TW202339951A - 可撓的中框應變消除 - Google Patents

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瓜拉瓦 達夫
卡列德 雷歐尼
克里斯多福李 提蒙斯
雅林李 偉可
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美商康寧公司
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Abstract

一範例性車輛內部系統,包含玻璃基材,玻璃基材包括第一主表面及與第一主表面相對的第二主表面。在玻璃基材的第一主表面上設置的中框。機械地耦合至中框的結構框架。結構框架比中框及玻璃基材更為剛硬,使得結構框架與中框之間的機械連接將中框與玻璃基材二者保持在彎曲的配置中。中框的厚度為非均勻的,使得中框的剛度隨著在中框中的定位而改變。

Description

可撓的中框應變消除
此申請案依據美國專利法主張於2022年3月03日提交的美國專利臨時申請案號第63/315676號的優先權權利,此專利申請案的全部內容以全文引用的方式併入本文中。
本揭露內容係關於彎曲的玻璃製品,更具體而言,涉及具有中框的彎曲的玻璃製品及其形成方法。
車輛內部包含彎曲的表面並可在如此彎曲的表面中合併顯示器。用於形成如此彎曲的表面材料通常限於聚合物,其未能展現玻璃般的耐久性及光學性能。如此一來,彎曲的玻璃基材(特別地是當用作顯示器覆蓋時)符合所需。現有的如此彎曲的玻璃基材的成型方法,諸如熱成形,具有包含高成本、光學變形、及表面標記等缺點。額外地,為了滿足製造需求,每個生產線均需要若干成型設備,且由於所需的成型設備的數量,成型設備的製造及使用優選地相對便宜。據此,申請人已指出需要能以成本效益的方式合併彎曲的玻璃基材並沒有通常與玻璃熱成型製程相關聯的問題的車輛內部系統。
一範例性車輛內部系統包含玻璃基材,玻璃基材包括第一主表面及與第一主表面相對的第二主表面。在玻璃基材的第一主表面上設置的中框。機械地耦合至中框的結構框架。結構框架比中框及玻璃基材更為剛硬,使得結構框架與中框之間的機械連接將中框與玻璃基材二者保持在彎曲的配置中。中框的厚度為非均勻的,使得中框的剛度隨著在中框中的定位而改變。
根據所揭露概念的另一態樣中,車輛內部系統包含玻璃基材,玻璃基材包括第一主表面及與第一主表面相對的第二主表面。在玻璃基材的第一主表面上設置中框,中框界定複數個缺口。機械地耦合至中框的結構框架。結構框架比中框及玻璃基材更為剛硬,使得結構框架與中框之間的機械連接將中框與玻璃基材二者保持在彎曲的配置中。複數個缺口具有的間距大於中框的或等於最大厚度。
所揭露概念的另一態樣中,內部系統組裝件包含玻璃基材,該玻璃基材包括第一主表面及與第一主表面相對的第二主表面。結構框架機械地耦合至玻璃基材。中框具有與玻璃的第一主表面毗鄰的凹面及與結構框架毗鄰的凸面,用於將玻璃基材保持在彎曲的配置。中框包含複數個用於附接至結構框架的緊固件,且其中結構框架界定複數個開口以用於接合中框的緊固件。
在所揭露概念的又另一態樣中,方法包含將黏著劑施加至玻璃基材;在玻璃基材上施加可撓的中框;使用冷成型製程彎曲玻璃基材及可撓的中框;將結構框架應施加至可撓的中框以形成玻璃製品;及將玻璃製品加熱至峰值溫度。
在所揭露概念的又另一態樣中,方法包含將中框模製成具有曲率的所需的形狀;暫時地展平中框;將玻璃基材黏合至中框;允許中框及玻璃基材返回至中框的所需的形狀;及將中框及玻璃基材附接至框架。
額外的特徵與優點將於本文隨後的實施方式(包含隨後的實施方式、請求項、暨隨附圖式)中予以闡述,且部分對於熟習此項技藝者而言可由實施例之敘述,或者藉由實踐本文中所描述而明顯認知到此等其他特徵與優勢。
應當瞭解,上述一般性描述以及以下實施方式二者呈現的實施例僅為範例性的,並且預期提供概述或框架,此等概述或框架以理解請求項的性質與特徵。此說明書包含隨附圖式以提供進一步瞭解,且併入隨附圖式並構成此說明書的一部分。附圖例示一個或更多個實施例(組),並且與說明書一起用於解釋各種實施例的原理與操作。
現在將詳細參照各種實施例,在附圖中例示此等實施例的範例。一般來說,本揭露內容係針對一種彎曲的玻璃製品,其包含用於將玻璃基材機械連接至剛硬結構框架的可撓的中框。如將在本文中所描述,中框為可撓的框架,其可在玻璃基材處於平坦配置時大量批次地黏附至玻璃基材。接著,每個玻璃基材及可撓的中框可在製程卡盤上一起冷彎曲,且結構框架可相對快速地附接至中框以在製程卡盤上以冷彎曲配置保持玻璃基材。
在某些常規的玻璃製品中,結構框架直接黏附至玻璃基材上,同時玻璃基材在製程卡盤上冷彎曲。然而,這需要結構框架及玻璃基材在處理卡盤上保持較長時間段(如,高達兩個小時),同時將結構框架黏合至玻璃基材的黏著劑固化。由於製程卡盤的數量有限,這就創造製程瓶頸。亦即,可處理的玻璃製品的數量受到玻璃基材在其上彎曲的成形卡盤的可獲用性的限制。進一步地,成形卡盤可能專用於單一玻璃製品設計,因此,製程瓶頸會取決於正在製造的玻璃製品設計的數量成倍增加。亦即,對於給定的製造空間,僅有一定數量的每種類型的成形卡盤可專用於冷成型並保持具有成本效益的產製製程。
由於不需要專門的設備,諸如彎曲的製程卡盤,就可將中框黏附至平坦配置的玻璃基材上,因此在黏著劑固化製程期間不會創造加工瓶頸。進一步地,由於結構框架機械附接至中框以將玻璃基材保持在彎曲的配置中,與先前用於在加工卡盤上以允許將結構框架連接至玻璃的黏著劑固化的時間相比較,用於在處理卡盤上的時間極大地減少。如此一來,每個處理卡盤的吞吐通量增加及/或給定吞吐通量所需要的處理卡盤的總數降低。額外地,中框可配置成減輕由於結構框架與玻璃基材之間的不同熱膨脹/收縮速率而產生的熱應力。此等及其他態樣及優點將相對於以下及附圖中提供的實施例進行描述。此等實施例為藉由範例而非限制的方式呈現。
為了提供本文中所描述的玻璃製品及形成玻璃製品的製程的背景,彎曲的玻璃製品的範例性實施例將相對於結合車輛內部系統的特定應用進行描述。
圖中所圖示的元素可採用許多不同的形式並包含多個及/或替代的組件及設施。所例示的範例組件未意圖具限制性。的確,可使用額外的或替代的組件及/或實作。進一步地,除非明確說明,否則所圖示元素不必然按比例繪製。
圖1圖示車輛的範例性內部10,其包含車輛內部系統20、30、40的三個不同實施例。車輛內部系統20包含圖示成中央控制台底座22的底座,其帶有包含顯示器26的彎曲的表面24。車輛內部系統30包含圖示成儀表板底座32的底座,其帶有包含顯示器26的彎曲的表面34。儀表板底座32通常包含儀器板38,該儀器板亦可包含顯示器。車輛內部系統40包含圖示成方向盤底座42,其帶有彎曲的表面44及顯示器46。在一個或更多個實施例中,車輛內部系統包含底座,底座其為扶手、支柱、座椅、靠背、地板、頭靠、門板、或包含車輛內部彎曲的表面的任何部分。
本文中所描述的彎曲的玻璃製品的實施例可用於每個車輛內部系統20、30、40等中。在一些此等實施例中,本文中所論述的玻璃製品可包含覆蓋玻璃基材,該覆蓋玻璃基材亦覆蓋儀表板、中央控制台、方向盤、門板等的非顯示器表面。在如此的實施例中,可基於其重量、美感外觀等選擇玻璃材料,並可配備有包含圖案(例如,拉絲金屬外觀、木紋外觀、皮革外觀、彩色外觀等)的塗層(例如,油墨或顏料塗層)以在視覺上匹配玻璃組件與毗鄰的非玻璃組件。在特定實施例中,如此油墨或顏料塗層可具有在顯示器26、36、38、46不工作時提供正面或顏色匹配功能的透明度水平。進一步地,雖然圖1的車輛內部描繪汽車形式的車輛(例如,汽車、卡車、公車及類似者),但本文中所揭露的玻璃製品可被併入至其他車輛中,諸如火車、海上船隻(舟、船、潛艇、及類似者)、及航天器(例如,無人機、飛機、噴射機、直升機及類似者)。此外,在實施例中,彎曲的表面24、34、44可為各種類彎曲的形狀中的任何一種,諸如V形或C形。
圖2描繪玻璃製品50及製程卡盤68的分解立體視圖,而圖3示意性地描繪玻璃製品50的部分截面視圖,兩者均根據本揭露內容的範例實施例。圖2及圖3的範例性玻璃製品50各自包含玻璃基材52、中框63、結構框架64、及黏著劑層66。
參照圖3,玻璃製品50包含具有第一主表面54、與第一主表面54相對的第二主表面56、及將第一主表面54連接至第二主表面56的次表面58的玻璃基材52。第一主表面54及第二主表面56界定玻璃基材52的厚度T。在實施例中,玻璃基材52的厚度T為0.3 mm至2 mm,特別是0.5mm至1.1mm。在車輛中,第一主表面54面對車輛的乘員。在實施例中,第一主表面54及/或第二主表面56包含一個或更多個表面處理。可應用於第一主表面54及第二主表面56中的一個或兩個的表面處理的範例包含防眩光塗層、抗反射塗層、提供觸控功能的塗層、裝飾性(例如,油墨或顏料)塗層、及易於清潔的塗層。
玻璃基材52具有彎曲的區域60,其曲率半徑R為50mm至大致上平坦或平面的曲率半徑(例如,R=10m)。進一步地,彎曲的區域60相對於第一主表面54界定了凹入狀曲線,但是在其他實施例中,彎曲的區域60反而為相對於第一主表面54的凸起狀曲線。
圖3描繪用於附接至結構框架64的中框63配置的實施例。中框63黏附至玻璃基材52的第二主表面56。如上述,中框63配置用於剛硬結構框架64的附接。以此方式,中框63可被認為是玻璃基材52與結構框架64之間的交界。結構框架64在結構上可比中框63更為剛硬。舉例而言,用於構成結構框架64的材料比用於構成中框63的材料具有更高的楊氏模數、更大的厚度、或二者。結構框架64配置成以合適的彎曲的形狀支撐中框63及玻璃基材52的組合。中框63配置成有助於藉由緩慢固化黏著劑以外的方式附接至結構框架64(例如,藉著合適的機械連接或焊接)。
中框63經由黏著劑層66附接至玻璃基材52,且結構框架64使用機械連接附接至中框63,如後文所論述的。在實施例中,將中框63連接至玻璃基材52的黏著劑層66為結構黏著劑,諸如增韌環氧樹脂、可撓的環氧樹脂、丙烯酸樹脂、矽樹脂、聚氨酯、聚氨酯、及矽烷改性聚合物。在實施例中,黏著劑層66在結構框架64與玻璃基材52之間具有2mm或更小的厚度。
在實施例中,根據本揭露內容的玻璃製品50藉由冷成型技術形成。在實施例中,冷成型製程涉及向玻璃基材52施加彎曲力,同時玻璃基材52位於卡盤68上,如圖2中所圖示的分解視圖。可考量並在本揭露內容的範圍之內的各種其他冷成型玻璃基材52的方法。可使用施加外部力以藉此彎曲的玻璃基材及/或中框63的任何合適的製程。在圖2中所描繪的實施例中,卡盤68具有彎曲的表面70,且玻璃基材52彎曲成與彎曲的表面70一致。有利地,在玻璃基材52中創造曲率之前更容易對平坦玻璃基材52進行表面處理,且冷成型允許在不破壞表面處理的情況下被彎曲處理過的玻璃基材52(與熱成形技術相關聯的高溫會破壞表面處理的趨勢相比較,這需要在更為複雜的製程中將表面處理應用於彎曲的製品)。在實施例中,冷成型製程在低於玻璃基材52的玻璃化轉變溫度Tg的溫度下進行。特別地,冷成型製程可在室溫(例如,約20°C)或略微升高的溫度,例如,在200°C或更低、150°C或更低、100°C或更低、或在50°C或更低,下進行。
在圖3中所圖示的範例性玻璃製品50中,在經由黏著劑層66將中框63附著至玻璃基材52的第二主表面56之後,且在將結合的玻璃基材2及中框63附接至結構框架64之前,冷彎曲玻璃基材52及中框63。中框63可為任何合適的形狀以有助於附接至結構框架64。舉例而言,在圖3中所描繪的實施例中,中框63包含一個L成型橫截面,該橫截面包含總體上平行於玻璃基材52的第二主表面56的第一構件74及總體上垂直於第一構件74佈置的第二構件76。第一構件74黏附至玻璃基材52。第二構件76包含孔78,緊固件80(例如,銷、螺桿、螺栓等)可通過該孔插入以將中框63固緊至結構框架64。在實施例中,給予緊固件80的頭部大直徑以降低局部應力集中。在此等實施例中,緊固件80的頭部具有至少2mm的直徑,並在具體實施例中,該直徑取決於施加的局部力及所使用的緊固件80的數量。如圖3中所圖示,緊固件80將中框63固緊至結構框架64的外部。在實施例中,第一構件74圍繞結構框架64的整個周邊延伸。在實施例中,第二構件76圍繞結構框架64的整個周邊延伸並包含複數個孔78,緊固件80可藉由此等孔插入以將中框63連接至結構框架64。在此等實施例中,第二構件76可提供裝飾特徵以隱藏結構框架64。在其他實施例中,第二構件76僅在孔78的位置處從第一構件74延伸,緊固件80插入孔以將中框63連接至結構框架64。
作為本文中相對於圖2及圖3所描述的玻璃基材52及中框63的冷彎製程的結果,中框63可在玻璃製品50的整個使用壽命期間保持在彎曲應力狀態下。取決於中框63的構造,如此保持不變的彎曲應力可能導致組件故障(例如,分層或屈曲)。當中框63及玻璃基材52被彎曲成相對較小的彎曲半徑時,特別是如果中框63由具有相對高的結構剛度的材料構成時,如此組件故障可能特別容易發生。如此條件通常與組件可靠性方面的額外缺點相關聯。舉例而言,在升高的應力及應變之下,聚合物基的材料更為易於受到化學侵蝕,在零件的整個使用壽命期間會蠕變、硬化、及/或改變形狀。如此一來,中框63中的彎曲應力可能會限制玻璃製品50在沒有大量組件故障風險的情況下可取得的形狀。本文中的更詳細地描述有助於減少前文所述趨於減少產物可靠性的保持不變彎曲應力的中框63的設計及生產方法。
現在參照圖4A至4C,一種用於減小彎曲的玻璃基材52上的應變的途徑為取決於玻璃基材52的所需曲率半徑來變化中框63的剛度及/或厚度。對於半徑可變的設計,中框63的剛度可局部調整以與局部半徑相關。中框63的整體及局部剛度可藉由若干方式控制。通常而言,整體剛度與材料性質有關。對於局部剛度控制,可調整中框63的厚度以與局部半徑相關,以便在中框63上保持一致的整體(或峰值)應變。其次,諸如中框63中的肋、間隙、狹縫、或缺口90等設計特徵亦可影響彎曲後續的局部剛度及隨之後的應變程度。在圖5的範例中圖示缺口90,然而,形狀、間距、深度、及尺寸可在中框63的長度上變化以保持中框63中的峰值應變低於閾值,若中框63由塑料材料製成,諸如0.5%至5%的允許應變。在一些實施例中,最大彎曲應變小於或等於5%(例如,小於或等於4.0%、小於或等於3.0%、小於或等於2.0%、小於或等於1.0%、小於或等於0.5%)。
在實施例中,可使用Kirchhoff-Love殼層理論來近似峰值應變,將中框63及玻璃基材52的組合視為具有完全黏著性的組成板(忽略黏著劑對應變近似的影響)。
在圖4A及4B中,在玻璃基材52上設置的中框63基於玻璃基材52的曲率半徑而具有不同的厚度。圖4B圖示中框63的厚度與玻璃基材52的曲率半徑成正比。中框63的最厚區段位於高曲率半徑的位置,而中框63的最薄的區段位於低曲率半徑的位置。中框63可具有任意數量的區段。譬如,除了最厚及最薄的區段之外,中框63在中度曲率半徑的位置處可具有中等厚度。中度曲率半徑小於高曲率半徑但是大於低曲率半徑。
彎曲半徑與中框63的剛度之間的關係如圖4C中所圖示。線82代表給定應變量的允許彎曲半徑。較高的彎曲半徑係指更平坦的表面,而較低的彎曲半徑係指更為明顯地彎曲的表面。線84代表針對線82中所圖示的對應彎曲半徑的中框63的剛度。如圖示,為了將中框63中的應變保持在最大允許彎曲應變或以下,允許彎曲半徑與中框63的剛度成正比。相對硬化的中框僅能彎曲至相對高的彎曲半徑,而更不硬化的中框可在不超過最大允許彎曲應變的情況下彎曲至較低的彎曲半徑。據此,在玻璃製品52包括具有不同曲率半徑的不同部分的實施例中的情況,中框63的厚度可變化以將彎曲應變維持在預定水平以下。如此設計可有益地在相對高彎曲半徑的區中提供額外的機械完整性及形狀控制,同時在低彎曲半徑的區中將彎曲應變保持在相對低的程度。
現在參照圖5,中框63具有第一表面86及與第一表面86相對的第二表面88。在玻璃基材52的第一主表面54上設置中框63的第一表面86。中框63的第二表面88界定缺口90。每個缺口90的深度及寬度隨著最大厚度而改變,最大厚度可界定成中框63的第一表面86與第二表面88之間的最大距離。譬如,缺口90的深度可小於最大厚度的75%(例如,小於最大厚度的50%、小於45%、小於40%)。缺口90的寬度可大於或等於最大厚度的10%且小於或等於最大厚度的40%(例如,大於或等於最大厚度的15%且小於或等於最大厚度的35%、大於或等於最大厚度的20%、小於或等於最大厚度的30%)。在一些實例中,缺口90的間距亦可隨著中框63厚度而改變。舉例而言,每個缺口90之間的距離可為中心到中心的距離或者邊緣到邊緣的距離可大於中框的最大厚度。舉例而言,毗鄰缺口90之間的間距可大於或等於中框最大厚度的5倍(舉例而言,大於或等於最大厚度的10倍,大於或等於最大厚度的15倍、大於或等於最大厚度的20倍、小於或等於最大厚度的50倍、小於或等於最大厚度的40倍、及此等範圍與子範圍之間的任何及所有組合的極值)。藉由範例的方式,針對具有厚度為2.5 mm的中框63,每個缺口90可為1.25 mm深及0.625 mm寬。在該範例中,缺口90可大約每50 mm間隔分離。
參照圖4至5,中框63通常包括非均勻的厚度,使得中框63的剛度隨著定位而改變。舉例而言,在實施例中,中框63包含具有第一厚度(例如,最大厚度)的第一部分(例如,中框63的不包括缺口90的部分)及具有第二厚度(例如,最小厚度)的第二部分(例如,中框63的包含缺口90的部分),其中第一厚度大於第二厚度。在實施例中,可基於玻璃製品50的所需彎曲的形狀(例如,基於玻璃製品50的曲率半徑及大小)選擇第一厚度。舉例而言,在實施例中,玻璃製品50的長度(舉例而言,在被冷成型之前)大於或等於100 mm(舉例而言,大於或等於500 mm、大於或等於600 mm)。在此等實施例中可冷成型中框63以擁有小於或等於750 mm(例如,小於或等於500 mm)的最小曲率半徑。在此範例中,第一厚度可小於或等於最小曲率半徑的2%(例如,小於或等於1%,小於或等於0.5%)。第二厚度小於第一厚度(例如,第二厚度可小於或等於第一厚度的75%或小於或等於第一厚度的70%或小於或等於第一厚度的65%)。在範例中,當最小曲率半徑大約為500 mm時,第一厚度等於2.5 mm,第二厚度等於1.25 mm(例如,使得缺口90的深度為0.75 mm)。在另一範例中,第一部分可彎曲至第一最小曲率半徑,該第一最小曲率半徑大於第二部分彎曲至的第二最小曲率半徑。
現在參照圖6,中框63可配置成將中框63上的應變局部定位在特定位置,該特定位置可為高應變區92。儘管圖3中所圖示的緊固件80可在組裝至結構框架64之後將玻璃製品50保持在適當位置,但是另一種範例途徑係使緊固件80成為中框63的一部分。譬如,諸如卡扣配合或外部螺紋螺桿的緊固件80可直接模製到中框63的第二表面88(例如,凸面)上,用於將中框63通過孔附接至結構框架64或結構框架64中的其他開口。緊固件80可藉由通過將應變轉移至緊固件80從中框63的第二表面88延伸的地方來減小沿著中框63的長度方向在高應變區92處的彎曲應變。中框63的額外或替代特徵可在高應變區92處提供進一步的應變消除。舉例而言,增加中框63的厚度,使用圓角等,可允許中框63承受較高的局部應變並釋放彎曲應力。
圖7至9揭露尋求消除先前描述的製造瓶頸的用於製造玻璃製品50的範例製程。在此等範例中,後冷成型製程可用於藉由退火來釋放中框63中的應力。在退火製程期間,塑料、玻璃、或陶瓷被加熱至小於或等於玻璃化轉變溫度T g的峰值溫度(例如,加熱至最多T g至5°C、或最多T g至10°C或最多T g至低於T g20°C的溫度)的峰值溫度,然後緩慢冷卻,而允許分子佈置以減少組件中的宏觀應力及應變。完整的退火製程需要花費很長時間,部分乃由於冷卻速率慢。在低於玻璃化轉變溫度T g5至10 (註:此處缺度)C的溫度下以每分鐘5度C的冷卻速率進行30分鐘至若干小時的時間為典型的。在此種情況下,完整的應力鬆弛為目標。在製造中,尋求最小的退火製程及應變條件,並可能在更快、更為有效的溫度循環下完成。溫度循環取決於若干因素,包含中框63材料、熱傳遞效率、及所需的最終應力狀態。進一步地,黏著劑66及/或玻璃組件的存在亦可緩衝中框63在空氣中的自然地冷卻速率,從而在某種程度上減少對受控冷卻的需要。
後文參照圖7至8描述溫度循環的不同應用。簡而言之,在製程卡盤68上形成組裝件之後,可撓的中框63可彎曲塑形,施加應變。熱量可局部地施加至高應變區或整個組裝件,如後文參照圖7的製程700所圖示及論述。可藉由加熱製程卡盤68表面70或塊狀體來添加熱量,可能保持在恆定溫度,藉由空氣對流(即,熱風槍或類似物)至特定位置,或藉由傳導(如,通過處置夾具或單獨的加熱夾具)與組裝件直接或非常緊密接觸。在指定的停留時間之後,可根據需要藉由減少施加至製程卡盤68的熱量或移除加熱裝置來控制冷卻。
在步驟705處,將黏著劑66施加至平坦玻璃基材52,具體而言,施加至玻璃基材52的第一主表面54。黏著劑66可為結構黏著劑,諸如增韌環氧樹脂、柔性環氧樹脂、丙烯酸樹脂、矽樹脂、聚氨酯、聚氨酯、及矽烷改性聚合物。黏著劑66可形成具有,例如,2 mm或更小厚度的層。
在步驟710處,將中框63施加至玻璃基材52的第一主表面54。將中框63施加至玻璃基材52的第一主表面54可包含在黏著劑66固化之前,將中框63設置在玻璃基材52上的黏著劑層66頂部上。
在步驟715處,給予黏著劑66時間來固化。黏著劑66固化所需的時間量可能取決於所使用的黏著劑66的類型、黏著劑66層的厚度等。黏著劑66的固化可能需要花費,如,高達2小時。
在步驟720處,將包含黏附至玻璃基材52的中框63的玻璃製品50施加至卡盤68並在冷成型製程中彎曲。譬如,玻璃基材52的第二主表面56可應用於卡盤68的彎曲的表面70。冷成型製程在低於玻璃基材52的玻璃化轉變溫度T g的溫度下進行。特別地,冷成型製程可在室溫(例如,約20°C)或略微升高的溫度,例如,在200°C或更低、150°C或更低、100°C或更低、或在50°C或更低,下進行。
在步驟725處,將結構框架64附接至玻璃製品50。譬如,如前文參照圖3所論述,緊固件80將中框63固緊至結構框架64的外部。在實施例中,第一構件74圍繞結構框架64的整個周邊延伸。在實施例中,第二構件76圍繞結構框架64的整個周邊延伸並包含複數個孔78,緊固件80可藉由此等孔插入以將中框63連接至結構框架64。在其他實施例中,第二構件76僅在孔78的位置處從第一構件74延伸,將緊固件80插入孔以將中框63連接至結構框架64。
在步驟730處,玻璃製品50在被定位在卡盤68上時被加熱。可在預期有高應變的局部定位區處加熱玻璃製品50。替代地,可相對均勻地加熱玻璃製品50的所有部分。可藉由加熱製程卡盤68的表面或塊狀體來施加熱量,可能保持在恆定溫度,藉由空氣對流使用,如,熱風槍等或類似物,至特定位置,或藉由傳導(如,藉由處置夾具或單獨的加熱夾具)與玻璃製品50直接或非常緊密接觸,如類似1至5 mm的數量級。
在步驟735處,將玻璃製品50從卡盤68移除。在一些實例中,可容許玻璃製品50在從卡盤68移除之前冷卻。冷卻玻璃製品50可包含去除或減少由參照步驟730論述的加熱裝置生成的熱量。
現在參照圖8的製程800,另一種減小應變的方法包含在從卡盤68移除玻璃製品50之後加熱組裝件。這可使用與前文所描述的類似方法完成,亦即,若非局部加熱則藉由加熱整個玻璃製品50。一些可能的實作可利用具有微調溫度分配的常規傳送帶或箱式爐來在中框63中實現所需的應力狀態。
在步驟805處,將黏著劑66施加至平坦玻璃基材52,具體而言,施加至玻璃基材52的第一主表面54。黏著劑66可為結構黏著劑,諸如增韌環氧樹脂、柔性環氧樹脂、丙烯酸樹脂、矽樹脂、聚氨酯、聚氨酯、及矽烷改性聚合物。黏著劑66可形成具有,例如,2 mm或更小厚度的層。
在步驟810處,將中框63施加至玻璃基材52的第一主表面54。將中框63施加至玻璃基材52的第一主表面54可包含在黏著劑66固化之前,將中框63設置在玻璃基材52上的黏著劑層66頂部上。
在步驟815處,給予黏著劑66時間來固化。黏著劑66固化所需的時間量可能取決於所使用的黏著劑66的類型、黏著劑66層的厚度等。黏著劑66的固化可能需要花費,如,高達2小時。
在步驟820處,將包含黏附著至玻璃基材52的中框63的玻璃製品50施加至卡盤68並在冷成型製程中彎曲。譬如,可將玻璃基材52的第二主表面56應用於卡盤68的彎曲的表面70。冷成型製程在低於玻璃基材52的玻璃化轉變溫度T g的溫度下進行。特別地,冷成型製程可在室溫(例如,約20°C)或略微升高的溫度,例如,在200°C或更低、150°C或更低、100°C或更低、或在50°C或更低,下進行。
在步驟825處,將結構框架64附接至玻璃製品50。譬如,如前文參照圖3所論述,緊固件80將中框63固緊至結構框架64的外部。在實施例中,第一構件74圍繞結構框架64的整個周邊延伸。在實施例中,第二構件76圍繞結構框架64的整個周邊延伸並包含複數個孔78,緊固件80可藉由此等孔插入以將中框63連接至結構框架64。在其他實施例中,第二構件76僅在孔78的位置處從第一構件74延伸,緊固件80插入孔以將中框63連接至結構框架64。
在步驟830處,將玻璃製品50從卡盤68移除。相對於圖7的製程700,玻璃製品50可在步驟825的冷成型製程之後立即被移除,因為玻璃製品50在從卡盤68移除玻璃製品50之前沒有被加熱。
在步驟835處,加熱玻璃製品50。可在預期有高應變的局部定位區處加熱玻璃製品50。替代地,可相對均勻地加熱玻璃製品50的所有部分。可藉由加熱製程卡盤68的表面或塊狀體來施加熱量,可能保持在恆定溫度,藉由空氣對流使用,如,熱風槍或類似物,至特定位置,或藉由傳導(如,藉由處置夾具或單獨的加熱夾具)與玻璃製品50直接或非常緊密接觸。
圖9的製程900中圖示另一種用於減少塑料中應變的途徑。此範例可通過匹配或大致上匹配玻璃製品50的所需的彎曲的形狀的注射成型中框63來實現。在模製之後,可使用夾緊組裝件將結構框架64展平。一旦展平,玻璃基材52可黏合至塑料中框63並固化。一旦固化,中框63可從夾緊組裝件移除並允許返回至其原始形狀並附接至最終結構框架64組裝件。此種途徑限制在中框63返回至其原始應力減少狀態之前,將中框63展平一段相對較短的持續時間(例如,類似30至60分鐘)所致使的高應力。在此種途徑中,中框63在不施加熱的情況下返回至其原始狀態。
在步驟905處,將中框63被模製成所需的形狀。換言之,中框63通常採用與玻璃基材52的最終形狀相同的形式。這可能包含高、中度、及低半徑區域。一種替代途徑將從至少部分地模製成其最終配置的中框63開始。舉例而言,對於具有1500 mm的所需的彎曲半徑的中框63,可模製中框63以賦予2200 mm的半徑。無論採用哪種途徑,在組裝至玻璃製品50中時中框63上的應力及應變都將低於中框63被模製成平坦件的情況。
在步驟910處,將中框63展平。彎曲中框63可包含將中框63安裝至具有平坦表面的夾緊組裝件,將中框63展平至平坦表面上,並將平坦的中框63夾緊至定位。在一些實例中,可在不施加熱的情況下展平中框63。如在製程900的描述中所使用的,術語「平坦」或「展平」用於表示其中中框63的最小曲率半徑從剛形成中框63之後的中框63的最初狀態增加的配置。舉例而言,範例中框可被注射成型以最初具有100 mm的最小曲率半徑且隨後被展平以具有500 mm的最小曲率半徑。展平之後,中框63仍可具有彎曲的形狀。
在步驟915處,將玻璃基材52黏合至平坦的中框63。將玻璃基材52黏合至平坦的中框63可包含將黏著劑66施加至中框63,將玻璃基材52放置至黏著劑66上,使得玻璃基材52的第一主表面54黏附至中框63。
在步驟920處,給予黏著劑66時間固化。黏著劑66固化所需的時間量可能取決於所使用的黏著劑66的類型、黏著劑66層的厚度等。黏著劑66的固化可能需要花費,如,高達2小時。
在步驟925處,將中框63從夾緊組裝件移除。從夾緊組裝件移除中框63可包含移除夾具或迫使中框63進入展平配置的任何其他物品。從夾緊組裝件去除中框63可能會致使中框63返回至其原始形式(或者與在步驟910期間展平時相比,彎曲至中框63具有更為緊密地近似原始形狀曲率半徑的最小曲率半徑的狀態),其如前文參照步驟905所論述,被模製成包含各種曲率。在一些實例中,中框63會彈回其原始形狀。在其他實例中,中框63逐漸返回至其原始形狀。
在步驟930處,將結構框架64附接至玻璃製品50。譬如,如前文參照圖3所論述,緊固件80將中框63固緊至結構框架64的外部。在實施例中,第一構件74圍繞結構框架64的整個周邊延伸。在實施例中,第二構件76圍繞結構框架64的整個周邊延伸並包含複數個孔78,緊固件80可藉由此等孔插入以將中框63連接至結構框架64。在其他實施例中,第二構件76僅在孔78的位置處從第一構件74延伸,緊固件80插入孔以將中框63連接至結構框架64。
在各種實施例中,玻璃基材52的平均或最大厚度T在0.3 mm至2 mm的範圍內。在各種實施例中,玻璃基材52的寬度W在從5cm至250cm的範圍內,且玻璃基材52的長度L在從約5cm至約1500cm的範圍內。玻璃基材52的曲率半徑為約30 mm至約1000 mm。
在實施例中,可強化玻璃基材52。在一個或更多個實施例中,可強化玻璃基材52以包含從表面延伸至壓縮深度(DOC)的壓縮應力。壓縮應力區由展現拉伸應力的中心部分平衡。在DOC處,應力從正(壓縮)應力過渡到負(拉伸)應力。
在各種實施例中,可藉由利用製品的各部分之間之熱膨脹係數的不匹配性來機械地強化玻璃基材52,以創造壓縮應力區及展現拉伸應力之中心區。在一些實施例中,可藉由將玻璃片材加熱到高於玻璃轉變點的溫度,隨後快速淬火進行熱強化。
在各種實施例中,可藉由離子交換化學強化玻璃基材52。在離子交換製程中,在玻璃片材表面層處或附近的離子被具有相同價數或氧化狀態的較大離子替換(或交換)。在玻璃片材包括鹼金屬鋁矽酸鹽玻璃的彼等實施例中,製品的表面層中的離子及較大的離子為單價鹼金屬陽離子,諸如Li +、Na +、K +、Rb +、及Cs +。替代地,表面層中的單價陽離子可用鹼金屬陽離子以外的單價陽離子替換,諸如Ag +或類似者。在此等實施例中,單價離子(或陽離子)交換至玻璃片材中會生成應力。
通常藉由將玻璃片材浸没入一個或更多個含有較大離子的熔融鹽浴槽(或二個或更多個熔融鹽浴槽)中來被與玻璃片材製品中的較小離子交換來進行離子交換製程。應當注意,亦可利用鹽水浴槽。此外,浴槽的組成可包含超過一個類型的較大離子(例如,Na +及K +)或單一較大的離子。熟習此項技藝者應當理解,離子交換製程的參數包含,而非限於浴槽組成及溫度、浸沒時間、玻璃片材在鹽浴槽中的浸沒次數、使用多個鹽浴槽、(諸如退火,洗滌、及類似者的)額外步驟等,該等參數總體上由玻璃片材的成分(包含製品的結構及存在的任何晶體相)及由強化製程獲得玻璃片材的符合所需之DOC、及CS值決定。範例性熔融浴槽組成可包含較大的鹼金屬離子的硝酸鹽、硫酸鹽、及氯化物。典型的硝酸鹽包含KNO 3、NaNO 3、LiNO 3、NaSO 4、及其等的組合。取決於玻璃片材的厚度、浴槽溫度、及玻璃(或單價離子)的擴散率,熔融鹽浴槽的溫度通常在自約380°C高達至約450°C的範圍內,而浸沒時間在自約15分鐘至高達至約100小時的範圍內。然而,亦可使用與前文所描述不同的溫度及浸沒時間。
在一個或更多個實施例中,可將玻璃基材52浸沒在(具有溫度為約370°C至約480°C之)100% NaNO 3、100% KNO3、或NaNO 3與KNO 3的組合之熔融鹽浴槽中。在一些實施例中,玻璃片材可被浸沒在熔融混合鹽浴槽中,鹽浴槽包含自約5%至約90% KNO 3與自約10%至約95%NaNO 3。在一個或更多個實施例中,玻璃片材可在被浸沒在第一浴槽中之後,被浸沒在第二浴槽中。第一浴槽及第二浴槽可具有彼此不同的組成及/或溫度。第一浴槽及第二浴槽的浸沒時間可變化。舉例而言,浸沒在第一浴槽中的時間可能比浸沒在第二浴槽中的時間更長。
在一個或更多個實施例中,可將玻璃片材浸沒在熔融混合的鹽浴槽中,熔融混合的鹽浴槽包含具有溫度小於約420°C(如,約400°C、或約380°C)的NaNO 3與KNO 3(如49%/51%、50%/50%、51%/49%),浸沒時間少於約5小時、或甚至約4小時、或更短。
能定制離子交換條件,以提供「尖峰」或增加所得玻璃片材在表面處或表面附近的應力分佈之斜率。尖峰可能會獲致更大的表面CS值。歸因於本文中所描述的玻璃片材中使用的玻璃組成的獨特性質,能藉由單一浴槽或多個浴槽來實現此尖峰,此等浴槽具有單一組成或混合組成。
在一個或更多個實施例中,當超過一個的單價離子被交換到玻璃片材中的情況,不同的單價離子可能會交換到玻璃片材中的不同深度(並在玻璃片材之內在不同深度生成不同幅度的應力)。能決定所得會生成應力之離子且致使應力分佈的不同特徵之相對深度。
使用在此項技藝中已知手段,諸如藉由使用市售的儀器之表面應力計(FSM),諸如由Orihara Industrial Co., Ltd.(日本)製造的FSM-6000,量測CS。表面應力量測依賴於應力光學係數(SOC)的準確量測,應力光學係數(SOC)與玻璃的雙折射有關。SOC繼而藉由本領域已知的方法來量測,諸如纖維及四點彎曲法,這二者方法均描述在ASTM標準C770-98 (2013)中,標題為「Standard Test Method for Measurement of Glass Stress-Optical Coefficient」,其內容以全文引用的方式併入本文中,及散裝氣缸方法。如本文中所使用,CS可為「最大壓縮應力」,它為在壓縮應力層之內量測的最高壓縮應力值。在一些實施例中,最大壓縮應力位於玻璃片材的表面處。在其他實施例中,最大壓縮應力可能發生在表面以下的深度,使壓縮輪廓呈現「埋入的峰值」的外觀。
取決於強化方法及條件,DOC可藉由FSM或散射光偏光鏡(SCALP)(諸如可從位於愛沙尼亞塔林的Glasstress Ltd.獲得的SCALP-04散射光偏光鏡)量測。當藉由離子交換處理對玻璃片材進行化學強化時,可使用FSM或SCALP,取決於將哪種離子交換至玻璃片材中。當藉由將鉀離子交換至玻璃片材中,而生成玻璃片材中的應力的情況下,使用FSM量測DOC。在藉由將鈉離子交換至玻璃片材中,而生成應力的情況下,使用SCALP量測DOC。當藉由將鉀離子與鈉離子二者交換到玻璃中,而生成玻璃片材中的應力的情況下,因為據信鈉的交換深度表示DOC,且鉀離子的交換深度表示壓縮應力幅度的改變(而非應力由壓縮改變至拉伸),藉由SCALP量測DOC;藉著FSM測量此種玻璃片材中鉀離子的交換深度。中心張力或CT為最大拉伸應力,且由SCALP所量測。
在一個或更多個實施例中,可強化玻璃片以展現描述成玻璃片厚度T的一部分的DOC(如本文中所描述)。舉例而言,在一個或更多個實施例中,DOC可在約0.05T至約0.25T的範圍內。在一些實例中,DOC可在約20 µm至約300 µm的範圍內。在一個或更多個實施例中,強化玻璃基材52可具有約200 MPa或更大、約500 MPa或更大、或約1050 MPa或更大的CS(其可存在於玻璃片材的表面處或深度之內)。在一個或更多個實施例中,強化玻璃片材可具有約20 Mpa至約100 MPa的範圍內的最大拉伸應力或中心張力(CT)。
可適合用於玻璃基材52的玻璃組合物包含鈉鈣玻璃、鋁矽酸鹽玻璃、硼矽酸鹽玻璃、硼鋁矽酸鹽玻璃、含有鹼鋁矽酸鹽玻璃、含有鹼硼矽酸鹽玻璃、及含有鹼硼鋁矽酸鹽玻璃。
除非另作說明,否則本文中所揭露的玻璃組成以在基於氧化物分析的莫耳百分比(mol%)描述。
在一個或更多個實施例中,玻璃組成可包含自約66 mol%至約80 mol% SiO 2範圍的量。在一個或更多個實施例中,玻璃組成包含約3 mol%至約15 mol% Al 2O 3的量。在一個或更多個實施例中,玻璃製品50被描述成鋁矽酸鹽玻璃製品50或包含鋁矽酸鹽玻璃組合物。在此等實施例中,玻璃組成或由其形成的製品包含SiO 2及Al 2O 3且不為鈉鈣矽酸鹽玻璃。
在一個或更多個實施例中,玻璃組成包括約0.01 mol%至約5 mol% B 2O 3的範圍的量。然而,在一個或更多個實施例中,玻璃組成大致上不含B 2O 3。如本文中所使用,參照組分的組成的短語「大致上不含」,意指在最初配料過程期間並未主動或有意地將組分添加到組成中,但是可能以小於約0.001莫耳%的雜質形式的量存在。
在一個或更多個實施例中,玻璃組成備選地包括約0.01 mol%至2 mol% P 2O 5的量。在一個或更多個實施例中,玻璃組成大致上不含P 2O 5
在一個或更多個實施例中,玻璃組成可包含在自約8 mol%至約20 mol%的範圍內的R 2O的總量(諸如Li 2O、Na 2O、K 2O、Rb 2O、Cs 2O鹼金屬氧化物的總量)。在一個或更多個實施例中,玻璃組成可大致上不含Rb 2O、Cs 2O或Rb 2O及Cs 2O二者。在一個或更多個實施例中,R 2O可僅包含Li 2O、Na 2O及K 2O的總量。在一個或更多個實施例中,玻璃組成可包括至少一種選自Li 2O、Na 2O、及K 2O的鹼金屬氧化物,其中鹼金屬氧化物以大於約8 mol%或更大的量存在。
在一個或更多個實施例中,玻璃組成包括自約自約8 mol%至約20 mol% Na 2O範圍的量。在一個或更多個實施例中,玻璃組成包含自約0 mol%至約4 mol% K 2O範圍的量。在一個或更多個實施例中,玻璃組成可大致上不含K 2O。在一個或更多個實施例中,玻璃組成大致上不含Li 2O。在一個或更多個實施例中,組合物中Na 2O的量可大於Li 2O的量。在一些實例中,Na 2O的量可能大於Li 2O及K 2O的結合量。在一個或更多個替代實施例中,組合物中Li 2O的量可大於Na 2O的量或Na 2O及K 2O的結合量。
在一個或更多個實施例中,玻璃組成可包含在自約0 mol%至約2 mol%的範圍內的RO的總量(諸如CaO、MgO、BaO、ZnO、及SrO等鹼土金屬氧化物的總量)。在一個或更多個實施例中,玻璃組成包含少於約1 mol% CaO的量。在一個或更多個實施例中,玻璃組成大致上不含CaO。在一些實施例中,玻璃組成包括自約0 mol%至約7 mol% MgO的量。
在一個或更多個實施例中,玻璃組成包括等於或少於約0.2 mol% ZrO 2的量。在一個或更多個實施例中,玻璃組成包括等於或少於約0.2 mol% SnO 2的量。
在一個或更多個實施例中,玻璃組成可包含賦予玻璃製品50顏色或色調的氧化物。在一些實施例中,玻璃組成包含當玻璃製品50暴露於紫外線輻射時防止玻璃製品50變色的氧化物。此類氧化物的範例包含,但不侷限於:Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ce、W、及Mo的氧化物。
在一個或更多個實施例中,玻璃組成包含以Fe 2O 3表達的Fe,其中Fe存有高達1 mol%的量。在玻璃組成包含TiO 2的情況,TiO 2能以約5 mol%或更少的量存在。
範例性玻璃組合物包含約65 mol%至約75 mol%的範圍內的量的SiO 2、約8 mol%至約14 mol%的範圍內的量的Al 2O 3、自約12 mol%至約17 mol%的範圍內的量的Na 2O、約0 mol%至約0.2 mol%的範圍內的量的K 2O、及約1.5 mol%至約6 mol%的範圍內的量的MgO。備選地,SnO 2可包含在本文中尚未揭露的量中。應當瞭解,雖然前述的玻璃組成段落表達近似範圍,但在其他實施例中,玻璃基材52可由落入前文所論述中任一個準確數值範圍的任何玻璃成分製成。
此揭露內容的態樣(1)涉及車輛內部系統,包括:玻璃基材,包括第一主表面及與第一主表面相對的第二主表面;在玻璃基材的第一主表面上設置的中框;及機械地耦合至中框的結構框架,其中:結構框架比中框及玻璃基材更為剛硬,使得結構框架與中框之間的機械連接將中框與玻璃基材二者保持在彎曲的配置中,且中框的厚度為非均勻的,使得中框的剛度隨著在中框中的定位而改變。
此揭露內容的態樣(2)涉及態樣(1)之車輛內部系統,其中中框包括具有第一厚度的第一區段且具有小於第一厚度的第二厚度的第二區段。 此揭露內容的態樣(3)涉及態樣(2)之車輛內部系統,其中第二中區段(註:此處多餘)其中第二中區段之第二厚度小於中框的最小曲率半徑的0.5%。
此揭露內容的態樣(4)涉及態樣(2-4)中任一項之車輛內部系統,其中第二區段的第二厚度小於或等於第一厚度的75%。
此揭露內容的態樣(5)涉及前述態樣中任一項之車輛內部系統,其中中框具有小於5%的峰值彎曲應變。
此揭露內容的態樣(6)涉及前述態樣中任一項之車輛內部系統,其中玻璃基材及中框具有非均勻的曲率半徑,且其中中框的厚度隨著曲率的非均勻半徑的幅度而改變。
此揭露內容的態樣(7)涉及車輛內部系統,包括:玻璃基材,包括第一主表面及與第一主表面相對的第二主表面;在玻璃基材的第一主表面上設置的中框,中框界定複數個缺口;及機械地耦合至中框的結構框架,其中:結構框架比中框及玻璃基材更為剛硬,使得結構框架與中框之間的機械連接將中框與玻璃基材二者保持在彎曲的配置中,且複數個缺口具有的間距大於中框的最大厚度。
此揭露內容的態樣(8)涉及態樣(7)之車輛內部系統,其中複數個缺口中的每個缺口具有的深度均小於最大厚度的75%中框。
此揭露內容的態樣(9)涉及態樣(7-8)中任一項之車輛內部系統,其中複數個缺口中的每個缺口具有的寬度大於或等於中框的最大厚度的10%且小於或等於最大厚度的40%。
此揭露內容的態樣(10)涉及態樣(7-9)中任一項之車輛內部系統,其中間距大於或等於最大厚度的10倍且小於或等於最大厚度的30倍。
此揭露內容的態樣(11)涉及態樣(10)之車輛內部系統,其中複數個缺口中的每個缺口之間的間距大於或等於最大厚度的20倍。
此揭露內容的態樣(12)涉及態樣(7-11)中任一項之車輛內部系統,其中中框具有小於5%的峰值彎曲應變。
此揭露內容的態樣(13)涉及態樣(7-12)中任一項之車輛內部系統,其中玻璃基材及中框具有非均勻的曲率半徑,且其中中框的厚度隨著曲率的非均勻半徑的幅度而改變。
此揭露內容的態樣(14)涉及內部系統組裝件,包括:玻璃基材,包括第一主表面及與第一主表面相對的第二主表面;機械地耦合至中框的結構框架;及中框具有與玻璃的第一主表面毗鄰的凹面及與結構框架毗鄰的凸面,用於將玻璃基材保持在彎曲的配置,其中中框包含用於附接至結構框架的複數個緊固件且其中結構框架界定複數個開口以用於接合中框架的緊固件。
此揭露內容的態樣(15)涉及態樣(14)之車輛內部系統,其中複數個緊固件沿著中框的凸起狀表面彼此間隔分離。
此揭露內容的態樣(16)涉及之方法包括:將黏著劑施加至玻璃基材;在玻璃基材上施加可撓的中框;使用冷成型製程彎曲玻璃基材及可撓的中框;將結構框架應施加至可撓的中框以形成玻璃製品;及將玻璃製品加熱至峰值溫度。
此揭露內容的態樣(17)涉及態樣(16)之方法,進一步包括在彎曲玻璃基材與可撓的中框之前,將玻璃基材與可撓的中框安裝至卡盤。
此揭露內容的態樣(18)涉及態樣(17)之方法,其中在將結構框架施加至可撓的中框以形成玻璃製品之前,將玻璃基材與可撓的中框安裝至卡盤。
此揭露內容的態樣(19)涉及態樣(17)之方法,其中在加熱玻璃製品之前,將玻璃基材與可撓的中框安裝至卡盤上。
此揭露內容的態樣(20)涉及態樣(19)之方法,進一步包括:加熱玻璃製品之後,等待玻璃製品至冷卻的停留時間;及在停留時間之後將玻璃製品從卡盤中去除。
此揭露內容的態樣(21)涉及態樣(19)之方法,進一步包括在加熱玻璃製品之前,將玻璃製品從卡盤中去除。
此揭露內容的態樣(22)涉及態樣(16-21)中任一項之方法,進一步包括在將可撓的中框施加至玻璃基材之前,彎曲可撓的中框。
此揭露內容的態樣(23)涉及態樣(16-24)中任一項之方法,其中加熱玻璃製品包含向玻璃製品的局部區域施加熱。
此揭露內容的態樣(24)涉及態樣(16-25)中任一項之方法,其中加熱玻璃製品包含對整個玻璃製品均勻施加熱。此揭露內容的態樣(25)涉及態樣(16-26)中任一項之方法,其中峰值溫度至多比玻璃基材的玻璃化轉變溫度低5℃。此揭露內容的態樣(26)涉及態樣(16-27)中任一項之方法,其中峰值溫度至多比玻璃基材的玻璃化轉變溫度低10℃。
此揭露內容的態樣(27)涉及態樣(16-26)中任一項之方法,進一步包括加熱玻璃製品至峰值溫度之後,等待玻璃製品達停留時間;其中停留時間大於或等於30分鐘且小於或等於5小時。 此揭露內容的態樣(28)涉及態樣(27)之方法,其中,在停留時間期間)玻璃製品以小於或等於10攝氏度/分鐘的冷卻速率冷卻。
此揭露內容的態樣(29)涉及之方法包括:將中框模製成具有曲率的所需的形狀;暫時地展平中框;將玻璃基材黏合至中框;允許中框及玻璃基材返回至中框的所需的形狀;及將中框及玻璃基材附接至框架。
此揭露內容的態樣(30)涉及態樣(29)之方法,其中暫時展平中框包含將中框安裝至夾緊組裝件。
此揭露內容的態樣(31)涉及態樣(30)之方法,其中允許中框及玻璃基材返回至中框的所需的形狀包含從夾緊組裝件移除中框。
除非另作明確地說明,否則不應預期將本文中所闡述的任何方法解讀為需要以特定順序進行其步驟。據此,在方法請求項實際上沒有列舉其步驟所被遵循的順序的情況下,或在請求項或說明書中具體地說明此等步驟僅限於特定的順序時,並非預期推斷任何特定的順序。此外,如本文中所使用,冠詞「一」預期包含一個或超過一個組件或元素,且無欲被意解讀為意指為僅一個。
對於熟習此項技藝者顯而易見者為,在不脫離所揭露實施例的精神或範圍的情況下,能進行各種修改及變化。由於本領域熟習技藝者可想到結合實施例的精神及實質的所揭露實施例的修改組合、子組合、及變化,因此應當將實施例解讀為包含隨附請求項及其均等物範圍之內的所有內容。
R:半徑 T:厚度 10:範例性內部 20,30,40:車輛內部系統 22:中央控制台底座 24,34,44,70:彎曲的表面 26,36,46:顯示器 32:儀表板底座 38:儀器板 42:方向盤底座 50:玻璃製品 52:玻璃基材 54:第一主表面 56:第二主表面 60:彎曲的區域 63:中框 64:結構框架 65: 66:黏著劑層 68:卡盤 74:第一構件 76:第二構件 78:孔 80:緊固件 82,84:線 86:第一表面 88:第二表面 90:缺口 92:高應變區 700,800,900:製程 705~735,805~835,905~935:步驟
圖1為根據範例性實施例,具有車輛內部系統的車輛內部的立體視圖。
圖2描繪根據範例性實施例,玻璃製品及製程卡盤的分解立體視圖。
圖3描繪根據範例性實施例,包含將玻璃製品固緊至框架的中框的玻璃製品的實施例。
圖4A描繪根據範例性實施例,範例玻璃基材及中框。
圖4B描繪根據實施例,玻璃製品相對於玻璃基材的厚度的範例曲率。
圖4C描繪例示根據實施例,玻璃製品的剛度半徑與彎曲半徑之間的關係的曲線圖。
圖5描繪根據範例性實施例,包含具有厚度變化以減輕可撓性中框中的彎曲應力的可撓性中框的玻璃製品。
圖6描繪根據範例性實施例,包含具有用於連接至剛硬框架的支撐元素的可撓性中框的玻璃製品。
圖7描繪根據範例性實施例的用於製造玻璃製品的範例製程的流程圖。
圖8描繪根據範例性實施例,用於製造玻璃製品的另一範例製程的流程圖。
圖9描繪根據範例性實施例,用於製造玻璃製品的另一範例性製程的流程圖。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
10:範例性內部
20,30,40:車輛內部系統
22:中央控制台底座
24,34,44:彎曲的表面
26,36,46:顯示器
32:儀表板底座
38:儀器板
42:方向盤底座

Claims (26)

  1. 一種車輛內部系統,包括: 一玻璃基材,包括一第一主表面及與該第一主表面相對的一第二主表面; 在該玻璃基材的該第一主表面上設置的一中框;及 機械地耦合至該中框的一結構框架,其中: 該結構框架比該中框及該玻璃基材更為剛硬,使得該結構框架與該中框之間的一機械連接將該中框與該玻璃基材二者保持在一彎曲的配置中,且 該中框的一厚度為非均勻的,使得該中框的一剛度隨著在該中框中的定位的一函數而改變。
  2. 如請求項1所述之車輛內部系統,其中該中框包括具有一第一厚度的一第一區段且具有小於該第一厚度的一第二厚度的一第二區段。
  3. 如請求項2所述之車輛內部系統,其中該第二區段的該第二厚度小於該中框的一最小曲率半徑的0.5%。
  4. 如請求項2至3任一項所述之車輛內部系統,其中該第二區段的該第二厚度小於或等於該第一厚度的75%。
  5. 如請求項1至3任一項所述之車輛內部系統,其中該中框具有小於5%的一峰值彎曲應變。
  6. 如請求項1至3任一項所述之車輛內部系統,其中該玻璃基材及該中框具有非均勻的一曲率半徑,且其中該中框的該厚度隨著曲率的該非均勻半徑的一幅度的一函數而改變。
  7. 一種車輛內部系統,包括: 一玻璃基材,包括一第一主表面及與該第一主表面相對的一第二主表面; 在該玻璃基材的該第一主表面上設置的一中框,該中框界定一複數個缺口;及 機械地耦合至該中框的一結構框架,其中: 該結構框架比該中框及該玻璃基材更為剛硬,使得該結構框架與該中框之間的一機械連接將該中框與該玻璃基材二者保持在一彎曲的配置中,且 該等複數個缺口具有的一間距大於該中框的一最大厚度。
  8. 如請求項7所述之車輛內部系統,其中該等複數個缺口中的每個缺口具有的一深度均小於該最大厚度的75%。
  9. 如請求項7至8任一項所述之車輛內部系統,其中該等複數個缺口中的每個缺口具有的一寬度大於或等於該最大厚度的10%且小於或等於該最大厚度的40%。
  10. 如請求項7至8任一項所述之車輛內部系統,其中該間距大於或等於該最大厚度的10倍且小於或等於該最大厚度的30倍。
  11. 如請求項10所述之車輛內部系統,其中該等複數個缺口中的每個缺口之間的該空間大於或等於該最大厚度的20倍。
  12. 如請求項7至8任一項所述之車輛內部系統,其中該中框具有小於5%的一峰值彎曲應變。
  13. 一種方法,包括以下步驟: 將一黏著劑施加至一玻璃基材; 在該玻璃基材上施加一可撓的中框; 使用一冷成型製程彎曲該玻璃基材及該可撓的中框; 將一結構框架應施加至該可撓的中框以形成一玻璃製品;及 將該玻璃製品加熱至一峰值溫度。
  14. 如請求項13所述之方法,進一步包括在彎曲該玻璃基材與該可撓的中框之前,將該玻璃基材與該可撓的中框安裝至一卡盤。
  15. 如請求項14所述之方法,其中在將該結構框架施加至該可撓的中框以形成該玻璃製品之前,將該玻璃基材與該可撓的中框安裝至該卡盤。
  16. 如請求項14所述之方法,其中在加熱該玻璃製品之前,將該玻璃基材與該可撓的中框安裝至該卡盤上。
  17. 如請求項16所述之方法,進一步包括以下步驟: 加熱該玻璃製品之後,等待該玻璃製品至冷卻的一停留時間;及 在該停留時間之後將該玻璃製品從該卡盤中移除,其中該停留時間大於或等於30分鐘且小於或等於5小時。
  18. 如請求項17所述之方法,其中,在該停留時間期間,該玻璃製品以小於或等於10攝氏度/分鐘的一冷卻速率冷卻。
  19. 如請求項18所述之方法,進一步包括在加熱該玻璃製品之前,將該玻璃製品從該卡盤中去除之步驟。
  20. 如請求項13至19任一項所述之方法,進一步包括在將該可撓的中框施加至該玻璃基材之前,彎曲該可撓的中框之步驟。
  21. 如請求項13至19任一項所述之方法,其中加熱該玻璃製品之步驟包含向該玻璃製品的一局部區域施加熱之步驟。
  22. 如請求項13至19任一項所述之方法,其中加熱該玻璃製品之步驟包含對整個該玻璃製品均勻施加熱之步驟。
  23. 如請求項13至19任一項所述之方法,其中該峰值溫度至多比該玻璃基材的一玻璃化轉變溫度低10℃。
  24. 一種方法,包括以下步驟: 將一中框模製成具有一曲率的所需的一形狀; 暫時地展平該中框; 將一玻璃基材黏合至該中框; 允許該中框及該玻璃基材返回至該中框的該所需的形狀;及 將該中框及該玻璃基材附接至一框架。
  25. 如請求項24所述之方法,其中暫時展平該中框之步驟包含將該中框安裝至一夾緊組裝件之步驟。
  26. 如請求項25所述之方法,其中允許該中框及該玻璃基材返回至該中框的該所需的形狀之步驟包含從該夾緊組裝件移除該中框之步驟。
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