타내는 상기 유리 리본의 선택된 스트립에 대하여, 상기 스트립에 대한 목표 두께를 벗어난 두께를 갖는 상기 스트립 상의 하나 이상의 영역을 찾는 단계; 및
(B) 유리의 점도를 하나 이상의 영역에서 감소시키기 위하여, 상기 스트립의 상기 하나 이상의 영역에 복사열을 작용하는 단계를 포함하는 유리 리본의 두께 프로파일 제어 방법.As a thickness profile control method of a glass ribbon,
(A) for a selected strip of glass ribbon exhibiting viscous action, finding one or more regions on the strip having a thickness that is outside the target thickness for the strip; And
(B) acting to radiate heat to said at least one region of said strip to reduce the viscosity of the glass in at least one region.
(C) 점성 작용을 나타내는 상기 유리 리본의 상이한 스트립에 대해 상기 단계 (A) 및 상기 단계 (B)를 반복하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 리본의 두께 프로파일 제어 방법.The method according to claim 1,
(C) further comprising repeating steps (A) and (B) for different strips of the glass ribbon exhibiting viscous action.
상기 단계 (A)에 있어서, 상기 하나 이상의 영역 중 각각의 영역의 두께는 목표 두께보다 더 두껍고, 상기 단계 (B)에 있어서 상기 하나 이상의 영역 중 각각의 영역의 두께가 감소되는 것을 특징으로 하는 유리 리본의 두께 프로파일 제어 방법.The method according to claim 1,
In step (A), the thickness of each of the one or more areas is thicker than a target thickness, and in step (B) the thickness of each of the one or more areas is reduced. How to control the thickness profile of the ribbon.
상기 단계 (B)는 상기 스트립에 인접해 복사 가열기를 위치시키는 단계와, 복사열을 상기 하나 이상의 영역에 작용하도록 상기 복사 가열기를 작동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 리본의 두께 프로파일 제어 방법.The method according to claim 3,
And said step (B) comprises positioning a radiant heater adjacent said strip and operating said radiant heater to direct radiant heat to said one or more regions.
상기 단계 (B)에 있어서, 상기 복사 가열기는 복사 가열 부재의 어레이를 포함하고, 상기 단계 (B)는:
(D) 상기 어레이에서 인접한 복사 가열기 부재의 시계를 중첩하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 리본의 두께 프로파일 제어 방법.The method of claim 4,
In step (B), the radiant heater comprises an array of radiant heating elements, and step (B) comprises:
(D) overlapping the field of view of adjacent radiant heater elements in said array.
상기 단계 (D)에 있어서, 상기 복사 가열 부재는 선형이고, 상기 유리 리본의 이동 방향에 대해 경사진 것을 특징으로 하는 유리 리본의 두께 프로파일 제어 방법.The method according to claim 5,
In the step (D), the radiant heating member is linear and inclined with respect to the moving direction of the glass ribbon.
상기 단계 (B)에 있어서, 상기 복사 가열기는 상기 복사 가열기와 상기 하나 이상의 영역 사이에서 복사 형태 계수를 최대화시키도록 비선형 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 유리 리본의 두께 프로파일 제어 방법.The method of claim 4,
The method of controlling the thickness profile of a glass ribbon of claim (B), wherein the radiant heater has a non-linear shape to maximize radiant form factor between the radiant heater and the one or more regions.
(E) 성형 부재의 웨지형 루트에서 용융된 유리의 별도의 스트림을 합쳐서 유리 리본을 성형하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 리본의 두께 프로파일 제어 방법.The method of claim 4,
(E) combining the separate streams of molten glass in the wedge-shaped root of the forming member to form a glass ribbon.
상기 단계 (B)에 있어서, 상기 복사 가열기는 상기 웨지형 루트 부근에 위치되는 것을 특징으로 하는 유리 리본의 두께 프로파일 제어 방법.The method according to claim 8,
In the step (B), the radiant heater is located in the vicinity of the wedge-shaped root, the thickness profile control method of the glass ribbon.
상기 단계 (B)에 있어서, 상기 복사 가열기는 적외선 가열기인 것을 특징으로 하는 유리 리본의 두께 프로파일 제어 방법.The method of claim 4,
The method of controlling the thickness profile of a glass ribbon according to step (B), wherein said radiant heater is an infrared heater.
용융된 유리의 별도의 스트림이 상기 유리 리본을 형성하도록 합쳐지는 웨지형 루트를 구비하는, 상기 유리 리본을 형성하기 위한 성형 부재; 및
점성 작용을 나타내는 상기 유리 리본의 선택된 영역과 목표 두께를 벗어난 두께에 선택적으로 복사열 작용시키도록 배치된 복사 가열기를 포함하는 유리 리본의 두께 프로파일 제어 시스템.As a thickness profile control system of glass ribbon,
A forming member for forming the glass ribbon, the wedge-shaped route having a separate stream of molten glass joined to form the glass ribbon; And
And a radiant heater disposed to selectively radiate heat to a selected area of the glass ribbon that exhibits viscous action and to a thickness that is outside of a desired thickness.
상기 복사 가열기는 상기 웨지형 루트 부근에 위치되는 것을 특징으로 하는 유리 리본의 두께 프로파일 제어 시스템.The method of claim 11,
And the radiant heater is positioned near the wedge-shaped route.
(i) 유리가 점탄성 작용을 나타내는 온도에서 2개의 반대쪽 엣지에 의해 형성된 폭을 갖는 유리 리본을 제공하는 단계;
(ⅱ) 상기 유리가 점탄성 작용을 나타내는 상기 유리 리본을 이동하는 단계; 및
(ⅲ) 가열기 부재의 어레이로 상기 유리 리본을 가열하는 단계를 포함하고,
상기 가열기 부재의 파워는 별도로 조정되는 유리 시트 제조 방법.As a glass sheet manufacturing method,
(i) providing a glass ribbon having a width formed by two opposite edges at a temperature at which the glass exhibits viscoelastic action;
(Ii) moving the glass ribbon wherein the glass exhibits a viscoelastic action; And
(Iii) heating the glass ribbon with an array of heater elements,
The power of the heater member is adjusted separately.
상기 단계 (i)는 아이소파이프를 사용하여 유리 용융물로부터 상기 유리 리본을 융합 성형하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 시트 제조 방법.The method according to claim 13,
Wherein step (i) comprises fusion molding the glass ribbon from the glass melt using an isopipe.
상기 단계 (ⅲ)에 있어서, 상기 가열기 부재는 중첩 시계를 갖도록 배치되는 것을 특징으로 하는 유리 시트 제조 방법.14. The method according to claim 13 or 14,
In the step (iii), the heater member is arranged to have an overlapping field of view.
상기 단계 (ⅲ)에 있어서, 상기 가열기 부재는 하나의 엣지로부터 다른 하나의 엣지로 상기 리본의 폭을 가로질러 상기 리본을 상이하게 가열하는 것을 특징으로 하는 유리 시트 제조 방법.The method according to any one of claims 13 to 15,
In the step (iii), the heater member heats the ribbon differently across the width of the ribbon from one edge to the other edge.
상기 단계 (ⅲ)는
(ⅲ-1) 폭 내에서의 상기 리본의 두께 변화를 결정하는 단계;
(ⅲ-2) 상기 리본이 실질적으로 일정한 두께로 인발되도록, 상기 두께 변화에 따라 상기 리본을 폭 내에서 상이하게 가열하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 시트 제조 방법.The method according to any one of claims 13 to 16,
Step (iii)
(Iii-1) determining a change in thickness of the ribbon within the width;
(Vi-2) heating the ribbon differently in width in accordance with the change in thickness such that the ribbon is drawn to a substantially constant thickness.
상기 단계 (ⅲ-2)에 있어서, 상기 가열기 부재는 최소 두께를 갖는 영역보다 최대 두께를 갖는 폭 내에서 상기 리본의 영역에 보다 많은 열을 가하는 것을 특징으로 하는 유리 시트 제조 방법.18. The method of claim 17,
In the step (iii-2), the heater member applies more heat to an area of the ribbon within a width having a maximum thickness than an area having a minimum thickness.
상기 단계 (ⅲ)에 있어서, 상기 가열기 어레이는 필수적으로 선형 어레이인 것을 특징으로 하는 유리 시트 제조 방법.The method according to any one of claims 13 to 18,
In the step (iii), the heater array is essentially a linear array.
상기 단계 (ⅲ)에 있어서, 상기 가열기 부재의 상기 어레이는 상기 유리 리본의 전체 폭에 열을 가할 수 있는 것을 특징으로 하는 유리 시트 제조 방법.The method according to any one of claims 13 to 19,
In the step (iii), the array of heater elements is capable of applying heat to the entire width of the glass ribbon.
상기 단계 (ⅲ)에 있어서, 상기 가열기 부재는 적외선 빔을 조사함으로써 열을 가하는 것을 특징으로 하는 유리 시트 제조 방법.The method according to any one of claims 13 to 20,
In the step (iii), the heater member applies heat by irradiating an infrared beam.
상기 단계 (i)는 아이소파이프를 사용하여 유리 용융물로부터 상기 유리 리본을 성형하는 단계를 포함하고, 상기 단계 (ⅲ)에 있어서, 상기 가열기 부재는 상기 아이소파이프의 루트 부근에 위치되는 것을 특징으로 하는 유리 시트 제조 방법.The method according to any one of claims 13 to 21,
Said step (i) comprises shaping said glass ribbon from a glass melt using an isopipe, wherein in said step (iii) said heater member is located near the root of said isopipe. Method for manufacturing glass sheet.
상기 단계 (ⅲ)에 있어서, 상기 유리 리본이 상기 아이소파이프의 상기 루트에 도달하기 전에 상기 가열기 부재가 상기 유리 리본에 열을 가하도록, 상기 가열기 부재가 위치되는 것을 특징으로 하는 유리 시트 제조 방법.23. The method of claim 22,
And wherein said heater member is positioned such that said heater member heats said glass ribbon before said glass ribbon reaches said root of said isopipe.
상기 단계 (ⅲ)에 있어서, 상기 가열기 부재의 어레이는, 상기 아이소파이프의 2개의 면 상의 2개의 유리 리본이 단일의 유리 리본을 형성하도록 상기 루트에서 합쳐지기 전에 별도로 가열되도록, 상기 아이소파이프의 각각의 면에 위치되는 것을 특징으로 하는 유리 시트 제조 방법.24. The method of claim 23,
In said step (iii), each of said isopipes is arrayed so that two glass ribbons on two sides of said isopipe are heated separately before they are joined at said root to form a single glass ribbon. Glass sheet manufacturing method, characterized in that located on the side of.
상기 단계 (ⅲ)에 있어서, 상기 가열기 부재의 어레이가 상기 아이소파이프의 상기 루트 아래에서 상기 유리 리본에 열을 가하도록 위치되는 것을 특징으로 하는 유리 시트 제조 방법.23. The method of claim 22,
And wherein said array of heater elements is positioned to apply heat to said glass ribbon under said root of said isopipe.
상기 단계 (ⅲ)에 있어서, 상기 가열기 부재의 어레이가 상기 아이소파이프의 상기 루트 아래에서 상기 유리 리본의 각각의 면에 열을 가하도록 상기 아이소파이프의 각각의 면에 위치되는 것을 특징으로 하는 유리 시트 제조 방법.23. The method of claim 22,
In the step (iii), the array of heater elements is located on each side of the isopipe to heat each side of the glass ribbon under the root of the isopipe. Manufacturing method.
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