[发明专利]制造中空电视玻璃制品的方法

说明书

本发明涉及例如电视屏幕或电视锥体的中空电视玻璃制品的制造，包括以下步骤：

-将处于较高温度下的粘性玻璃料滴导入模具中，

-通过按要求的压力将冲头压入该粘性玻璃中压制该制品以获得所希望的形状，

-将该制品冷却至室温。

压制大型中空玻璃制品，例如电视屏幕时，以受控方式进行压制工艺期间和压制工艺之后的冷却过程非常重要。许多年来，将冲头接触玻璃的压制时间减少到最少已成为压制电视屏幕和锥体的标准作法。在冲头压入粘性玻璃(大约1000℃)后，玻璃发出的热量立刻经冲头散失。要马上散失的热量如此之多，以致冲头和该玻璃接触表面上的接触温度低于所谓的粘附温度——高于该温度，玻璃粘附于冲头上。此温度为大约620℃。但是，如果冲头表面的温度太低，玻璃的表面有过冷的危险，这样会引起玻璃中应力过大，这可能导致该表面裂缝或者至少是不可接受的破坏。这个所谓的应变点为大约450℃。所以，实际的压制工艺必须在620℃～450℃冲头温度下进行。因此，冲头以受控方式被适当地冷却。已知许多冷却和必要时甚至加热冲头的方法。由于如电视屏幕的玻璃制品不仅有前面板而且有竖立的侧壁，因此玻璃的厚度通常会发生较大变化，单位表面散失的热量作为壁厚的函数而变化。所以，实践中上述原因已致使压制的时间尽可能地短。该制品一般在所谓转盘式压制机上压制并且通过空气流方法冷却。电视屏幕的压制时间取决于屏幕尺寸，为大约3～12秒范围。压制时间短具有产量高的优势。然而，存在制品的某些部分仍然如此热，以致移去冲头后制品可能局部轻微变形的危险，该变形是由于仍然轻微粘性的制品在其进一步冷却和坍缩(slumping)期间收缩不一致造成的，该仍然轻微粘性的制品则尤其是因为该制品不等温所致的。在此阶段，该制品的芯仍具有900℃～1000℃的温度，其对应于大约103.5Pa.s的粘度。一般通过强制空气冷却方法进行进一步冷却。所述空气冷却除了冷却该制品以外，通过其产生的静态压力，所述强制空气冷却还用作仍然部分粘性制品的造型。电视屏幕要求高精度并且不能接受尺寸不精确或者其他不规则性，这导致必须进行后处理或者该屏幕完全不能被接受。

本发明的目的是用如下方式改进制造如电视屏幕或电视锥体的大型中空玻璃制品的压制工艺，以致在压制和冷却之后，所得制品的形状和所希望的形状尽可能一致并且制品的壁表面具有所希望的应力分布。

为了达到这一目的，本发明方法的特征在于，制造过程中冲头和该制品保持接触直至所述制品尺寸稳定为止，并且冲头和该制品接触的时间与该制品在模具中的时间之间的比率大于0.5且小于1。换句话说：

已经惊奇地发现，冲头能够停留在仍然粘性的玻璃中而不造成由于太高冷却速度所致玻璃表面裂缝或破坏的时间比至今惯常的时间长得多。通过将接触温度准确设定在不会在玻璃中引起很大应力的水平可以做到这一点。事实上，此方法能够获得校准的制品，即，制品的形状为冲头和模具形状的准确负片(negative)。在迄今为止电视制品惯常的压制工艺中，上述比率为大约0.10～0.15。在根据本发明的压制工艺中，当该玻璃刚被该工具释放时，更大的比率导致壁与芯之间温度差异变得更小。压制操作之后，后来的非强制冷却工艺中，将不再发生形状不受控制的变化。由于不再需要通过强制空气流方式冷却，以致不再发生强制空气流中总是存在的颗粒对玻璃表面的沾污。照此新方法，电视屏幕的压制时间范围取决于屏幕的尺寸，为大约20秒至大约200秒。在此较长的压制时间期间，非常重要的是，对从该制品两侧散失的热量进行高度地控制。也就是说，来自该制品的热流在该制品的整个内表面和整个外表面上必须尽可能均匀一致，并且与该玻璃的散失容量相当。通过将与玻璃接触的冲头表面温度设定为恰当值，能够获得所希望的应力，例如在整个制品表面均匀的压应力。结果，冲头的冷却起着重要作用。如上所述，已知许多冷却冲头的方法。这些方法不仅涉及冷却，而且如果必要还涉及加热该冲头。如果必要，还可冷却/加热该模具。当然，必须进行的冷却/加热的方式在很大程度上取决于该制品自身的形状。为了完成上述工艺，必须设定该工具的冷却容量以便使得其与位置有关。这会使得在压制期间和压制之后该制品中的温度梯度在整个厚度的方向上尽可能地对称。