TW201418181A - 用於產生輪廓管及套筒之方法與裝置 - Google Patents

用於產生輪廓管及套筒之方法與裝置 Download PDF

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Abstract

一種用於製造輪廓管之裝置包括心軸，該心軸適用於接近管定位。該心軸具有帶選擇橫截面輪廓之噴嘴部，該選擇橫截面輪廓將界定管之最終橫截面輪廓。該噴嘴部具有用於接收氣體之進料腔室及多孔圓周表面，氣體可穿過該多孔圓周表面而排出至心軸之外部。當被排出至心軸之外部時，氣體在多孔圓周表面與管之間形成加壓氣體薄膜。本發明揭示一種用於使用該裝置形成輪廓管的方法。本發明亦揭示由該輪廓管形成之套筒。

Description

用於產生輪廓管及套筒之方法與裝置 【相關申請案之交叉引用】
本申請案根據專利法主張在2012年8月30日申請之美國臨時申請案第61/694,913號的優先權權利，本案依賴於該案之內容且該案之內容全文以引用的方式併入本文中。
本發明係關於三維(3D)玻璃物件之製造。
玻璃已被用作電子器件之前蓋。電子器件製造商正希望電子器件之後蓋亦由玻璃製造且該等後蓋滿足與前蓋相同之高尺寸精度及表面品質。有可能單獨地以必要尺寸精度及表面品質製造前蓋及後蓋並隨後將前蓋及後蓋組裝在一起。然而，此舉向製造製程添加了額外步驟並可能導致喪失尺寸控制。替代方案為製造整體式玻璃套筒，其中玻璃套筒之前側將用作前蓋且玻璃套筒之後側將用作後蓋。許多電子器件合併了平板顯示器。因此，整體式玻璃套筒將需要具有可容納平板顯示器之橫截面輪廓。一般而言，此橫截面輪廓將具有可平行於平板顯示器佈置之平面側。平面側之平面度 亦將必須滿足由電子器件製造商指定之嚴格要求。
製造玻璃管並隨後將玻璃管轉換成容器係已知的。因此，製造整體式玻璃套筒之一個實用方法將為製造具有所要橫截面輪廓之玻璃管並隨後將該玻璃管切割成玻璃套筒。已知由熔融玻璃形成玻璃管之方法。最常見之方法為丹納法(Danner process)、韋樂法(Vello process)及下拉法。舉例而言，在Heinz G.Pfaender的1996年Chapman & Hall第二版之「Schott Guide to Glass」中描述了該等方法。該等方法通常用於形成具有圓形橫截面形狀之玻璃管。擠壓可用於形成具有非圓形橫截面形狀(例如，可具有平面側之橫截面形狀)之玻璃管。然而，擠壓涉及與玻璃表面接觸之工具，此可降低玻璃之表面品質。
在一個態樣中，本發明係關於一種用於製造輪廓管之裝置。該裝置包括適用於接近管之表面定位之心軸。該心軸具有帶選擇橫截面輪廓之噴嘴部，該選擇橫截面輪廓將界定管之最終橫截面輪廓。該噴嘴部具有用於接收氣體之進料腔室及多孔圓周表面，氣體可穿過該多孔圓周表面而排出心軸之外部。當被排出至心軸之外部時，氣體在多孔圓周表面與管之間形成加壓氣體薄膜。
在一個實施例中，該裝置進一步包含用於形成管之管形成裝置，其中心軸經佈置嵌入該管形成裝置。
在一個實施例中，噴嘴部由具有10%至20%之孔隙率及10μm或更小之平均孔徑之多孔材料製造。
在一個實施例中，噴嘴部經穿孔。
在一個實施例中，多孔圓周表面包含一對邊緣表面，該對邊緣表面處於相對關係且相對於工具軸傾斜，心軸沿該工具軸對齊。
在一個實施例中，多孔圓周表面進一步包含一對側表面，該對側表面處於相對關係且在該對邊緣表面之間形成腹板。
在一個實施例中，該對側表面中之每一者具有凹陷 區。
在一個實施例中，該裝置進一步包括至少一對邊緣腔室，該至少一對邊緣腔室形成於噴嘴部中並與進料腔室聯通。該對邊緣腔室中之每一者與該對邊緣表面中之一者鄰近且實質上平行於該對邊緣表面中之一者。
在一個實施例中，該裝置進一步包括一對腔室群，該對腔室群形成於噴嘴部中。每一腔室群包括與進料腔室聯通之至少兩個邊緣腔室。每一腔室群與該對邊緣表面中之一者鄰近且實質上平行於該對邊緣表面中之一者。
在一個實施例中，每一腔室群之至少兩個邊緣腔室與鄰近邊緣表面等距。
在一個實施例中，每一腔室群之至少兩個邊緣腔室具有不同長度。
在另一態樣中，本發明係關於一種用於形成由玻璃材料製造之輪廓管的方法。該方法包括以下步驟：鄰近管之表面安置心軸。該心軸具有帶選擇橫截面輪廓之噴嘴部，該 選擇橫截面輪廓將界定管之最終橫截面輪廓。該方法包括以下步驟：自噴嘴部之多孔圓周表面排出氣體，以在噴嘴部與管之表面之間形成加壓氣體薄膜。該加壓氣體薄膜對管之表面施加足以使管局部變形而與噴嘴部相符的壓力。該方法包括以下步驟：使加壓氣體薄膜沿該管之長度前進。該方法包括以下步驟：加熱管，以使得在加壓氣體薄膜正施加壓力之管之任一局部部分中，管之該局部部分處於管之該局部部分可藉由該壓力而變形之黏度。
在一個實施例中，在使該管與該噴嘴部相符前該管具有初始圓周且在使該管與該噴嘴部相符後該管具有最終圓周。該方法包括以下步驟：選擇該管以使得初始圓周與最終圓周之比率在0.7與0.95之間。
在一個實施例中，使該管變形而與噴嘴部相符之步驟包括：將該管之壁拉伸5%至30%。
在一個實施例中，該方法包括以下步驟：在1atm至10atm之壓力下將氣體傳送至噴嘴部中之進料腔室。
在一個實施例中，加壓氣體薄膜具有自60μm至70μm之範圍中之厚度。
在一個實施例中，該方法進一步包括以下步驟：將心軸佈置為嵌入形成管之管形成裝置。
在一個實施例中，選擇橫截面形狀為長橢圓形。
在一個實施例中，該方法進一步包括以下步驟：自經變形而與噴嘴部相符之管的一部分切割至少一個套筒。
在一個實施例中，排出氣體之步驟包括以下步驟之 組合：自多孔圓周表面排出氣體，及自多孔圓周表面之凹陷區排放氣體以使得在管與噴嘴部之間局部形成加壓氣體薄膜。
在另一態樣中，本發明係關於一種由玻璃材料製造之套筒。該套筒具有無縫壁。該壁具有表面粗糙度小於1μm之內表面及表面粗糙度小於1μm之外表面。該壁亦具有相對之平面部。平面部中之每一者以70×120mm2之面積計具有優於50μm之平面度。
在一個實施例中，套筒具有長橢圓形橫截面形狀。
應瞭解，前述發明內容與以下具體實施方式兩者皆為本發明之示例，且意在提供用於理解所主張之本發明之性質及特徵的概述或框架。包括附隨圖式以提供對本發明之進一步理解，且附隨圖式併入本說明書中且構成本說明書之一部分。該等圖式圖示本發明之各種實施例，且與發明內容及具體實施方式一起用於解釋本發明之原理及操作。
100‧‧‧相符化工具
101‧‧‧心軸
102‧‧‧鼻狀部
104‧‧‧工具軸
106‧‧‧連接埠
108‧‧‧連接銷
110‧‧‧管道線路
112‧‧‧插塞
114‧‧‧連接
116‧‧‧壁
117‧‧‧底端
118‧‧‧管道
119‧‧‧交叉
120‧‧‧噴嘴
120a‧‧‧上噴嘴部
120b‧‧‧下噴嘴部
122‧‧‧連接埠
123‧‧‧頂端
124‧‧‧壁
125‧‧‧軸
127‧‧‧軸
128a‧‧‧相對邊緣
128b‧‧‧相對邊緣
130‧‧‧腹板
132a‧‧‧邊緣表面
132b‧‧‧邊緣表面
134a‧‧‧側表面
134b‧‧‧側表面
136‧‧‧圓周表面
136a‧‧‧上噴嘴圓周表面
136b‧‧‧下噴嘴圓周表面
138a‧‧‧凹陷區
138b‧‧‧凹陷區
140‧‧‧進料腔室
142a‧‧‧邊緣腔室
142b‧‧‧邊緣腔室
144a‧‧‧腔室群
144b‧‧‧腔室群
146a‧‧‧邊緣腔室
146b‧‧‧邊緣腔室
148a‧‧‧邊緣腔室
148b‧‧‧邊緣腔室
150‧‧‧互連孔
160‧‧‧心軸
162‧‧‧鼻狀部
164‧‧‧噴嘴
164a‧‧‧上噴嘴部
164b‧‧‧中間噴嘴部
164c‧‧‧下噴嘴部
168‧‧‧進料腔室
170‧‧‧邊緣腔室
172‧‧‧邊緣腔室
180‧‧‧玻璃套筒
182‧‧‧絕對厚度
184‧‧‧絕對寬度
200‧‧‧玻璃管
203‧‧‧拉力
204‧‧‧管路
206‧‧‧支架
207‧‧‧流體源
208‧‧‧金屬筒
210‧‧‧螺旋電感器
314‧‧‧圓周間隙
316‧‧‧玻璃管段
318a‧‧‧間隙
318b‧‧‧間隙
400‧‧‧長橢圓形形狀
402‧‧‧平面側
402a‧‧‧平面側
402b‧‧‧平面側
404‧‧‧平面側
406‧‧‧圓端
408‧‧‧圓端
410‧‧‧長橢圓形形狀
412‧‧‧平面側
414‧‧‧平面側
416‧‧‧圓端
418‧‧‧圓端
420‧‧‧長橢圓形形狀
422‧‧‧平面側
424‧‧‧平面側
426‧‧‧平面端
428‧‧‧平面端
430‧‧‧長橢圓形形狀
432‧‧‧平面側
434‧‧‧平面側
436‧‧‧錐形端
438‧‧‧錐形端
440‧‧‧長橢圓形形狀
442‧‧‧曲線側
444‧‧‧曲線側
446‧‧‧曲線端
448‧‧‧曲線端
450‧‧‧長橢圓形形狀
452‧‧‧曲線端
454‧‧‧曲線端
456‧‧‧平面端
458‧‧‧平面端
460‧‧‧長橢圓形形狀
462‧‧‧曲線側
464‧‧‧平面側
466‧‧‧平面邊緣
468‧‧‧平面邊緣
470‧‧‧管
472‧‧‧管
500‧‧‧熔融玻璃
502‧‧‧槽
504‧‧‧孔口
506‧‧‧鐘狀部
508‧‧‧中空尖端
510‧‧‧玻璃管
512‧‧‧最終橫截面輪廓
514‧‧‧水準部分
516‧‧‧水準部分
下文為對附隨圖式中之圖式之描述。該等圖式不一定係按照比例的，且為了清晰或簡潔起見，該等圖式之某些特徵結構及某些視圖可能按比例誇大圖示或示意性地圖示。
第1圖為相符化(conforming)工具之透視圖。
第2A圖為由相符化工具形成之玻璃套筒之表面粗糙度曲線。
第2B圖為由先前技術方法形成之玻璃表面之表面粗糙度曲線。
第3A圖至第3G圖為長橢圓形橫截面形狀。
第4A圖圖示用作內部成型工具之相符化工具。
第4B圖圖示用作外部成型工具之相符化工具。
第5圖為第1圖之沿工具軸之橫截面。
第6圖為第1圖之相符化工具之底部端視圖。
第7圖為第1圖之相符化工具之側視圖。
第8圖為第7圖之沿線8-8之橫截面。
第9A圖為另一相符化工具之透視圖。
第9B圖圖示第9A圖之相符化工具之噴嘴。
第10圖為使用第1圖之相符化工具形成輪廓管之設置。
第11A圖至第11E圖圖示使用第1圖之相符化工具成型管之製程。
第12圖圖示在使用第1圖之相符化工具期間之氣體排出。
第13圖為由第1圖之相符化工具形成之玻璃套筒之透視圖。
第14圖圖示合併第1圖之相符化工具之使用的連續玻璃管製程。
在以下具體描述中，可闡述許多特定細節以提供對本發明之實施例之透徹理解。然而，熟習此項技術者將清楚何時可在無需一些或全部該等特定細節的情況下實踐本發明之實施例。在其他情況下，可不詳細地描述熟知之特徵或製 程以免不必要地模糊本發明。此外，類似或相同之元件符號可用於識別公有或類似元件。
第1圖圖示用於將由玻璃材料製造之初始管無接觸地成型為輪廓管之相符化工具100。玻璃材料將通常為玻璃。玻璃材料亦可為玻璃陶瓷，但僅可在成型情況下避免成核或結晶之玻璃陶瓷一般而言將為合適的。玻璃陶瓷之可能實例為如自Eurokera可得之英雲角葉岩的透明的β鋰輝石。玻璃之選擇係更廣泛的且將基於輪廓管或將由輪廓管製造之套筒之所要特性。相符化工具100可與可離子交換玻璃一起使用，一般而言在韌性及耐損害性較重要之應用中需要該等可離子交換玻璃。可離子交換玻璃的實例為鹼性鋁矽酸鹽玻璃或鹼性鋁硼矽酸鹽玻璃。相符化工具100亦可與具有高熱膨脹係數之玻璃一起使用。
在一個實施例中，相符化工具100配置為可插入管內部之心軸101。為成型管，相符化工具100產生對管施加成形壓力並作為相符化工具100與管之間的障壁的氣體軸承。氣體障壁將允許在成型製程期間用相符化工具100保持管之表面品質。氣體障壁可防止瑕疵，諸如在成型製程期間在管之內表面上產生之條痕。第2A圖圖示自由相符化工具100成型之玻璃管切割之玻璃套筒的內表面粗糙度曲線。該曲線展示，玻璃套筒具有0.18nm之最大內表面粗糙度。第2A圖中圖示之表面粗糙度量測可在Zygo干涉儀上執行。為了比較，第2B圖圖示自由先前技術方法成型之玻璃管切割之矩形玻璃套筒的內表面粗糙度曲線，該先前技術方法涉及將工具與 玻璃管之壁接觸。針對先前技術套筒，量測玻璃表面上之條痕。條痕作為具有1μm波幅(波峰至波谷之距離)及0.6mm之週期之波紋出現。若波幅被視為表面粗糙度之測度，則在先前技術套筒中所觀測之最大表面粗糙度將為約1μm，此比使用相符化工具100製造之玻璃套筒之表面粗糙度大得多。進一步地，以肉眼觀察時，條痕在表面上係明顯的，因為該等條痕向表面引入顯著且僅局部坡度的改變，從而最終產生看似扭曲及難看之玻璃蓋。
在一個實施例中，由相符化工具100成型之輪廓管或套筒以40mm之長度計具有小於1μm之內表面粗糙度且以40mm之長度計具有小於1μm之外表面粗糙度。在另一實施例中，由相符化工具100成型之輪廓管或套筒以40μm×40μm之面積計具有自0.2nm至10nm之範圍中之內表面粗糙度且以40μm×40μm之面積計具有自0.2nm至10nm之範圍中之外表面粗糙度。應注意，因在成型製程期間保持管之表面品質，故在由相符化工具100成型後管之表面粗糙度將取決於由相符化工具100成型前之管之表面粗糙度。因此，由相符化工具100成型之管之表面粗糙度的規格亦為在由相符化工具100成型前之管之表面粗糙度之規格。
相符化工具100經配置以將管自初始橫截面輪廓成型為最終橫截面輪廓，其中最終橫截面輪廓不同於初始橫截面輪廓。管之橫截面輪廓特徵在於形狀及大小。因此，管之成型可能涉及形狀轉換及/或尺寸轉換。在一個實施例中，相符化工具100用於將管自初始圓形橫截面形狀成型為最終非 圓形的橫截面形狀。在更特定之實施例中，最終非圓形橫截面形狀為長橢圓形狀。「長橢圓形」意謂呈細長形狀。在一個實施例中，長橢圓形形狀具有大於5：1之縱橫比。在另一實施例中，長橢圓形形狀具有大於10：1之縱橫比。
在第3A圖至第3G圖中示意性地圖示長橢圓形橫截面形狀之若干實例。該等長橢圓形形狀由曲線、半徑、椎度及平面之不同組合構成。第3A圖圖示具有平面側402、平面側404及圓端406、圓端408之長橢圓形形狀400。第3B圖圖示具有平面側412、平面側414及圓端416、圓端418之長橢圓形形狀410。第3B圖與第3A圖類似，不同之處在於末端416、末端418為具有小於末端406、末端408之半徑的圓形。在第3C圖中，長橢圓形形狀420具有平面側422、平面側424及平面端426、平面端428，亦即矩形。在第3D圖中，長橢圓形形狀430具有平面側432、平面側434及錐形端436、錐形端438。第3E圖圖示具有曲線側442、曲線側444及曲線端446、曲線端448之長橢圓形形狀440。第3F圖圖示具有曲線端452、曲線端454及平面端456、平面端458之長橢圓形形狀450。第3G圖圖示具有曲線側462、平面側464及平面邊緣466、平面邊緣468之長橢圓形形狀460。長橢圓形形狀460係非對稱的。
當相符化工具100用作內部工具時，凸形橫截面輪廓(諸如在第3A圖至第3G圖中所示)可形成在管中。第4A圖圖示將相符化工具100用作用於成型管470之內部工具之實例。為形成凹形或凹凸形橫截面輪廓，相符化工具100可 用作定位於管外部之外部工具。第4B圖圖示將相符化工具100用作用於成型管472之外部工具之實例。當將相符化工具100用作外部工具時，由相符化工具100產生之氣體軸承將處於管之外表面與相符化工具100之間。在不對相符化工具100進行任何修改的情況下，相符化工具100將不限制管之圓周且將僅在管之圓周之部分中施加成型力。若需要成型力沿圓周全部覆蓋，則相符化工具100可繞管旋轉。或者，相符化工具100可重新配置成將限制管之圓周之環形形狀。亦可想到，內部及外部氣體軸承及非氣體軸承、相符化工具之任一組合可用於成型管。
返回第1圖，心軸101與工具軸104對齊，且心軸101關於工具軸104對稱或不對稱。通常，心軸101將關於工具軸104對稱。心軸101由鼻狀部102及噴嘴120構成。鼻狀部102及噴嘴120可形成為接合在一起之單獨部件或形成為整體。鼻狀部102形成相符化工具100之引導部分且幫助將心軸101插入管中，而噴嘴120形成相符化工具100之尾隨部分且決定管將相符之形狀。成型鼻狀部102且調整鼻狀部102之大小以在管之初始條件下進入管。換言之，若DTI為管之初始橫截面尺寸且DM為鼻狀部102之最大橫截面尺寸，則DM小於DTI。鼻狀部102一般而言可為管狀形狀且可具有一般而言為圓形形狀之橫截面輪廓。在此實施例中，玻璃管亦可具有圓形形狀之初始橫截面輪廓。在此情況下，DM可為鼻狀部102之最大橫截面直徑，且DTI可為管之初始橫截面直徑。然而，鼻狀部102之橫截面形狀不限於圓形形狀， 且管之初始橫截面形狀亦如此。
參看第5圖，鼻狀部102之頂端包括連接埠106，且鼻狀部102之底端包括連接銷108。連接埠106接收位於鼻狀部102上方之插塞112之連接114。插塞112藉由以適合方法將連接銷114固定至連接埠106而耦接至鼻狀部102，該適合方法諸如連接銷114與連接埠106之壁116之間的螺紋或焊接連接。連接銷108延伸至噴嘴120中之連接埠122中。鼻狀部102藉由以適合方法將連接銷108固定至連接埠122而耦接至噴嘴120，該適合方法諸如連接銷108與連接埠122之壁124之間的螺紋、焊接或黏合連接。管道線路110穿過鼻狀部102自連接埠106延行至連接銷108。管道110可為筆直的且與工具軸104軸向對齊。或者，管道110可不為筆直的及/或與工具軸104軸向對齊。
插塞112具有與鼻狀部102中之管道110經由連接埠106聯通之管道118。管道118可為筆直的且與工具軸104軸向對齊。或者，管道118可不為筆直的及/或不與工具軸104軸向對齊。在不考慮管道110、管道118之配置的情況下，管道110、管道118之間的聯通應係可能的。插塞112可耦接至管路(未圖示)，該管路可耦接至氣體源以將氣體傳送至管道110、管道118。傳送至管道110之氣體將最終傳送至噴嘴120。氣體可為空氣或惰性氣體，諸如氮。就鼻狀部102而言，成型插塞112且調整插塞112之大小以在管之初始條件下進入管。換言之，若DP為插塞112之最大橫截面尺寸且DTI為管之初始橫截面尺寸，則DP小於DTI。
返回第1圖，噴嘴120具有上部120a，類似前述鼻狀部120，成型該上部120a且調整該上部120a之大小以在管之初始條件下進入管。若上噴嘴部120a之最大橫截面尺寸為DNU且管之初始橫截面尺寸為DTI，則DNU小於DTI，且較佳地，DNU約等於DTI減去2δ，其中δ為氣體軸承間隙之寬度，該氣體軸承間隙將在將心軸101插入管中時形成於上噴嘴部120a與管之間。上噴嘴部120a可為管狀形狀且在垂直於工具軸104之平面中具有圓形橫截面形狀。一般而言，上噴嘴部120a將具有與管之初始橫截面形狀匹配或類似之橫截面形狀。如此以使得當將上噴嘴部120a插入管中時可在上噴嘴部120a與管之間形成等氣體軸承間隙。等氣體軸承間隙中之等加壓氣體可具有將上噴嘴部120a置於管內之中心的效應。
噴嘴120具有下噴嘴部120b，該下噴嘴部120b界定在使用相符化工具100期間管將相符之形狀。為此原因，下噴嘴部120b之橫截面形狀主要藉由管之最終橫截面形狀決定，但下噴嘴部120b之橫截面形狀可能不為最終橫截面形狀之精確複製。在一個實施例中，下噴嘴部120b具有非圓形之橫截面輪廓。在更特定之實施例中，下噴嘴部120b具有長橢圓形橫截面輪廓，其中「長橢圓形」意謂呈細長形狀。長橢圓形形狀之縱橫比可如先前所提及針對管之最終橫截面形狀。第6圖圖示下噴嘴部120b之橫截面形狀之實例，下噴嘴部120b適合於形成具有第3A圖中所示之最終橫截面形狀之管或套筒。就下噴嘴部120b而言，在長橢圓形形狀之「平面」側402a、「平面」側402b中存在凹陷138a、凹陷138b。該等 凹陷用於通量排放且將使能形成第3A圖中所示之平面側402、平面側404。
在一個實施例中，下噴嘴部120b具有由大錐形形狀及小錐形形狀構成之雙錐形形狀。參看第5圖，如沿垂直於工具軸104之軸125所量測，下噴嘴部120b之大寬度在朝向鼻狀部102的方向上逐漸變窄。下噴嘴部120b之大寬度界定大錐形形狀。如沿垂直於工具軸104且與軸125正交之軸127所量測，下噴嘴部120b之小寬度在遠離鼻狀部102的方向上逐漸變窄。小寬度之逐漸變小最佳地見於第7圖中。下噴嘴部120b之小寬度界定小錐形形狀。
在第5圖中，下噴嘴部120b之最小大尺寸出現在下噴嘴部120b與上噴嘴部120a之交叉119處且將大體上與上噴嘴部120a之最大尺寸相同。下噴嘴部120b之最大大尺寸出現在噴嘴120之底端117處(或遠離鼻狀部102之噴嘴120之遠端處)。若DTF為管之最終尺寸(亦即，在由相符化工具100成型後管之尺寸)且DNL為下噴嘴部120b之最大大尺寸，則DNL約等於DTF減去2δ，其中δ為氣體軸承間隙之寬度，該氣體軸承間隙將在使用相符化工具100期間形成於下噴嘴部120b與管之間。通常，δ將由將在下噴嘴部120b與管之間形成之加壓氣體薄膜之厚度決定。
返回第1圖，下噴嘴部120b具有分別具有邊緣表面132a、邊緣表面132b之相對邊緣128a、128b，相對邊緣128a、128b相對於工具軸104傾斜。下噴嘴部120b具有在相對邊緣128a、128b之間延伸並連接相對邊緣128a、128b之腹板130。 腹板130具有相對之側表面134a、側表面134b(在第7圖中)，側表面134a、側表面134b與邊緣表面132a、邊緣表面132b相連。在垂直於工具軸104之方向上邊緣傾斜表面132a、邊緣傾斜表面132b之間的距離界定下噴嘴部120b之大寬度。在垂直於工具軸104之方向上側腹板表面134a、側腹板表面134b之間的距離界定下噴嘴部120b之小寬度。邊緣傾斜表面132a、邊緣傾斜表面132b與側腹板表面134a、側腹板表面134b一起界定下噴嘴圓周表面136b。上噴嘴部120a具有上噴嘴圓周表面136a。圓周表面136a、圓周表面136b一起組成噴嘴120之圓周表面136。
腹板表面134a、腹板表面134b分別具有凹陷區138a、凹陷區138b，該等凹陷區在使用相符化工具100期間將用作排放通量點。參看第5圖，在一個實施例中，傾斜表面132a、傾斜表面132b關於工具軸104對稱地安置，且傾斜表面132a、傾斜表面132b相對於工具軸104之傾斜角相同。在替代實施例中，傾斜表面132a、傾斜表面132b可關於工具軸104非對稱地安置及/或相對於工具軸104具有不同傾斜角。傾斜表面132a、傾斜表面132b之傾斜角將大體上為下噴嘴部120b在交叉119處之寬度、下噴嘴部120b在底端117處之寬度及下噴嘴部120b之高度之函數。通常，將選擇傾斜角以使得實現玻璃管之逐漸成型。
在噴嘴120中形成進料腔室140。進料腔室140自連接埠122延伸至下噴嘴部120b中之非遠端點。進料腔室140與鼻狀部102之管道110聯通。在噴嘴120中形成兩個邊緣 腔室142a、142b。邊緣腔室142a、邊緣腔室142b自噴嘴120之頂端123延伸至下噴嘴部120b中之非遠端點。邊緣腔室142a、邊緣腔室142b自進料腔室140偏移。在一個實施例中，進料腔室140與工具軸104軸向對齊，且邊緣腔室142a、邊緣腔室142b關於工具軸104對稱地安置。然而，在其他實施例中，可能進料腔室140可不與工具軸104軸向對齊及/或邊緣腔室142a、邊緣腔室142b可關於工具軸104非對稱地安置。
邊緣腔室142a、邊緣腔室142b佈置於噴嘴120之相對側上，其中邊緣腔室142a鄰近傾斜表面132a且邊緣腔室142b鄰近傾斜表面132b。在第1圖及第8圖中，邊緣腔室142a可為鄰近傾斜表面132a之腔室群144a中之複數個腔室中的一者。舉例而言，除邊緣腔室142a外，腔室群144a可包括邊緣腔室146a、邊緣腔室148a。類似地，邊緣腔室142b可為鄰近傾斜表面132b之腔室群144b中之複數個腔室中的一者。舉例而言，除邊緣腔室142b外，腔室群144b可包括邊緣腔室146b、邊緣腔室148b。
腔室群144a、腔室群144b關於工具軸104對稱地安置。然而，在其他實施例中，可能腔室群144a、腔室群144b可關於工具軸104非對稱地安置。邊緣腔室142a、邊緣腔室142b、邊緣腔室146a、邊緣腔室146b、邊緣腔室148a、邊緣腔室148b大體上為管狀形狀。邊緣腔室142a、邊緣腔室142b、邊緣腔室146a、邊緣腔室146b、邊緣腔室148a、邊緣腔室148b中之每一者之橫截面形狀可為圓形的或長橢圓形的。在一個實施例中，腔室群144a、腔室群144b中之每一者 中之每一邊緣腔室具有不同長度。然而，在其他實施例中，可能腔室群144a、腔室群144b中之每一者中之邊緣腔室之長度可相同。邊緣腔室142a、邊緣腔室142b、邊緣腔室146a、邊緣腔室146b、邊緣腔室148a、邊緣腔室148b之長度將影響在使用相符化工具100期間自鄰近傾斜表面132a、鄰近傾斜表面132b排出之氣體之分配。
在一或多個實施例中，邊緣腔室142a、邊緣腔室146a、邊緣腔室148a在與鄰近傾斜表面132a相同之方向上定向，亦即，邊緣腔室142a、邊緣腔室146a、邊緣腔室148a實質上平行於鄰近傾斜表面132a。在一個實施例中，邊緣腔室142a、邊緣腔室146a、邊緣腔室148a以使得該等邊緣腔室實質上平行於鄰近傾斜表面132a且實質上與鄰近傾斜表面132a等距之方式沿鄰近傾斜表面132a分佈。類似地，在一或多個實施例中，邊緣腔室142b、邊緣腔室146b、邊緣腔室148b在與鄰近傾斜表面132b相同之方向上定向。換言之，邊緣腔室142b、邊緣腔室146b、邊緣腔室148b，亦即邊緣腔室142b、邊緣腔室146b、邊緣腔室148b實質上平行於鄰近傾斜表面132b。同樣，在一個實施例中，邊緣腔室142b、邊緣腔室146b、邊緣腔室148b以使得該等邊緣腔室實質上平行於鄰近傾斜表面132b且實質上與鄰近傾斜表面132b等距之方式沿鄰近傾斜表面132a分配。可佈置邊緣腔室以使得該等邊緣腔室不與該等邊緣腔室之各別鄰近傾斜表面等距。邊緣腔室實質上用作用於將氣體分配至傾斜表面132a、傾斜表面132b之充氣室。
參看第1圖，邊緣腔室142a、邊緣腔室142b、邊緣 腔室146a、邊緣腔室146b、邊緣腔室148a、邊緣腔室148b經由噴嘴120中之互連孔150與進料腔室140聯通。噴嘴120係多孔的，此意謂邊緣腔室142a、邊緣腔室142b、邊緣腔室146a、邊緣腔室146b、邊緣腔室148a、邊緣腔室148b亦經由噴嘴120之多孔結構與進料腔室140聯通。進料腔室140及邊緣腔室142a、邊緣腔室142b、邊緣腔室146a、邊緣腔室146b、邊緣腔室148a、邊緣腔室148b經由噴嘴120之多孔結構與傾斜表面132a、傾斜表面132b及腹板表面134a、腹板表面134b聯通。為噴嘴120之多孔部分之傾斜表面132a、傾斜表面132b及腹板表面134a、腹板表面134b係多孔的且允許將供應至進料腔室140及邊緣腔室142a、邊緣腔室142b、邊緣腔室146a、邊緣腔室146b、邊緣腔室148a、邊緣腔室148b之流體排出至噴嘴120或心軸101之外部。
噴嘴120之多孔結構可能係歸因於在製造噴嘴120時使用之材料或歸因於噴嘴120中之穿孔。在一個實施例中，噴嘴120由多孔材料製造，該多孔材料之實例包括多孔石墨、多孔碳化矽及多孔氧化鋯。應注意，多孔碳化矽及多孔氧化鋯易於與玻璃黏黏。因此，當使用該等材料時，可能需要以高溫非黏性材料塗覆該等材料，亦即，以免噴嘴120意外地接觸管，儘管管之玻璃材料係柔性的。多孔材料之孔隙率可在自10%至20%之範圍中。較佳地，多孔材料將具有小於50μm之平均孔徑以允許精確機械加工噴嘴120。更佳地，多孔材料將具有10μm或更小之平均孔徑。在另一實施例中，噴嘴120由無孔或部分多孔之材料製造，該材料經穿孔以提供 具有所要孔結構之噴嘴120。可藉由機械加工或用於在主體中形成孔之其他適合方法進行穿孔。
穿過多孔層之氣體流量取決於氣體壓力、層厚度及材料滲透率。選擇噴嘴120之孔結構以達到噴嘴120對氣體之所要滲透率。較佳地，噴嘴120之孔結構使得噴嘴120對氣體之滲透率均勻且足夠低以允許在氣體軸承間隙中產生氣墊，該氣墊可抵消由管之表面產生之吸引力。產生氣墊之氣體壓力將大體上處於1atm至10atm之範圍中。藉由氣體分配腔室142a、氣體分配腔室142b、氣體分配腔室146a、氣體分配腔室146b、氣體分配腔室148a、氣體分配腔室148b在噴嘴120中之配置及氣體分配腔室與噴嘴120之表面之間的足夠距離來允許此低氣體壓力範圍。應避免太大之氣體壓力以限制失敗風險。可由多孔材料分配氣體，以在小型區域及大型區域上允許均勻流。用於分配氣體之其他手段(諸如在無孔或部分多孔材料中形成之穿孔)亦係可能的。
第9A圖圖示具有鼻狀部162及噴嘴164之另一心軸160。心軸160與上述之心軸101之間的主要差異在於噴嘴164，該噴嘴164在第9B圖中單獨圖示。噴嘴164具有上噴嘴部164a、中間噴嘴部164b及下噴嘴部164c。邊緣腔室170、邊緣腔室172自上噴嘴部164a開始、經過中間噴嘴部164b且在下噴嘴部164c中之非遠端點處終止。進料腔室168自上噴嘴部164a延伸至中間噴嘴部164b中且在中間噴嘴部164b與下噴嘴部164c之間的介面處終止。上噴嘴部164a具有大體上卵形的橫截面形狀。中間噴嘴部164b自頂部介面處之上 噴嘴部164a之大體卵形的橫截面形狀變化為在底部介面處之下噴嘴部164c之大體曲線矩形形狀。下噴嘴部164cb大體上如上文所述下噴嘴部120b為雙錐形的。心軸160可用於成型初始橫截面形狀為大體上卵形或圓形的管。第9A圖及第9B圖圖示，相符化工具100之心軸不受限於一個形狀，且第9A圖及第9B圖亦圖示，心軸之噴嘴部可具有任何所要橫截面輪廓以在管中形成所要的橫截面輪廓。
第10圖圖示使用相符化工具100成型玻璃管200之設置。玻璃管200佈置在垂直定向上，亦即，玻璃管200之軸向軸垂直定向。在其他設置中，玻璃管200可佈置在水準或傾斜定向上。相符化工具100懸接在管路204之末端上，該管路204延行穿過玻璃管200。管路204較佳地為剛性管路，該剛性管路由可抵抗玻璃管將重新成形之溫度且亦不會產生可污染玻璃管之寄生材料的材料製造。例如，管路204可由不銹鋼製造。管路204附接至玻璃管200上方之支架206。管路204與流體源207聯通。在一個實施例中，流體源207為加壓氣體或空氣源。在操作中，將玻璃管200向下拉動，以使得相符化工具100沿著玻璃管200之長度在向上方向上前進。拉力203可由任一適合拉動系統來提供，該拉動系統諸如對玻璃管200強加恆定之拉力或恆定之速率之皮帶牽引機。或者，拉力203可由重力提供。或者玻璃管200可支撐在固定位置中且可向上拉動相符化工具100。
玻璃管200延伸穿過金屬筒208，該金屬筒208安置在螺旋電感器210內。用作感受器之金屬筒208自螺旋電 感器210吸收電磁能。所吸收之電磁能作為紅外輻射朝向玻璃管200重新發射。金屬筒208內之玻璃管200之任一部分將由來自金屬筒208之紅外輻射加熱。因此金屬筒208及螺旋電感器210構成玻璃管200之一種類型之加熱配置。一般而言，可使用用於加熱玻璃管200之任一適合方法及配置。加熱可為輻射加熱、感應加熱、電阻加熱或前述之任一組合。亦可使用未具體提及之其他加熱方法，所提供加熱方法可將玻璃管200之溫度提升至一位元準，當藉由相符化工具100施加流體壓力時，玻璃管200可在該位準下變形。加熱配置亦可提供不同溫度帶，例如，預熱帶、重新成形帶及冷卻帶。舉例而言，對玻璃材料(諸如，Corning代碼7740硼矽酸鹽玻璃)而言，預熱帶及冷卻帶可處於650℃，而成形帶處於780℃。
可將整個玻璃管加熱至成形溫度T1±δ1，其中δ1為某一可接受之誤差界限，例如小於T1之11%。T1±δ1為玻璃具有相對低黏度(例如，小於或等於109泊或在自108泊至109泊之範圍中)之溫度。成形溫度T1±δ1可在玻璃之徐冷點與軟化點之間。在一個實施例中，成形溫度T1±δ1為低於軟化點至少20℃。在成形溫度T1±δ1下，玻璃之黏度足夠低以使得玻璃可永久地變形。當玻璃管200處於成形溫度T1±δ1下時，可將相符化工具100沿著玻璃管200移動以將玻璃管200成型為所要之最終橫截面輪廓。若管由玻璃陶瓷製造，特定而言，若需避免成核或結晶，則溫度要求可能不同於上文所述。然而，一般而言，相符化工具100將在管處於可變形之 溫度下時應用於管。
代替將整個玻璃管200加熱至T1±δ1，可將整個玻璃管200加熱至初始溫度T0±δ0，其中δ0為某一可接受之誤差界限，例如小於T0之11%。在初始溫度T0±δ0下，玻璃具有相對高之黏度，例如在6×109泊與1012泊之間。在初始溫度T0±δ0下，可避免玻璃管之變形或玻璃管中之光學缺陷。初始溫度T0±δ0可接近玻璃之徐冷點。在一個實施例中，初始溫度T0±δ0在徐冷點左右10℃內。隨後，玻璃管200可局部加熱至上文提及之成形溫度T1±δ1，其中T1±δ1大於T0±δ0。在任何情況下，可使用相符化工具100變形在成形溫度T1±δ1下之玻璃管200之部分。此意謂，為使用相符化工具100成型整個玻璃管200，將必須沿著玻璃管200之長度應用局部加熱及相符化工具100。
第11A圖至第11E圖圖示使用相符化工具100以成型玻璃管200。未在該等圖式中具體圖示加熱配置。然而，如上所論述，為使成型製程起效，玻璃管必須處於可變形之溫度下。相對於第11A圖中之玻璃管200之定向，製程自玻璃管200之底端開始。隨著將玻璃管200向下拉動，相符化工具100之插塞112及鼻狀部102首先穿過玻璃管200之底端進入玻璃管200。隨後，上噴嘴部120a跟隨鼻狀部102進入玻璃管200。此時，經由噴嘴120之多孔圓周136將氣體供應至噴嘴120之腔室中並排出至噴嘴120外部。因為如上所論述調整上噴嘴部120a之大小，故在上噴嘴部120a與同上噴嘴部120a處於相對關係之玻璃管段316之間界定圓周間隙 314。自上噴嘴部120a排出之流體在圓周間隙314中形成加壓氣體薄膜。圓周間隙314中之加壓氣體薄膜用作上噴嘴部120a與玻璃管200之表面之間的氣體軸承。氣體軸承對玻璃管段316之壁施加壓力。此壓力徑向地擴展玻璃管段316，從而允許下噴嘴部120b之一小部分隨後進入玻璃管200，如第11B圖中所示。
在下噴嘴部120b之相對之傾斜表面132a、132b與玻璃管102之間產生兩個間隙318a、318b。自下噴嘴部120b排出之氣體在間隙318a、間隙318b中之每一者中形成加壓氣體薄膜。間隙318a、間隙318b中之加壓氣體薄膜用作傾斜表面132a、傾斜表面132b與玻璃管200之間的氣體軸承。氣體軸承對玻璃管段316之壁施加壓力。此壓力側向地擴展玻璃管段316，從而允許下噴嘴部120b之更多部分進入玻璃管200中。此製程持續直至整個噴嘴120已進入玻璃管200中並穿過玻璃管段316。隨著噴嘴120穿過玻璃管段316，玻璃管段316將呈現噴嘴120之形狀，如在第11C圖至第11E圖中所示。沿著玻璃管之長度穿過任一特定點之噴嘴120之最後橫截面將決定管中在彼特定點處之橫截面輪廓。
可使相符化工具100在玻璃管內部200及沿著玻璃管200前進直至噴嘴120已完全穿過整個玻璃管200或穿過玻璃管200之所要長度。相符化工具100之前進可包括：如上所論述向下及在相符化工具100上方拉動玻璃管200；向上及在玻璃管200內部拉動相符化工具100；或前述之組合。必須使相符化工具100在單一方向上前進以用於相符化或成型 操作。相符化工具100之前進可在恆定或可變速率下進行。然而，將需要調整速率，以使得可精確地且高效地完成玻璃管之相符化或成型。
藉由在玻璃管200處於可變形之溫度下時對玻璃管200施加氣體壓力來實現玻璃管200之成型。如上所述，藉由經由自噴嘴120排出氣體在玻璃管200與噴嘴120之間形成之一或多個加壓氣體薄膜來提供氣體壓力。一或多個加壓氣體薄膜不僅用於對玻璃管200施加壓力，而且用於使相符化工具100與玻璃管200分離，以使得在玻璃管200處於成形溫度下時玻璃管200與相符化工具100之間不存在實體接觸，在該成形溫度下，玻璃管200將大體上為柔性的。每一加壓氣體薄膜之厚度通常在自60μm至70μm之範圍中，但在一些實施例中可高達120μm。隨著相符化工具100沿著玻璃管200之長度前進，一或多個加壓氣體薄膜沿著玻璃管200之長度移動。一或多個加壓氣體薄膜構成氣體軸承。將決定薄膜之厚度之氣體軸承間隙之寬度將取決於玻璃黏度、相符化速率(亦即，相符化工具100沿著玻璃管前進之速率)及噴嘴120之凹陷區中之排放通量。
第12圖圖示成型製程之端視圖。經由下噴嘴部120b之傾斜表面132a、傾斜表面132b排出氣體，其中排出之氣體在傾斜表面132a、傾斜表面132b與玻璃管200之間形成兩個氣體軸承。該等氣體軸承對玻璃管200施加相對力以在相對方向上側向地擴展玻璃管200。在與傾斜表面132a、傾斜表面132b呈相對關係之玻璃管200之部分處施加相對力。儘管 面向傾斜表面132a、傾斜表面132b之玻璃管200之部分正側向地擴展，但面向腹板表面134a、腹板表面134b之玻璃管200之部分將被平面化。又，歸因於在腹板表面134a、腹板表面134b中之凹陷區138a、凹陷區138b處之排放通量，實質上不會在腹板表面134a、腹板表面134b與玻璃管200之間形成可對玻璃管200施加壓力之加壓氣體薄膜。可用於側向擴展玻璃管202之力將取決於相對氣體軸承之壓力，該壓力又將取決於供應至噴嘴120之進料腔室之氣體之壓力、向傾斜表面132a、傾斜表面132b分配氣體之噴嘴120之邊緣腔室的配置及噴嘴120之孔結構。與腹板表面134a、腹板表面134b相對之玻璃管200之部分的平面化亦將取決於在腹板表面134a、腹板表面134b處之排放通量。
一般而言，可適當地選擇邊緣腔室142a、邊緣腔室142b、邊緣腔室146a、邊緣腔室146b、邊緣腔室148a、邊緣腔室148b(見第1圖)之直徑及長度、腹板表面134a、腹板表面134b之凹陷、邊緣腔室相對於傾斜表面132a、傾斜表面132b之定位及供應至邊緣腔室之氣體之壓力以在噴嘴120周圍提供所要氣體軸承壓力分配，以在玻璃管200中形成所要之長橢圓形橫截面形狀。舉例而言，為形成6mm×65mm之長橢圓形內部橫截面形狀，邊緣腔室可具有3mm之直徑且可距鄰近傾斜表面1.5mm定位。腹板表面之凹陷區深度可介於0.5mm與1.5mm之間。氣體(諸如氮氣或空氣)可用作供應氣體。凹陷區中之排放通量在780℃下量測可為每小時0.5m3至1.5m3。憑藉此配置，可在與腹板表面相對之玻璃管之部 分中獲得平面。傾斜表面處之局部化氣體軸承亦將確保側向張拉以有助於平面之平面度控制。然而，應清楚，將需要基於待形成之形狀及形成形狀所需之壓力分配來設定相符化工具100及供應氣體之特性，且該等特性不應受限於上述給定之特定實例。
可能具有無排放通量點之腹板表面134a、腹板表面134b，以使得(例如)在需要具有曲線側而不是平面側之長橢圓形橫截面形狀時，可在腹板表面134a、腹板表面134b與玻璃管200之間形成氣體軸承。在此情況下，噴嘴120之幾何形狀可使得在腹板表面134a、腹板表面134b與玻璃管200之間形成之氣體軸承不同於在傾斜表面132a、傾斜表面132b與玻璃管200之間形成之氣體軸承，以使得可將不同量之側向擴展力雙軸向地施加至玻璃管200。一般而言，需要較大側向擴展之玻璃管200之一或多個部分將具有比需要較小側向擴展甚至不需要側向擴展之玻璃管200之一或多個部分高之氣體軸承壓力。
在一或多個實施例中，玻璃管200之初始圓周(亦即，在使玻璃管200與最終橫截面輪廓相符前之圓周)經選擇小於玻璃管200之最終圓周(亦即，在使玻璃管200與最終橫截面輪廓相符後之圓周)。換言之，在重新成形期間將存在玻璃管200之壁之某一幾何側向張拉。初始圓周與最終圓周之間的比率小於1。較佳地，初始圓周與最終圓周之間的比率小於0.96。更佳地，比率在0.7與0.95之間，該比率將導致玻璃管壁拉伸5%至30%。可在需要玻璃管200之壁之有意 薄化及相符化的情況下使用0.7與0.95之間的比率。
可自使用如上所述之相符化工具100及製程成型之玻璃管切割玻璃套筒。在一個實施例中，玻璃套筒具有無縫壁及縱橫比大於5：1之長橢圓形橫截面形狀。較佳地，縱橫比大於10：1。在一個實施例中，玻璃套筒具有小於12mm之絕對厚度(見第13圖中之182)。絕對厚度包括玻璃厚度。在一個實施例中，玻璃套筒具有高達70mm之絕對寬度(見第13圖中之184)。絕對寬度包括玻璃厚度。在一個實施例中，玻璃套筒具有小於1μm、較佳地在0.2nm至10nm之範圍中之內表面粗糙度。在一個實施例中，玻璃套筒具有小於1μm、較佳地在0.2nm至10nm之範圍中之外表面粗糙度。在一個實施例中，玻璃套筒之壁具有相對之平面部。如由共焦顯微鏡或機械計量儀系統所量測，平面部中之每一者之平面度以50×90mm2計優於50μm。較佳地，如由共焦顯微鏡或機械計量儀系統所量測，平面部中之每一者之平面度以70×120mm2計優於30μm。依據與理想平面表面之偏差量測平面度。因此，偏差愈小，平面度愈好。玻璃管(玻璃套筒自該玻璃管切割)可由可離子交換材料製造，以使得玻璃套筒可經受用於化學強化之離子交換製程。
第13圖圖示自使用如上所述之相符化工具100及製程成型之玻璃管切割並滿足上述要求之玻璃套筒180。可類似地形成具有不同橫截面輪廓之其他玻璃套筒。如在Zygo干涉儀上量測，玻璃套筒180具有0.18nm之平均表面粗糙度，該粗糙度可與不由相符化工具100成型之原始玻璃管之平均表 面相比較。此意謂，如先前所提及，經由重新成形製程保持玻璃管之表面品質。此外，玻璃套筒180之平面側滿足上述之要求。玻璃套筒180可用作電子器件之殼。電子器件之元件可佈置在玻璃套筒180之隔間中，其中電子器件之任一平板顯示器鄰近玻璃套筒180之平面側(或表面)。隨後，可用適合插塞密封玻璃套筒180之開口端，該適合插塞可由除玻璃外之材料製造。可在將電子器件之元件佈置在玻璃套筒中之前火焰密封玻璃套筒180之一個末端。在將電子器件之元件佈置在玻璃套筒180中之後，套筒180之保持開放之末端可用插塞密封。組裝之產品將具有無縫、品質相同之頂部表面及底部表面。
相符化工具100可有利地用於玻璃管製程中以使得能夠繼續生產輪廓玻璃管。第14圖圖示合併相符化工具100之玻璃管製程之實例。第14圖中之玻璃管裝置經配置以藉由韋樂製程形成玻璃管。然而，相符化工具100不受限於韋樂製程。其他玻璃管製程(諸如丹納製程或下拉製製程)亦可利用相符化工具100持續生產具有所需橫截面形狀及壁厚度之輪廓玻璃管。在第14圖所示之製程中，熔融玻璃500自槽502流過鐘狀部506周圍之孔口504。鼓吹空氣穿過鐘狀部506之中空尖端508以形成玻璃管510。相符化工具100在中空尖端508下方。玻璃管510越過相符化工具100(160)，同時相符化工具100(160)將玻璃管510成型為最終橫截面輪廓512。在相符化工具100後，玻璃管510漸進地自高黏度狀態轉至軟化點(約108泊)以下(且有利地在1011泊以下)之 凍結狀態以用於精確之尺寸控制。
在一個實施例中，玻璃管510在非常高之黏度下自垂直轉向水準。此舉將允許在不干擾槽及相符化工具附近之製程之上部分的情況下，週期性地切割玻璃管510之水準部分，如在514、516處所示。因為玻璃管之相對薄度(例如小於12mm)及大轉彎半徑(例如2m至4m)，故在一定程度上可在非常高之黏度狀態下轉向。在替代實施例中，玻璃管未自垂直轉向水準，且垂直操作玻璃管之週期性切割。拉動構件(諸如，滾子或皮帶牽引機)可佈置在相符化工具之後以支撐玻璃管，且可在拉動構件後進行垂直切割。
精細鑽石鋸切割可用於玻璃管之水準及垂直切割兩者中。精細鑽石鋸切割將允許筆直的且接近晶片之自由切割，該切割將僅需要最終斜切與拋光操作來保證預期之美學及機械效能。亦可使用其他切割方法，諸如雷射切割。首先可自連續之輪廓玻璃管切割大輪廓管。隨後，可自大輪廓管切割(例如)具有適用於容納小電子器件之大小之較小套筒。套筒可經受離子交換製程以得到改良之強度。
儘管已關於有限數目之實施例描述本發明，但得益於本揭示案，熟習此項技術者將理解，可想到不脫離本文中所揭示之本發明之範疇之其他實施例。因此，本發明之範疇應僅受限於所附申請專利範圍。
100‧‧‧相符化工具
101‧‧‧心軸
102‧‧‧鼻狀部
104‧‧‧工具軸
112‧‧‧插塞
120‧‧‧噴嘴
120a‧‧‧上噴嘴部
120b‧‧‧下噴嘴部
125‧‧‧軸
127‧‧‧軸
128a‧‧‧相對邊緣
128b‧‧‧相對邊緣
130‧‧‧腹板
132a‧‧‧邊緣表面
132b‧‧‧邊緣表面
134a‧‧‧側表面
136‧‧‧圓周表面
136a‧‧‧上噴嘴圓周表面
136b‧‧‧下噴嘴圓周表面
142a‧‧‧邊緣腔室
142b‧‧‧邊緣腔室
144a‧‧‧腔室群
144b‧‧‧腔室群
146a‧‧‧邊緣腔室
146b‧‧‧邊緣腔室
148a‧‧‧邊緣腔室
148b‧‧‧邊緣腔室
150‧‧‧互連孔

Claims (20)

  1. 一種用於製造一輪廓管之裝置，該裝置包含：一心軸，該心軸適用於接近一管之一表面定位，該心軸具有帶一選擇橫截面輪廓之一噴嘴部，該選擇橫截面輪廓將界定該管之一最終橫截面輪廓，該噴嘴部具有用於接收一氣體之一進料腔室及一多孔圓周表面，該氣體可穿過該多孔圓周表面而排出至該心軸之一外部，其中當被排出至該心軸之該外部時，該氣體在該多孔圓周表面與該管之間形成一加壓氣體薄膜。
  2. 如請求項1所述之裝置，該裝置進一步包含用於形成該管之一管形成裝置，其中該心軸經佈置嵌入該管形成裝置。
  3. 如請求項1所述之裝置，其中該噴嘴部經穿孔或由具有10%至20%之一孔隙率及10μm或更小之一平均孔徑之一多孔材料製造。
  4. 如請求項1所述之裝置，其中該多孔圓周表面包含一對邊緣表面，該對邊緣表面處於相對關係且相對於一工具軸傾斜，該心軸沿該工具軸對齊。
  5. 如請求項1所述之裝置，其中該多孔圓周表面進一步包含一對側表面，該對側表面處於相對關係且在該對邊緣表面之間形成腹板。
  6. 如請求項5所述之裝置，其中該對側表面中之每一者具有一凹陷區。
  7. 如請求項4所述之裝置，該裝置進一步包含至少一對邊緣腔室，該至少一對邊緣腔室形成於該噴嘴部中並與該進料腔室聯通，該對邊緣腔室中之每一者與該對邊緣表面中之一者鄰近且實質上平行於該對邊緣表面中之一者。
  8. 如請求項4所述之裝置，該裝置進一步包含一對腔室群，該對腔室群形成於該噴嘴部中，每一腔室群包含與該進料腔室聯通之至少兩個邊緣腔室，每一腔室群與該對邊緣表面中之一者鄰近且實質上平行於該對邊緣表面中之一者。
  9. 如請求項8所述之裝置，其中每一腔室群之該至少兩個邊緣腔室與該鄰近邊緣表面等距。
  10. 如請求項9所述之裝置，其中每一腔室群之該至少兩個邊緣腔室具有不同長度。
  11. 一種用於形成一輪廓管之方法，該方法包含以下步驟：鄰近由一玻璃材料製造之一管之一表面安置一心軸，該心軸具有帶一選擇橫截面輪廓之一噴嘴部，該選擇橫截面輪廓將界定該管之一最終橫截面輪廓； 自該噴嘴部之一多孔圓周表面排出一氣體，以在該噴嘴部與該管之該表面之間形成一加壓氣體薄膜，該加壓氣體薄膜對該管之該表面施加足以使該管局部變形而與該噴嘴部相符的壓力；使該加壓氣體薄膜沿該管之一長度前進；及加熱該管，以使得在該加壓氣體薄膜正施加壓力之該管之任一局部部分中，該管之該局部部分處於該管之該局部部分可藉由該壓力而變形之一黏度。
  12. 如請求項11所述之方法，其中在使該管與該噴嘴部相符前該管具有一初始圓周且在使該管與該噴嘴部相符後該管具有一最終圓周，且該方法進一步包含以下步驟：選擇該管以使得該初始圓周與該最終圓周之一比率在0.7與0.95之間。
  13. 如請求項11所述之方法，其中使該管變形而與該噴嘴部相符之步驟包含：將該管之一壁拉伸5%至30%。
  14. 如請求項11所述之方法，該方法進一步包含以下步驟：在1atm至10atm之一壓力下將該氣體傳送至該噴嘴部中之一進料腔室。
  15. 如請求項11所述之方法，其中該加壓氣體薄膜具有自60μm至70μm之一範圍中之一厚度。
  16. 如請求項11所述之方法，該方法進一步包含以下步驟：將該心軸佈置為嵌入形成該管之一管形成裝置。
  17. 如請求項11所述之方法，該方法進一步包含以下步驟：自經變形而與該噴嘴部相符之該管的一部分切割至少一個套筒。
  18. 如請求項11所述之方法，其中排出該氣體之步驟包含以下步驟之一組合：自該多孔圓周表面排出該氣體，及自該多孔圓周表面之凹陷區排放該氣體以使得在該管與該噴嘴部之間局部形成該加壓氣體薄膜。
  19. 一種由一玻璃材料製造之套筒，該套筒具有一無縫壁，該壁具有一表面粗糙度小於1μm之一內表面及一表面粗糙度小於1μm之一外表面，該壁具有相對之平面部，該等平面部中之每一者以70×120mm2之一面積計具有優於50μm之一平面度。
  20. 如請求項19所述之套筒，該套筒具有一長橢圓形橫截面形狀。
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