[发明专利]用于低能量分离玻璃带的方法

说明书

根据35 U.S.C.§120，本申请要求在2011年11月28日提交的美国申请序列号第13/305158号的优先权的权益，本文根据该专利申请的内容并且该专利申请的内容以全文引用的方式并入到本文中。

技术领域

本发明涉及一种低能量分离玻璃带的方法，并且具体涉及一种分离玻璃带的方法，其中玻璃带包括非平行的主表面。

背景技术

利用下拉工艺，诸如熔融下拉工艺或狭槽拉制工艺而生产的玻璃板通常始于从熔融玻璃材料生产玻璃带，玻璃带从成型体下降。玻璃带随后在特定位置被切割或分离为各个玻璃板，在此特定位置，该带的玻璃被充分冷却，并且粘度达到了使该带进入弹性状态。更简言之，其中发生分离的玻璃带的部分被认为是固体的。然而，随着玻璃带从成型体下降，带宽度具有减细的倾向并且带的边缘部分加厚。这些加厚的边缘部分通常被称作厚边。跨这些加厚部分分离玻璃带被证明是困难的并且导致较大能量释放，能量可能向上朝向其中玻璃从粘性材料转变为弹性固体的玻璃的区域中传播。这种能量释放可能导致形成残余应力和所得到的玻璃板的可能变形。

发明内容

从下拉过程形成的玻璃带常规地分离玻璃板通常包括对加厚厚边之间的玻璃进行机械刻划，之后通过自动机械工具作业来便于弯曲断裂。玻璃带的厚边部分并未被刻划，这是因为，由于厚度变化和表面不连续性，沿着分离线难以生成一致的开孔裂缝。它们抵抗弯曲，沿着分离线并无瑕疵。必须施加更大的弯曲来通过从刻划的中部传播裂缝而发生完全分离。在分离时刻所导致的较大能量释放可能造成板和带在破裂之后立即进行显著运动。如果扰动到达带的粘弹性区域(其中构成该带的玻璃形成材料从液态转为固态)，这种运动可能转变为施加到带中的残余应力。此外，由于在厚边区域中并无开孔(刻痕)来引导分离，裂缝传播的轨迹可以通过厚边而改变(例如，变成非线性)。遗憾的是，厚边的机械刻划通常是不可能的，这归因于厚边部分的可变玻璃厚度和玻璃不受控制地开裂的较高几率。

因此，本文描述了一种利用由纳米第二激光脉冲所造成的玻璃烧蚀效果的方法和设备。

在一实施例中，本发明公开了一种分离玻璃板与玻璃带并且从玻璃带移除玻璃板的方法，包括：在下拉过程中生产玻璃带，玻璃带包括粘性液体部分和弹性固体部分，玻璃带的弹性固体部分还包括中央部分和邻近中央部分的边缘部分，中央部分具有基本上平行的主表面，边缘部分包括与中央部分的第一主表面和第二主表面相一致的第一主表面和第二主表面，边缘部分的第一主表面和第二主表面沿着带的长度在纵向延伸，并且其中边缘部分的第一主表面和第二主表面并不平行。利用来自第一位置的第一激光器的激光束照射边缘部分的第一主表面，激光束为脉冲式激光束，脉冲式激光束形成在边缘部分的第一主表面上的第一激光光斑，脉冲式激光束穿过玻璃带厚度的至少一部分形成缺陷通道。使激光在垂直于边缘部分的外边缘的方向上横移。在第二位置重复照射边缘部分的第一主表面使得第二激光光斑并不与第一激光光斑重叠。然后，沿着穿过缺陷通道延伸的线来分离玻璃带以形成玻璃板。

在某些实施例中，分离包括沿着第一路径利用不同于第一激光器的第二激光器来加热玻璃带的中央部分。由第一激光器造成的损坏用作第二激光器的引发缺陷。

该方法还可包括利用冷却流(例如，气体、液体或其组合)来冷却热的第二路径以形成跨中央部分的至少一部分延伸的裂缝。

分离可包括使玻璃带弯曲以形成与裂缝相交的跨第一主表面上的拉应力。

在某些实施例中，自脉冲式激光束的光波长在约355nm至约532nm的范围。脉冲式激光束的重复率可以在约10kHz与约200kHz之间的范围。脉冲式激光束可以具有等于或小于约25ns的脉冲持续时间。第一激光器可以是Nd:YAG或Nd:YVO₄激光器。第二激光器为CO₂激光器。在某些实施例中，玻璃带持续移动。举例而言，可以在下拉过程诸如熔融下拉过程中形成玻璃带。

本发明的额外特征和优点在下文的详细描述中陈述，并且通过该描述对于本领域技术人员显而易见，或者通过实践如本文所描述的发明(包括下文的详细描述、权利要求以及附图)而认识。

应了解前文的总体描述和下文本发明实施例的详细描述旨在提供用来理解所要求保护的本发明的性质和特征的概观或框架。包括附图以提供对本发明的进一步理解，并且附图构成本说明书的部分。附图示出了本发明的各种实施例，并且与描述一起用于解释本发明的原理和操作。

附图说明

图1为用于形成玻璃带的示例性熔融拉制系统的示意图；