TWI435848B - 霧面玻璃製造方法 - Google Patents
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Description
本發明涉及一種霧面玻璃製造方法。
製造霧面玻璃之方法主要採用噴砂與氫氟酸蝕刻兩種方法。於噴砂方法中，噴料顆粒衝擊玻璃表面形成霧面層之同時亦易於霧面層之根部產生微裂紋，使得霧面玻璃之強度降低，易碎裂，具有較大之安全隱患。而氫氟酸蝕刻作業對環境污染嚴重，易對作業人員產生化學傷害。
有鑒於此，有必要提供一種能夠提高霧面玻璃強度且不易對環境產生污染之霧面玻璃製造方法。
一種霧面玻璃製造方法，其包括以下步驟：提供一玻璃基材，其包括一需進行霧面處理之表面；對玻璃基材進行第一次強化，以於表面向內形成一強化層；對玻璃基材進行噴砂處理，以於表面向內形成一霧面層，霧面層之厚度小於強化層之厚度；對所述玻璃基材之表面進行粗拋光處理；及對所述玻璃基材進行第二次強化，以於所述表面向內形成一硬化層，所述硬化層之厚度大於所述強化層之厚度。
該霧面玻璃製造方法於噴砂前先對玻璃進行強化形成一強化層，故於噴砂過程中不易於強化層內產生裂紋，大大提高了霧面玻璃
之強度，且該製造方法不涉及氫氟酸刻蝕，不易對環境造成污染。
100‧‧‧玻璃基材
10‧‧‧表面
20‧‧‧強化層
30‧‧‧霧面層
40‧‧‧硬化層
50‧‧‧支撐件
60‧‧‧拋光件
51‧‧‧收容空腔
53‧‧‧支撐底面
61‧‧‧轉動盤
63‧‧‧驅動軸
65‧‧‧毛刷
圖1係本發明實施方式之霧面玻璃製造方法之流程圖。
圖2係圖1所示霧面玻璃製造方法對玻璃基材進行第一次強化處理後之結構示意圖。
圖3係圖2所示玻璃基材經噴砂處理後之結構示意圖。
圖4係圖1所示霧面玻璃製造方法中粗拋光示意圖。
圖5係圖2所示玻璃經第二次強化處理後之結構示意圖。
下面將結合附圖及具體實施方式對本發明之霧面玻璃製造方法作進一步之詳細說明。
請參閱圖1及圖2，本發明實施方式之霧面玻璃製造方法包括以下步驟：於步驟S101中，提供一玻璃基材100，該玻璃基材100包括一待霧面處理之表面10。
於步驟S102中，對玻璃基材100之待霧面處理之表面10進行清洗。於本實施方式中，採用超聲波方式對玻璃基材100之待霧面處理之表面10進行清洗，以去除表面10上之塵漬及油污。
於步驟S103中，對玻璃基材100進行第一次強化處理，以於表面10向內形成一強化層20。第一次強化處理時，先將玻璃基材100之週面進行遮蔽處理，使其僅露出需進行霧面處理之表面10，然
後將該進行遮蔽處理後之玻璃基材100置入400~450攝氏度之熔融硝酸鉀(KNO3)中浸泡2~6小時。取出後之玻璃基材100上沿其表面10向內形成了厚度為8~30um(微米)，強度為125~350Mpa(兆帕)之強化層20。經第一次強化處理之表面10之平面度為10~20um。較佳地，玻璃基材100浸泡於熔融硝酸鉀中之時間為2~4小時，形成之強化層20之厚度為10~30um，強度為300Mpa。於本實施方式中，浸泡時間為3小時，強化層20之厚度為15um。
請參閱圖3，於步驟S104中，對經強化處理後之玻璃基材100之表面10進行噴砂處理，以於表面10向內形成一霧面層30，該霧面層30之厚度小於強化層20之厚度。噴砂所採用之噴料可為莫氏硬度為8~10之棕剛玉、白剛玉、金剛砂或石榴砂。噴砂顆粒可為球形、菱形，尖角形或鋸齒狀。於本實施方式中，採用莫氏硬度為9之球形之金剛砂顆粒對表面10進行噴砂處理，霧面層30之厚度為10um。
於步驟S105中，對經噴砂處理後之玻璃基材100之表面10進行粗拋光處理。請參閱圖4，粗拋光處理時，將經由噴砂處理後之玻璃基材100置放於拋光設備200中。拋光設備200包括一支撐件50、一拋光件60、拋光墊(圖未示)。支撐件50為矩形塊體，於其一側中心開設有一圓形之收容空腔51並對應於收容空腔51內形成一圓形之支撐底面53。支撐件50還於支撐底面53上開設有複數環繞收容空腔51中心且間隔排列之收容槽(圖未示)。拋光件60包括一圓形之轉動盤61、固定於轉動盤61一側之驅動軸63以及裝設於轉動盤61另一側之毛刷65。轉動盤61之直徑與收容空腔51之內徑相等。拋光墊貼合設置於支撐底面53上，其上形成有與複數收容槽
相對應之裝設槽。複數玻璃基材100分別卡入並緊密貼合於複數裝設槽中，玻璃基材100上之表面10背離支撐底面53。將一種拋光液注入收容空腔51中以浸潤每一玻璃基材100之表面10。驅動軸63通過轉動盤61帶動毛刷65旋轉，並進一步帶動毛刷65向收容空腔51內移動，以使毛刷65進入收容空腔51內且利用毛刷65之旋轉運動對玻璃基材100之表面10進行拋光作業。於本實施方式中，拋光液為氧化鈰稀土拋光液，轉動盤為聚胺脂材料製成。
請參閱圖5，於步驟S106中，對玻璃基材100進行第二次強化處理，以於表面10向內形成一硬化層40，該硬化層40之厚度大於霧面層30之厚度。第二次強化處理時，先將玻璃基材100之週面進行遮蔽處理，使其僅露出表面10，然後將該進行遮蔽處理後之玻璃基材100置入400~450攝氏度之熔融硝酸鉀(KNO3)中浸泡4~9小時。取出後之玻璃基材100沿其表面10向內形成了厚度為30~50um(微米)，強度為450~780Mpa(兆帕)之硬化層40。較佳地，熔融硝酸鉀之溫度為400~420攝氏度，玻璃基材100浸泡於熔融硝酸鉀中之時間為6~8小時，取出後之玻璃基材100之強度為600~730Mpa，硬化層40之厚度為30~50um。於本實施方式中，浸泡時間為6小時，硬化層40之厚度為40um，強度為600Mpa。
於步驟S107中，對玻璃基材100之表面10進行精拋光。精拋光與粗拋光方法相同，用於除去於上述步驟中附著於表面10上之各種離子及塵漬。於本實施方式中，精拋光時間比粗拋光時間略短，為返拋光。
於步驟S108中，對玻璃基材100之表面10進行清洗。首先採用純水沖洗玻璃基材100，然後將玻璃基材100置入純水中浸泡10~15
分鐘，再採用清洗劑並利用超聲波清洗方式對玻璃基材100進行清洗。
本發明霧面玻璃製造方法中，於噴砂處理前先對玻璃基材100進行第一次強化處理，並於表面10向內形成一強化層20，從而使得後續噴砂處理之過程中，不易於玻璃基材100內霧面層30之根部產生微裂紋，增強了玻璃基材100之強度。由於該霧面玻璃製造方法僅採用硝酸鉀進行強化進行處理，故避免了採用氫氟酸刻蝕所產生之污染，亦使得其製程更加安全。另，於噴砂處理後對表面10進行第二次強化，於表面10向強化層20內形成一厚度大於霧面層30之硬化層40，從而進一步增強了玻璃基材100之內部結構強度，且能夠使其強度更加均勻。
可以理解，當提供之玻璃基材100之表面10足夠清潔時，對玻璃基材100第一次強化前之清洗步驟可省略。當精拋光處理後之玻璃基材100清潔度足夠高時，後續之清洗步驟可省略。當對霧面玻璃之表面10粗糙度要求不嚴時，粗拋光、第二次強化、精拋光以及後續之清洗步驟均可省略。
可以理解，當玻璃基材100包括二相對之待霧面處理之表面10時，本發明之霧面玻璃製造方法同樣適用，第一次及第二次強化時不需對玻璃基材100之週面進行遮蔽處理，而直接將其浸入熔融硝酸鉀中進行處理。
可以理解，第一次及第二次拋光時，拋光液亦可採用氧化鈰、氧化鋁、氧化矽、氧化鉻、氧化鋯，碳化矽以及超細金剛石等拋光粉稀釋液。對玻璃進行第一次及第二次清洗時亦可不採用超聲波清洗，而採用其他方式進行清洗，例如將玻璃基材100浸入玻璃
清洗液中，利用一驅動件驅動液體流動對玻璃基材100進行清洗。
綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，舉凡熟悉本案技藝之人士，在爰依本發明精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下之如申請專利範圍內。
Claims (9)
- 一種霧面玻璃製造方法，其包括以下步驟：提供一玻璃基材，其包括一需進行霧面處理之表面；對所述玻璃基材進行第一次強化，以於所述表面向內形成一強化層；對所述玻璃基材進行噴砂處理，以於所述表面向內形成一霧面層，所述霧面層之厚度小於所述強化層之厚度；對所述玻璃基材之表面進行粗拋光處理；及對所述玻璃基材進行第二次強化，以於所述表面向內形成一硬化層，所述硬化層之厚度大於所述強化層之厚度。
- 如申請專利範圍第1項所述之霧面玻璃製造方法，其中對所述玻璃基材進行第一次強化之前還包括對所述表面進行清洗之步驟。
- 如申請專利範圍第1項所述之霧面玻璃製造方法，其中在對所述玻璃基材進行第二次強化後還包括以下步驟：對所述玻璃基材之表面進行精拋光；對所述玻璃基材之表面進行清洗。
- 如申請專利範圍第1項所述之霧面玻璃製造方法，其中對所述表面進行第一次強化及第二次強化中，均採用溫度為400~450攝氏度之熔融硝酸鉀對玻璃基材之表面進行處理。
- 如申請專利範圍第1項所述之霧面玻璃製造方法，其中第一次強化處理之時間為2~6小時，所述強化層之厚度為10~30微米，強度為125~350兆帕。
- 如申請專利範圍第1項所述之霧面玻璃製造方法，其中第二次強化處理之時間為6~8小時，所述硬化層之厚度為40~50微米，強度為600~730兆帕。
- 如申請專利範圍第1項所述之霧面玻璃製造方法，其中該表面為所述玻璃基材之整個外表面，對所述表面進行第一次及第二次強化時，直接將所述玻璃基材浸入熔融硝酸鉀中進行處理。
- 如申請專利範圍第3項所述之霧面玻璃製造方法，其中該精拋光之後對所述玻璃基材之表面進行清洗之步驟包括：首先採用純水沖洗所述玻璃基材之表面，然後將所述玻璃基材置入純水中浸泡10~15分鐘，再採用清洗劑並利用超聲波清洗方式對所述玻璃基材進行清洗。
- 如申請專利範圍第8項所述之霧面玻璃製造方法，其中該粗拋光處理採用之拋光設備包括支撐件及拋光墊，所述支撐件上開設一圓形之收容空腔，所述支撐件對應於所述收容空腔形成有一支撐底面並於所述支撐底面上開設有複數環繞收容空腔中心設置之收容槽，所述拋光墊對應貼合於所述支撐底面上並對應所述收容槽形成有裝設槽，複數玻璃基材分別卡設並緊密貼合於複數裝設槽內。
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