TW201313632A - 曲面玻璃板之成型方法與其採用之成型設備 - Google Patents

Abstract

一種曲面玻璃板之成型方法，其包括以下步驟：提供一套成型設備，其包括第一模仁及與第一模仁相對之第二模仁，第一模仁形成有第一模腔，且第一模仁上開設有與第一模腔連通之通氣孔，第二模仁形成有與該第一模腔相對之第二模腔,且該第二模仁之材料為透氣性材料；提供一玻璃板坯料，將其放置於第二模仁上，並蓋住第二模腔；調節第一模腔與第二模腔內之壓強，使第一模腔與第二模腔內部壓強為第一壓強；合模，加熱，使玻璃板坯料之溫度達到玻璃態轉化溫度；調節第一模腔內之壓強，使其為大於第一壓強之第二壓強；冷卻，脫模，得到曲面玻璃板。

Description

曲面玻璃板之成型方法與其採用之成型設備

本發明涉及一種曲面玻璃板之成型方法與其採用之成型設備。

近年來，為使電子裝置之顯示面板更加時尚，業界已嘗試將曲面玻璃板應用於顯示面板。曲面玻璃板之成型方法一般採用重力彎曲法，即將玻璃板坯料加熱到其玻璃態轉化溫度或高於其玻璃態轉化溫度，然後將該加熱之玻璃板坯料輸送至成型爐之成型模具上，成型模具設有內凹成型面，玻璃板坯料依靠自身之重力使其下垂彎曲至內凹成型面，從而成型曲面玻璃板。然而，由於重力彎曲法係利用玻璃自身之重力下垂彎曲，因此曲面玻璃板之輪廓度誤差較大。為降低輪廓度誤差，可將玻璃板坯料加熱到玻璃態轉化溫度後，利用模具上下擠壓成預定形狀。採用模具擠壓成型方法，由於成型時，模具需與玻璃板坯料之上下二表面接觸，導致成型後曲面玻璃板之內凹曲面及外凸曲面粗糙度較大，表面缺陷較多。

鑒於上述狀況，有必要提供一種表面品質較佳且輪廓度誤差較小之曲面玻璃板之成型方法。還有必要提供一種上述成型方法所採用之成型設備。

一種曲面玻璃板之成型方法，其包括以下步驟：提供一套成型設備，成型設備包括第一模仁及與第一模仁相對之第二模仁，第一模仁形成有第一模腔，且第一模仁上開設有與第一模腔連通之通氣孔，第二模仁形成有與該第一模腔相對之第二模腔，且該第二模仁之材料為透氣性材料；提供一種玻璃板坯料，將玻璃板坯料放置於第二模仁上，並蓋住第二模腔；藉由通氣孔調節第一模腔與第二模腔內之壓強，使第一模腔與第二模腔內部壓強為第一壓強；合模，加熱，使玻璃板坯料之溫度達到玻璃態轉化溫度；調節第一模腔內之壓強，使其內部壓強為第二壓強，第二壓強大於第一壓強，此時，玻璃板坯料在壓力作用下朝向第二模仁彎曲變形；冷卻，脫模，得到曲面玻璃板。

一種曲面玻璃板之成型設備，其包括第一模仁及與第一模仁相對之第二模仁。第一模仁形成有第一模腔。第二模仁形成有與該第一模腔相對之第二模腔。第一模仁上開設有與第一模腔連通之通氣孔，從而能夠藉由通氣孔調節第一模腔與第二模腔內之壓強差。

採用上述成型方法成型曲面玻璃板時，由於曲面玻璃板之內凹曲面可避免與第一模仁接觸，因此，內凹曲面之粗糙度較小，表面品質較佳。一併，由於成型時，玻璃板坯料受到壓力作用，使成型後之曲面玻璃板之輪廓度誤差較小。

請參閱圖1至圖4，本發明第一實施方式之成型設備200用來將玻璃板坯料300成型為曲面玻璃板100。成型設備200包括反應釜30及固定設置於反應釜30內之模具40。反應釜30可對模具40及設置於模具40內之玻璃板坯料300進行加熱，且反應釜30內之壓強可調節。曲面玻璃板100呈弧形，其包括內凹曲面10及與內凹曲面10相對之外凸曲面20。

請一併參閱圖5，模具40包括第一模具41、與第一模具41相對之第二模具43及設置於第一模具41與第二模具43之間之密封圈45。第一模具41包括第一固定件411及第一模仁413。第一固定件411與第一模仁413固定連接。第一模仁413之中間部位形成有朝向第二模具43之第一模腔4130。第一模腔4130朝向第二模具43之內壁上形成有第一成型面4131。第一模仁413上還開設有一個通氣孔4133。通氣孔4133之一端與第一模腔4130連通，另一端與反應釜30之內部相連通，從而可藉由調節反應釜30內部之壓強來調節第一模腔4130內之壓強。

第二模具43包括第二固定件431及第二模仁433。第二固定件431形成一容納腔（圖未標），第二模仁433固定設置於該容納腔內。第二模仁433之中間部位形成第二模腔4330。第二模腔4330之位置與第一模仁413之第一模腔4130之位置相對，第二模腔4330之輪廓與曲面玻璃板100之外凸曲面20相對應。第二模腔4330朝向第一模具41之內壁上形成有第二成型面4331。在本發明第一實施方式中，第二模腔4330之輪廓與曲面玻璃板100之外凹曲面20相對應。第一模腔4130之輪廓與曲面玻璃板100之內凹曲面10相對應。可理解，第一模腔4130亦可為其他形狀，如方形等。

第一模仁413及第二模仁433之材料可為耐高溫之陶瓷或石墨等材料。

密封圈45之數量為二，對應地設置於第一模仁413與第二模仁433之間，並分別圍繞第一模腔4130與第二模腔4330，從而使第一模腔4130與第二模腔4330可隔離密封。在本發明實施方式中，密封圈45之材料為耐高溫之陶瓷材料，從而使密封圈45之使用壽命較長。可理解，密封圈45之數量亦可為一。甚至，密封圈45亦可省略，此時，加熱之玻璃板坯料300可相當於密封圈以密封第一模腔4130和第二模腔4330。

可理解，根據反應釜30之容積大小，可在反應釜30內固定設置二或複數模具40，從而可提高生產效率，該種情況時密封圈45之數量亦相應增加。甚至，反應釜30亦可省略，此時，模具40可設置於一密閉容器內，密閉容器與壓力產生機構相連接，以調節模具40之內部壓強，並在模具40內設置加熱機構，如加熱感應線圈或電加熱金屬絲等。

請一併參閱圖5至圖7及圖9，採用本發明第一實施方式之成型設備200成型曲面玻璃板100之成型方法包括以下步驟：

步驟S101，提供反應釜30，其內部壓強可調節。

步驟S102，提供一套模具40，將模具40固定設置於反應釜30內。模具40包括第一模具41、與第一模具41相對之第二模具43及設置於第一模具41與第二模具43之間之密封圈45。

步驟S103，提供一種玻璃板坯料300，將玻璃板坯料300放置於第二模仁433上，並蓋住第二模腔4330及密封圈45。

步驟S104，對反應釜30內抽真空，使第二模腔4330處於近似真空狀態。

步驟S105，合模。由於第一模仁413重力作用，二密封圈45相互緊密貼合，從而使第二模腔4330處於密封狀態。

步驟S106，調節反應釜30內之溫度，使玻璃板坯料300之溫度達到玻璃態轉化溫度左右。

步驟S107，向反應釜30內通入氣體，使第一模腔4130內之壓強大於或等於1.0×10⁵Pa，因此玻璃板坯料300在壓力作用下朝向第二模仁433彎曲變形，並緊貼第二成型面4331。

步驟S108，冷卻，脫模，得到曲面玻璃板100。

可理解，步驟S107時，第一模腔4130內之壓強亦稍小於1.0×10⁵Pa，只要使玻璃板坯料300二面所受到之壓強不等，且該壓強差產生之壓力差可使處於玻璃態轉化溫度之玻璃板坯料300形變即可。可理解，調節反應釜30內部壓強時，可向反應釜30內通入惰性氣體，如氮氣、氬氣等，惰性氣體可使玻璃板坯料300處於保護狀態，不易與其他雜質發生反應，從而有利於得到表面品質較佳之曲面玻璃板100。可在脫模後對曲面玻璃板100進行退火處理，以消除曲面玻璃板100之內應力。

採用本發明第一實施方式之成型設備200成型曲面玻璃板100時，由於內凹曲面10可避免與模具40接觸，因此，內凹曲面10之粗糙度較小，表面品質較佳。另，由於成型時，玻璃板坯料300受到壓力作用，從而可緊貼第二成型面4331使成型後之曲面玻璃板100之輪廓度誤差較小。將模具40設置於反應釜30內加熱，使模具40及玻璃板坯料300均受熱均勻，從而有利於進一步減小輪廓度誤差。

可理解，當對曲面玻璃板100之輪廓度誤差要求較寬時，步驟S107時，玻璃板坯料300亦可僅向第二成型面4331彎曲變形一定程度，不必緊貼第二成型面4331，而相隔預設間距，在這種情況時，曲面玻璃板100之內凹曲面10及外凸曲面20之粗糙度均較低，表面品質均較佳。

請參閱圖8，所示為本發明第二實施方式之成型設備500，成型設備500與第一實施方式之成型設備200之結構相似，其不同在於：第二模仁733之材料為透氣性之材料，如多孔陶瓷材料或多孔石墨材料，且第二固定件731上開設有與第二模仁733連通之通氣孔7310。通氣孔7310與壓力產生機構（圖未示）連接，從而可藉由通氣孔7310來調節第二模腔7330內之壓強。

採用成型設備500成型曲面玻璃板100之成型方法與採用第一實施方式之成型設備200之成型方法相似，其不同在於：步驟S103時，第二模腔7330內亦可不達到近似真空狀態，而使其內部壓強為第一壓強；步驟S107時，使第一模腔7130內之壓強達到第二壓強時，且第二壓強大於第一壓強，同時藉由通氣孔7310抽真空來降低或維持第二模腔7330內之第一壓強，從而使玻璃板坯料300二面受到之壓力差更大，使其更加緊密地貼合於第二成型面7331。在本發明第二實施方式中，第一壓強為小於1.0×10²Pa，第二壓強為大於1.0×10⁵Pa。

成型時，由於可藉由通氣孔7311來進一步降低第二模腔7330內之壓強，從而可保證玻璃板坯料300二面受到之壓力差，使其更加緊密地貼合於第二成型面7331上，因此可進一步減小曲面玻璃板100之輪廓度誤差。第一壓強較小，有利於快速成型，使曲面玻璃板100輪廓度誤差較小。

可理解，本發明第二實施方式之成型設備500亦可省略反應釜，此種情況時，模具內設置加熱機構，如加熱感應線圈或電加熱金屬絲等，同時通氣孔7133與通氣孔7310分別與壓力產生機構相連，從而分別控制第一模腔7130與第二模腔7330內之壓強。可理解，第一壓強與第二壓強並不局限於上述範圍，可根據不同之玻璃板坯料300來調節第二壓強與第一壓強之壓強差，從而適應不同玻璃板坯料300之形變性質。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

100．．．曲面玻璃板

10．．．內凹曲面

20．．．外凸曲面

200．．．成型設備

30．．．反應釜

40．．．模具

41．．．第一模具

411．．．第一固定件

413．．．第一模仁

4130．．．第一模腔

4131．．．第一成型面

4133．．．通氣孔

43．．．第二模具

431．．．第二固定件

433．．．第二模仁

4331．．．第二成型面

4330．．．第二模腔

45．．．密封圈

300．．．玻璃板坯料

500．．．成型設備

7130．．．第一模腔

731．．．第二固定件

7133，7310．．．通氣孔

733．．．第二模仁

7331．．．第二成型面

7330．．．第二模腔

圖1係採用本發明之曲面玻璃板成型方法所製備之曲面玻璃板之立體示意圖。

圖2係圖1所示之曲面玻璃板沿II-II線之剖視圖。

圖3係本發明第一實施方式之曲面玻璃板之成型設備之立體組裝圖。

圖4係圖3所示之成型設備之沿IV-IV線之剖視圖。

圖5係在圖3所示之成型設備之模具中放入玻璃板坯料後之剖視圖。

圖6與圖5相似，且模具處於合模狀態。

圖7係圖3所示之模具在成型曲面玻璃板時之剖視圖。

圖8係本發明第二實施方式之曲面玻璃板之成型設備省略反應釜之剖視圖。

圖9係本發明實施方式之曲面玻璃板之成型方法之流程示意圖。

無

Claims (10)

1. 一種曲面玻璃板之成型方法，其包括以下步驟：
   提供一套成型設備，該成型設備包括第一模仁及與該第一模仁相對之第二模仁，該第一模仁形成有第一模腔，且該第一模仁上開設有與該第一模腔連通之通氣孔，該第二模仁形成有與該第一模腔相對之第二模腔；
   提供一種玻璃板坯料，將玻璃板坯料放置於第二模仁上，並蓋住第二模腔；
   調節該第一模腔與該第二模腔內之壓強，使該第一模腔與該第二模腔內部呈真空狀態；
   合模，加熱，使該玻璃板坯料之溫度達到玻璃態轉化溫度，此時該第二模腔處於密封狀態；
   藉由該通氣孔往該第一模腔內通入氣體，此時，該玻璃板坯料在氣體壓力作用下朝向該第二模仁彎曲變形；
   冷卻，脫模，得到曲面玻璃板。
2. 一種曲面玻璃板之成型方法，其包括以下步驟：
   提供一套成型設備，該成型設備包括第一模仁及與該第一模仁相對之第二模仁，該第一模仁形成有第一模腔，且該第一模仁上開設有與該第一模腔連通之通氣孔，該第二模仁形成有與該第一模腔相對之第二模腔，且該第二模仁之材料為透氣性材料；
   提供一種玻璃板坯料，將玻璃板坯料放置於第二模仁上，並蓋住第二模腔；
   調節該第一模腔與該第二模腔內之壓強，使該第一模腔與該第二模腔內部壓強為第一壓強；
   合模，加熱，使該玻璃板坯料之溫度達到玻璃態轉化溫度；
   藉由該通氣孔調節該第一模腔內之壓強，使其內部壓強為第二壓強，該第二壓強大於該第一壓強，此時，該玻璃板坯料在壓力作用下朝向該第二模仁彎曲變形；
   冷卻，脫模，得到曲面玻璃板。
3. 如申請專利範圍第2項所述之曲面玻璃板之成型方法，其中調節該第一模腔內之壓強為第二壓強時，對該第二模仁抽氣以降低第二模腔內之壓強。
4. 如申請專利範圍第2項所述之曲面玻璃板之成型方法，其中調節該第一模腔內之壓強為第二壓強時，往該第一模腔內通入惰性氣體。
5. 一種曲面玻璃板之成型設備，其包括第一模仁及與該第一模仁相對之第二模仁，該第一模仁形成有第一模腔，該第二模仁形成有與該第一模腔相對之第二模腔，其中該第一模仁上開設有與該第一模腔連通之通氣孔，從而能夠藉由該通氣孔調節該第一模腔與該第二模腔內之壓強差。
6. 如申請專利範圍第5項所述之曲面玻璃板之成型設備，其中該成型設備還包括反應釜，該第一模仁及該第二模仁均固定設置於該反應釜內，且該反應釜內之壓強能夠調節。
7. 如申請專利範圍第5項所述之曲面玻璃板之成型設備，其中該成型設備還包括設置於該第一模仁與該第二模仁之間之密封圈，以密封該第一模腔或該第二模腔。
8. 如申請專利範圍第7項所述之曲面玻璃板之成型設備，其中該密封圈之數量為二，對應設置於該第一模仁與該第二模仁之間，並分別圍繞第一模腔與第二模腔。
9. 如申請專利範圍第5項所述之曲面玻璃板之成型設備，其中該第二模仁之材料為透氣性材料。
10. 如申請專利範圍第9項所述之曲面玻璃板之成型設備，其中該透氣性材料為多孔陶瓷材料或多孔石墨材料。