KR20170123592A - 레이저를 이용한 유리 및 강화유리 밴딩 방법 - Google Patents

레이저를 이용한 유리 및 강화유리 밴딩 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20170123592A
KR20170123592A KR1020170137755A KR20170137755A KR20170123592A KR 20170123592 A KR20170123592 A KR 20170123592A KR 1020170137755 A KR1020170137755 A KR 1020170137755A KR 20170137755 A KR20170137755 A KR 20170137755A KR 20170123592 A KR20170123592 A KR 20170123592A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heating
laser
chamber
glass
scanner
Prior art date
Application number
KR1020170137755A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102270530B1 (ko
Inventor
전은숙
Original Assignee
주식회사 탑 엔지니어링
주식회사 레이저앱스
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
Priority claimed from KR1020150132346A external-priority patent/KR102002363B1/ko
Application filed by 주식회사 탑 엔지니어링, 주식회사 레이저앱스 filed Critical 주식회사 탑 엔지니어링
Priority to KR1020170137755A priority Critical patent/KR102270530B1/ko
Publication of KR20170123592A publication Critical patent/KR20170123592A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102270530B1 publication Critical patent/KR102270530B1/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B23/00Re-forming shaped glass
    • C03B23/02Re-forming glass sheets
    • C03B23/023Re-forming glass sheets by bending
    • C03B23/025Re-forming glass sheets by bending by gravity
    • C03B23/0258Gravity bending involving applying local or additional heating, cooling or insulating means
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B23/00Re-forming shaped glass
    • C03B23/02Re-forming glass sheets
    • C03B23/023Re-forming glass sheets by bending
    • C03B23/025Re-forming glass sheets by bending by gravity
    • C03B23/0256Gravity bending accelerated by applying mechanical forces, e.g. inertia, weights or local forces
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/50Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
    • Y02P40/57Improving the yield, e-g- reduction of reject rates

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)

Abstract

본 발명은 레이저를 이용한 유리 및 강화 유리 밴딩 방법 및 장치에 관한 것으로서, 종래에는 레이저를 이용하는 방법은, 챔버 내의 온도로부터 가공대상물을 가공온도까지 온도를 올려야 하므로 시간이 많이 걸리는 단점이 있다.
본 발명은 챔버와 지그에 의해 예열하고, 가열 램프를 이용해 국부가열을 함과 아울러 레이저를 이용해 국부가열을 급속가열시켜 빠른 시간내에 밴딩하고자 하는 부분을 가공온도까지 상승시켜 성형시간을 단축할 수 있도록 하고, 레이저를 레이저 3D 스캐너를 이용해 스캐닝 방식으로 투사하여 정확한 가열영역에 레이저를 투사할 수 있고 빠르게 가열할 수 있으며, 기구적 이동이 아닌 스캐닝 방식을 사용하고 챔버 외부에 설치하여 수명연장 및 정확성을 높여 제품 품질을 향상하도록 하며, 양산 설비에 적용할 수 있도록 한 유리 및 강화 유리 밴딩 방법 및 장치이다.

Description

레이저를 이용한 유리 및 강화유리 밴딩 방법{Method for bending of glass and tempered glass using laser}
본 발명은 레이저를 이용한 유리 및 강화유리 밴딩장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 스마트폰의 커버 유리의 밴딩 가공을 위한 열원으로 챔버와 지그의 가열수단으로 예열하고, 램프와 레이저를 이용하여 국부가열하여 빠르게 가공 온도까지 가열하여 밴딩하면서 어닐링시키도록 한 레이저를 이용한 유리 및 강화유리 밴딩 방법에 관한 것이다.
스마트 폰의 커버 유리는 내충격성이 강하고 광 투과율이 높은 강화 유리를 사용하고 있는데, 현재 스마트 폰의 커버 유리(coverglass)는, 디자인 트렌드 상 가장자리 부분(엣지 부분)을 밴딩 가공을 적용하고 있다.
강화 유리의 곡면 형성을 위하여 열성형기를 이용하여 커버 유리의 가장자리(엣지부분)를 곡면 가공하고 있다.
종래의 열성형기를 이용하는 방법은 유리전체를 고온의 로(furnace) 안에서 가열한 다음 상하 몰드(mold)로 찍어서 밴딩 형상을 만들고 있다.
그런데 종래의 열성형 방식은, 유리전체를 녹인후 몰드(금형)로 찍어내는 과정에서 몰드가 접촉된 상,하면에서 유리가 뿌여지는(hazy) 현상이 생기고, 이를 복원하기 위하여 추후 공정으로 폴리싱(polishing)을 진행하여 제품을 생산하고 있다.
그러므로 제조 원가가 상승되는 문제가 있고, 양산 수율이 30% 정도로 떨어지는 문제가 있다. 또한 유리 전체를 고온에서 녹이는 방식으로 유리의 치수 변화가 커서 성형후 리사이징(resizing)이 필요하며, 유리 표면의 리플(ripple) 현상이 생기는 문제점이 있다.
한편, 선행기술로서 한국공개특허 10-2014-0045006호에는, 터치 스크린 패널용 강화 유리의 곡면 성형장치 및 그의 성형방법이 개시되어 있다. 상기 선행기술은, 챔버 내에 강화 유리 지지부를 설치하고, 레이저 공급부와, 누름부 및 누름부 작동을 제어하는 센서부를 포함하는 구성이다.
이와 같은 선행기술은, 챔버에서 200 ~ 300℃로 기본 가열을 하고, 레이저 공급부에서 강화 유리의 엣지 부분을 국부가열을 한 후, 누름부로 눌러서 성형하는 것이다. 그런데, 유리 및 강화유리의 엣지 부분을 눌러서 밴딩시키기 위해서는 750℃ 정도로 가열해야 하는데, 레이저만으로 200 ~ 300℃온도에서 750℃ 이상으로 온도를 올리는 가열 시간이 많이 걸려 생산성이 떨어진다.
또한, 누름부로 눌러서 밴딩시키는 방식을 채용하고 있기 때문에 강화 유리상면과 누름부에 의해 눌리는 부분이 뿌여지는(hazy) 현상이 발생되므로 이를 복원하는 폴리싱 공정이 추가되어야 하는 문제점이 있다.
또한, 선행기술의 레이저 공급부는, 레이저 헤드를 강화 유리의 길이 방향을 따라 왕복 이동하면서 가열영역을 가열시키도록 이루어져 있는데, 레이저 출력을 높인다고 하더라도 한두번의 왕복만으로 원하는 온도로 가열하기 어렵고, 수십회 왕복 이동하면서 가열해야만 원하는 온도까지 가열할 수 있다.
그러므로 가열시간이 많이 걸리고, 레이저 헤드를 왕복 이동시키는 장치가 필요하고, 레이저 헤드 왕복 수단을 이용하기 때문에 고속이동에 한계가 있어서, 어느 한 점을 가열한 후 왕복하여 되돌아와 다시 가열하기까지의 시간간격이 길어져 레이저 가열 효율이 떨어지므로 가열시간이 많이 걸린다는 단점이 있다.
한국공개특허 10-2014-0045006호(2014.04.16)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하여 챔버와 지그에 의해 예열 공정을 거친후 성형하고자 하는 부분을 램프와 레이저로 급속 가열하여 유리 및 강화유리의 밴딩 가공 시간 단축시켜 생산성을 향상시키도록 하는 레이저를 이용한 유리 및 강화유리 밴딩장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한 본 발명은 밴딩 가공수단으로 성형틀을 사용하지 않고 롤러를 이용하여 성형하도록 함으로써 강화 유리 상면과 밴딩 부분 사이의 열화 현상을 줄여 수율을 향상시키도록 하기 위한 것이다.
또한 본 발명은 레이저 수단으로 레이저 3D 스캐너를 사용하여 레이저 스캐닝 방식으로 급속 가열하여 가열시간을 단축시키도록 하기 위한 것이다.
본 발명에 의한 레이저를 이용한 유리 및 강화유리 밴딩 방법은,
챔버의 가열수단과, 챔버 내에 설치된 성형 지그의 가열수단 구동에 의해 예열된 상태에서 가공 대상물을 상기 성형 지그의 성형 위치로 로딩하여 가공대상물을 예열하는 예열공정과;
상기 가공대상물이 로딩되면, 밴딩하고자하는 부분의 가열영역을 램프장치에 의해 가열함과 아울러 상기 가열영역을 레이저를 이용하여 밴딩하고자 하는 부분의 가열영역을 가열하는 가열공정과;
상기 가열영역의 온도를 체크하여 미리 설정된 온도에 도달되면, 롤러 포밍장치를 이용하여 가공 대상물의 가장자리를 포밍하는 포밍공정과;
상기 포밍된 가공대상물을 미리 설정된 어닐링 온도로 소정시간 동안 어닐링 시킨 후, 가공 대상물을 외부로 언로딩시키는 어닐링 공정을 포함하되,
상기 가열공정에서,
상기 램프장치를 이용한 가열공정의 가열영역 폭이, 상기 레이저를 이용한 가열공정의 가열영역 폭보다 더 넓고,
상기 가열공정에 이용되는 레이저는,
라인 빔 광학계이고,
상기 예열공정에서는, 400 ~ 600℃로 대상물 전체를 예열하고, 상기 가열공정 중 램프장치를 이용한 가열공정에서는, 밴딩하고자하는 부분의 가열영역을 600 ~ 700℃로 가열하며, 상기 레이저를 이용한 가열공정에서는, 밴딩하고자하는 부분의 가열영역을 750 ~1000℃로 가열하고, 상기 어닐링 공정에서는, 350 ~ 400℃로 어닐링하는 것을 특징으로 한다.
상기 레이저를 이용한 가열 공정은,
챔버의 외부에서 챔버 내부로 레이저를 투사하여 밴딩하고자하는 부분의 가열영역을 가열하는 것을 특징으로 한다.
상기 레이저를 이용한 가열 공정은,
X, Y, Z 축 스캐닝이 가능한 레이저 3D 스캐너를 이용해 밴딩하고자하는 부분의 가열영역을 길이방향으로 왕복 스캐닝하여 가열하는 것을 특징으로 한다.
상기 레이저를 이용한 가열공정은,
레이저 3D 스캐너의 빔 프로파일과, 빔 길이 변화를 제어하여 가열영역의 범위를 제어하는 것을 특징으로 한다.
챔버와 성형지그의 가열수단에 의해 로딩된 가공대상물 전체를 예열하고, 램프 가열 및 레이저 가열에 의해 밴딩하고자하는 부분을 국부가열하여 급속가열로 가공온도까지 빠르게 상승시켜 성형시간을 단축할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명은 램프 및 레이저를 이용해 국부가열을 함으로써 일정한 제품 품질을 확보할 수 있고, 성형시 챔버 내의 전체 온도를 가공온도보다 훨씬 낮게 유지시켜 제품의 열변형에 의한 표면 굴곡 문제를 차단할 수 있다.
또한 본 발명은 포밍 롤러를 이용해 유리 및 강화유리 제품의 표면 손상없이 곡 형상을 부드럽게 성형할 수 있고, 강한 충격 없이 성형하기 때문에 몰드 즉, 성형직의 수명개선효과가 있으며, 어닐링으로 인한 스트레스를 감소시켜 유리 제품의 파손을 방지할 수 있다.
본 발명은 종래 기술의 문제점인 후처리(폴리싱, 리사이징, 강화 등등.) 공정을 최소화할 수 있고, 정확한 밴딩 마진 제어가 가능하고 연속 성형이 가능한 양산 시스템에 적용되는 성형방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 레이저를 이용한 유리 및 강화유리 밴딩 장치 개념 구성도.
도 2는 본 발명에 의한 레이저를 이용한 유리 및 강화유리 밴딩장치 제어 블록도.
도 3은 본 발명에 의한 레이저를 이용한 유리 및 강화유리 밴딩 방법 공정도.
도 4는 본 발명에 의한 레이저 3D 스캐너를 이용한 가열공정 설명도.
도 5는 본 발명에 의한 라인 빔 광학계를 이용한 가열 설명도.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조해서 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 의한 레이저를 이용한 유리 및 강화유리 밴딩 장치 개념 구성도이고, 도 2는 본 발명에 의한 레이저를 이용한 유리 및 강화유리 밴딩장치 제어 블록도이며, 도 3은 본 발명에 의한 레이저를 이용한 유리 및 강화유리 밴딩 방법 공정도이다.
본 발명에 의한 레이저를 이용한 유리 및 강화유리 밴딩 방법은, 도 3에 도시된 바와 같이,
챔버의 가열수단과, 챔버 내에 설치된 성형 지그의 가열수단 구동에 의해 예열된 상태에서 가공 대상물을 상기 성형 지그의 성형 위치로 로딩하여 가공대상물을 예열하는 예열공정(S10)과;
상기 가공대상물이 로딩되면, 밴딩하고자하는 부분의 가열영역을 램프장치에 의해 가열함과 아울러 상기 가열영역을 레이저를 이용하여 밴딩하고자 하는 부분의 가열영역을 가열하는 가열공정(S20)과;
상기 가열영역의 온도를 체크하여 미리 설정된 온도에 도달되면, 롤러 포밍장치를 이용하여 가공 대상물의 가장자리를 포밍하는 포밍 공정(S30)과;
상기 포밍된 가공대상물을 에넬링 챔버로 이동시켜 미리 설정된 어닐링 온도로 소정시간 동안 어닐링시킨 후, 외부로 언로딩 시키는 어닐링 공정(S40)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 의한 강화 유리 밴딩 방법은, 예열 공정(S10)에 의해 일정 온도로 가공대상물 전체를 예열하고, 밴딩하고자 하는 부분 즉, 가장자리부분을 래프장치로 가열함과 아울러 레이저 장치로 가열하여 해당 밴딩영역 즉, 가열영역만 부분적으로 급속 가열한 후, 포밍롤러로 포밍하여 어닐링 챔버로 이동시켜 어닐링후 언로딩하는 방법이다.
본 발명은, 상기 예열공정은, 400 ~ 600℃로 대상물 전체를 예열하고, 상기 램프를 이용한 제1가열공정은, 밴딩하고자하는 부분의 가열영역을 600 ~ 700℃로 가열하며, 상기 제2가열공정은, 밴딩하고자하는 부분의 가열영역을 750 ~1000℃로 가열하고, 상기 어닐링공정의 어닐링 온도는, 350 ~ 400℃로 어닐링하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 도 1에 도시된 바와 같이, 챔버(10) 내에 성형 지그(20)가 설치되는데, 챔버(10)와 성형지그(20)에는 각각 가열수단(11)(21)이 설치되어 콘트롤러(100)의 제어를 받아 예열온도까지 예열하게 된다. 즉, 통상적으로 챔버(10)와 지그(20)의 가열수단(11)(21)들을 구동시켜 적정 예열온도로 예열된 상태에서 로딩 언로딩 장치(70)를 통해 성형지그(20)의 상면의 성형 위치로 가공 대상물(1)를 로딩한다.
가공 대상물(1)이 성형지그(20)의 상부에 로딩 될 때, 성형지그(20)의 상면과 연통된 복수의 흡기홀(22)을 통해 가공 대상물(1)을 흡착시켜 로딩위치에 고정한다. 이는 진공흡착기를 사용하여 흡기홀(22)을 통해 흡기력이 발생되어 가공 대상물(1)이 성형 위치에 고정된다.
가공 대상물(1)이 성형위치에 고정되어 로딩되면, 챔버(10)의 가열수단(11)과, 지그(20)의 가열수단(21)을 구동시켜 예열온도가 되게 가열함과 아울러, 램프장치(30)를 구동시켜 가공 대상물(1)의 밴딩하고자하는 부분, 즉, 가장자리부분을 램프장치(30)를 이용하여 부분 가열한다.
본 발명은, 챔버(10) 내의 온도만으로는 가공 대상물(1)을 예열하기에 부족하기 때문에 성형지그(20) 내에 가열수단을 내장하여 성형 플래이트(성형지그의 상면)을 가열하여 가공 대상물(1)을 예열하도록 한다.
이후, 램프장치(30)를 구동시켜 밴딩하고자하는 부분 즉, 가공 대상물(1)의 가장자리부분의 가열영역을 600 ~ 700℃로 가열한다. 이와 동시에 레이저 3D 스캐너(40)를 구동시켜 상기 가열영역을 가공온도 즉, 750 ~ 1000℃로 급속 가열한다.
이는, 예열 상태에서 레이저만으로 가공온도(750 ~ 1000℃)까지 해당 가열영역을 가열하기 위해서는 많은 시간이 걸리게 된다. 따라서 본 발명에서는 레이저 가열 전에 또는 레이저 가열과 함께 가열램프를 이용하여 해당 가열영역을 급속가열하게 된다.
램프장치(30)에 의해 가열하는 가열영역은, 가공 대상물(1) 전체를 가열하는 것이 아니라 밴딩하고자 하는 부분 즉, 가공 대상물(1)의 가장자리부분을 부분가열하는 것이다. 램프장치(30)는 가열램프를 가공 대상물(1)의 길이에 맞추어 길이방향으로 양측에 설치되어 가열영역을 가열한다.
한편, 본 발명에서는 3D 레이저 스캐너(40)를 챔버(10)의 외부에 설치하고, 챔버(10)에 레이저 투시창(12)을 설치한다.
챔버 내부 온도가 고온상태이기 때문에 챔버 내부에 레이저 장치를 설치하여 운영하는 경우, 레이저 장치의 방열문제를 해결하기 어렵고, 스캐닝 등의 동작 구동장치에 고온 영향을 주기 때문에 고장원인이 되는 등의 문제가 있다. 따라서 본 발명은 챔버(10)의 외부에서 챔버의 투시창(12)을 통해서 챔버(10) 내부로 레이저를 투사하여 밴딩하고자하는 부분의 가열영역을 가열하는 것을 특징으로 한다.
여기서 본 발명에서 사용가능한 레이저는, CO2 레이저, IR 레이저, 다이오드 레이저를 포함하고, CO2 레이저는 유리 표면에 100% 흡수가 되어 표면히팅(surface heating) 방식이며, 다이오드(파장 800~940nm) 레이저 및 IR(1~2um)레이저는 유리 표면 흡수율이 10% 대로 남은 에너지가 하부로 전달되어 볼륨히팅(Volume heating) 이 가능하여 유리 내부 품질을 균일하게 만드는 장점이 있다.
본 발명은 상기 레이저를 이용한 가열 공정은, 도 4에 도시된 바와 같이,
X, Y, Z 축 스캐닝이 가능한 레이저 3D 스캐너(40)를 이용해 밴딩하고자하는 부분의 가열영역을 길이방향으로 왕복 스캐닝하여 가열하는 것을 특징으로 한다.
이는 가공 대상물(1)의 양측 가장자리 소정폭의 가열영역을 레이저로 가열하기 위해서는 레이저빔을 수회 왕복시켜 레이저를 투사해야만 한다. 따라서 본 발명에서는 레이저 3D 스캐너(40)를 설치하여 가열영역에 대해 고속으로 왕복 스캐닝하여 레이저를 투사한다.
본 발명의 레이저 3D 스캐너(40)는 양측 가장자리를 동시에 가열할 수 있고, CO2 레이저, IR 레이저, 다이오드 레이저(파장 700nm ~ 11000nm)를 이용하며, X,Y,Z 축 방향 스캐닝이 가능하고, 균일한 빔 프로파일을 얻을 수 있으며, 빔 길이 변화를 조절할 수 있도록 이루어진다.
상기 램프장치(30)를 이용한 가열공정의 가열영역 폭이, 상기 레이저를 이용한 가열공정의 가열영역 폭 보다 더 넓은 폭인 것을 특징으로 한다. 물론 동일한 가열영역으로 가열할 수 있지만 램프 가열은 정확한 폭 조절이 어렵기 때문에 좀더 넓은 범위의 가열영역으로 가열하고, 레이저가열은 정확한 가열영역의 범위를 조절할 수 있으므로 밴딩되는 재료특성을 고려하여 가열영역을 설정해 가열하도록 한다.
한편, 본 발명은, 도 5에 도시된 바와 같이,
레이저 3D 스캐너(40)에 설치되는 레이저는, 라인 빔 광학계인 것을 특징으로 한다. 이는 도 5에 도시된 바와 같이 라인빔을 사용하게 되면, 라인빔의 촛점위치의 길이를 가공대상물의 길이와 같게 조절하여 길이방향으로 동시에 라인빔이 투사될 수 있다. 결국, 길이방향(Y방향) 스캐닝 없이 좌우방향(X 방향) 및 상하방향(Z방향)의 스캐닝만으로 원하는 가열영역을 빠르게 가열할 수 있게 된다.
상기와 같이 램프장치(30)를 이용한 국부가열과 더불러 레이저 3D 스캐너(40)를 이용한 레이저 국부가열을 수행하여 적정한 가공온도에 도달되면, 롤러 포밍장치(50)를 구동시켜 가공 대상물(1)을 포밍한다.
포밍 공정은 롤러를 이용하기 때문에 가공 대상물(1)에 충격을 가하지 않고 부드럽게 곡형상으로 포밍이 가능해진다. 또한 국부가열이 이루어진 상태이므로 해당 국부가열부분이 쉽게 밴딩될 수 있고, 가공대상물의 밴딩부분 이외의 다른 부분에 가해지는 스트레스나 열화를 방지할 수 있게 된다.
이후, 콘트롤러(100)는, 포밍된 가공대상물을 어닐링 챔버로 이동시켜 미리 어닐링 챔버내에서 소정의 어닐링온도로 소정시간동안 어닐링 시킨 후, 챔버 외부로 언로딩시키고 하나의 가공대상물에 대한 가공을 종료한다. 상기 어닐링 챔버는, 지그가 설치되어 가공 대상물을 포밍하는 챔버영역(가공 챔버)에 이웃하게 설치되어 온도를 어닐링 온도로 설정하여 유지되는 챔버영역이 어닐링 챔버를 의미한다.
이와 같이 본 발명은, 챔버와 성형지그의 가열수단에 의해 로딩된 가공대상물 전체를 예열하고, 램프 가열 및 레이저 가열에 의해 밴딩하고자하는 부분을 국부가열하여 급속가열로 가공온도까지 빠르게 상승시켜 성형시간을 단축할 수 있는 효과가 있다. 또한 본 발명은 램프 및 레이저를 이용해 국부가열을 함으로써 일정한 제품 품질을 확보할 수 있고, 성형시 챔버 내의 전체 온도를 가공온도보다 훨씬 낮게 유지시켜 제품의 열변형에 의한 표면 굴곡 문제를 차단할 수 있다. 또한 본 발명은 포밍 롤러를 이용해 유리 및 강화유리 제품의 표면 손상없이 곡 형상을 부드럽게 성형할 수 있고, 강한 충격 없이 성형하기 때문에 몰드 즉, 성형지그의 수명개선효과가 있으며, 어닐링으로 인한 스트레스를 감소시켜 유리 제품의 파손을 방지할 수 있다. 이처럼 본 발명은 종래 기술의 문제점인 후처리(폴리싱, 리사이징, 강화 등등.) 공정을 최소화할 수 있고, 정확한 밴딩 마진 제어가 가능하고 연속 성형이 가능한 양산 시스템에 적용되는 성형방법을 제공할 수 있다.
1 : 가공 대상물 10 : 챔버
11 : 챔버 가열수단 12 : 레이저 투시창
20 : 성형지그 21 : 지그 가열수단
22 : 흡기홀 30 : 램프장치
40 : 레이저 3D 스캐너 50 : 롤러 포밍장치
60 : 로딩/언로딩 장치 100: 콘트롤러
110 : 온도 검출장치

Claims (9)

  1. 유리 및 강화 유리 밴딩방법에 있어서,
    챔버의 가열수단과, 챔버 내에 설치된 성형 지그의 가열수단 구동에 의해 예열된 상태에서 가공 대상물을 상기 성형 지그의 성형 위치로 로딩하여 가공대상물을 예열하는 예열공정(S10)과;
    상기 가공대상물이 로딩되면, 밴딩하고자하는 부분의 가열영역을 램프장치에 의해 가열함과 아울러 상기 가열영역을 레이저를 이용하여 밴딩하고자 하는 부분의 가열영역을 가열하는 가열공정(S20)과;
    상기 가열영역의 온도를 체크하여 미리 설정된 온도에 도달되면, 롤러 포밍장치를 이용하여 가공 대상물의 가장자리를 포밍하는 포밍공정(S30)과;
    포밍된 가공대상물을 어닐링 영역으로 이송시켜 미리 설정된 어닐링 온도로 소정시간 동안 어닐링시킨 후 챔버 외부로 언로딩시키는 어닐링 공정(S40)을 포함하되,
    상기 가열공정(S20)에서,
    상기 램프장치를 이용한 가열공정의 가열영역 폭이, 상기 레이저를 이용한 가열공정의 가열영역 폭보다 더 넓고,
    상기 가열공정(S20)에 이용되는 레이저는,
    라인 빔 광학계이고,
    상기 예열공정(S10)에서는, 400 ~ 600℃로 대상물 전체를 예열하고, 상기 가열공정(S20) 중 램프장치를 이용한 가열공정에서는, 밴딩하고자하는 부분의 가열영역을 600 ~ 700℃로 가열하며, 상기 레이저를 이용한 가열공정에서는, 밴딩하고자하는 부분의 가열영역을 750 ~1000℃로 가열하고, 상기 어닐링 공정(S40)에서는, 350 ~ 400℃로 어닐링하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 유리 및 강화유리 밴딩 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 가열 공정의 레이저를 이용한 가열은,
    챔버에 레이저 투시창을 형성하고, 챔버의 외부에서 챔버 내부로 레이저 투시창을 통해 레이저를 투사하여 가공 대상물의 밴딩하고자하는 부분의 가열영역을 가열하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 유리 및 강화유리 밴딩 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 가열 공정의 레이저를 이용한 가열은,
    X, Y, Z 축 스캐닝이 가능한 레이저 3D 스캐너를 이용해 밴딩하고자하는 부분의 가열영역을 길이방향으로 왕복 스캐닝하여 가열하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 유리 및 강화유리 밴딩 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 가열 공정의 레이저를 이용한 가열은,
    레이저 3D 스캐너의 빔 프로파일과, 빔 길이 변화를 제어하여 가열영역의 범위를 제어하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 유리 및 강화유리 밴딩 방법.
  5. 챔버(10);
    상기 챔버(10) 내부에 존재하고, 가공 대상물(1)이 놓이는 성형지그(20);
    상기 가공 대상물(1)을 흡착시켜 로딩위치로 고정하기 위해 상기 성형지그(20)의 상면과 연통된 복수의 흡기홀(22);
    상기 가공 대상물(1)을 가열하기 위해 성형지그(20) 내에 내장된 지그 가열수단(21);
    상기 가공 대상물(1)의 가열영역만을 가열하기 위해 가공 대상물의 길이 방향으로 설치된 램프장치(30);
    상기 가공 대상물(1)의 길이 방향을 왕복 스캐닝하는 레이저 3D 스캐너(40);
    상기 성형 지그(20)와 상기 램프장치(30) 사이에 위치하고, 가열영역이 가공 온도까지 가열된 가공 대상물(1)을 롤러를 이용하여 포밍하기 위한 롤러 포밍장치(50);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 벤딩 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 챔버(10)는 상기 레이저 3D 스캐너(40)로부터 발진된 레이저 빔의 투과를 위해 레이저 투시창(12)을 포함하는 것;
    을 특징으로 하는 벤딩 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 레이저 3D 스캐너(40)는 x, y, z축 방향으로 스캐닝이 가능한 것;
    을 특징으로 하는 벤딩 장치.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 레이저 3D 스캐너(40)는 상기 가공 대상물(1)의 길이 방향(y축 방향)으로 스캐닝이 없는 것;
    을 특징으로 하는 벤딩 장치.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 램프 장치(20)의 가열영역의 폭은 상기 레이저 3D 스캐너(40)의 가열영역의 폭보다 넓은 것;
    을 특징으로 하는 벤딩 장치.
KR1020170137755A 2015-09-18 2017-10-23 레이저를 이용한 유리 및 강화유리 밴딩 방법 KR102270530B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170137755A KR102270530B1 (ko) 2015-09-18 2017-10-23 레이저를 이용한 유리 및 강화유리 밴딩 방법

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150132346A KR102002363B1 (ko) 2015-09-18 2015-09-18 레이저를 이용한 유리 및 강화유리 밴딩 방법
KR1020170137755A KR102270530B1 (ko) 2015-09-18 2017-10-23 레이저를 이용한 유리 및 강화유리 밴딩 방법

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150132346A Division KR102002363B1 (ko) 2015-09-18 2015-09-18 레이저를 이용한 유리 및 강화유리 밴딩 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170123592A true KR20170123592A (ko) 2017-11-08
KR102270530B1 KR102270530B1 (ko) 2021-06-29

Family

ID=60385474

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170137755A KR102270530B1 (ko) 2015-09-18 2017-10-23 레이저를 이용한 유리 및 강화유리 밴딩 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102270530B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020025678A1 (de) * 2018-07-31 2020-02-06 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zum umformen von glasscheiben
KR102187114B1 (ko) * 2020-06-17 2020-12-04 주식회사 한화 레이저를 이용한 공진기용 쉘 제조장치
KR20230078011A (ko) * 2021-11-26 2023-06-02 주식회사 싸이텍 최소접촉식 c형 글라스 성형장치 및 이를 이용한 c형 글라스 제조방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009297759A (ja) * 2008-06-16 2009-12-24 Shibaura Mechatronics Corp レーザ接合方法及びレーザ加工装置
KR101206328B1 (ko) * 2010-02-22 2012-12-04 (주)대호테크 일측 또는 양측에 곡면부를 갖는 핸드폰용 커버글래스 성형장치
KR20140045006A (ko) 2012-10-05 2014-04-16 크루셜텍 (주) 터치 스크린 패널용 강화 글라스의 곡면 성형장치 및 그의 성형방법
JP2014531395A (ja) * 2011-10-10 2014-11-27 コーニング インコーポレイテッド 薄型ガラスシートの再成形
KR20150088471A (ko) * 2014-01-24 2015-08-03 박근노 박형 유리기판 성형장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009297759A (ja) * 2008-06-16 2009-12-24 Shibaura Mechatronics Corp レーザ接合方法及びレーザ加工装置
KR101206328B1 (ko) * 2010-02-22 2012-12-04 (주)대호테크 일측 또는 양측에 곡면부를 갖는 핸드폰용 커버글래스 성형장치
JP2014531395A (ja) * 2011-10-10 2014-11-27 コーニング インコーポレイテッド 薄型ガラスシートの再成形
KR20140045006A (ko) 2012-10-05 2014-04-16 크루셜텍 (주) 터치 스크린 패널용 강화 글라스의 곡면 성형장치 및 그의 성형방법
KR20150088471A (ko) * 2014-01-24 2015-08-03 박근노 박형 유리기판 성형장치

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020025678A1 (de) * 2018-07-31 2020-02-06 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zum umformen von glasscheiben
US11939253B2 (en) 2018-07-31 2024-03-26 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Method for shaping glass panes
KR102187114B1 (ko) * 2020-06-17 2020-12-04 주식회사 한화 레이저를 이용한 공진기용 쉘 제조장치
KR20230078011A (ko) * 2021-11-26 2023-06-02 주식회사 싸이텍 최소접촉식 c형 글라스 성형장치 및 이를 이용한 c형 글라스 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR102270530B1 (ko) 2021-06-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20170008791A1 (en) Forming apparatus and forming method using the same
KR102270530B1 (ko) 레이저를 이용한 유리 및 강화유리 밴딩 방법
JP6306907B2 (ja) 立体造形物の製造方法及び製造装置
KR102002363B1 (ko) 레이저를 이용한 유리 및 강화유리 밴딩 방법
KR101453587B1 (ko) 이동 유리 리본을 스코어링하기 위한 장치, 시스템, 및 방법
US20050138967A1 (en) Method for bending a glass sheet and apparatus therefor
EP1712347A1 (en) Pressing/molding apparatus, mold, and pressing/molding method
TWI628149B (zh) Glass plate 3D curved surface non-contact processing system and method
KR101361854B1 (ko) 유리성형용 금형수단, 유리성형시스템 및 그의 유리성형방법
JPH05193967A (ja) 板ガラスの湾曲成形工程及び装置
EP0398759A2 (en) Method of heating glass sheet for laminated glass
KR101395310B1 (ko) 디스플레이 기기의 글라스 열전사 장치 및 방법
KR102085022B1 (ko) 3d 곡면 커브드 유리 가공 시스템 및 방법
WO2009128315A1 (ja) 脆性材料基板の加工方法
JPH1179765A (ja) ガラス容器の製造方法および製造装置
US6592785B1 (en) Device and method for molding optical components
KR20160033529A (ko) 프레스 장치
JP2005206458A (ja) ガラス板の曲げ成形方法及びその装置
KR20020085799A (ko) 판상체 위치결정 장치 및 유리판 굽힘 성형 장치
KR20170000466A (ko) 글래스 성형 장치 및 성형 방법
JP2010030859A (ja) ガラス板の曲げ成形装置及び曲げ成形方法
KR101351332B1 (ko) 레이저를 이용한 유리기판 절단장치
KR101678986B1 (ko) 레이저 빔을 이용한 유리 성형 장치 및 유리 성형 방법
CN209357757U (zh) 有机发光二极管的基板烘烤装置及烘烤设备
KR100711266B1 (ko) Fpd용 유리 성형 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant