TWI525051B - 利用控制加熱製造玻璃片之方法及裝置 - Google Patents

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TWI525051B TW099140675A TW99140675A TWI525051B TW I525051 B TWI525051 B TW I525051B TW 099140675 A TW099140675 A TW 099140675A TW 99140675 A TW99140675 A TW 99140675A TW I525051 B TWI525051 B TW I525051B
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Description

利用控制加熱製造玻璃片之方法及裝置
本發明係關於製造玻璃片之裝置及方法。特別是，本發明係關於製造玻璃片之融合向下抽拉裝置以及方法。本發明使用於例如製造LCD基板之玻璃片。
融合向下抽拉處理是製造作為具有原始表面高品質玻璃基板之LCD顯示器居於領導地位的處理過程。融合向下抽拉處理中的形成裝置(之後稱為"形成物體(forming body)")，通常稱為等靜壓管(isopipe)，顯示於圖1。圖中顯示的形成物體100包括凹槽型部份103和楔形部份107。玻璃融體經由入口管101引進凹槽型部份。玻璃融體流可以流過凹槽型部份的兩邊，從凹槽型部份和楔形部份的兩邊向下，在形成物體兩邊的表面形成玻璃帶狀物。兩條玻璃帶狀物在楔形部份的底部109結合，一般稱為形成物體的根部，在這裡融合在一起形成具有兩個未暴露到形成物體表面的原始表面玻璃帶狀物111。然後在根部下方抽拉玻璃帶狀物111成為所需的厚度，使其冷卻以形成堅硬的玻璃片。要非常小心控制從形成物體頂端到根部下方的玻璃帶狀物溫度，才可以重複製造所需要的厚度、厚度均勻， 和其他所需物裡性質的玻璃片。
形成物體通常包括一個或多個的耐火塊，由譬如鋯石陶瓷的材料製成。形成物體的尺寸和形狀穩定性，以及邊緣表面品質對於所產生玻璃片產品的品質，有很顯著的影響。
形成物體材料的熱梯度可能導致本體內和/或靠近形成物體表面的應力。過高的應力可能導致表面破裂，尺寸和形狀的扭曲，甚至形成物體的破壞。因此，必須小心控制形成物體在其使用期間所經歷的熱梯度。
因此，我們需要一種方法和裝置，可在融合抽拉處理期間有效控制形成物體的熱環境。
本發明將滿足這些及其他需求。
這裡說明本發明的數種特性。應該要瞭解的是，這些特性可互相重疊或不重疊。因此，一項特性的某部份可能落在另一項特性的範疇內，反之亦然。除非特別指出和文中相反，不同的特性應該被認為是在範疇內互相重疊。
每項特性以多個實施例說明，進而包括一個或多個特定的實施例。應該要瞭解的是，這些實施例可互相重疊或不重疊。因此，某實施例的一部份，或其特定實施例可以或不可以落在另一實施例，或其特定實施例的範疇內，反之亦然。除非特別指出和文中相反，不同的實施例應該被認為是在範疇內互相重疊的。
依據本發明揭示內容之第一項，本發明提供藉由溢流處理製造玻璃片的方法，使用的形成物體具有頂部，第一 側表面，和在根部連結第一側表面的第二側表面，此方法包括讓熔融玻璃流經第一側表面的至少一部份，形成第一玻璃帶狀物，讓熔融玻璃流經第二側表面的至少一部份，形成第二玻璃帶狀物，在根部融合第一玻璃帶狀物和第二玻璃帶狀物，以形成第三玻璃帶狀物，其中：(A)以第一側面加熱板輻射加熱第一側表面，亦即以位在第一側面加熱板後面受到個別監視和控制的加熱元件之第一陣列加熱；(B)以第二側面加熱板輻射加熱第二側表面，亦即以位在第二側面加熱板後面受到個別監視和控制的加熱元件之第二陣列加熱；(C)控制加熱元件之第一和第二陣列的加熱功率，使得如果第一和第二陣列中故障的加熱元件的加熱功率降低到門檻水準時，鄰近之有功能的加熱元件的加熱功率就會增加，以使側表面的一部份和側表面部份下方的本體之間不會形成非期望的熱梯度。
在本發明第一項特定實施例中，如果第一和第二陣列中故障的加熱元件的加熱功率降低到門檻水準時，所有鄰近之有功能的加熱元件的加熱功率就會增加。
在本發明第一項特定實施例中，在任何時刻厚度為5cm的第一和第二側表面頂層中的溫度梯度維持在最多100℃的水準，在特定實施例中最多80℃，在特定實施例中最多60℃，在特定實施例中最多50℃，在特定實施例中最多40℃，在特定實施例中最多30℃，在特定實施例中最多20℃， 在特定實施例中最多10℃。
在本發明第一項特定實施例中，形成物體是位在由第一側面加熱板，第二側面加熱板，和連接第一和第二側面加熱板的形成物體頂端的頂板所定義的殼體內。
在本發明第一項特定實施例中，第一和第二側面加熱板是以選自鉑、含鉑合金、SiC、Si3N4、SiO2、MgO，和BeO的材料製成。
在本發明第一項特定實施例中，形成物體對平行於重力向量並通過根部的平面對稱。
在本發明第一項特定實施例中，第一和第二側面加熱板對平行於重力向量並通過根部的平面對稱。
在本發明第一項特定實施例中，加熱元件之第一和第二陣列對平行於重力向量並通過根部的平面對稱。
在本發明第一項特定實施例中，頂板是以選自鉑、含鉑合金、SiC、Si3N4、SiO2、MgO，和BeO的材料製成。
在本發明第一項特定實施例中，頂板和第一和第二側面加熱板是以相同的材料製成。
在本發明第一項特定實施例中，以位在頂板上方的加熱元件之第三陣列進一步加熱頂板。
在本發明第一項特定實施例中，加熱元件之第三陣列對稱平行於重力向量並通過根部的平面。
在本發明第一項特定實施例中，第一和第二側面加熱板是由SiC或Si3N4製成，厚度最多50mm，在特定實施例中最多40mm，在特定實施例中最多30mm，在特定實施例中 最多20mm，在特定實施例中最多10mm，在特定實施例中最多5mm。
在本發明第一項特定實施例中，第一和第二陣列中的加熱元件是線性的。
在本發明第一項特定實施例中，第三陣列中的加熱元件是線性的。
在本發明第一項特定實施例中，加熱元件基本上是平行於根部。
形成物體頂部和根部之間的溫度差異維持在DTTB-25℃到DTTB+25℃，其中DTTB是指形成物體頂部和根部之間的溫度差異平均，在特定實施例中在DTTB-20℃到DTTB+20℃範圍內，在特定實施例中在DTTB-15℃到DTTB+15℃範圍內，在特定實施例中在DTTB-10℃到DTTB+10℃範圍內，在特定實施例中在DTTB-5℃到DTTB+5℃範圍內，在特定實施例中在DTTB-2℃到DTTB+2℃範圍內。
在本發明第一項特定實施例中，應該避免由於熱梯度引起的形成物體破裂。
在本發明第一項特定實施例中，加熱元件之第一和第二陣列中的加熱元件是和鄰近的加熱元件以分隔板隔開。在一些更特定的實施例中中，所有加熱元件是和其鄰近的加熱元件以分隔板隔開。
依據本發明第二項，在融合抽拉處理中製造玻璃片的裝置包括： (i)形成物體，包括頂部，第一側表面，和在根部連結第一側表面的第二側表面；(ii)鄰近第一側表面的第一側表面加熱板，用來輻射加熱第一側表面；(iii)位在第一加熱板後方的加熱元件之第一陣列；(iv)鄰近第二側表面的第二側表面加熱板，用來輻射加熱第二側表面；(v)位在第二加熱板後方的加熱元件之第二陣列；(vi)用來監視，控制和調整第一和第二陣列中加熱元件加熱功率的電源裝置，包括一個控制模組，如果鄰近故障的加熱元件的加熱功率降低到門檻水準，可增加有功能的加熱元件的運作功率。
在本發明第二項特定實施例中，電源裝置包括一個控制模組，如果鄰近故障的加熱元件的加熱功率降低到門檻水準，可增加所有有功能的加熱元件的運作功率。
在本發明第二項特定實施例中，裝置包括一個頂板，在連接第一和第二側面加熱板的形成物體的頂端上方，第一和第二側面加熱板和頂板可定義殼體罩住形成物體。
在本發明第二項特定實施例中，第一和第二側面加熱板是以選自鉑、含鉑合金、SiC、Si3N4、SiO2、MgO，和BeO的材料製成。
在本發明第二項特定實施例中，形成物體對稱平行於重力向量並通過根部的平面。
在本發明第二項特定實施例中，第一和第二側面加 熱板對平行於重力向量並通過根部的平面對稱。
在本發明第二項特定實施例中，加熱元件之第一和第二陣列對平行於重力向量並通過根部的平面對稱。
在本發明第二項特定實施例中，頂板是以選自鉑、含鉑合金、SiC、Si3N4、SiO2、MgO，和BeO的材料製成。
在本發明第二項特定實施例中，頂板和第一和第二側面加熱板是以相同的材料製成。
在本發明第二項特定實施例中，此裝置進一步包括加熱元件之第三陣列，靠近並位在頂板上方。
在本發明第二項特定實施例中，加熱元件之第三陣列對稱平行於重力向量並通過根部的平面。
在本發明第二項特定實施例中，第一和第二側面加熱板是由SiC或Si3N4製成，厚度最多50mm，在特定實施例中最多40mm，在特定實施例中最多30mm，在特定實施例中最多20mm，在特定實施例中最多10mm，在特定實施例中最多5mm。
在本發明第二項特定實施例中，第一和第二陣列中的加熱元件是線性的。
在本發明第二項特定實施例中，第三陣列中的加熱元件是線性的。
在本發明第二項特定實施例中，加熱元件基本上是平行於根部。
在本發明第二項特定實施例中，第一和第二加熱元件陣列的加熱元件是和鄰近的加熱元件以分隔板隔開。在一 些更特定的實施例中，所有加熱元件是和其鄰近的加熱元件以分隔板隔開。
本發明的一個或多個實施例有下列一項或以上的優點。本發明藉著在一個加熱元件失效後，立即增加鄰近加熱元件的加熱功率，可明顯降低失效加熱元件所控制的形成物體表面區域高溫度梯度的可能性，因而降低那個區域的形成物體表面破裂的可能性，明顯改善處理的穩定性和系統的使用壽命。
本發明其他特性及優點揭示於下列說明，以及部份可由說明清楚瞭解，或藉由實施下列說明以及申請專利範圍以及附圖而明瞭。
人們瞭解先前一般說明及下列詳細說明只作為範例性及說明性，以及預期提供概要或架構以瞭解申請專利範圍界定出本發明原理及特性。
所包含附圖將更進一步提供瞭解本發明以及在此加入以及構成說明書之一部份。
100‧‧‧形成物體
101‧‧‧入口管
103‧‧‧凹槽型部份
107‧‧‧楔形部份
109‧‧‧底部
111‧‧‧玻璃帶狀物
201‧‧‧形成物體
202‧‧‧頂部
202‧‧‧第一側表面
203‧‧‧第一側面加熱板
204‧‧‧第二側表面
205‧‧‧頂板
206、208、210‧‧‧玻璃帶狀物
207‧‧‧第二側面加熱板
212‧‧‧根部
209、211、213、215、217、219、221、223、225、227‧‧‧加熱元件
231、233、235‧‧‧絕緣壁板
301、303、305、307、309、311、313、315‧‧‧分隔壁板
401、403‧‧‧加熱元件
在附圖中：圖1顯示以融合向下抽拉處理，用來製造玻璃帶狀物的形成物體。
圖2-5顯示依據本發明的各種實施例，安裝在殼體內，用來製造玻璃帶狀物的形成物體。
圖6是依據本發明以及並不依據本發明實施例的形成物體所能承受的最大應力比較圖。
除非另有說明，在說明書及申請專利範圍中所有數目例如為成份重量百分比，尺寸，以及特定物理特性數值在所有情況下能夠加上"大約"。人們亦瞭解在說明書及申請專利範圍中所使用精確數目形成本發明額外的實施例。已作嘗試確保在範例中所揭示數目之精確。不過任何量測之數目本質上含有特定誤差，其由各別量測技術中標準偏差所導致。在此所使用單數形式之不定冠詞"一(a)"或"一(an)"係指"至少一個"以及不應限制於"只有一個"。
融合形成處理過程是以加熱形成物體開始，從室溫到其運作溫度。由於形成物體溫度外形圖和對應的熱應力複雜的本質，最好盡量保持較低的形成物體底部和頂部之間溫度差異，因為這可能是形成物體失敗的原因。也最好盡量慢慢的加熱形成體，以使應力增加的速度低於應力從形成物體材料的高溫潛變緩解的速度。因而，要避免形成物體失敗，在形成物體上空間和時間的溫度控制是很重要的。
之前，我們相信形成物體熱應力的主要原因是形成物體底部和頂部之間的溫度差異。因此，在加熱元件失效的情況，根據此種理論，形成物體兩邊所有加熱元件的加熱功率最好都應該減少。
然而，我們發現在快速溫度變化期間，應力提升的主要驅動力是形成物體表面和核心之間的溫度差異。因而，必須最小化這種溫度差異，以消除形成物體表面上高張力的應力。
本發明是關於在故障的加熱元件導致溫度被打亂期間，用來降低形成物體上熱應力的溫度補償處理。這種想法可在加熱表面失效的地點局部施加熱補償，而不是減少所有剩餘加熱元件的加熱功率。由於這些型態事件期間，應力增加的主要驅動力並不是頂部到底部的熱梯度，而是表面到核心的熱梯度，依據之前理論的補償方法沒什麼效果，而且有時候會造成在形成物體上的負面影響，使情況變得更糟。本發明的熱補償集中在產生熱耗損的局部位置，並且增加熱到此區域，以避免形成物體表面高張力的應力，這也是容易造成失敗的部位。本發明可幫助我們快速且有效地降低形成物體上的應力，最小化形成物體在開始加熱的處理和/或形成物體正常運作期間失敗的風險。
圖2是隔焰室橫截面的示意圖，包括形成物體201，位在以第一側面加熱板203，頂板205和第二側面加熱板207所定義的殼體內，第一側面加熱板203後方的加熱元件之第一陣列包括加熱元件209、211、213、215和217，第二側面加熱板207後方的加熱元件之第二陣列包括加熱元件219、221、223、225和227，進一步安裝在殼體內。形成物體201包括頂部202，第一側表面202，和在形成物體的等靜壓管根部212連結第一側表面202的第二側表面204。玻璃融體引進形成物體的凹槽型部份，使其從頂部202溢流，流下側表面202和204，分別形成玻璃帶狀物206和208，在形成物體的根部212結合，形成單一的第三帶狀物210。第三帶狀物210在根部212下方被抽拉，形成薄玻璃片。
每個加熱元件在使用時都有可能失效，可能會引起形成體的失敗。例如，假設209和219失效了，可以分析出三種不同的方式來證實本發明的卓越性。
第一種方式依據前面描述的先前應力理論，209和219失效，會導致形成物體底部的部份快速的溫度下降，因而降低211、213、215、217、221、223、225和227的加熱功率，消除形成物體底部和頂部部份之間的溫度差異。然而，如上所述，在快速溫度變化期間，主要應力提升的驅動力是加熱元件，尤其是209和219熱功率耗損造成的冷表面，和表面以下仍維持高溫的形成物體本體之間的熱梯度。因此，這第一種方式雖然維持著形成物體頂部和根部之間最小溫度差異的波動，但還是會增加側表面和形成物體本體之間的熱應力，因而會大幅增加裂隙形成和形成物體失敗的可能性。
第二種方式在209和219失效的情形下並沒有採取補償動作，所有剩餘仍在運作的加熱元件的加熱功率維持沒變如同從這裡的說明中我們所瞭解的，形成物體楔形部份的底部部分的熱應力可能由於209和219加熱功率的耗損而變得相當高。
依據本發明的第三種方式則提出，鄰近故障加熱元件209和219的加熱元件211和221應該分別增加功率，以補償由於故障的209和219導致的局部熱耗損。至於其他的加熱元213、215、217、223、225和227的加熱功率可以稍微減少，維持不變或稍微增加，根據情況而定，此種方式可最小化形成體表面到核心的熱應力，尤其是在楔形部份的底 部部分，因而降低裂隙形成和形成物體失敗的可能性。
圖6比較依據上述三種方式所處理的形成物體表面區域的最大應力水準。在此圖中，601代表依據本發明某實施範例的第三種方式，603代表沒有採取補償動作的第二種方式，而605則代表所有加熱元件減少加熱功率以對應209和219失效的第一種方式。從這個圖中，很清楚看到和各種比較方式比起來，本發明可明顯地減少形成物體所承受的應力。
加熱元件209、211、213、215、217、221、223、225和227可以是由譬如鉑線圈，SiC輝光棒等材料製成的電阻加熱元件。這些加熱元件的加熱功率最好可以調整在相當大的範圍，例如每個從0.5KW到500KW，在特定實施例中由1KW至400KW，在特定實施例中由1KW至300KW，在特定實施例中由1KW至100KW，在特定實施例中由1KW至80KW，在特定實施例中由1KW至50KW，在特定實施例中由1KW至40KW，在特定實施例中由1KW至30KW。如圖2-5所示，在本發明這些特定的實施例，加熱元件放在形成物體的兩側，形成兩個陣列。由於這兩個加熱元件陣列暴露在形成物體兩側的熱環境最好是一樣的，因此最好安排成對稱通過形成物體根部的中央平面。圖2-5顯示在形成物體的兩側各有5個加熱元件。實際上，加熱元件之第一和第二陣列可包含較多或較少的加熱元件。
最好可以個別監視，控制並調整加熱元件209、211、213、215、217、221、223、225和227的加熱功率。因而，在一些實施例，使用電源裝置來監視通過每一個加熱元件的 電流，以判斷加熱元件是好的還是壞的，加熱元件的加熱功率是否在門檻水準以下，以及最好可以個別控制和調整所有加熱元件的電流和/或加熱功率。
在一些實施例中，加熱元件最好是線性的，並且平行形成體的根部。線性加熱元件最好是這種水平的安排，以精確控制並維持側面加熱板從頂部到底部所需的溫度梯度。在一些實施例中，每一個209、211、213、215、217、221、223、225和227包含一個連續的電阻加熱元件。在其他實施例中，每一個209，211、213、215、217、221、223、225和227可包含一個或多個串聯和/或並聯的電阻元件。
如圖2-5的實施例所示，加熱元件固定在靠近側面加熱板處。因此，每一個加熱元件主要負責加熱鄰近側面加熱板的某區域。例如，加熱元件209和219主要是控制第一側面加熱板203和第二側面加熱板207的底部區域，213和223主要負責加熱側面加熱板的中央區域，而217和227則主要負責加熱側面加熱板的頂部區域。這種分段式的加熱安排方式可建立側面加熱板從頂部到底部所需的溫度梯度。
加熱元件最好安裝在絕緣壁板231、233和235所定義的殼體內。最好將加熱元件設計成容易替換的組合，假使在生產期間，加熱元件失效的話，則不需要關閉整個裝置。一旦以有功能的加熱元件替換故障的加熱元件，所有加熱元件的加熱範圍最好可以重新開始正常的運作模式。
在圖2和4所示的實施例中，每個鄰近加熱元件之間，並沒有絕緣材料。因此，兩個相鄰的加熱元件(即加熱元 件負責範圍內的區域)直接控制的側面加熱板區域會重疊。在特定實施例中，可以或不需要這種重疊。大致而言，假使其他條件固定，隔離相鄰的加熱元件會比較好控制側面加熱板的熱梯度。因此，在一些實施例中，譬如圖3和5所示，第一和第二陣列的兩個相鄰加熱元件之間，以分隔壁板301、303、305、307、309、311、313和315隔開。
在特定實施例中，為了維持形成物體頂部所需的溫度，最好在罩住形成物體之殼體的頂板上方安裝加熱元件。圖4和5顯示的實施例包括第三陣列的加熱元件401和403。因為在形成體頂部最好有均勻的溫度，頂板205最好也要有均勻的溫度。因此，最好在頂部加熱元件401和403之間不要安裝分隔壁板，如圖4和5所示。
形成物體的頂部和側表面最好不要直接在加熱元件的勢力範圍，這是因為假使加熱元件可以直接輻射加熱形成物體，從頂部加熱元件到底部加熱元件不連續的空間加熱功率分布，會導致輸送到形成物體頂部和側表面不好的加熱功率外形圖。
因此，安裝側面加熱板203和207，以阻隔形成物體在加熱元件直接的勢力範圍。基本上，側面加熱板功能好像是散熱片，可提供所需的加熱功率外形圖。側面加熱板最好是以耐火材料製成，譬如SiC、Si3N4、SiO2、MgO和BeO、Pt和其合金，更好是具有高熱導性的材料，譬如SiC、Si3N4、鉑和其合金等。板的熱導性越高，就需要越薄的板，以達到所要的熱梯度。高的熱導性可使形成物體側表面暴露的板， 從頂部到底部形成連續空間的熱梯度。SiC或Si3N4板的厚度最多50mm，在特定實施例中最多40mm，在特定實施例中最多30mm，在特定實施例中最多20mm，在特定實施例中最多10mm，在特定實施例中最多5mm，可用來作為側面加熱板。
由於形成物體的兩個側表面最好暴露在同樣的熱環境，因此兩個側面加熱板203和207最好對稱中央平面，譬如通過形成物體根部212的平面。因此，兩個側面加熱板203和207最好是以相同的材料製成，具有相同的尺寸，形狀，和尺寸和形狀的穩定性。
在特定實施例中，不管是不是以加熱元件之第三陣列加熱，頂板205，最好是以和側面加熱板203和207相同的材料製成。
藉著使用本發明的方法和裝置，在一些實施例中，在任何時候，形成物體之具有5cm厚度的第一和第二側表面的頂層的溫度梯度可維持在最多100℃的水準，在特定實施例中最多80℃，在特定實施例中最多60℃，在特定實施例中最多50℃，在特定實施例中最多40℃，在特定實施例中最多30℃，在特定實施例中最多20℃，在特定實施例中最多10℃。"具有5cm厚度的第一和第二側表面的頂層的溫度梯度"是指在一個高度最多5cm，直徑1cm，從側表面的某區域開始，以垂直於形成物體側表面的方向延伸的假想圓柱形樣本中最大的溫度差異。在加熱元件失效的情況下，可以較低的表面溫度(亦即位在形成物體側表面上的假想圓柱形樣本之頂部圓形表面的溫度)，和較高的核心溫度(亦即位在形成物體本體的假 想圓柱形樣本之底部圓形表面的溫度)來顯示這種溫度梯度。
藉著使用第一和第二側面加熱板，和加熱元件之第一和第二陣列，形成物體頂部和根部之間的溫度差異可以維持在DTTB-25℃到DTTB+25℃，其中DTTB是指形成物體頂部和根部之間的溫度差異平均，在特定實施例中由DTTB-20℃到DTTB+20℃，在特定實施例中由DTTB-15℃到DTTB+15℃，在特定實施例中由DTTB-10℃到DTTB+10℃，在特定實施例中由DTTB-10℃到DTTB+10℃，在特定實施例中由DTTB-5℃到DTTB+5℃，在特定實施例中由DTTB-2℃到DTTB+2℃。因而，最小化形成物體頂部和根部之間溫度的差異波動。
業界熟知此技術者能夠對本發明作許多變化及改變而並不會脫離本發明之精神及範圍。因而，預期本發明將含蓋這些變化以及改變，只要其屬於下列申請專利範圍及其同等情況範圍內。
100‧‧‧形成物體
101‧‧‧入口管
103‧‧‧凹槽型部份
105、107‧‧‧楔形部份
109‧‧‧底部
111‧‧‧玻璃帶狀物
113‧‧‧抽拉方向

Claims (16)

  1. 一種藉由使用一形成物體(forming body)之一溢流處理(overflow process)來製造一玻璃片的方法，該形成物體具有一頂部、一第一側表面，和在一根部連結該第一側表面的一第二側表面，該方法包括讓熔融玻璃流經該第一側表面的至少一部份之上，以形成一第一玻璃帶狀物，讓熔融玻璃流經該第二側表面的至少一部份之上，以形成一第二玻璃帶狀物，以及在該根部融合該第一玻璃帶狀物以及該第二玻璃帶狀物，以形成一第三玻璃帶狀物，其中：(A)以一第一側面加熱板輻射加熱該第一側表面，其中以位在該第一側面加熱板後面之一第一陣列中受到個別監視和控制的的加熱元件來加熱該第一側面加熱板；(B)以一第二側面加熱板輻射加熱該第二側表面，其中以位在該第二側面加熱板後面之一第二陣列中受到個別監視和控制的加熱元件來加熱該第二側面加熱板；(C)控制該第一和第二陣列中該等加熱元件的加熱功率，使得如果該第一及第二陣列中之一或多個故障的加熱元件的加熱功率降低到一門檻水準時，鄰近的功能好的加熱元件的加熱功率就會增加，以使該一或多個故障的加熱元件對面之該側表面的一部份與該側表面的該部份下方之該形成物體的本體之間不會形成非期望的熱梯度。
  2. 依據申請專利範圍第1項之方法，其中在任何時刻，厚度為5cm之該第一和第二側表面的頂層中的溫度梯度維持在最多100℃的水準。
  3. 依據申請專利範圍第1項之方法，其中該形成物體是位在由該第一側面加熱板、該第二側面加熱板和一頂板所界定的一殼體內，該頂板位在該形成物體之頂端上方，且該頂板連接該第一和第二側面加熱板。
  4. 依據申請專利範圍第1項之方法，其中該第一和第二側面加熱板是以選自於鉑、含鉑合金、SiC、Si3N4、SiO2、MgO和BeO的材料製成。
  5. 依據申請專利範圍第1項之方法，其中該形成物體對平行於重力向量並通過該根部的一平面對稱。
  6. 依據申請專利範圍第1項之方法，其中該第一和第二側面加熱板對平行於重力向量並通過該根部的一平面對稱。
  7. 依據申請專利範圍第1項之方法，其中該第一和第二陣列中該等加熱元件對平行於重力向量並通過該根部的一平面對稱。
  8. 依據申請專利範圍第1項之方法，其中該頂板是以選自鉑、含鉑合金、SiC、Si3N4、SiO2、MgO和BeO的材料製成。
  9. 依據申請專利範圍第1項之方法，其中該頂板和該第一及第二側面加熱板是以相同的材料製成。
  10. 依據申請專利範圍第1項之方法，其中該第一和第二側面加熱板是由SiC或Si3N4製成，並具有最多為50mm的厚度。
  11. 依據申請專利範圍第1項之方法，其中該第一及第二陣列中該等加熱元件基本上是線性的並平行於該根部。
  12. 依據申請專利範圍第1項之方法，其中該形成物體的該頂部與該根部之間的溫度差異維持在DTTB-25℃到DTTB+25℃，其中DTTB是指該形成物體的該頂部與該根部之間的溫度差異平均。
  13. 依據申請專利範圍第1項之方法，其中避免了由於熱梯度引起之該形成物體的破裂。
  14. 依據申請專利範圍第1項之方法，其中在該第一及第二陣列中該等加熱元件的一加熱元件藉由一分隔板與一鄰近的加熱元件分隔。
  15. 依據申請專利範圍第1項之方法，其中以一第三側面加熱板輻射加熱該頂部，其中以位在該第三側面加熱板後面之一第三陣列受到個別監視和控制的加熱元件來加熱該第三側面加熱板。
  16. 依據申請專利範圍第15項之方法，其中在該第三陣列中受到個別監視和控制的該等加熱元件中之該等加熱元件之間沒有分隔壁。
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