[发明专利]具有3-D真空形成能力的多功能型玻璃形成及处理系统

说明书

提供了方法和相关设备的各种实施方式，包括：将熔融材料递送到成形和定径组件中；经由至少一对成形辊和定径辊处理所述熔融玻璃，以形成具有宽度和厚度的玻璃带；向所述玻璃带的横截面厚度中施予至少一个夹紧区域以提供夹紧玻璃带；在按顺序间隔的模具表面上的所述夹紧玻璃带上方滚动压力辊，以将特性施予到所述夹紧玻璃中带以形成玻璃带产品。

相关申请的交叉引用

本申请根据35 U.S.C.§119要求2020年3月31日提交的美国临时申请第63/003,029号和2020年11月30日提交的美国临时申请第63/119,182号的优先权，以上申请中的每者的内容以引用方式全文并入本文。

背景技术

高度期望在高产量制造中具有独特形状的玻璃零件。尽管有一些切割和压制单个零件的技术，但是这些方法会在所得零件中提供不均匀性，并且无法以更薄的横截面零件厚度提供。

技术领域

广义上，本发明涉及制造具有薄的(例如小于约1mm)横截面壁厚、独特形状和/或表面图案并有高产量的玻璃、玻璃陶瓷或陶瓷零件的系统和方法。更具体地，本公开内容针对系统的各种实施方式，包括玻璃处理和递送系统以及伴随的输送机构造以及处理含熔融玻璃的材料(例如，玻璃、玻璃陶瓷和/或具有独特的配置可在批量生产时提供具有优势的、量身定制的和/或独特形状的零件(即，呈近净形状和/或需要最少的附加处理以产生最终零件形状))的方法。

发明内容

通过本公开内容的一个或多个实施方式，系统被配置为制造定制的(例如薄壁的、横截面厚度均匀的、复杂的表面图案化和/或形成的)玻璃、玻璃陶瓷和/或陶瓷产品，而其他任何形成技术都无法实现。本系统的一个或多个产品被配置有独特和/或定制的特征，其包括但不限于复杂的3D几何形状、纹理化的表面、离散二维形状和/或它们的组合。

如本文所用，均匀是指通常具有一致的横截面厚度，其中横截面厚度在预定范围/变化内。例如，对于1mm的横截面厚度，均匀的横截面厚度可以在1mm的约10％以内、在1mm的约5％以内、在1mm的约3％以内、在1mm的约1％以内；在1mm的约0.5％以内。

在一个实施方式中，带是一体玻璃、陶瓷或玻璃陶瓷片。在一个实施方式中，带是层压体。

在一个实施方式中，产品特性包括(作为非限制性示例)：产品厚度(横截面厚度)小于1mm；产品壁厚(横截面厚度)为1mm至3mm；在侧面和底部(产品形状的边缘或墙壁)之间具有较小角半径(例如，半径为1.5mm)的产品；壁厚为1mm(横截面厚度)及深度大于1英吋深的三维形状；具有薄壁(小于1mm厚)和陡峭侧壁(范围从3度到7度)的三维产品。在一些实施方案中，不需要对所得产物进行退火。在一些实施方式中，在通过玻璃膏球(gob)压制制成的零件中，产品不具有冷皱表面特征和/或剪切痕迹。

产品的一些非限制性示例包括纹理化屋顶瓦片、消费电子形式；穿孔玻璃板(吸音板)；三维形状的产品，餐具，整套的餐具形式；等等。

在一个实施方式中，提供了一种方法，该方法包括：将含熔融玻璃、含陶瓷或含玻璃陶瓷的材料递送到玻璃形成和定径组件中，该组件包括至少一对形成辊和定径辊；经由至少一对形成辊和定径辊处理熔融玻璃以形成具有定宽度和厚度的玻璃带；经由一对夹紧辊，将至少一个夹紧区域施予玻璃带的横截面厚度以提供夹紧玻璃带，其中将夹紧区域定义为经减少的横截面厚度的局部区域；将夹紧玻璃带(通过输送机或通过空气弯曲)引导到多个按顺序间隔的模具表面上；在按顺序间隔的模具表面上的夹紧玻璃带上滚动压力辊，以将特性施予夹紧玻璃带以形成玻璃带产品；以及冷却，从而将玻璃带产品沿着夹紧区域分离成多个离散玻璃零件，每个玻璃零件都具有所施予的特性。

在一些实施方式中，该方法包括:其中成对的夹紧辊包括第一辊和第二辊，其中第一辊被配置有夹紧部分(边缘或凸起的脊)。