TWI584888B - 將片狀材料彎曲為成形製品之方法 - Google Patents

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Description

將片狀材料彎曲為成形製品之方法 【相關申請案之交叉引用】
本申請案依據專利法規定主張2010年11月30日申請的歐洲專利申請案第10306317.8號的優先權的權利,本申請案依賴該歐洲專利申請案之內容且將該歐洲專利申請案之內容以全文引用的方式併入本文中。
本發明大體而言係關於用於將扁平片重組為成形製品之方法及設備。
在電子顯示器產業中對高品質、薄的成形玻璃片之興趣日增,詳言之,對具有扁平區域及彎曲區域之組合的玻璃片之興趣。舉例而言,要求將此等成形玻璃片用作平板電視機之蓋且用作其他應用中之保護蓋。
可將扁平玻璃片重組為成形玻璃片。用於將扁平玻璃片重組為成形玻璃片之各種技術為已知的,特別在汽車應用(例如,風擋及側窗)及建築應用(例如,用於建築及商業非電子顯示器之曲面玻璃)之情況下。舉例而言,美國專利第5,093,177號(Anderson等人;1992年3月3日)揭示了一種藉由將凹座區域按壓成扁平玻璃片而製成成形玻璃片之方法,該成形玻璃片意欲用作車窗。在Anderson等人之方法中,加熱器將集中之高溫熱量引至扁平玻璃片之表面上,以將扁平玻璃片之重組區域之過渡段快速地加熱至該過渡段之熱軟化溫度。為了避免歸因於以集中熱量沿著玻璃之窄帶加熱而導致玻璃破裂,在施加集中熱量之前,將玻璃片預熱至高溫。在將過渡段加熱至過渡段之軟化溫度之後,將重組區域定位於衝壓模具之間且使重組區域與衝壓模具對準。接著藉由使模具中之一者朝向模具中之另一者前進且將重組區域按壓於模具之間,使重組區域偏移從而在扁平玻璃片之平面外。
Anderson等人所揭示之方法涉及在重組區域中之顯著三維變形,及用以使重組區域偏離扁平玻璃片之平面的按壓構件。此製程需要重組區域中的顯著減小之黏度及顯著的施加之按壓力。熟習此項技術者顯而易見,在此等條件下,玻璃之表面狀態將局部地受到損壞。對於Anderson等人而言,此問題並非問題,此係由於「受損壞部分」將僅具有機械作用且在完全安裝好之產品中將被隱蔽而觀測不到。在意欲用作電子顯示器之蓋的成形玻璃片之狀況下,無法提供此奢侈品。
在本發明之一態樣中,一種用於將片狀材料彎曲為成形製品之方法包含:提供該片狀材料(步驟a);將該片狀材料之可重組區域及非可重組區域加熱至第一溫度範圍,該第一溫度範圍對應於第一黏度範圍(步驟b);隨後,將該片狀材料之該可重組區域加熱至第二溫度範圍,該第二溫度範圍對應於第二黏度範圍(步驟c);及藉由以下操作中之至少一者將該片狀材料之該可重組區域重組為選定成形:使該片狀材料之該可重組區域下垂,及在該可重組區域之邊界外部或該邊界附近對該片狀材料施加力(步驟d)。
在該方法之一實施例中,在步驟c中,加熱至該第二溫度範圍的該片狀材料之總區域對加熱至該第二溫度範圍之該可重組區域的比率小於或等於1.5,其中該總區域重疊該可重組區域。
在該方法之一實施例中,在步驟c中,加熱至該第二溫度範圍的該片狀材料之總區域對加熱至該第二溫度範圍之該可重組區域的比率小於或等於1.2,其中該總區域重疊該可重組區域。
在該方法之一實施例中,於步驟a中提供之該片狀材料具有在自0.3mm至1.5mm之範圍中的厚度。
在該方法之一實施例中,該片狀材料具有大於5ppm/K之熱膨脹係數。
在該方法之一實施例中,該第一黏度範圍之下限大於該第二黏度範圍之上限。
在該方法之一實施例中,該第一黏度範圍之下限大於6×109泊。
在該方法之一實施例中,該第二黏度範圍為自108泊至109泊。
在該方法之一實施例中,步驟d包含將真空施加至該可重組區域,以輔助使該可重組區域下垂。
在該方法之一實施例中,步驟c包含使用光學元件將輻射熱聚焦至該可重組區域上。
在該方法之一實施例中,步驟c包含使用屏蔽元件將輻射熱聚焦至該可重組區域上。
在該方法之一實施例中,該片狀材料之該可重組區域與該非可重組區域為鄰接的。
在該方法之一實施例中,在步驟a中,該片狀材料為扁平的,且在步驟d之後,該非可重組區域保持扁平。
在該方法之一實施例中,該選定形狀包括彎曲。
在本發明之另一態樣中,一種用於將片狀材料彎曲為成形製品之設備配置包含:支撐件,該支撐件用於固持該片狀材料;及加熱配置,該加熱配置用於在將該片狀材料固持於該支撐件上的同時,將該片狀材料之可重組區域局部地加熱至對應於選定黏度範圍之選定溫度。該加熱配置包含熱源及光學元件或屏蔽元件,該光學元件或屏蔽元件用於將來自該熱源之熱量聚焦至該片狀材料之該可重組區域上。
在該設備配置之一實施例中,該光學元件包含橢圓鏡,該橢圓鏡用於將該熱量反射至該片狀材料之該可重組區域上。
在該設備配置之一實施例中,該屏蔽元件包含耐熱屏蔽件,該耐熱屏蔽件具有孔隙,該孔隙用於將該熱量聚焦至該片狀材料之該可重組區域上。
在該設備配置之一實施例中,該熱源為電阻型加熱器。
應理解,前述概述與以下詳細描述兩者為本發明之例示性描述,且意欲提供綜述或框架,以用於理解如在本說明書中所主張的本發明之性質及特徵。包括隨附圖式以提供對本發明之進一步理解,且隨附圖式併入於本說明書中並構成本說明書之一部分。諸圖式說明本發明之各種實施例,且連同本描述一起用以解釋本發明之原理及操作。
將在下文中闡述本發明之額外特徵及優點,且熟習此項技術者自本說明書中之描述將容易顯而易見部分額外特徵及優點,或藉由實踐如本說明書中所描述之本發明而認識到部分額外特徵及優點。
在一實施例中,一種製成成形製品之方法包含提供片狀材料,該材料具有黏彈性性質。在一實施例中,該材料為含玻璃材料,諸如玻璃或玻璃陶瓷。在一實施例中,片狀材料較薄,例如,片狀材料具有在0.3 mm至1.5 mm之範圍內的厚度。在一實施例中,該片狀材料具有大於5ppm/K之熱膨脹係數。在一實施例中,可使用具有特定厚度及熱膨脹係數的各種類型之玻璃。合適玻璃之實例為GORILLA玻璃,該GORILLA玻璃可在代碼2317下自Corning Incorporated,NY購得。在一些實施例中,希望合適玻璃為可離子交換之含鹼玻璃。可離子交換之含鹼玻璃具有一種結構,該結構含有小鹼離子,諸如Li+、Na+或Li+與Na+兩者。可在離子交換製程期間將此等小鹼離子換成較大鹼離子(諸如,K+)。合適的可離子交換之含鹼玻璃的實例為鹼鋁矽酸鹽玻璃,諸如以下各美國專利申請案中所描述之鹼鋁矽酸鹽玻璃:美國專利申請案第11/888213號、第12/277573號、第12/392577號、第12/393241號及第12/537393號,所有此等美國專利申請案已讓與給Corning Incorporated,該等美國專利申請案之內容以全文引用的方式併入本文中。此等鹼鋁矽酸鹽玻璃可在相對較低溫度下經離子交換,且直達至少30μm之深度。先前所提及之GORILLA玻璃為可離子交換之含鹼玻璃的商業實例。
在一實施例中,以扁平形式來提供片狀材料。對於片狀含玻璃材料,可使用用於生產扁平玻璃之任何合適方法,諸如溢流熔合下拉製程或浮法製程。在圖1a中,片狀材料100置放於支撐件102上。在圖1a之實施例中,支撐件102具有平面表面104,片狀材料100支撐於平面表面104上。片狀材料100置放於支撐件102上,以使得片狀材料100之一部分懸於支撐件102之上或自支撐件102伸出懸臂。片狀材料100具有至少一個「可重組區域」106及至少一個「非可重組區域」108。可重組區域為片狀材料之將形成為三維形狀之區域。通常,三維形狀將包括具有特定曲率半徑之彎曲。非可重組區域為片狀材料之將不形成為三維形狀之剩餘區域。大體而言,可重組區域將與非可重組區域鄰接。
在圖1a中所展示之實施例中,可重組區域106懸於支撐件102之上且並不接觸支撐件102。然而,可重組區域106相對於支撐件102之其他配置係可能的。舉例而言,在圖1b中所展示之實施例中,可重組區域106重疊支撐件102b之一部分102a。部分102a經磨圓,以使得在將可重組區域106形成為三維形狀之前,在可重組區域106與部分102a之表面之間不存在實質接觸。當將可重組區域106形成為三維形狀時,在可重組區域106與部分102a之表面之間可能存在接觸。在此狀況下,可適當地選擇部分102a之表面103之材料,以避免可重組區域106與支撐件102b之部分102a之間在高溫下的膠黏。除圖1a及圖1b中所展示之實施例之外,可重組區域106可按照待形成之成形製品之要求而位於片狀材料100上之任何位置處。
當片狀材料100在支撐件102上時,將可重組區域106與非可重組區域108兩者(亦即,整個片狀材料)加熱至對應於第一黏度範圍之第一溫度範圍,如圖1c中所展示。在圖1c中,在片狀材料100之一般化加熱或總體加熱中使用加熱器109。可使用各種類型之加熱器109,諸如氣體燃燒器、電阻型燈絲及電漿炬。對於片狀含玻璃材料100,第一溫度範圍足夠低,以避免片狀材料之變形或片狀材料中之光學品質缺陷,但第一溫度範圍足夠高,以避免在對可重組區域106應用後續局域化加熱時,歸因於膨脹失配而導致片狀材料材料斷裂。在一實施例中,第一黏度範圍大於6×109泊。第一黏度範圍之上限可為1012泊。
在將片狀材料100加熱至第一溫度範圍之後,局部地將可重組區域106加熱至對應於第二黏度範圍之第二溫度範圍。在一實施例中,第二黏度範圍之上限低於第一黏度範圍之下限。以下額外描述係基於片狀材料100為片狀含玻璃材料之假定。在一實施例中,第二黏度範圍之上限為109泊。在一實施例中,第二黏度範圍為自108泊至109泊。在一實施例中,第二溫度範圍係處於含玻璃材料之形成溫度,第二溫度範圍較佳低於含玻璃材料之軟化點,且第二溫度範圍更佳在含玻璃材料之軟化點與退火點之間。在一實施例中,第二溫度範圍比含玻璃材料之軟化點至少低10℃。
當可重組區域106處於第二黏度範圍時,發生以下情形:(i)可重組區域106重組為三維形狀,(ii)非可重組區域108保持實質上處於第一黏度範圍,且(iii)非可重組區域108保持實質上扁平。重組可涉及簡單地允許可重組區域106歸因於重力而下垂。重組可涉及用真空輔助可重組區域106下垂,亦即,藉由在可重組區域106開始下垂之前或在可重組區域106下垂的同時,將真空施加至可重組區域106。重組可涉及在片狀材料100之區域中對片狀材料100施加力,該區域或者在可重組區域106外部(如圖1a、圖2及圖3中之112處所說明),或者可重組區域106之邊界附近(如圖1b中之112處所說明)。在邊界「附近」施加力包括「在」邊界處施加力之可能性。大體而言,需要避免可重組區域106(或可重組區域106之品質區域)與物件接觸,該物件可能在可重組區域106中產生缺陷,特別在可重組區域106處於第二溫度範圍中時。
當將可重組區域106加熱至第二溫度範圍時,以下情形為完全有可能的:施加至可重組區域106之熱量可能擴展至可重組區域106之外。在此狀況下,需要限制熱量可擴展至可重組區域106之外的程度。在一實施例中,加熱至第二溫度的片狀材料100之總區域(例如,圖1a中之107)對可重組區域106的比率不大於1.5,其中總區域重疊可重組區域。在另一實施例中,加熱至第二溫度的片狀材料100之總區域(例如,圖1a中之107)對重組區域106的比率不大於1.2,其中總區域重疊可重組區域。為了限制熱量擴展至可重組區域106之外的程度,較佳使施加至可重組區域106之熱量聚焦。下文將描述用於達成此聚焦加熱之兩個加熱配置。
在一實施例中,使用對流加熱來達成可重組區域106之局域化加熱。在一實施例中,如圖1a中所說明,藉由使用氣體燃燒器110將熱量引至可重組區域106上而達成對流加熱。由於對流加熱,故氣體燃燒器110可將高局域化加熱速率強加於可重組區域106。可將基於兩種化學物種之組合的預混氣體供應至氣體燃燒器。氣態化學物種之組合之實例包括(但不限於)氫氣與氧氣、甲烷與氧氣,及甲烷與空氣。在另一實施例中,藉由將加熱氣體引至可重組區域106上而達成對流加熱。加熱氣體可為或可能不為氣態化學物種之組合。
在一實施例中,使用輻射加熱來達成可重組區域106之局域化加熱。圖1b及圖2說明聚焦輻射加熱配置201。在圖1b及圖2中,電阻型加熱器200位於可重組區域106上方,以用於加熱可重組區域106。為了收集由電阻型加熱器200產生之最大量輻射能量,使用一或多個光學元件,諸如高溫橢圓鏡202,亦即,具有橢圓形狀且由高溫材料製成之鏡子,以將由電阻型加熱器200產生之輻射能量聚焦至可重組區域106上。鏡子202具有兩個焦點。一焦點位於電阻型加熱器200之位置處,且另一焦點位於可重組區域106之表面上或接近於可重組區域106之表面。由鏡子202自電阻型加熱器200接收之輻射能量被反射且聚焦於可重組區域106之中心處。為了獲得良好反射性質,可將在高溫下呈現低發射率之各種材料用於鏡子202。實例包括(但不限於)鉑或塗佈有鉑之耐火合金。
圖3說明聚焦輻射加熱配置301。電阻型加熱器300封閉於高溫或耐熱屏蔽件306之絕緣腔室302(在304處展示絕緣材料)中。在一實施例中,屏蔽件306由金屬或陶瓷耐火材料製成。經由加熱屏蔽件306中之孔隙308將來自電阻型加熱器300之熱量引至可重組區域106,孔隙308位於可重組區域106上方。可選擇孔隙308之形狀以匹配可重組區域106之形狀。舉例而言,若可重組區域106呈矩形形式,則孔隙308亦可呈矩形形式。亦可能使用具有上文所描述之對流加熱的屏蔽概念,亦即,其中經由適當高溫或耐熱屏蔽件中之孔隙將來自燃燒器或加熱氣體之熱量引至可重組區域106。
圖2、圖3中之電阻型加熱器200、300可為中紅外加熱器,諸如Hereaus Noblelight中IR加熱器,該等中IR加熱器具有快速回應;及電阻性元件,該等電阻性元件封閉於石英玻璃封閉區中,該石英玻璃封閉區將保護片狀材料免受來自電阻性元件之污染物。
圖4及圖5展示在用兩個不同的橢圓鏡400、500以4 kW/m進行輻射加熱歷時30秒之後藉由聚焦輻射加熱配置(類似於圖1b及圖2中在201處所展示之聚焦輻射加熱配置)獲得的溫度分佈之實例。圖6展示在使用圖4之輻射加熱配置對片狀含玻璃材料之可重組區域加熱歷時30秒之後該片狀含玻璃材料之熱剖面600。熱剖面600之對應於可重組區域之部分藉由方框602來指示。圖7展示在將可重組區域加熱至第二黏度範圍之後沿著片狀含玻璃材料之表面的片狀含玻璃材料之熱剖面700及對應黏度剖面702。剖面700、702之對應於可重組區域之部分大體上以704來指示。
支撐件(圖1a、圖1b、圖1c、圖2及圖3中之102)之材料應能夠耐受片狀材料100將被加熱至之溫度,且亦不應在此等溫度下膠黏至片狀材料。在可重組區域106將不接觸支撐件102(諸如圖1a、圖1c、圖2及圖3中所展示)之第一例子中,支撐件之材料僅需要能夠耐受高溫且避免在第一溫度範圍中之膠黏。因而,在此第一例子中,存在可用於支撐件102之較廣泛範圍之材料。在此第一例子中,用於支撐件102之材料之實例包括(但不限於)不鏽鋼、耐火合金及陶瓷。在可重組區域106可接觸支撐件102(102b)(諸如,圖1b中所展示)之第二例子中,對用於支撐件102(102b)之材料存在一些限制。可接觸可重組區域106的支撐件102b之部分102a應能夠耐受高溫,且避免第二溫度範圍中之膠黏。在此第二例子中,部分102a可由高溫材料製成,該高溫材料諸如INCONEL 718或不鏽鋼。或者,為了避免由具有不同熱膨脹行為之材料建構支撐件102b,可對支撐件102b之部分102a之表面塗佈以合適之高溫(非黏性)塗層,該高溫(非黏性)塗層經選擇以用於在第二溫度範圍下使用。
在將可重組區域106加熱至對應於第二黏度範圍之第二溫度範圍之後,將可重組區域106局部地重組為選定之三維形狀。如先前所描述,存在用於重組可重組區域之多種方法。在圖1a至圖3中所展示之實例中,對片狀材料施加力,如112處所展示,以將可重組區域106中之片狀材料彎曲達選定角度。在圖1b中,支撐件102b在邊緣處經磨圓,在該邊緣處,支撐件102b接觸可重組區域106,如在103處所指示,以避免在可重組區域106中形成具有尖銳內表面之彎曲,或以使得經磨圓之邊緣103可控制可重組區域106中之彎曲。
圖8展示成形製品800,成形製品800係藉由上文所描述之方法且使用圖1a之對流加熱用於可重組區域(106)之局域化加熱而形成。該成形製品在可重組區域中具有90°2-mm半徑之彎曲802。圖9展示成形製品900,成形製品900係藉由上文所描述之方法且使用圖2之聚焦輻射加熱配置用於可重組區域之局域化加熱而形成。成形製品900在兩個可重組區域中具有兩個90°5-mm半徑之彎曲902、904。圖10展示成形製品1000,成形製品1000係藉由上文所描述之方法且使用圖3之聚焦輻射加熱配置用於可重組區域之局域化加熱而形成。該成形製品在兩個可重組區域中具有兩個45°30-mm半徑之彎曲1002、1004。大體而言,可形成彎曲,該彎曲具有在自30°至90°之範圍中的彎曲角度。(用於說明目的,使用圖1a,相對於水平線量測彎曲角度。因此,90°之彎曲角度將對應於可重組區域106基本上垂直於支撐件102,且0°之彎曲角度(或無彎曲角度)將對應於可重組區域106基本上平行於支撐件102。)
在可重組區域106成形之後,允許將片狀材料100冷卻。對於含玻璃材料,通常允許將片狀材料100冷卻至溫度範圍,在該溫度範圍下,含玻璃材料具有大約1013泊或大於1013泊之黏度。含有成形可重組區域之片狀材料將被稱作成形製品。可使該成形製品退火。可修整、修剪成形製品之邊緣或勾畫成形製品之邊緣的輪廓,以達成最終大小或形狀。可使成形製品經受離子交換製程。通常,離子交換製程將涉及將成形製品浸沒至熔融浴中,該熔融浴包含鹼金屬之鹽,其中該鹼金屬具有離子半徑,該離子半徑大於成形製品之含玻璃材料中所含有的鹼金屬離子之半徑。熔融浴中之較大鹼金屬離子將置換成形製品之含玻璃材料中的較小鹼金屬離子,從而導致成形製品之表面處或表面附近的所要的壓縮應力。在離子交換之後,可用抗污染塗層來保護成形製品之表面。
雖然已關於有限數目個實施例描述本發明,但受益於本發明之熟習此項技術者將瞭解,可設計其他實施例,該等其他實施例並不偏離如本文中所揭示的本發明之範疇。因此,本發明之範疇應僅藉由所附申請專利範圍來限制。
100...片狀材料
102...支撐件
102a...支撐件之一部分
102b...支撐件
103...支撐件之部分之表面/經磨圓之邊緣
104...平面表面
106...可重組區域
107...加熱至第二溫度的片狀材料之總區域
108...非可重組區域
109...加熱器
110...氣體燃燒器
112...力
200...電阻型加熱器
201...聚焦輻射加熱配置
202...高溫橢圓鏡
300...電阻型加熱器
301...聚焦輻射加熱配置
302...絕緣腔室
304...絕緣材料
306...高溫或耐熱屏蔽件
308...孔隙
400...橢圓鏡
500...橢圓鏡
600...片狀含玻璃材料之熱剖面
602...方框
700...片狀含玻璃材料之熱剖面
702...對應黏度剖面
704...剖面之對應於可重組區域之部分
800...成形製品
802...90°2-mm半徑之彎曲
900...成形製品
902...90°5-mm半徑之彎曲
904...90°5-mm半徑之彎曲
1000...成形製品
1002...45°30-mm半徑之彎曲
1004...45°30-mm半徑之彎曲
下文為對隨附圖式中之圖的描述。諸圖未必按比例繪製,且為了清晰及簡明起見,諸圖中之特定特徵及特定視圖可能以按比例誇示方式來展示或以示意圖來展示。
圖1a為片狀材料之可重組區域之局域化加熱的示意圖。
圖1b為片狀材料之可重組區域之局域化加熱的示意圖。
圖1c為片狀材料之一般化加熱的示意圖。
圖2為片狀材料之可重組區域的局域化加熱之加熱配置的示意圖。
圖3為片狀材料之可重組區域的局域化加熱之電阻性加熱配置的示意圖。
圖4為聚焦輻射加熱之溫度分佈之圖。
圖5為聚焦輻射加熱之溫度分佈之圖。
圖6為展示在使用圖2之聚焦輻射加熱配置對片狀材料之可重組區域進行局域化加熱之後該片狀材料之熱剖面的曲線圖。
圖7為展示在使用圖2之聚焦輻射加熱配置對片狀材料之可重組區域進行局域化加熱之後該片狀材料之熱剖面及黏度剖面的曲線圖。
圖8為具有90°彎曲之成形製品的透視圖。
圖9為具有兩個90°彎曲之成形製品的透視圖。
圖10為具有兩個45°彎曲之成形製品的透視圖。
100...片狀材料
102...支撐件
104...平面表面
106...可重組區域
108...非可重組區域
112...力
300...電阻型加熱器
301...聚焦輻射加熱配置
302...絕緣腔室
304...絕緣材料
306...高溫或耐熱屏蔽件
308...孔隙

Claims (10)

  1. 一種用於將一片狀材料彎曲為一成形製品之方法,該方法包含:(a)放置該片狀材料於一支撐件上,該片狀材料具有一可重組區域及一非可重組區域,其中該可重組區域不接觸該支撐件,以及該片狀材料是選自由一片狀玻璃及一片狀玻璃陶瓷所組成的群組;(b)將該片狀材料之該可重組區域及該非可重組區域加熱至對應於一第一黏度範圍之一第一溫度範圍;(c)隨後將該片狀材料之該可重組區域加熱至對應於一第二黏度範圍之一第二溫度範圍;及(d)藉由以下步驟將該片狀材料之該可重組區域重組為一選定形狀,該步驟為:(i)下述(1)及(2)至少一者:(1)在該可重組區域在該第二溫度範圍的同時,使該片狀材料之該可重組區域下垂,及(2)在該可重組區域在該第二溫度範圍的同時,在該可重組區域之一邊界外部或該邊界附近對該片狀材料施加一力;以及(ii)在該可重組區域在該第二溫度範圍的同時,避免一物件接觸該可重組區域內的片狀材料,其中該片狀材料之該非可重組區域與該可重組區域為鄰接的,其中在步驟(a)中的該片狀材料為扁平的,且其中在步驟(d)之後,該非可重組區域保持扁平。
  2. 如請求項1之方法,其中在步驟(c)中,加熱 至該第二溫度範圍的該片狀材料(100)之一總區域對加熱至該第二溫度範圍之該可重組區域的一比率小於或等於1.5,其中該總區域重疊該可重組區域。
  3. 如請求項1之方法,其中於步驟(a)中提供之該片狀材料具有在自0.3mm至1.5mm之一範圍中的一厚度。
  4. 如請求項1之方法,其中該片狀材料具有大於5ppm/K之一熱膨脹係數。
  5. 如請求項1之方法,其中該第一黏度範圍之一下限大於該第二黏度範圍之一上限。
  6. 如請求項5之方法,其中該第一黏度範圍之該下限大於6×109泊。
  7. 如請求項5之方法,其中該第二黏度範圍係自108泊至109泊。
  8. 如請求項1之方法,其中步驟(d)包含:(d1)將真空施加至該可重組區域,以輔助使該可重組區域下垂。
  9. 如請求項1之方法,其中步驟(c)包含:(c1)使用一光學元件將輻射熱聚焦至該可重組區域上;或(c2)使用一屏蔽元件將輻射熱聚焦至該可重組區域上。
  10. 如請求項1之方法,其中該選定形狀包括一彎曲。
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Families Citing this family (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009012018B4 (de) * 2009-03-10 2018-11-22 Schott Ag Verfahren zur Herstellung von abgewinkelten Glaskeramikbauteilen und nach einem solchen Verfahren hergestelltes Glaskeramikbauteil
WO2013055587A1 (en) * 2011-10-10 2013-04-18 Corning Incorporated Apparatus and method for tight bending thin glass sheets
US8833106B2 (en) 2012-09-18 2014-09-16 Corning Incorporated Thermo-mechanical reforming method and system and mechanical reforming tool
WO2013055861A1 (en) * 2011-10-13 2013-04-18 Corning Incorporated Thermo-mechanical reforming method and system and mechanical reforming tool
US8549885B2 (en) * 2011-11-23 2013-10-08 Corning Incorporated Process and system for precision glass sheet bending
US9512029B2 (en) * 2012-05-31 2016-12-06 Corning Incorporated Cover glass article
US9611165B2 (en) * 2012-06-08 2017-04-04 Corning Incorporated Method and apparatus for bending a glass sheet and an electronic device casing
EP2865656A4 (en) * 2012-06-14 2016-04-27 Nippon Electric Glass Co METHOD FOR MANUFACTURING GLASS PLATE HAVING CURVED PART AND GLASS PLATE HAVING CURVED PART
US9387651B2 (en) 2012-09-26 2016-07-12 Corning Incorporated Methods for producing ion exchanged glass and resulting apparatus
US20140087193A1 (en) * 2012-09-26 2014-03-27 Jeffrey Scott Cites Methods for producing ion exchanged glass and resulting apparatus
JP5472521B1 (ja) * 2012-10-10 2014-04-16 日本電気硝子株式会社 モバイルディスプレイ用カバーガラスの製造方法
US20140127857A1 (en) * 2012-11-07 2014-05-08 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Carrier Wafers, Methods of Manufacture Thereof, and Packaging Methods
US9346706B2 (en) 2012-11-29 2016-05-24 Corning Incorporated Methods of fabricating glass articles by laser damage and etching
JP5510693B1 (ja) * 2012-12-07 2014-06-04 日本電気硝子株式会社 屈曲部を有する強化ガラス板の製造方法及び屈曲部を有する強化ガラス板
EP2754524B1 (de) 2013-01-15 2015-11-25 Corning Laser Technologies GmbH Verfahren und Vorrichtung zum laserbasierten Bearbeiten von flächigen Substraten, d.h. Wafer oder Glaselement, unter Verwendung einer Laserstrahlbrennlinie
DE102014200921A1 (de) * 2013-02-05 2014-08-07 Schott Ag Verfahren zur formfreien Herstellung eines geformten Glasartikels mit vorbestimmter Geometrie, Verwendung eines verfahrensgemäß hergestellten Glasartikels und geformter Glasartikel
EP2958863B1 (en) * 2013-02-20 2018-09-26 Corning Incorporated Method and apparatus for forming shaped glass articles
EP2781296B1 (de) 2013-03-21 2020-10-21 Corning Laser Technologies GmbH Vorrichtung und verfahren zum ausschneiden von konturen aus flächigen substraten mittels laser
KR20160006719A (ko) 2013-05-07 2016-01-19 코닝 인코포레이티드 형성된 유리 물품 성형 공정 및 그 기기
US10526232B2 (en) * 2013-05-30 2020-01-07 Ppg Industries Ohio, Inc. Microwave heating glass bending process
DE102013106641A1 (de) 2013-06-25 2015-01-08 Schott Ag Verfahren zur Herstellung geformter Glasartikel und geformte Glasartikel
ITVI20130252A1 (it) * 2013-10-14 2015-04-15 Sfera S R L Procedimento per la realizzazione di lastre in vetro e lastra in vetro cosi' ottenuta
US9517963B2 (en) 2013-12-17 2016-12-13 Corning Incorporated Method for rapid laser drilling of holes in glass and products made therefrom
EP3083514B1 (en) * 2013-12-17 2019-03-06 Corning Incorporated 3-d forming of glass and associated product
US11556039B2 (en) 2013-12-17 2023-01-17 Corning Incorporated Electrochromic coated glass articles and methods for laser processing the same
CN104754897A (zh) * 2013-12-26 2015-07-01 富泰华精密电子(郑州)有限公司 移动终端壳体及其制造方法
US9815144B2 (en) 2014-07-08 2017-11-14 Corning Incorporated Methods and apparatuses for laser processing materials
CN107073642B (zh) 2014-07-14 2020-07-28 康宁股份有限公司 使用长度和直径可调的激光束焦线来加工透明材料的系统和方法
DE102014110920C5 (de) * 2014-07-31 2023-08-03 Schott Ag Geformter Glasartikel mit vorbestimmter Geometrie
WO2016019209A1 (en) 2014-08-01 2016-02-04 Corning Incorporated Glass shaping apparatus and method
HUE055461T2 (hu) 2015-03-24 2021-11-29 Corning Inc Kijelzõ üveg kompozíciók lézeres vágása és feldolgozása
KR20170006900A (ko) * 2015-07-10 2017-01-18 삼성전자주식회사 성형장치 및 이를 이용한 성형방법
KR102432352B1 (ko) * 2015-08-31 2022-08-16 삼성디스플레이 주식회사 윈도우용 글래스 성형 장치 및 윈도우를 갖는 전자장치의 제조 방법
JP2018535914A (ja) * 2015-10-30 2018-12-06 コーニング インコーポレイテッド 3d形状のガラス系物品、それを製造する方法及び装置
KR102078294B1 (ko) 2016-09-30 2020-02-17 코닝 인코포레이티드 비-축대칭 빔 스폿을 이용하여 투명 워크피스를 레이저 가공하기 위한 기기 및 방법
KR102428350B1 (ko) 2016-10-24 2022-08-02 코닝 인코포레이티드 시트형 유리 기판의 레이저 기반 기계 가공을 위한 기판 프로세싱 스테이션
US11192815B2 (en) 2017-05-12 2021-12-07 AGC Inc. Method for manufacturing bent substrate and bent substrate
CN109455906B (zh) 2017-09-06 2022-12-13 Agc株式会社 3d罩盖玻璃及其成形用模具、及3d罩盖玻璃的制造方法
TWI628149B (zh) * 2017-10-17 2018-07-01 海納微加工股份有限公司 Glass plate 3D curved surface non-contact processing system and method
KR102116798B1 (ko) * 2018-06-08 2020-06-02 (주)코텍 곡면유리용 성형장치 및 곡면유리의 제조방법
US11167375B2 (en) 2018-08-10 2021-11-09 The Research Foundation For The State University Of New York Additive manufacturing processes and additively manufactured products
JP2023514044A (ja) * 2020-02-06 2023-04-05 テスラ,インコーポレイテッド 特徴ラインを有する自動車用ガラス構造体及び関連する製造方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4156626A (en) * 1977-07-18 1979-05-29 Souder James J Method and apparatus for selectively heating discrete areas of surfaces with radiant energy
US4784681A (en) * 1988-02-08 1988-11-15 Glasstech International L.P. Combined glass sheet bending and quench station
US5178659A (en) * 1990-03-01 1993-01-12 Asahi Glass Company, Ltd. Method of an apparatus for bend-shaping a glass plate and bending mold used for them
CN1121052A (zh) * 1993-12-23 1996-04-24 菲尔金顿玻璃有限公司 玻璃弯曲炉
CN1339412A (zh) * 2000-08-10 2002-03-13 肖特玻璃制造厂 用于通过弯曲该要被陶瓷化的绿色玻璃板制造弯曲的玻璃陶瓷板的方法和实施其的装置
US20090277224A1 (en) * 2008-05-12 2009-11-12 Arizona Board Of Regents On Behalf Of University Of Arizona Method of manufacturing large dish reflectors for a solar concentrator apparatus

Family Cites Families (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2176999A (en) * 1937-04-27 1939-10-24 Pittsburgh Plate Glass Co Process and apparatus for bending glass sheets
US2774189A (en) * 1952-03-12 1956-12-18 Libbey Owens Ford Glass Co Apparatus for bending glass sheets or plates
GB956021A (en) 1960-10-31 1964-04-22 Pittsburgh Plate Glass Co Glass bending moulds
US3340037A (en) * 1963-10-21 1967-09-05 Permaglass Glass bending furnace with burner blast guide tubes
US3660064A (en) * 1968-01-17 1972-05-02 Clare & Co C P Method of sealing reed switches using infrared energy
US3790362A (en) * 1970-09-15 1974-02-05 Ppg Industries Inc Directional control for thermal severing of glass
FR2338229A1 (fr) * 1976-01-14 1977-08-12 Bfg Glassgroup Procede pour le pliage de feuilles de verre, dispositif et installation pour la mise en oeuvre du procede
JPS5414416A (en) 1977-07-05 1979-02-02 Asahi Glass Co Ltd Method of bending glass sheet
JPS5461337A (en) * 1977-10-22 1979-05-17 Central Glass Co Ltd Heater
JPS5585429A (en) * 1978-09-20 1980-06-27 Central Glass Co Ltd Strengthened and bent plate glass
US4229201A (en) * 1979-03-29 1980-10-21 Ppg Industries, Inc. Apparatus for bending glass sheets to complicated curvatures using localized supplementary heating
JPS58185444A (ja) * 1982-04-23 1983-10-29 Central Glass Co Ltd 板ガラスの曲げ加工法
US4609391A (en) 1984-11-23 1986-09-02 Glasstech, Inc. Method for forming glass sheets
CA1269495A (en) 1985-11-05 1990-05-22 Masato Naito Expanded particles of modified polyethylene and foamed articles obtained therefrom
JPH047158Y2 (zh) * 1985-12-25 1992-02-26
JPS62212237A (ja) 1986-03-11 1987-09-18 Nippon Sheet Glass Co Ltd ガラス製品の成形方法
JPS6321229A (ja) * 1986-07-11 1988-01-28 Nippon Kiden Kogyo Kk ガラス板の屈曲方法及び屈曲装置
US5093177A (en) 1989-12-15 1992-03-03 Ppg Industries, Inc. Shaping glass sheets
JPH0488369A (ja) 1990-08-01 1992-03-23 Canon Inc レーザビームプリンタ
MX9303288A (es) 1992-06-10 1994-01-31 Ciba Geigy Ag Dispositivo contenedor para lentes de contacto.
US5589248A (en) * 1992-09-18 1996-12-31 Suntec Corporation Shaped glass sheet and a process for the preparation thereof
JPH0651249U (ja) * 1992-12-24 1994-07-12 セントラル硝子株式会社 ガラス板の屈曲装置
JP4111408B2 (ja) 1998-05-13 2008-07-02 東ソー・クォーツ株式会社 石英ガラス部材の曲げ加工機
KR19990068730A (ko) 1999-06-15 1999-09-06 성필호 평판디스플레이의커버그라스
EP1245545B1 (en) * 2001-03-30 2011-08-10 Asahi Glass Company Ltd. Glass plate and method for tempering a glass plate
JP4273018B2 (ja) 2004-02-20 2009-06-03 タキタ技研株式会社 加工装置
DE102006035555A1 (de) * 2006-07-27 2008-01-31 Eliog-Kelvitherm Industrieofenbau Gmbh Anordnung und Verfahren zur Verformung von Glasscheiben
US7666511B2 (en) 2007-05-18 2010-02-23 Corning Incorporated Down-drawable, chemically strengthened glass for cover plate
EP3392220A1 (en) 2007-11-29 2018-10-24 Corning Incorporated Glasses having improved toughness and scratch resistance
DE202009018699U1 (de) 2008-02-26 2012-11-20 Corning Incorporated Läutermittel für Silikatgläser
US8232218B2 (en) 2008-02-29 2012-07-31 Corning Incorporated Ion exchanged, fast cooled glasses
CN102149649A (zh) 2008-08-08 2011-08-10 康宁股份有限公司 强化的玻璃制品及其制造方法
CN102264655B (zh) * 2008-11-25 2014-09-17 康宁股份有限公司 用来形成玻璃制品的渐进式压制
US20100126222A1 (en) 2008-11-25 2010-05-27 Thierry Luc Alain Dannoux Method and apparatus for forming and cutting a shaped article from a sheet of material
JP5294150B2 (ja) 2009-01-23 2013-09-18 日本電気硝子株式会社 強化ガラスの製造方法
JP2010228998A (ja) 2009-03-27 2010-10-14 Asahi Glass Co Ltd 封着材料層付きガラス部材とそれを用いた電子デバイスおよびその製造方法
TWI499564B (zh) * 2010-08-30 2015-09-11 Corning Inc 用於塑形玻璃基材的設備及方法
JP5605176B2 (ja) * 2010-11-10 2014-10-15 旭硝子株式会社 フラットパネルディスプレイ用カバーガラス及びその製造方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4156626A (en) * 1977-07-18 1979-05-29 Souder James J Method and apparatus for selectively heating discrete areas of surfaces with radiant energy
US4784681A (en) * 1988-02-08 1988-11-15 Glasstech International L.P. Combined glass sheet bending and quench station
US5178659A (en) * 1990-03-01 1993-01-12 Asahi Glass Company, Ltd. Method of an apparatus for bend-shaping a glass plate and bending mold used for them
CN1121052A (zh) * 1993-12-23 1996-04-24 菲尔金顿玻璃有限公司 玻璃弯曲炉
CN1339412A (zh) * 2000-08-10 2002-03-13 肖特玻璃制造厂 用于通过弯曲该要被陶瓷化的绿色玻璃板制造弯曲的玻璃陶瓷板的方法和实施其的装置
US20090277224A1 (en) * 2008-05-12 2009-11-12 Arizona Board Of Regents On Behalf Of University Of Arizona Method of manufacturing large dish reflectors for a solar concentrator apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
US9676653B2 (en) 2017-06-13
TW201238679A (en) 2012-10-01
JP6469903B2 (ja) 2019-02-13
US9284212B2 (en) 2016-03-15
JP5897594B2 (ja) 2016-03-30
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JP2016121068A (ja) 2016-07-07
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US20160152503A1 (en) 2016-06-02
CN103237769A (zh) 2013-08-07
JP2018080108A (ja) 2018-05-24
WO2012134550A1 (en) 2012-10-04
EP2457881A1 (en) 2012-05-30
US20120131961A1 (en) 2012-05-31
CN103237769B (zh) 2016-08-17
EP2457881B1 (en) 2019-05-08
KR101837797B1 (ko) 2018-04-19

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