[发明专利]将材料板弯曲成成形制品方法和设备

说明书

相关申请交叉参考

本申请根据35U.S.C.§119要求2010年11月30日提交的欧洲申请系列第10306317.8号的优先权，本文以该申请为基础并将其全文通过引用结合于此。

技术领域

本发明一般地涉及将平板再成形成成形制品的方法和设备。

背景

在电子显示屏工业中，对于高质量的成形玻璃薄板，特别是具有平面区域和弯曲区域相结合的高质量的成形玻璃薄片的兴趣正在不断增长。例如，需要将这些成形玻璃板用作平面屏幕电视机的覆片，并且在其他应用中用作保护覆片。

可以将玻璃平板再成形成成形的玻璃板。已知各种用于将玻璃平板再成形成成形玻璃片的技术，特别是在汽车应用中（例如挡风玻璃和侧窗）以及建筑应用中（例如用于建筑和商用非电子显示屏的曲面玻璃）。例如，美国专利第5,093,177号（Anderson等，1992年3月3日）揭示了一种通过在玻璃平板中压入凹陷区域来成形玻璃板的制造方法，该成形玻璃板旨在用作车窗。在Anderson等的方法中，加热器在玻璃平板的表面上直射集中高温热量，将玻璃平板再成形区域的转变部分快速加热至其热软化温度。为了避免由于用集中热量沿着玻璃的窄带进行加热所导致的玻璃断裂，在施加集中热量前，将玻璃板预加热至提升的温度。在将转变部分加热至其软化温度之后，再成形区域位于冲压模头之间并与其对齐。然后使一个模头朝着另一个模头前进并在模头之间按压再成形区域，用玻璃平板使再成形区域偏移离开平面。

Anderson等所揭示的方法涉及再成形区域中的明显三维变形，并涉及按压装置使再成形区域偏移离开玻璃平板的平面。该方法要求显著降低的粘度并在再成形区域中施加明显的压力。本领域技术人员易知，在这些条件下，玻璃的表面状态会遭到局部破坏。对于Anderson等来说，这并不是问题，原因在于，“被破坏的部分”仅起了机械上的作用，对于完全安装的产品从观察来看是被隐藏起来的。在旨在用作电子显示屏的覆片的成形玻璃板的情况下，无法负担此类奢华。

概述

在本发明的一个方面，涉及一种将材料板弯曲成成形制品的方法，该方法包括：提供材料板（步骤a），将所述材料板的可再成形区域和不可再成形区域加热至对应第一粘度范围的第一温度范围（步骤b），随后将所述材料板的可再成形区域加热至对应第二粘度范围的第二温度范围（步骤c），并通过使所述材料板的可再成形区域弯垂以及对材料板的可再成形区域的外部或者靠近可再成形区域的边界施加作用力中的至少一种，将材料板的可再成形区域再成形成选定的形状（步骤d）。

在所述方法的一个实施方式中，在步骤c中，加热至第二温度范围的材料板的总面积与加热至第二温度范围的可再成形区域的面积的比值小于或等于1.5，其中所述总面积与所述可再成形区域重叠。

在所述方法的一个实施方式中，在步骤c中，加热至第二温度范围的材料板的总面积与加热至第二温度范围的可再成形区域的面积的比值小于或等于1.2，其中所述总面积与所述可再成形区域重叠。

在所述方法的一个实施方式中，步骤a中提供的材料板的厚度范围为0.3-1.5mm。

在所述方法的一个实施方式中，材料板的热膨胀系数大于5ppm。

在所述方法的一个实施方式中，第一粘度范围的下限高于第二粘度范围的上限。

在所述方法的一个实施方式中，第一粘度范围的下限大于6x10⁹泊。

在所述方法的一个实施方式中，第二粘度范围是10⁸-10⁹泊。

在所述方法的一个实施方式中，步骤d包括向可再成形区域施加真空，以帮助可再成形区域的弯垂(sagging)。

在所述方法的一个实施方式中，步骤c包括使用光学元件在可再成形区域上聚焦辐射热。

在所述方法的一个实施方式中，步骤c包括使用屏蔽元件在可再成形区域上聚焦辐射热。

在所述方法的一个实施方式中，材料板的可再成形区域和不可再成形区域是毗邻的。

在所述方法的一个实施方式中，步骤a中的材料板是平面的，并且在步骤d之后，不可再成形区域仍是平面的。

在所述方法的一个实施方式中，选定的形状包括弯曲的。