[发明专利]制备玻璃制品的方法

说明书

相关申请交叉参考

本申请根据35U.S.C.§119要求2013年08月08日提交的美国临时申请系列第61/ 863,488号的优先权，本文以该申请的内容为基础并通过参考将其完整地结合于此。

背景

1.发明领域

本发明总体涉及玻璃板再成形。具体来说，本发明涉及用于在使用模具来形成成 形的玻璃制品过程中从该模具除去热量的机械装置。

相关技术说明

玻璃板再成形过程涉及在模具上放置玻璃板,将该玻璃板和模具加热到它们各自 的形成温度,和将玻璃板形成为成形的玻璃制品。模具通常由金属制成，且常常需要在超过 500℃的表面温度下运行，从而在不给玻璃引入表面缺陷或在成形的玻璃制品的形成完成 之前不过度冷却玻璃的情况下，对热玻璃进行成形。在成形的玻璃制品的形成过程中,模具 可需要以受控的方式在短时间段内以大于100℃的温度变化来循环，这需要密切控制模具 的冷却，从而制备均匀地成形的玻璃制品。在其它情况下，在模具的成形表面上一位置处的 理想的模具温度比相同模具上另一表面位置更高例如50℃或更大，这需要只在模具的一部 分上高度和精确地控制冷却。

概述

通过模具形成的成形的玻璃制品的最终形状通常需要非常精确，通常在理想形状 的小于±100μm之内。如果没有精确地控制模具表面温度，因为热应力，玻璃将通过该量或 更大的量翘曲。

例如施加真空来使玻璃板贴合到模具的成形表面的辅助过程可防止模具的背侧 被密封用于直接的气体或液体冷却，这进而可需要通过传导或辐射与模具连通的密封的除 热装置。在形成玻璃所需的操作温度下,除热装置和模具之间的辐射传热是一致的和可控 的，但除热速率较低，且难以隔离模具的小部分用于除热。可使用除热装置和模具之间的直 接固体和固体传导传热，但接触电阻是可变的并受到许多因素的影响，例如表面平坦度、表 面精磨、加工公差等，这导致不利的模具的不均匀的和变化的冷却。在较低温度下,模具和 除热装置之间的接触界面可用高传导率的浆料进行填充，从而来补偿这种不规则，但在玻 璃板再成形过程中典型的高温下或玻璃表面的污染受到关注时，这通常不是一个选择。

使用单一模具操作的实验室规模的工艺表明与无冷却的条件相比，除热装置和模 具之间的固体和固体接触冷却速率足以将模具表面温度梯度增加30℃或更大。需要非常精 确地加工组件，且在不同的设备组件之间装置不可重复。辐射冷却板已成功用于多模具生 产规模工艺中，并具有可重复的热结果，但因为除去的热量的量较小且没有紧密的聚集，不 能获得较大的表面温度梯度。

在一种示例性实施方式中，相对于模具设置换热器，从而换热器的换热表面与模 具的背表面相反，且通过包含气体层的间隙与模具的背表面隔开。间隙的高度大于零，并限 定气体层的厚度。选定间隙的高度，从而换热表面和模具的背表面之间的主要的传热机理 是通过经过气体层的传导。操作换热器来在使用模具再成形玻璃板的过程中，选择性地从 模具的至少一部分除去热量。

上述概述用于提供本发明的介绍。其并不旨在确定本发明的关键性/决定性要素， 或者旨在描绘本发明的范围或所附的权利要求。将参考附图对各种方面和实施方式进行更 详细地描述。

附图简述

以下是结合附图进行的附图说明。为了清楚和简明起见，附图不一定按比例绘制， 附图的某些特征和某些视图可以按比例放大显示或示意性显示。

图1显示设置成在玻璃板再成形过程中从模具的至少一部分除去热量的换热器。

图2显示空气传导率和空气间隙高度之间的关系。

图3显示具有差异化传热区域的换热器。

图4显示设置成在玻璃板再成形过程中从模具的至少一部分除去热量的换热器， 该换热器包括主要传热装置和辅助传热装置。

图5显示加热管的基本操作。

具体描述