TW201512114A - 玻璃的再拉伸方法 - Google Patents

Abstract

說明一種玻璃拉伸方法。該方法之特徵在於，可獲致玻璃組件，其具有相較於預成形件大大增加之寬度對厚度比。因此，平板玻璃組件之製造將更為經濟。該方法之一顯著特點為，可依目的控制預成形件內之溫度分佈。

Description

玻璃的再拉伸方法

本發明係關於一種玻璃的再拉伸方法、實施該方法之設備、及可藉該方法製備之玻璃組件。

玻璃再拉伸原則上係屬已知，尤其再拉伸胚料及/或具圓形截面之胚料以拉伸玻璃纖維之目前廣泛技藝業已存在。

在一再拉伸方法期間，一玻璃件係借助適當之機械設備，以部份加熱並沿縱向方向拉伸。當該玻璃件-胚料-以一固定速度進給至一加熱區中，且當該經加熱玻璃以一固定速度拉伸時，將造成該胚料截面形狀根據該等速度之比率而縮減。如此，當使用譬如管形胚料時，將又製備成管形產品，但具較小直徑。產品之截面形狀相似於胚料者，其中大多數甚至希望藉適當方法達成縮減比1：1之一胚料複製(請參閱歐洲專利案第EP 0 819 655 B1號)。

在一玻璃再拉伸步驟中，通常將一矩形胚料以某一末端固定於一固持器中，且另一末端在譬如一電窯中加熱。一旦玻璃已變得可變形，將在固定於該固持器中之胚料末端處施加拉伸力而拉伸。在此期間，當該胚料朝前運動至該高溫爐中時，藉適當選擇溫度，可造成具有一較小截面、但一相似幾何之產品。例如，將具圓形剖面之一胚料拉伸成一玻璃纖維。 選擇譬如為一組件之產品的拉伸速度、及選用之胚料朝前運動速度，可決定截面之縮減因數。通常，胚料截面之厚度對寬度比保持固定。這在拉伸玻璃纖維時係屬必要，因由具圓形截面之一胚料，可拉伸出亦具有一圓形截面之一玻璃纖維。

已證實，拉伸平板組件、即截面中寬度對厚度比為譬如80：1之組件係屬困難。僅以具有一非常大寬度之胚料，可能拉伸出亦具有一大寬度之組件。如此，可由具有一70公釐寬與10公釐厚(B/D=7)截面之一胚料，製作出具有一7公釐寬與1公釐厚(b/d=7)截面之組件。

僅在使用截面中具一較大寬度或一較小厚度之一胚料時，才可能達成截面中具一較大寬度與相同厚度之一組件。使用具一較大寬度之胚料，經常因不可能生產而作罷，且使用具一較小厚度之胚料，則因該胚料在再拉伸期間必須更常調換而較無效率。

在美國專利案第US 7,231,786,B2號中已描述，如何藉再拉伸生產平玻璃片。為達成具較大寬度之產品，該案中可在借助邊緣滾子沿縱向方向擴張玻璃前，使用夾持器以沿寬度方向拉伸軟玻璃。

美國專利案第US 3,635,687 A號中描述一再拉伸方法，其中藉冷卻平板胚料之邊緣範圍，可改變寬度對厚度比(B/D)。然，藉此方法，可使寬度對厚度比最大以因數10.7增加。該處使用之邊緣冷卻器係配置成，僅胚料變形區中之一小部份邊緣範圍冷卻。如此，胚料中心範圍與邊緣範圍之間的溫度差又非常快速地減小。

歐洲專利案第EP 0 819 655 B1號中描述一玻璃形成方法。在該案中，一形成步驟中亦可使用再拉伸。然，其並未說明如何調整寬度對厚度比(B/D)。在此，加熱後，局部地加熱或冷卻玻璃，以操控幾何形狀。

這些參考文獻中所描述之每種操控，皆僅造成相較於最終外型及/或拉伸組件外型而言，較小之胚料的幾何變化。更，該等方法將結合相對較多之努力。特別在應使用夾持器或滾筒之情況下，需要對缺陷敏感之一複雜再拉伸設備。

是以，本發明之目的係提供一種生產玻璃組件之有效方法。更，應提供一種方法，其能夠較經產出玻璃組件寬度對厚度比(b/d)，增加胚料寬度對厚度比(B/D)。特別地，應提供一種生產平板玻璃組件之方法，由此可自具有一寬度B與一厚度D之一胚料製備出，具有一寬度b與一厚度d之一平板玻璃組件，其中比值b/d遠高於比值B/D。

可藉申請專利範圍中所說明之具體實施例，達成依據本發明之目的。

依據本發明之再拉伸玻璃的方法包括以下步驟：a.提供一玻璃胚料，具有一平均厚度D與一平均寬度B，b.加熱該胚料，及c.拉伸該胚料達一平均厚度d與一平均寬度b，其中該胚料包括一中心範圍及二邊緣範圍，且該胚料在一變形區中之溫度可調整，以使該中心範圍達一溫度T₁，高於該等邊緣範圍之溫度T₂，及其中該變形區係該胚料之一部份，具 有一厚度為1.05*d至0.95*D。在這種情況下，上述溫度條件可調整之該變形區部份將延伸橫跨該變形區高度至少75%、較佳地至少90%、且特別地至少95%或100%之一高度。

已出乎意料地發現，在該胚料拉伸步驟期間，當該等胚料邊緣範圍在該變形區中之溫度低於該胚料中心範圍之溫度時，該玻璃組件之幾何形狀可顯著地改變。是以，依據本發明之方法相較於目前技藝方法的差異在於，該胚料一部份之邊緣範圍保持在低於該中心範圍者之一溫度時，該部份將較大。在譬如美國專利案第US 3,635,687號中，實施一種方法，其中一冷卻設施僅冷卻變形區之一上方範圍。如此，中心範圍與邊緣範圍各別之溫度將非常快速地再次變成相等，且寬度對厚度之比值將僅達成較低程度之增加。

可譬如經由選擇性加熱及/或選擇性冷卻，以調整溫度條件。熟於本項技藝者將可了解，在再拉伸方法中選擇性加熱與冷卻之眾多可能方案。

在依據本發明之方法期間，整個變形區內之邊緣範圍溫度較佳地保持於溫度T₂。較佳地，以至少一冷卻設施來冷卻該變形區中至少一該等胚料邊緣範圍之方法，調整溫度T₂。藉由以一個或更多冷卻設施來冷卻該等邊緣範圍，可較選擇性加熱之情況，更佳選擇性地調整溫度條件。

較佳地，該冷卻設施與該胚料中心之間的水平距離，將隨該胚料寬度減小，而-因此由上至下-變小，以關於該加熱設施遮蔽該等邊緣範圍。由於該胚料之寬度將在再拉伸處理期間減小，使該等邊緣範圍接近該胚料中心，因此該冷卻設 施或該等冷卻設施將沿該胚料中心之方向跟隨著該等邊緣範圍。該胚料中心與至少一冷卻設施之間的水平距離，較佳地小於此位置處該胚料寬度之半。

是以，借助該冷卻設施，該變形區中之該等邊緣範圍溫度可調整至一溫度T₂，而同時該胚料中心範圍具有一溫度T₁。該冷卻設施較佳地設計成，使其可屏蔽至少一邊緣範圍免於一熱源之影響、及/或主動地冷卻至少一邊緣範圍。

溫度T₁較佳地係使胚料之玻璃具有一黏度η₁為10⁵十帕．秒(dPas)至10⁹dPas、較佳地10⁷dPas至10^8.5Pas之一溫度。溫度T₂係使胚料之玻璃較佳地具有一黏度η₂之溫度，此黏度係使商數η₂/η₁為1.01至10⁸、較佳地10至10⁵。基於該等邊緣範圍中之較低溫度，該處之黏度將較高。藉由此較高黏度係在該變形區之一大部份中調整的方法，將大大地限制該玻璃組件寬度相較於該胚料之縮減。更，玻璃中之張力將減少。

該變形區係該胚料之一部份，其中該胚料具有一厚度，介於0.95*D與1.05*d之間。是以，其為該胚料內之一範圍，玻璃係在其中變形。該厚度小於原始厚度D，但仍未達最終厚度d。依據本發明，該變形區較佳地非常小。該變形區(=彎月形)可較佳地具有一高度，其至多6*D(特別地至多100公釐)、較佳地至多5*D(特別地至多40公釐)、且較佳地至多4*D(特別地至多30公釐)。較佳地，該變形區可延伸橫跨整個胚料寬度。該變形區之「高度」意指，其在該胚料拉伸所在方向之限度，因此通常為該變形區沿垂直方向之限度。

可一同使用此較低溫度之邊緣範圍與小變形區二 方法，以達成更大寬度及/或較佳厚度分佈。

每一該等胚料之邊緣範圍各具有一寬度B_R，其較佳地特徵為B_R=D至(1.2*D)。較佳地，各別以該胚料寬度之至多30%代表一邊緣範圍，使得該胚料寬度之高達60%可代表邊緣範圍。更佳地，僅至多25%之每一胚料寬度代表一邊緣範圍，及特別佳地至多為一個之20%。每一邊緣範圍各具有較佳地一寬度B_R，其為該胚料寬度之至少1%、特別佳地5%。

較佳地，該胚料之厚度在中心範圍、及亦在邊緣範圍中大致固定。這意味著，該邊緣範圍之厚度可大於該中心範圍之厚度。然，每一各別範圍內之厚度幾乎固定。

該胚料具有一上方端與一下方端。該變形區係位於該等上方與下方端之間。超越該變形區處，該胚料之溫度較佳地低於T₁。因此，該胚料之變形大致僅發生於該變形區之範圍中。較佳地在該範圍以上與以下，該胚料之厚度、及亦寬度大致保持固定。為方便起見。本說明全文中，當玻璃以本方法處理時係使用「胚料」一詞，僅在依據本發明之最終處理步驟結束後，將產品稱作「玻璃組件」。

較佳地，可藉由經產出玻璃組件厚度d大致小於胚料厚度D之方法，大致達成增加該胚料之寬度對厚度比。較佳地，寬度d至多D/10、更佳地至多D/30、且特別佳地至多D/75。因此，玻璃組件較佳地具有一厚度d，其低於10公釐、又較佳地低於1公釐、更佳地低於100微米、又較佳地低於50微米、且特別佳地低於30微米。藉由本發明，可能生產高品質、且具相對較大面積之此類薄玻璃組件。

較佳地，經產出玻璃組件寬度b幾乎不相關於胚料寬度B減小。這意味著，比值B/b較佳地至多2、更佳地至多1.6、且特別佳地至多1.25。

可在亦依據本發明之一再拉伸設備中實施本發明。為了加熱，可將胚料插入該再拉伸設備中。較佳地，該再拉伸設備包括一固持器，該胚料之某一末端可固定於其中。該固持器較佳地位於該再拉伸設備之一上方區段中。因此，該胚料係以其上方端固定於該固持器中。

該再拉伸設備包括至少一熱源。該熱源較佳地係配置於該再拉伸設備之一中心範圍中。該熱源可較佳地為一電阻式加熱器、一燃燒器配置、一輻射加熱器、一具或不具雷射掃瞄器之一雷射、或其之一組合。該熱源較佳地設計成，使其可對插入一變形範圍中之胚料加熱，如此將達成依據本發明之溫度分佈。

該變形範圍係較佳地位於該再拉伸設備內之一範圍。該熱源將增加該變形範圍及/或一部份胚料之溫度達一足夠高溫度，以將設置於該變形範圍中之一胚料加熱其內之變形區達，可容許變形之一溫度。當使用譬如一雷射之適合於定標加熱僅一部份胚料的一熱源時，該變形範圍中之溫度將幾乎不增加。該變形範圍之長度可依據加熱方式、及胚料之尺寸而變化。

該熱源係加熱較佳地足夠小之該變形範圍及/或一部份胚料，使在該胚料內，僅加熱依據本發明設計之變形區。該胚料中在該變形區上方與下方之部份較佳地具有一較低溫度。依據本發明，這較佳地係藉由該再拉伸設備包括一個或更 多熱屏之方法達成，其中該等熱屏係將胚料中超越該變形範圍之部份遮蔽。可將該等熱屏設計成，亦遮蔽該等邊緣範圍，以達成依據本發明需求之溫度分佈。

另一選擇或除此以外，可使用譬如一雷射或一雷射掃瞄器之一熱源，以容許聚焦加熱該變形範圍中及/或中心範圍中之胚料。又一變型具體實施例係關於一熱源，其尺寸足夠小且設置於足夠接近該變形區，使熱大致不散播到超越該變形範圍及/或中心範圍之範圍中。

該熱源可為一輻射加熱器，其加熱效應係藉由適當之輻射導引及/或限制裝置而聚焦及/或限於該變形範圍及/或中心範圍。例如，可使用一KIR(短波IR)加熱器，其中可藉遮蔽達成，具一較佳溫度分佈之一依據本發明變形範圍。亦可使用經(以氣體、水、或空氣)冷卻之熱屏。又一可使用之熱源係一雷射。在這種情況下，可使用一雷射掃瞄器，以為雷射進行輻射導引。

可在該變形範圍中配置一個或更多冷卻設施，以調整出依據本發明需求之溫度分佈。該冷卻設施較佳地為一冷卻指。

該設備可包括一冷卻區，較佳地配置於該再拉伸設施之下方範圍中、特別地在該變形範圍正下方。藉此，在變形步驟後，玻璃之黏度較佳地立即變為>10⁹dPas之值，以致不再發生任何明顯變形。較佳地實施該冷卻，使其引起至少10⁶dPas/s之一黏度變化。這可根據胚料之玻璃，對應於譬如400至1000℃範圍中之溫度T_K。

依據本發明之方法較佳地尚包括步驟： -該胚料離開該變形範圍後加以冷卻。

藉由在周圍溫度(譬如10至25℃)下冷卻，可達成進一步冷卻胚料達黏度>10⁹dPas。然，亦可在譬如一氣流之一流體下，以一主動方式冷卻該胚料。特別佳地，當在跟隨該變形範圍後之一冷卻區中緩慢地冷卻產品時，殘餘張力至少容許後續之橫切割及移除薄板邊緣，而無任何內彎裂紋。

較佳地，該變形範圍係配置成、及/或該熱源及/或該等冷卻設施係設計成，使該變形區形成於該胚料中，如依據本發明所期望者。藉加熱胚料，玻璃在各位置處之黏度將減小，可拉伸該胚料。這意味著，該胚料將變得較長。

在本說明中，胚料係在垂直方向上拉伸，亦可在胚料沿水平方向拉伸、或沿任一其他可設想到拉伸方向之裝配中，實現本發明之基本構想。

藉拉伸步驟，胚料之厚度D將變得較小。由於胚料較佳地係以一上方端固定於一固持器中，且該固持器較佳地位於該拉伸設施之一上方範圍中，因此可藉重力衝擊使胚料拉伸。然，在較佳具體實施例中，該再拉伸設施包括一拉伸設施，其較佳地在胚料中該變形範圍下方之一部份、特別地在該胚料下方端處施加拉伸力。

該拉伸設施較佳地配置於該再拉伸設施之一下方範圍中。在這種情況下，該拉伸設施可設計成，使其包括複數滾筒，作用於胚料之相對立側上。該胚料可依可拆卸式，以一下方端安裝於一第二固持器處。特別地，該第二固持器係該拉 伸設施之一組件。在該第二固持器處，可譬如安裝一配重，其可因此沿縱向方向拉伸該胚料。

在一較佳具體實施例中，胚料係朝變形區之方向朝前運動，以依一連續方式實施本方法。為此，該再拉伸設備較佳地包括一進給設施(通常位於該再拉伸設施之上方範圍中)，其適合於使該胚料運動至該變形區中。如此，可依連續操作使用該再拉伸設備。該進給設施較佳地係使胚料以低於該胚料延伸速度V_Z之一速度V_N，運動至該變形範圍中。如此，該胚料將沿縱向方向延伸。V_N與V_Z之比值特別地<1、較佳地至多0.8、更佳地至多0.4、且特別佳地至多0.1。該二速度之差異將影響胚料寬度對厚度之縮減程度。

胚料加熱前者較佳地為預熱。為此，該再拉伸設備較佳地包括一預熱區，胚料可在其中加熱至一溫度T_W。該預熱區較佳地係配置於該再拉伸設備之一上方範圍中、因此在該變形範圍之外。溫度T_W係近似對應於10¹⁰至10¹⁴dPas之一黏度η_W。是以，胚料將在其進入該變形範圍前較佳地預熱。由於達到溫度T₁所需之時間較短，將可能較快速地運動通過該變形範圍。藉由該預熱區，亦可避免因過高之溫度梯度而使高熱膨脹係數之玻璃破裂。

一玻璃之黏度係根據溫度而定。在每一溫度下，該玻璃皆具有某一特定黏度。在該變形區中達成需求黏度η₁及/或η₂所必須之溫度T₁及/或T₂，將根據該玻璃而定。可根據DIN ISO 7884-2、-3、-4、-5標準，決定一玻璃之黏度。

該胚料較佳地係選自氟磷酸鹽玻璃、磷酸鹽玻 璃、鈉鈣玻璃、鉛玻璃、矽酸鹽玻璃、鋁矽玻璃、及硼矽玻璃之一玻璃組成。使用之玻璃可為一科技玻璃、特別地為科技平板玻璃或一光學玻璃。

較佳之科技玻璃係鈉鈣玻璃與硼矽玻璃。在較佳具體實施例中，玻璃係顯示器玻璃、或塑膠積層中障壁用之薄玻璃。

較佳之光學玻璃係磷酸鹽玻璃與氟磷酸鹽玻璃。磷酸鹽玻璃係含有五氧化二磷作為玻璃形成劑之光學玻璃。因此，五氧化二磷係該玻璃之主要成份(即，該玻璃中未存有質量分率更高之其他成份)。當一磷酸鹽玻璃中之一部份磷酸鹽由氟取代時，可獲致氟磷酸鹽玻璃。為合成氟磷酸鹽玻璃，可將譬如氟化鈉之各氟化物加入玻璃混合物中，以替代譬如氧化鈉之氧化合物。

依據本發明，較佳地使用一平板胚料，其中依據本發明，一「平板胚料」意指該胚料之寬度B大於其厚度D。較佳地，該胚料之寬度對厚度比(B/D)至少5、更特別地至少7。

較佳地，該胚料具有一厚度D，其至少0.05公釐、更佳地至少1公釐。該厚度較佳地至多40公釐、更佳地至多30公釐。該胚料之寬度B較佳地至少50公釐、更佳地至少100公釐、最佳地至少300公釐。

胚料之長度L較佳地至少500公釐、更佳地至少1000公釐。一般而言，當該胚料較長時，確實可依一更有效之方式實施該方法。如此，亦可考慮更長之胚料，且其更為優良。亦可考慮一方法之執行，其中該胚料係依一連續方式進給、或 該胚料係自一滾筒展開。更，較佳地以下者可成立：L>B。

亦可藉盤繞於一第一滾筒上之一胚料實施依據本發明之方法。在這種情況下，該胚料亦安裝於該再拉伸設備之一上方範圍中，但如此該胚料可自滾筒展開。因此，該胚料之自由端將藉由該拉伸設施及/或該進給設施而自滾筒拉伸。如此，該胚料將以一較佳地連續且固定方式拉伸通過該變形範圍，以在該胚料內形成出依據本發明之一變形區。如此通過該再拉伸設備而製備之玻璃組件，較佳地盤繞至一第二滾筒上。該胚料可包括或不包括一薄板邊緣(一增厚邊界範圍)。藉由提供一滾筒上之胚料及/或盤繞平板玻璃組件於一滾筒上，將無需以費力方式將胚料各別單一地插入該設備中，而全面更有效率地實施本方法。

最後，可譬如藉切割，以將已獲致之玻璃組件分割成多個單片。更，亦可切除該玻璃組件之選用略增厚邊界範圍(薄板邊緣)。倘必要時，亦可拋光及/或塗佈該玻璃組件。藉由依據本發明之方法，可獲致具一非常大可用玻璃表面區域之玻璃組件。這意味著，該玻璃組件中具所需品質之部份非常大。在本發明之方法中，選擇性地需在使用前移除之薄板邊緣表面區域部份將較小。較佳地，該等玻璃組件具有一厚度對寬度比1：2至1：20,000。

較佳地，該胚料可在條紋等級(streak class)中歸為最多C級。該條紋等級係基於光學路徑差異。條紋等級C或更佳者中，通過一平板件之光學路徑差異需<30奈米。

依據本發明者亦為，可藉依據本發明之方法獲致 的一玻璃組件。該玻璃組件包括至少一、特別地二火融拋光表面。火融拋光表面非常平滑，即其粗糙度非常低。對比於機械拋光，在火融拋光之情況下，將不磨損一表面，但將加熱待拋光之材料達一高溫，使該材料流動並因此變得平滑。因此，藉火融拋光生產一平滑表面之成本，大致低於生產一高度平滑之機械拋光表面者。可拋光或不拋光胚料。在使用一拋光胚料之情況下，由此產出之玻璃組件無需譬如研磨或拋光之任何進一步表面處理，即亦可具有在許多使用中已足夠之表面品質、特別在關於表面粗糙度及/或平滑度方面。

藉由依據本發明之方法，可獲致具至少火融拋光表面之玻璃組件。關於依據本發明之玻璃組件，「表面」一詞意指上方及/或下方側。如此，相較於其餘面，該二面係最大者。

本發明玻璃組件之該(等)火融拋光表面較佳地具有一均方根粗糙度(R_q、或亦為RMS)，其至多5奈米、較佳地至多3奈米、且特別佳地至多1奈米。薄玻璃粗糙度R_t之深度較佳地至多6奈米、更佳地至多4奈米、且特別佳地至多2奈米。可依據DIN EN ISO 4287標準，決定粗糙度之深度。

在機械拋光表面之情況下，粗糙度值較差。更，在機械拋光表面之情況下，可借助一原子力顯微鏡(AFM)觀察到拋光痕跡。此外，亦可借助AFM，觀察到譬如鑽石粉、氧化鐵、及/或二氧化鈰之機械拋光劑殘留物。由於恆需在一拋光步驟後清潔機械拋光表面，因此可濾除玻璃表面處之某些特定離子。可借助二次離子質譜儀(飛行時間二次離子質譜儀 ToF-SIMS)偵測到，此某些特定離子之減少。這種離子可譬如為鈣、鋅、鋇、與鹼金屬。

10‧‧‧胚料

12‧‧‧剖面區域

14‧‧‧邊緣範圍

16‧‧‧中心範圍

18‧‧‧拉伸方向

20‧‧‧玻璃組件

22‧‧‧剖面區域

24‧‧‧邊緣範圍

26‧‧‧中心範圍

40‧‧‧變形範圍

42‧‧‧變形區

44a、b‧‧‧安裝設施

46‧‧‧加熱設施

48a、b‧‧‧加熱範圍

49‧‧‧分割設施

50‧‧‧冷卻指

51‧‧‧管

52‧‧‧第二管

53‧‧‧擋板

圖式及範例係舉例解說本發明之特點與優點。本發明並非以圖式所示具體實施例為限。

第1圖與第2圖係以概略方式分別顯示一胚料10與一玻璃組件20。

第3圖係以概略方式顯示，沿朝向玻璃帶小側邊(圖式中區域A)方向觀看時之一平板玻璃組件的再伸延設備。

第4a圖與第4b圖係顯示，相同於第3圖中者之玻璃組件的再伸延設備，但在此係朝該胚料之平面B方向觀看。

第5A圖及第5B圖中所顯示者，一較佳冷卻設施係譬如一冷卻指50。

第1圖與第2圖係以概略方式分別顯示一胚料10與一玻璃組件20，其各具有一剖面區域12與22。胚料10係由長度l_V與寬度B界定。相似地，玻璃組件20係以拉伸方向18上之長度l_K、及垂直於拉伸方向18之寬度b_K界定。邊緣範圍14與24之寬度各以b_R界定。在玻璃組件20之厚度中，可區分具一邊緣厚度及/或薄板邊緣厚度d_R之邊緣範圍24、與中心範圍26之一中心厚度d_M。基於該邊緣範圍中之溫度在依據本發明之方法期間較低，及因此之較高黏度，以下者通常成立：d_R/d_M>1。

玻璃組件20較佳之特點在於，中心範圍26之某 一或二個表面具有一平滑度，其低於500微米、較佳地低於100微米、且特別地低於10微米，其中依據DIN ISO 1101之平滑度意指，包括中心範圍26表面之二平行平面之間的距離。更，該組件中心範圍之表面粗糙度Ra較佳地至多20奈米。較佳地，該玻璃組件具有至多5公釐之一厚度。然而，藉依據本發明之方法，亦可製備大致較薄組件，其具譬如1至2公釐之一厚度，或著亦至多1.0公釐、較佳地至多0.5公釐、更佳地如0.05公釐或甚至0.01公釐之至多0.1公釐的一厚度。

第3圖係以概略方式顯示，沿朝向玻璃帶小側邊(圖式中區域A)方向觀看時之一平板玻璃組件的再拉伸設備。一胚料10係插入一變形範圍40中。該胚料係在範圍40中加熱，且拉伸成具一較小厚度之一組件。該胚料係在其上方端處固定於一安裝設施(未顯示)中，且可藉由複數個滾子及/或滾筒44a與44b，將一拉伸力施加於玻璃帶之下方端上。藉一切割裝置及/或分割設施49，可將該拉伸組件分割成具適當長度之數個區段。在另一選擇具體實施例中，該拉伸玻璃帶可盤繞至一滾筒上。本圖式中未顯示出冷卻設施。

第4a圖與第4b圖係顯示，相同於第3圖中者之玻璃組件的再拉伸設備，但在此係朝該胚料之平面B方向觀看。較佳地，在拉伸動作期間，該胚料係連續地進給至該變形範圍中。在這種情況下，該胚料可譬如在其上方端處藉複數個滾子或滾筒而固定。較佳地可調整該胚料進給入該變形範圍中之速度，以適應不同條件，而在厚度方向上達成，該胚料中心範圍及/或邊緣範圍之一均勻熱穿透。均勻在此情況下意指， 沿該胚料中心軸，核心與表面溫度之差異小於20K。為保證有足夠之黏度以拉伸玻璃，且防止拉伸步驟期間，該變形範圍中之玻璃在一過高黏度情況下破裂、及變形在一過低黏度情況下太大，該胚料之中心範圍將加熱至一溫度T₁。該等邊緣範圍之溫度係調整至溫度T₂。該變形範圍可藉譬如較佳地電熱器、火燄、感應熱源、短波紅外線輻射(KIR)、中波紅外線輻射(MIR)、長波紅外線輻射(UR)及/或雷射光束之一個或更多熱源來加熱。

依據本發明，插入該變形範圍中之胚料在該等邊緣範圍中係調整至一較低溫度T₂、及因此至一較高黏度η₂，且在該中心範圍中係至一較高溫度T₁、及因此至一較低黏度η₁。為調整該變形範圍中之此一溫度差△T=T₁-T₂，在此係將加熱該胚料邊緣範圍與中心範圍之加熱範圍48a與48b分別加以區分。另一選擇，亦可藉由一個或更多冷卻設施來冷卻該等邊緣範圍。

依據本發明之某一具體實施例，將熱施加至該胚料上，以使該胚料之變形區中自動地達到所需溫度差。例如，可能使用一窯，如第4a圖及第4b圖中所顯示者。在第4b圖中，可看出三個不同加熱區。可調整溫度，使該等邊緣區較該中間區冷。更，藉由以加熱區48b中之熱源增強加熱，可調整加熱範圍48a與48b之間的溫度差。較佳地，範圍48a及48b中之變形範圍40係配備可分離控制之譬如電熱源。更，可額外選用地，以一雷射光束、一火燄、及/或感應地加熱該中間範圍。例如，在該中間範圍，可藉一雷射光束，並由導引一高 頻雷射光束涵蓋範圍48b中之該胚料寬度，而實現又一選用熱供應。在此明顯地，基本上藉一雷射光束自該胚料之一側加熱即已足夠。然而，亦可藉來自二側之一雷射實施加熱。亦、或額外地可藉加熱範圍48a中之冷卻設施進行冷卻，以調整加熱範圍48a與48b間之溫度差。

一較佳冷卻設施係譬如一冷卻指50，如第5A圖及第5B圖中所顯示者。冷卻指50係藉遮蔽熱源及/或主動冷卻，以降低該胚料邊緣範圍中之溫度。此外，可藉譬如空氣、一氣態膠體、或一液體之一流體，主動地冷卻該等冷卻指，使該等冷卻指在該拉伸處理期間具有一獲控制溫度，以精確地調整該等邊緣範圍中之胚料溫度。這種流體可進給至周圍溫度下、已冷卻或加熱之冷卻指中。

如第5A圖及第5B圖中所顯示者，在一冷卻指50中，可設置一單側開放管51，其中具較小截面之一第二雙側開放管52係經由其開口而特別同軸地配置，使該第二管之一第一開口位於該第一管內。一流體可依一既定流動，經由該第二管之第二開口流入該第二管中，再離開其第一開口而進入該第一管，並經由該第一管之開口離開該第一管。此外，亦可使用複數擋板53作為該冷卻設施之又一元件，該等擋板係位於該胚料邊緣範圍與熱源之間的範圍中。如此，可依一適當方式，使玻璃中之溫度分佈不僅可在周邊方向上(圓周角)、且亦可在作為一熱源之譬如一高溫爐軸向方向上調整。依據一較佳具體實施例，這種冷卻設施在任何位置處皆不致接觸玻璃帶。此特別可防止在已建構之玻璃組件中產生干擾雜質與張力，及關於 平滑度及/或表面粗糙度之缺陷。張力可造成玻璃帶在冷卻期間破裂。較佳地，該等冷卻設施係定位於，距該胚料表面0至50公分、較佳地0.1至10公分、且特別佳地0.1至5公分之一距離處。藉該等冷卻及/或加熱設施，可達成一溫度分佈曲線，其中玻璃帶邊緣範圍與中心範圍之間的溫度差較佳地>0至100℃、較佳地為10至60℃。

在第5A圖及第5B圖中，亦可看出該胚料之中心M。該胚料之寬度係依一由上至下方式減小。亦，中心M至冷卻設施50之水平距離在第5A圖中係依該胚料之寬度減小(B→b)而減小。可設想到眾多其他可能方案，以達成依據本發明變形區中之溫度分佈。除第5A圖中所顯示，一冷卻設施設有寬度增加之擋板53的可能方案外，亦可設計如第5B圖中之一冷卻設施，其可譬如對正該胚料中心之方向。

範例

以下圖表係顯示，本發明關於經製備成玻璃組件寬度對厚度比之量測結果。

*依據美國專利案第US 3,635,687號之方法

**除依據本發明之溫度分佈外，亦已選定一非常小加熱區(30公釐)。

可看出冷卻邊緣範圍將造成寬度對厚度比增加達一因數10.7。當依據本發明之溫度分佈運用於至少75%之變形區中時，將造成該比值額外增加幾乎70%。額外結合使用一小變形區，將造成高於100%之一增量。因此，可依大致更有效率之方法製備平板玻璃組件。

10‧‧‧胚料

40‧‧‧變形範圍

42‧‧‧變形區

44a、b‧‧‧安裝設施

49‧‧‧分割設施

Claims (10)

1. 一種玻璃的再拉伸方法，包括下列步驟：a.提供一玻璃胚料10，具有一平均厚度D與一平均寬度B；b.加熱該胚料10；及c.拉伸該胚料10達一平均厚度d與一平均寬度b，其中該胚料10包括一中心範圍16及二邊緣範圍14，且該胚料10在一變形區42中之溫度可調整，以使該中心範圍16達一溫度T₁，高於該等邊緣範圍14之溫度T₂，及其中該變形區42係該胚料10之一部份，具有一厚度為1.05*d至0.95*D，其特徵在於：上述溫度可調整之該變形區42部份係延伸橫跨該變形區至少75%之一高度。
2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中上述溫度可調整之該變形區42部份係延伸橫跨該變形區42之整個高度。
3. 如申請專利範圍第1或2項所述之方法，其中該等溫度T₁與T₂係藉該邊緣範圍14中之選擇性冷卻或該中心範圍16中之選擇性加熱達成。
4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之方法，其中該等邊緣範圍14係藉至少一冷卻設施50冷卻。
5. 如申請專利範圍第4項所述之方法，其中該冷卻設施50包括一個或更多擋板53，其較佳地配置於該胚料10與熱源46之間。
6. 如申請專利範圍第4或5項所述之方法，其中該冷卻設施 50係設計成，使一流體可導引通過該冷卻設施50。
7. 如申請專利範圍第1至6項中任一項所述之方法，其中該等邊緣範圍14各具有一寬度，其為該胚料10寬度之至少1%且至多25%。
8. 如申請專利範圍第4至7項中任一項所述之方法，其中該冷卻設施50與該胚料10中心M之間的距離係隨該胚料10寬度減小而減小。
9. 一種設備，實施如申請專利範圍第1至8項中任一項所述方法，其具有一變形範圍40，適合於將設在該範圍中之一胚料10加熱，其特徵在於：該設備包括複數個構件，適合於調整該胚料10一變形區內之一溫度分佈，使其中心範圍16達一溫度T₁且其邊緣範圍14達一溫度T₂，及該溫度係在至少75%變形區42之一高度上皆得保持。
10. 一種玻璃組件，依據如申請專利範圍第1至8項中任一項所述之方法製造。