[发明专利]一种微结构薄玻璃元件采用锡液辅助模压成形的工艺方法

权利要求书

1.一种微结构薄玻璃元件采用锡液辅助模压成形的工艺方法，其特征在于：首先准备一个带加热装置的锡液容器，由加热装置将锡液容器内的锡加热熔化成液体；然后将玻璃预形体放置处于高温锡液表面，当玻璃预形体与高温锡液接触并被均匀加热至模压温度后，所述模压温度是指使玻璃的粘度值在10⁶～10⁸dPa·s范围内，通过动力装置给锡液容器内的锡液以压力，锡液将此压力均匀传递给已处于熔融状态的玻璃预形体表面，从而推动熔融玻璃均匀充填锡液容器一个端口上安装的表面设有微结构成形腔的模具，通过锡液传力可使每一个微结构都具有相同压力而形成充填率更均匀的微结构薄玻璃元件；再通过进行保压处理，从而复制出模具表面设置的微结构形状，常规退火及冷却处理，待成形薄玻璃元件冷却至室温后，再开模取出制品即告完成所有工序。

2.根据权利要求1所述微结构薄玻璃元件采用锡液辅助模压成形的工艺方法，其特征在于：其工艺过程包括加热、合模、锡液辅助模压、保压及退火、冷却和取出成形制品五个工序。

3.根据权利要求2所述微结构薄玻璃元件采用锡液辅助模压成形的工艺方法，其特征在于：在所述加热工序中，在锡液容器中充入氮气，待锡液容器内达到无氧环境后，打开锡液容器底部的加热装置对锡液容器进行加热，使金属锡达到熔点后在锡液容器内熔化成液态。

4.根据权利要求2所述微结构薄玻璃元件采用锡液辅助模压成形的工艺方法，其特征在于：在所述合模工序中，由于玻璃的密度小于锡液，在浮力作用下玻璃预形体将浮于锡液表面，当玻璃预形体与高温锡液接触并被均匀加热后，通过动力装置给锡液容器一端的液压活塞施加向下压力，液压活塞挤压锡液容器内的锡液至锡液容器安装模具的端口，排除玻璃与锡液之间的空气，并保证玻璃预形体能铺满整个锡液面形成封闭面；随后将模具的微结构成形腔开口向下并压紧于锡液容器端口的锡液上方的玻璃预形体；加热装置持续加热，当玻璃预形体的粘度达到10⁶～10⁸dPa·s时，停止加热，并以常规方法保温。

5.根据权利要求2所述微结构薄玻璃元件采用锡液辅助模压成形的工艺方法，其特征在于：在所述锡液辅助模压工序中，当玻璃预形体被加热至模压温度后，启动动力装置给锡液容器一端的液压活塞以向下压力，液压活塞挤压锡液容器内的锡液以增加锡液的内部压力，锡液将此压力均匀传递给已处于熔融状态的玻璃预形体表面，从而推动熔融状态玻璃充填锡液容器另一个端口上安装的表面设有微结构成形腔的模具，通过锡液辅助可使每一个微结构成形腔都具有相同压力而形成充填率更均匀的微结构薄玻璃元件，从而复制模具表面的微结构形状。

6.根据权利要求2所述微结构薄玻璃元件采用锡液辅助模压成形的工艺方法，其特征在于：在所述保压及退火工序中，待玻璃预形体充分充模后，通过液压活塞以较小保持压力处于恒定状态，以免退火时玻璃因结构松弛和降温收缩而产生变形，关闭加热装置，通过自然散热，缓慢降低锡液容器内锡液、玻璃预形体以及模具的温度；当微结构成形腔内的玻璃的粘度由10⁶～10⁸dPa·s变为10¹³dPa·s时，完成退火。

7.根据权利要求2所述微结构薄玻璃元件采用锡液辅助模压成形的工艺方法，其特征在于：在所述冷却和取出成品工序中，待模具内的玻璃的粘度达到10¹³dPa·s时，该玻璃预形体形成成品，撤掉作用于液压活塞上的压力，待微结构成形元件冷却至室温后，将模具从锡液容器端口取下，从其中取出微结构成品。

8.根据权利要求1所述微结构薄玻璃元件采用锡液辅助模压成形的工艺方法，其特征在于：所述锡液容器为通槽、通孔、或通道结构，且一端为敞口，另一端成密封配合安装有液压装置，且在锡液容器底部设置有加热装置（7）；模具（1）为盖形结构，模具（1）成密封配合套装在锡液容器一端的敞口上，且在模具（1）对应锡液容器敞口一侧表面设置为微结构成形腔（2）。

9.根据权利要求8所述微结构薄玻璃元件采用锡液辅助模压成形的工艺方法，其特征在于：所述锡液容器采用包括U型槽（5）、直通孔、或L形通槽结构；液压装置采用包括活塞机构、或其它可改变锡液容器容积的机构。

10.根据权利要求8所述微结构薄玻璃元件采用锡液辅助模压成形的工艺方法，其特征在于：所述锡液容器内盛装锡液（6），并在模具（1）与锡液容器敞口之间放置玻璃预形体（4），玻璃预形体（4）位于锡液（6）的液面之上；在模具（1）上与锡液容器的敞口端相配合安装处设置有密封垫（3）。