TW201808834A - 製作高品質耐熱輥的方法 - Google Patents

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Abstract

一種用於製作耐熱輥的方法包括以下步驟:預先選擇複數個耐熱碟;及至少將該等預先選擇的碟的受選部分壓製在一起,使得該等經壓製的碟的總軸向厚度相對於壓製步驟之前的該等受選的碟的總軸向厚度是在預定範圍內。

Description

製作高品質耐熱輥的方法
本案依據專利法主張於2016年7月26日所提出之第62/366,784號之美國臨時申請案的優先權權益,其整體內容以引用方式依附及併入本文中。
本揭示案大致關於用於製作耐熱輥的方法,且更具體而言是關於用於製作具有改良品質之耐熱輥的方法。
在生產玻璃製品(如用於顯示應用(包括電視及手持設備(如電話及平板電腦))的玻璃片)時,耐熱輥通常用在玻璃拉製製程(如熔融下拉製程)中。因為該等輥一般在大致被容納的環境中在相對高溫下運作,想要的是,該等輥不僅長時間在高溫下良好地執行,且該等輥亦釋放低的微粒位準且具備允許在不使玻璃破裂或斷裂的情況下在玻璃上施加力的性質,該等微粒可能黏著到玻璃表面。 用於製作耐熱輥的方法包括以下步驟:將耐熱材料碟壓製在一起且接著將經壓製的碟切成所需的幾何形狀。然而,先前的用於製作耐熱輥的方法還未考慮可實現連貫地生產具有優越性質(例如量測到的硬度及高表面品質(例如表面具有低的缺陷發生率))之耐熱輥的某些處理參數及條件。
本文中所揭露的實施例包括一種用於製作耐熱輥的方法。該方法包括以下步驟:預先選擇複數個耐熱碟。該方法亦包括以下步驟:至少將該等預先選擇的碟的受選部分壓製在一起,使得該等經壓製的碟的總軸向厚度相對於壓製步驟之前的該等受選的碟的總軸向厚度是在預定範圍內。
本文中所揭露之實施例的額外特徵及優點將在以下的詳細說明中闡述,且該等特徵及優點的一部分將由熟習本領域技藝者藉由該說明輕易理解或藉由實行如本文中所述之經揭露的實施例來辨識,該等實施例包括以下的詳細說明、請求項以及附圖。
要瞭解的是,以上的一般說明及以下的詳細說明兩者呈現了要提供用於瞭解所主張之實施例之本質及特性之概觀或架構的實施例。附隨的繪圖是被包括來提供進一步的瞭解的,且被併入及構成此說明書的一部分。該等繪圖繪示本揭示案的各種實施例且與說明一起用於解釋本揭示案的原理及操作。
現將詳細參照本揭示案較佳的實施例,其實例被繪示在附圖中。相同的參考標號將儘可能用於繪圖各處以指稱相同的或類似的部件。然而,可以許多不同形式實現此揭示案,且此揭示案不應被建構為受限於本文中所闡述的實施例。
範圍在本文中可表達為從「約」一個特定值及/或至「約」另一特定值。當表達此種範圍時,另一實施例包括從該一個特定值及/或至該另一特定值。類似地,例如當藉由使用先行詞「約」將值表達為近似值時,將瞭解的是,該特定值形成另一實施例。將進一步瞭解的是,範圍中之各者的端點皆明顯相對於另一端點且獨立於另一端點。
如本文中所使用的方向性用語(例如上、下、右、左、前、後、頂、底)係僅參照如所描繪的圖式而作出的,且不欲暗示絕對定向。
除非明確表明,否則絕不欲本文中所闡述的任何方法被解釋為需要其步驟以特定順序執行,亦不需要任何裝置特定的定向。據此,若一方法請求項實際上並不記載要由其步驟依循的順序,或任何裝置請求項實際上並不記載個別元件的順序或定向,或原本在請求項或說明書中不具體表明步驟要受限於特定順序,或未記載裝置之元件的特定順序或定向,則絕不欲在任何方面推斷順序或定向。此對於用於解譯之任何可能的非明示基礎都是如此,包括:針對步驟安排、操作流程、元件順序或元件定向的邏輯事項;推導自文法組織或標點符號的一般意義,及;說明書中所述之實施例的數量或類型。
如本文中所使用的,單數形式「一(a/an)」及「該(the)」包括了複數的指涉對象,除非上下文另有清楚指示。例如,因此對於「一」元件的指稱包括了具有兩個或更多個如此元件的態樣,除非上下文另有清楚指示。
如本文中所使用的,用語「預先選擇複數個耐熱碟」指的是從較大的碟系列選擇複數個碟,其中用於選擇該複數個碟的準則是基於碟的至少一個預定特性,例如如本文中所述的至少一個品質因素。
圖示於圖1中的是示例性玻璃製造裝置10。在某些實例中,玻璃製造裝置10可包括玻璃熔化熔爐12,該玻璃熔化熔爐可包括熔化容器14。除了熔化容器14以外,玻璃熔化熔爐12可可選地包括一或更多個額外元件,如加熱原始材料及將原始材料轉化成熔化玻璃的加熱構件(例如燃燒器或電極)。在進一步實例中,玻璃熔化熔爐12可包括減少來自熔化容器附近之熱損失的熱管理設備(例如絕緣元件)。在又進一步的實例中,玻璃熔化熔爐12可包括促進將原始材料熔化成玻璃熔化物的電子設備及/或電機設備。又進一步地,玻璃熔化熔爐12可包括支撐結構(例如支撐底盤、支撐構件等等)或其他元件。
玻璃熔化容器14一般包括耐火材料,如耐火陶瓷材料,例如包括氧化鋁或氧化鋯的耐火陶瓷材料。在某些實例中,玻璃熔化容器14可以耐火陶瓷磚建構。將於下文更詳細地描述玻璃熔化容器14的特定實施例。
在某些實例中,玻璃熔化熔爐可作為玻璃製造裝置的元件被併入用以製造玻璃基板(例如具有連續長度的玻璃條帶)。在某些實例中,本揭示案的玻璃熔化熔爐可作為玻璃製造裝置的元件而被併入,該玻璃製造裝置包括槽拉裝置、浮浴裝置、下拉裝置(如熔融製程)、上拉裝置、壓軋裝置、管拉裝置或會受益於本文中所揭露之態樣的任何玻璃製造裝置。藉由實例的方式,圖1示意性地將玻璃熔化熔爐12繪示為用於熔融拉製玻璃條帶以供後續處理成個別玻璃片的熔融下拉玻璃製造裝置10的元件。
玻璃製造裝置10(例如熔融下拉裝置10)可可選地包括上游玻璃製造裝置16,該上游玻璃製造裝置相對於玻璃熔化容器14定位在上游。在某些實例中,上游玻璃製造裝置16中之一部分或整體可合併為玻璃熔化熔爐12的部件。
如所繪示之實例中所示,上游玻璃製造裝置16可包括儲存料架18、原始材料供應設備20及連接至原始材料供應設備的馬達22。儲存料架18可被配置為儲存可被饋進玻璃熔化熔爐12之熔化容器14(如由箭頭26所指示)的一定量原始材料24。原始材料24一般包括一或更多個玻璃形成金屬氧化物及一或更多個改質劑。在某些實例中,原始材料供應設備20可由馬達22供能,使得原始材料供應設備20從儲存料架18向熔化容器14供應預定量的原始材料24。在進一步實例中,馬達22可向原始材料供應設備20供能,以基於熔化容器14下游所感測的熔化玻璃位準使用受控的速率引入原始材料24。熔化容器14內的原始材料24可在之後被加熱以形成熔化玻璃28。
玻璃製造裝置10亦可可選地包括下游玻璃製造裝置30,該下游玻璃製造裝置相對於玻璃熔化熔爐12定位在下游。在某些實例中,下游玻璃製造裝置30的一部分可合併為玻璃熔化熔爐12的部件。在某些實例中,以下所論述的第一連接導管32或下游玻璃製造裝置30的其他部分可合併為玻璃熔化熔爐12的部件。下游玻璃製造裝置的構件(包括第一連接導管32)可形成自貴金屬。合適的貴金屬包括選自由以下物組成之群組的鉑族金屬:鉑、銥、銠、鋨、釕及鈀或其合金。例如,玻璃製造裝置的下游元件可形成自鉑銠合金,該鉑銠合金包括從如70%至約90%重量的鉑及約10%至約30%重量的銠。然而,其他合適的金屬可包括鉬、鈀、錸、鉭、鈦、鎢及其合金。
下游玻璃製造裝置30可包括定位在熔化容器14下游且藉由上述的第一連接導管32耦合至熔化容器14的第一調整(亦即處理)容器(如精製容器34)。在某些實例中,熔化玻璃28可藉由第一連接導管32從熔化容器14重力饋送至精製容器34。例如,重力可使得熔化玻璃28通過從熔化容器14到精製容器34之第一連接導管32的內部路徑。然而,應瞭解的是,其他調整容器可定位在熔化容器14的下游(例如定位在熔化容器14及精製容器34之間)。在某些實施例中,可在熔化容器及精製容器之間採用調整容器,其中來自主要熔化容器的熔化玻璃被進一步加熱以繼續熔化製程,或在進入精製容器之前被冷卻至低於熔化容器中之熔化玻璃之溫度的溫度。
可藉由各種技術在精製容器34內從熔化玻璃28移除氣泡。例如,原始材料24可包括多價化合物(亦即淨化劑)(如錫氧化物),該等多價化合物在被加熱時經歷化學還原反應且釋放氧。其他合適的淨化劑包括(不限於)砷、銻、鐵及鈰。精製容器34被加熱至大於熔化容器溫度的溫度,藉此加熱熔化玻璃及淨化劑。由溫度引發之淨化劑的化學還原所產生的氧氣泡通過精製容器內的熔化玻璃升起,其中熔化熔爐中所產生之熔化玻璃中的氣體可擴散或聚結至由淨化劑所產生的氧氣泡中。擴大的氣泡可接著上升至精製容器中之熔化玻璃的自由面,且之後被排出精製容器。氧氣泡可進一步引發精製容器中之熔化玻璃的機械性混合。
下游玻璃製造裝置30可進一步包括另一調整容器,如用於混合熔化玻璃的混合容器36。混合容器36可定位在精製容器34的下游。混合容器36可用以提供均一的玻璃熔化物成分,藉此減少可能原本存在於離開精製容器之經精製的熔化玻璃內的化學索(cords of chemical)或熱不均勻性。如圖所示,精製容器34可藉由第二連接導管38耦合至混合容器36。在某些實例中,熔化玻璃28可藉由第二連接導管38從精製容器34重力饋送至混合容器36。例如,重力可使得熔化玻璃28通過從精製容器34到混合容器36之第二連接導管38的內部路徑。應注意的是,儘管混合容器36被圖示為在精製容器34的下游,混合容器36可定位在精製容器34的上游。在某些實施例中,下游玻璃製造裝置30可包括多個混合容器,例如在精製容器34上游的混合容器及在精製容器34下游的混合容器。該等多個混合容器可具有相同的設計,或其可具有不同的設計。
下游玻璃製造裝置30可進一步包括另一調整容器,例如可定位在混合容器36下游的供應容器40。供應容器40可調整要被饋進下游形成設備的玻璃。例如,供應容器40可充當蓄積器及/或流動控制器,以藉由出口導管44調整及/或提供熔化玻璃28前往形成主體42的連貫流動。如圖所示,混合容器36可藉由第三連接導管46耦合至供應容器40。在某些實例中,熔化玻璃28可藉由第三連接導管46從混合容器36重力饋送至供應容器40。例如,重力可將熔化玻璃28從混合容器36向供應容器40驅動通過第三連接導管46的內部路徑。
下游玻璃製造裝置30可進一步包括形成裝置48,該形成裝置包括上述的形成主體42及入口導管50。出口導管44可被定位為從供應容器40向形成裝置48的入口導管50供應熔化玻璃28。例如,在實例中,出口導管44可嵌套在入口導管50的內表面內且與該內表面隔開,藉此提供了定位在出口導管44的外表面及入口導管50的內表面之間的熔化玻璃自由表面。熔融下拉玻璃製造裝置中的形成主體42可包括定位於形成主體的上表面中的溝槽52及沿著形成主體的底緣56在拉製方向上收斂的收斂形成面54。透過供應容器40、出口導管44及入口導管50供應至形成主體槽的熔化玻璃溢出槽的側壁且沿收斂形成面54下降成為單獨的熔化玻璃流。單獨的熔化玻璃流在底緣56下方且沿著該底緣結合,以藉由向玻璃條帶施加張力(如藉由重力、邊緣輥72及拉取輥82)以在玻璃冷卻及玻璃的黏度增加時控制玻璃條帶的尺度,來產生從底緣56以拉製方向60拉製的單一玻璃條帶58。據此,玻璃條帶58經歷黏彈性轉變,且獲得給予玻璃條帶58穩定尺度特性的機械性質。在某些實施例中,玻璃條帶58可藉由玻璃條帶之彈性區域中的玻璃分離裝置100分離成個別的玻璃片62。自動機64可接著使用抓握工具65向輸送系統傳輸個別的玻璃片62,於是該等個別的玻璃片可被進一步處理。
圖2A、2B及2C分別為依據本文中所揭露之實施例之耐熱碟102的透視圖、側視圖及前視圖。耐熱碟102的軸向厚度由圖2B中的T指示。耐熱碟102的軸向厚度可例如藉由在碟上的一定位置上量測碟的厚度來量測。耐熱碟102的平均軸向厚度可例如藉由針對碟上的至少兩個位置(如碟上的至少三個位置,且進一步地如碟上的至少四個位置等等)量測碟的厚度且接著將所有量測的總厚度除以量測數量來量測。
例如,圖2C圖示一實施例,其中耐熱碟102的平均軸向厚度是藉由針對碟上的四個位置(在圖2C中指示為A、B、C及D,其中A、B、C及D彼此大約等距隔開,且其中A、B、C及D在碟材料的內半徑及外半徑之間各是大約徑向等距的)量測碟的軸向厚度來量測的。在圖2C中所示的實施例中,碟102的平均軸向厚度可藉由加總在位置A、B、C及D處量測到的軸向厚度,接著用總和除以四來獲取。
在本文中所揭露的實施例中,耐熱碟的平均軸向厚度雖未受限制,其範圍可例如從約4到約8毫米,例如從約5到約7毫米,且進一步地例如從約5.5到約6.5毫米,包括約6毫米。此種碟例如可具有從約50到約180毫米(例如從約100到約150毫米,包括約140毫米)的外徑及具有從約25到約90毫米(例如從約50到約70毫米,包括約64毫米)之直徑的中心孔。
耐熱碟的材料儘管未受限制,應能夠長時間抵擋高溫環境(例如超過500°C的溫度)。可能有用於本文中所揭露之實施例的耐熱碟的合適材料例如包括例如第6,896,646號之美國專利中所揭露之黏土、雲母、玻璃纖維及纖維素纖維的合成物,該美國專利的整體揭示內容以引用方式併入本文中。例如,耐熱碟可包括具有上述成分的合成物,該合成物可在市場上以產品名稱SD-115從日本東京的Nichias公司購得。此產品是成片供應的,且可例如使用噴水式切割器或適當尺寸的衝孔機切成具有圓形外周邊(例如直徑約140毫米)及中心孔(例如具有約64毫米之直徑的圓孔)的碟,該等片體具有約6毫米的厚度。
或者,可例如藉由以下步驟來備製合成物片:(1)形成黏土(例如GLOMAX LL)、雲母、玻璃纖維(例如10重量%的Al2 O3 -SiO2 纖維)、木質纖維(例如來自加拿大的HIBRITE)及澱粉的水漿體;(2)使用轉桶「製紙」機從漿體形成層;(3)堆疊層(例如20層)以製作6毫米厚的厚紙板(millboard);(4) 將厚紙板覆蓋在乾燥棚上以空氣乾化至少24小時;及(5)將乾燥棚放置在110°C下的烤爐中24小時。
可有用於本文中所揭露之實施例之用於耐熱碟的其他材料例如包括包含例如如第7,507,194號之美國專利中所揭露之矽酸鋁耐火纖維、矽酸鹽、雲母及高嶺土的厚紙板材料,該美國專利的整體揭示內容以引用方式併入本文中。例如,耐熱碟可包括厚紙板材料,該厚紙板材料包括:約從5到約30重量份的矽酸鋁耐火纖維;從約10到約30重量份的矽酸鹽;從約5到約25重量份的雲母;及從約10到約35重量份的高嶺土;其中上述組成物的組合包括了厚紙板材料的至少85重量百分比。
本文中所揭露的實施例包括了用於製作耐熱輥的方法,其中該方法包括以下步驟:預先選擇複數個耐熱碟。可從本文中所述的任何耐熱碟材料預先選擇此種碟。該複數個預先選擇的耐熱碟可為基於至少一個品質因素來選擇的。
該至少一個品質因素例如可選自由以下所組成之群組:表面皺紋密度、表面皺紋間隔、表面皺紋深度及空隙密度。
在某些示例性實施例中,該複數個預先選擇的耐熱碟中的各者對於任何2,000平方毫米的碟表面面積而言具有小於約5個可見皺紋(例如小於約4個可見皺紋,且進一步地例如小於約3個可見皺紋,且又進一步地例如小於約2個可見皺紋,且仍又進一步地例如小於約1個可見皺紋)的表面皺紋密度。用語「可見皺紋」指的是在不放大的情況下人類肉眼可見的皺紋。
在某些示例性實施例中,該複數個預先選擇的耐熱碟中的各者在碟上的最靠近的可見皺紋之間具有至少約3毫米(例如至少約約4毫米,且進一步地例如至少約5毫米,且又進一步地例如至少約6毫米,且仍又進一步地例如至少約7毫米)的表面皺紋間隔。用語「最靠近的可見皺紋」指的是碟之表面上彼此最靠近的可見皺紋。
在某些示例性實施例中,該複數個預先選擇的耐熱碟中的各者具有表面皺紋深度特性,使得碟表面上的最深的可見皺紋具有小於約0.3毫米(例如小於約0.25毫米,且進一步地例如小於約0.2毫米,且又進一步地例如小於約0.15毫米,且仍又進一步地例如小於約0.1毫米)的深度。用語「皺紋深度」指的是皺紋相對於由碟的主要面所形成之平面的垂直深度。
在某些示例性實施例中,該複數個預先選擇的耐熱碟中的各者對於碟上每10,000平方毫米的表面面積而言有著具有至少約2毫米之最大尺度的空隙少於兩個(如具有至少約2毫米之最大尺度的空隙少於一個)的空隙密度。該複數個預先選擇的耐熱碟中的各者對於碟上每10,000平方毫米的表面面積而言亦可有著具有至少約1毫米之最大尺度的空隙少於五個(如具有至少約1毫米之最大尺度的空隙少於四個且進一步地如具有至少約1毫米之最大尺度的空隙少於三個,且又進一步地如具有至少約1毫米之最大尺度的空隙少於兩個)的空隙密度。用語「最大尺度」指的是沿由碟的主要面所形成之平面之空隙的最大尺度。
上述的品質因素中的各者可例如使用測微器藉由視檢法來量測。
在某些示例性實施例中,該複數個預先選擇的耐熱碟中之各者中的平均密度的範圍為從約每立方公分0.6克到約每立方公分1.2克,如從約每立方公分0.7克到約每立方公分1.1克,且進一步地如從約每立方公分0.8克到約每立方公分1克。
在某些示例性實施例中,該複數個預先選擇的耐熱碟中的各者的平均壓縮強度為至少約每平方毫米15牛頓,如從約每平方毫米15牛頓到約每平方毫米100牛頓,且進一步地如從約每平方毫米20牛頓到約每平方毫米95牛頓,且又進一步地如從約每平方毫米40牛頓到約每平方毫米75牛頓。
在預先選擇複數個耐熱碟之後,可例如使用本文中所述的任何量測技術(包括上述的量測技術,其中是針對碟上的至少兩個位置來量測該複數個預先選擇的耐熱碟的平均軸向厚度,如圖2C中所繪示的實施例,其中是針對碟上的四個位置量測平均軸向厚度)來量測該複數個預先選擇的耐熱碟的平均軸向厚度。
本文中所揭露的實施例亦包括以下步驟:在受測碟之中選擇具有預定範圍內之平均軸向厚度的至少兩個碟(如複數個碟)。平均軸向厚度的預定範圍儘管未受限制,其範圍可例如為從約4到8毫米,例如從約5到7毫米,且進一步地例如從約5.5到約6.5毫米,包括約6毫米。
在某些示例性實施例中,受選碟的最大平均軸向厚度及最小平均軸向厚度之間的差異小於具有最大平均軸向厚度之受選碟的平均軸向厚度的約10%(如小於該平均軸向厚度的約9%,且進一步地例如小於該平均軸向厚度的約8%,且仍又進一步地如小於該平均軸向厚度的約7%,且甚至又進一步地如小於該平均軸向厚度的約6%,且甚至仍又進一步地如小於該平均軸向厚度的約5%)。
例如,若任何受選碟的最大平均軸向厚度為約6.4毫米,則小於約10%的此厚度會小於約0.64毫米。在此種實施例中,受選碟中的各者會具有不大於約6.4毫米及不小於約5.76毫米的直徑,使得受選碟之最大平均軸向厚度及最小平均軸向厚度之間的差異小於具有最大平均軸向厚度之受選碟之平均軸向厚度的約10%。
類似地,若任何受選碟的最大平均軸向厚度為約6.4毫米,則小於約5%的此厚度會小於約0.32毫米。在此種實施例中,受選碟中的各者會具有不大於約6.4毫米及不小於約6.08毫米的直徑,使得受選碟之最大平均軸向厚度及最小平均軸向厚度之間的差異小於具有最大平均軸向厚度之受選碟之平均軸向厚度的約5%。
在某些示例性實施例中,受選碟的最高密度及最低密度之間的差異小於具有最高密度之受選碟的密度的約10%(如小於該密度的約9%,且進一步地如小於該密度的約8%,且仍又進一步地如小於該密度的約7%,且甚至又進一步地如小於該密度的約6%,且甚至仍又進一步地如小於該密度的約5%)。
例如,若任何受選碟的最高密度為約每立方公分1克,則小於約10%的此密度會小於約每立方公分0.1克。在此種實施例中,受選碟中的各者會具有不大於約每立方公分1克及不小於約每立方公分0.9克的密度,使得受選碟的最高密度及最低密度之間的差異小於具有最高密度之受選碟之密度的約10%。
類似地,若任何受選碟的最高密度為約每立方公分1克,則小於約5%的此密度會小於約每立方公分0.05克。在此種實施例中,受選碟中的各者會具有不大於約每立方公分1克及不小於約每立方公分0.95克的密度,使得受選碟的最高密度及最低密度之間的差異小於具有最高密度之受選碟之密度的約5%。
在某些示例性實施例中,可在點火步驟中加熱受選碟。點火步驟例如可包括將受選碟加熱到從約650°C到約1,000°C(例如從約760°C到約1,000°C)的溫度至少兩小時的時間。
在其他示例性實施例中,可不在點火步驟中加熱受選碟(例如可將受選碟壓在未點火或「未淬火(green)」的狀態下)。
可接著將受選碟壓製在一起,使得經壓製的碟的總軸向厚度相對於壓製步驟之前的受選碟的總軸向厚度是在預定範圍內。
在某些示例性實施例中,可在壓製步驟之前將受選碟秤重。若受選碟的總重量或累加重量是在預定範圍之外,則示例性實施例可包括以下那些實施例:將至少一個受選碟與另一預先選擇的碟交換,以將受選碟的總重量或累加重量調整為在預定範圍內。
在某些示例性實施例中,可在壓製步驟之前量測受選碟的總軸向厚度或累加軸向厚度。若受選碟的總軸向厚度或累加軸向厚度是在預定範圍之外,則示例性實施例可包括以下那些實施例:將至少一個受選碟與另一預先選擇的碟交換,以將受選碟的總軸向厚度或累加軸向厚度調整為在預定範圍內。
可藉由例如使用機械或液壓的垂直或水平的壓床向該複數個碟施加軸向壓縮力來將受選碟(如複數個碟)壓製在一起,該壓床例如具有範圍從約10,000到約25,000磅的施力。圖3A及3B分別為依據本文中所揭露之實施例的壓製步驟之前及之後的複數個碟102的側視圖。在圖3A中,壓製步驟之前的該複數個碟102的總軸向厚度或累加軸向厚度是由Lo 所指示的,而在圖3B中,壓製步驟之後的該複數個碟102的總軸向厚度或累加軸向厚度是由Lf 所表示的。
如圖可見,藉由將圖3A與圖3B進行比較,壓製步驟之前的該複數個碟102的總軸向厚度或累加軸向厚度Lo 大於壓製步驟之後的該複數個碟的總軸向厚度或累加軸向厚度Lf 。在此方面,Lo 及Lf 之間的關係可被定義為壓縮比,該壓縮比可被定義為:
例如,在某些示例性實施例中,受選碟可被壓製在一起以達到範圍從約10到約30(如從約12到約28,且進一步地如從約20到約25,包括約22)的壓縮比。
此關係可替代性地藉由將經壓製碟的總軸向厚度或累加軸向厚度Lf 表達為壓製步驟之前的受選碟的總軸向厚度Lo 的百分比來描述。例如,在某些示例性實施例中,經壓製碟的總軸向厚度Lf 的範圍為從壓製步驟之前的受選碟的總軸向厚度Lo 的約70%到約85%(如從約72%到約83%,且進一步地如從約75%到約80%)。
為了最佳的輥品質,想要壓縮比是在預定範圍(如本文中所揭露的範圍)內的。例如,若壓縮比太低,則空隙、間隙及大孔可能以不可接受的位準存在,特別是在碟之間的區域中。反過來,若壓縮比太高,則可能造成碟破裂,此可能潛在地導致災難性的輥故障。
在依據本文中的實施例將受選碟(例如複數個碟)壓製在一起之後,依據本文中所揭露之實施例的方法可進一步包括以下步驟中的至少一者:將經壓製的碟(如複數個經壓製的碟)切割、研磨、砂磨打光成預定的形狀。預定形狀可為耐熱輥之預期應用面積(如用於應用為玻璃處理方法(如熔融下拉製程)中的拉取輥或應用為邊緣輥)的函數。
本文中所揭露的實施例可允許高度可靠及連貫地生產耐熱輥,該等耐熱輥不僅具有優越的表面特性且還具有極佳且一致的硬度,如具有25°C下從約30到約60肖爾硬度的耐熱輥。
儘管已參照熔融下拉製程來描述上述實施例,要瞭解的是,此種實施例亦可應用於其他玻璃形成製程,例如浮製製程、槽拉製程、上拉製程及壓軋製程。 對於本領域中具技藝者而言將是清楚的是,可在不脫離本揭示案之精神及範疇的情況下對本揭示案的實施例作出各種更改及變化。因此,所要的是,唯若修改及變化是在隨附之請求項及其等效物的範圍內,本揭示案才涵蓋如此的修改及變化。
10‧‧‧玻璃製造裝置
12‧‧‧玻璃熔化熔爐
14‧‧‧熔化容器
16‧‧‧上游玻璃製造裝置
18‧‧‧儲存料架
20‧‧‧原始材料供應設備
22‧‧‧馬達
24‧‧‧原始材料
26‧‧‧箭頭
28‧‧‧熔化玻璃
30‧‧‧下游玻璃製造裝置
32‧‧‧第一連接導管
34‧‧‧精製容器
36‧‧‧混合容器
38‧‧‧第二連接導管
40‧‧‧供應容器
42‧‧‧主體
44‧‧‧出口導管
46‧‧‧第三連接導管
48‧‧‧形成裝置
50‧‧‧入口導管
52‧‧‧溝槽
54‧‧‧收斂形成面
56‧‧‧底緣
58‧‧‧玻璃條帶
60‧‧‧拉製方向
62‧‧‧玻璃片
64‧‧‧自動機
65‧‧‧抓握工具
72‧‧‧邊緣輥
82‧‧‧拉取輥
100‧‧‧玻璃分離裝置
102‧‧‧耐熱碟
A‧‧‧位置
B‧‧‧位置
C‧‧‧位置
D‧‧‧位置
T‧‧‧軸向厚度
Lo‧‧‧總軸向厚度/累加軸向厚度
Lf‧‧‧總軸向厚度/累加軸向厚度
圖1為示例熔融下拉玻璃製造裝置及製程的示意圖;
圖2A、2B及2C分別為依據本文中所揭露之實施例之耐熱碟的透視圖、側視圖及前視圖;及
圖3A及3B分別為依據本文中所揭露之實施例的壓製步驟之前及之後的複數個碟的側視圖。
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102‧‧‧耐熱碟
A‧‧‧位置
B‧‧‧位置
C‧‧‧位置
D‧‧‧位置

Claims (21)

  1. 一種用於製作一耐熱輥的方法,包括以下步驟: 預先選擇複數個耐熱碟;及 至少將該等預先選擇的碟的一受選部分壓製在一起,使得該等經壓製的碟的一總軸向厚度相對於壓製步驟之前的該等受選的碟的一總軸向厚度是在一預定範圍內。
  2. 如請求項1所述之方法,其中該方法更包括以下步驟:將該複數個預先選擇的碟點火。
  3. 如請求項1所述之方法,其中:該方法進一步包括以下步驟:在壓製步驟之前,量測該複數個預先選擇的耐熱碟的一平均軸向厚度,且在該等受測碟之中選擇具有一預定範圍內之一平均軸向厚度的至少兩個碟。
  4. 如請求項3所述之方法,其中該方法更包括以下步驟:在壓製步驟之前,將該至少兩個受選碟秤重。
  5. 如請求項1所述之方法,其中該方法更包括以下步驟:量測該等預先選擇的碟之該受選部分的該總軸向厚度。
  6. 如請求項1所述之方法,其中該方法更包括以下步驟:基於至少一個品質因素來選擇該複數個預先選擇的耐熱碟。
  7. 如請求項6所述之方法,其中該至少一個品質因素是選自由以下所組成之群組:表面皺紋密度、表面皺紋間隔、表面皺紋深度及空隙密度。
  8. 如請求項7所述之方法,其中該等預先選擇的耐熱碟中的各者的該表面皺紋密度為對於該碟之該表面上的任何2,000平方毫米的區域而言少於約5個可見皺紋。
  9. 如請求項7所述之方法,其中該等預先選擇的耐熱碟中的各者的該表面皺紋間隔在該碟上的最靠近的該等可見皺紋之間至少為約3毫米。
  10. 如請求項7所述之方法,其中該等預先選擇的耐熱碟中的各者的該表面皺紋深度使得該碟之該表面上的最深的該可見皺紋具有小於約0.3毫米的一深度。
  11. 如請求項7所述之方法,其中該等預先選擇的耐熱碟中的各者的該空隙密度為對於該碟上每10,000平方毫米的表面面積而言具有至少約2毫米之一最大尺度的空隙少於兩個且具有至少約1毫米之一最大尺度的空隙少於五個。
  12. 如請求項3所述之方法,其中該複數個預先選擇的耐熱碟中的各者的該平均軸向厚度是針對該碟上的至少兩個位置來量測的。
  13. 如請求項3所述之方法,其中該至少兩個受選碟的該平均軸向厚度的範圍為從約4到約8毫米。
  14. 如請求項3所述之方法,其中該至少兩個受選碟的最大平均軸向厚度及最小平均軸向厚度之間的一差異小於具有該最大平均軸向厚度之該至少兩個受選碟之該平均軸向厚度的約10%。
  15. 如請求項1所述之方法,其中該等經壓製的碟的總軸向厚度的範圍為從壓製步驟之前的該等受選碟的總軸向厚度的約70%到約85%。
  16. 如請求項1所述之方法,其中該複數個預先選擇的耐熱碟中的各者的一平均密度的範圍為從約每立方公分0.6克到約每立方公分1.2克。
  17. 如請求項1所述之方法,其中該等受選碟的最高密度及最低密度之間的一差異小於具有該最高密度之該等受選碟之該密度的約10%。
  18. 如請求項1所述之方法,其中該複數個預先選擇的耐熱碟包括一厚紙板材料。
  19. 如請求項18所述之方法,其中該厚紙板材料包括選自由以下所組成之群組的至少一個材料:黏土、雲母、玻璃纖維及纖維素纖維。
  20. 如請求項1所述之方法,其中該等經壓製碟中的各者在25°C下的肖爾硬度的範圍為從約30到約60。
  21. 如請求項1所述之方法,其中該方法更包括以下步驟中的至少一者:將該等經壓製碟切割、研磨及砂磨打光成一預定形狀。
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