[发明专利]用于弯曲薄玻璃板的设备和方法

说明书

通过将玻璃板(10)的大平坦区(14、16)支承在相对于彼此铰接式连接的大平坦支承件(106L、106R)上，并且使玻璃板上要形成局部弯曲的区(12)不受支承来在玻璃板(10)中形成局部弯曲。通过大平坦支承件(106L、106R)的铰接来向玻璃板(10)施加组合的弯曲力，且对玻璃板(10)的未支承区(12)的局部加热(110)能够产生局部弯曲。

本申请依据35 U.S.C.§119要求2016年6月15日提交的序列号为EP16305729.2的欧洲专利申请的优先权，本申请以其内容为基础，并通过参考将其全文纳入本文。

背景

高强度薄玻璃板的出现引发了各种市场对于由这些板材形成的三维(3D)玻璃制品的需求，特别是对于兼具平坦部分和高度弯曲的局部形状的3D玻璃制品。令人感兴趣的一种3D玻璃制品在两个大平坦区之间具有中心局部弯曲。具有该形状的玻璃制品可用作例如建筑物的控制台或机动车内部应用，在这些应用中，大平坦区中的一个区可被装上层压显示器，而大平坦区中的其它区可对应于其它功能，例如杯托、CD插槽等。这些较新的应用通常需要3D玻璃制品具有能够满足平坦区中对盖板显示要求的良好的外观表面品质(即，平坦区具有几乎完美的平坦度且无光学扭曲)、以及平坦区之间的较小至中等范围的局部弯曲，例如小于100mm的弯曲半径。当通过使薄玻璃板再成形来形成塑形玻璃制品时，对于平坦区与弯曲区相结合的这些要求提出了挑战。使得能够在弯曲区中形成3D形状的再成形条件通常不适用于保持平坦区中的平坦度，而有助于保持平坦区中平坦度的再成形条件通常不适用于在弯曲区中形成3D形状。这些冲突的再成形条件通常会限制形成3D玻璃制品时等温处理的效果。

用于形成弯曲玻璃板的非等温工艺在本领域中是已知的。2013/0329346号美国专利申请(Dannoux等，《用于弯曲玻璃板和电子装置外壳的方法和设备(Method andApparatus for Bending a Glass Sheet and an Electronic Device Casing)》，2013年12月12日)中公开了一例。在Dannoux等人的专利申请中，玻璃板的平坦区域坐落在支承件的平坦表面上，同时，玻璃板的弯曲区域悬于支承件上。将整个玻璃板加热至初始温度。然后，使用局部加热器将弯曲区域加热至高于初始温度的温度。使局部加热器沿着弯曲区域平移，同时向弯曲区域施加弯曲力，根据由移动局部加热器所施加的加热带的位置，在弯曲区域中逐渐形成弯曲。因为悬挂的弯曲区域未受到支承，弯曲区域不能太大，以避免形成弯曲时弯曲区域发生不可控的下垂。该方法通常受限于形成曲率半径很小(例如2至20mm)的弯曲以及较短的弯曲(例如20至100mm)。

第4081263号美国专利(Mestre等，《用于弯曲玻璃状材料板的方法和设备(Methodand Apparatus for Bending a Sheet of Vitreous Material)》，1978年3月28日)中公开了非等温工艺的另一例。在Mestre等人的专利中，将玻璃状板布置于反应条上，以使板材与反应条接触的线对应于想弯曲板材的位置。降低箍筋，以使它们在板材的端部边界产生向下的直接作用力。第一组加热元件布置于板材上方，对板材进行均匀加热。第二组加热元件布置于板材与反应条之间的接触线上方，对弯曲区中的板材进行局部加热。当板材的弯曲区到达其软化温度时，弯曲力使得板材绕着板材与反应条之间的线接触部弯曲。允许位于弯曲区两侧上的板材侧叶在它们的自重和箍筋所施加的弯曲力的作用下下垂。箍筋的绕枢轴运动能够移动板材支承条，使其与玻璃状板接触，将玻璃状板从反应条抬高。然而，尽管玻璃状板处于软化温度下并且与反应条接触，仍存在反应条在弯曲区中玻璃状板上留下印记的风险。

发明简述