[发明专利]具有切割边缘的玻璃元件及其制造方法

说明书

本发明基于的目的是使薄玻璃的切割更可靠并且提高边缘强度。为此目的，提供了一种用于刻划玻璃，优选具有至多0.5mm厚度的薄玻璃的方法，以用于加工玻璃元件的分离，其中，借助于刚性的刻划工具，沿着规定的分离线，在对玻璃表面施加压力下，在玻璃中产生深裂纹，其中，刻划工具通过在引入深裂纹期间施加到玻璃表面上的压力和进给力在玻璃中在沿着玻璃表面并垂直于分离线的方向上产生弹性应变的区域，该区域在由分离线垂直于玻璃表面所确定的面内在弧形中延伸，使得弧形的一个臂位于在刻划工具的接触点的区域内的玻璃表面上，而另一个臂位于玻璃的内部中，其中，弧形(152)朝刻划工具(9)的进给方向(21)开口。

技术领域

一般地，本发明涉及平板玻璃元件的加工。特别地，本发明涉及通过刻划断裂进行这种玻璃元件的切割。此外，本发明涉及借助于所述方法切割的玻璃基板，特别是薄玻璃基板。

背景技术

如今，在大多数情况下，玻璃板或平板玻璃元件是在连续工艺中制造的，其中，从熔体或软化的玻璃中拉出玻璃带。然后由该玻璃带分离出玻璃元件。用于制造玻璃带的常见工艺是浮法工艺、各种上拉和下拉工艺、溢流熔融工艺以及再拉工艺，其中，将预成型坯体局部加热并在加热部位将其拉制成玻璃带。所有这些工艺的共同之处在于，玻璃带在其两个边缘处形成加厚区域形式的带边。为了能够更好地引导和继续加工玻璃带，合乎期望的是，在切割之前将玻璃带分离成单个的玻璃元件。

根据当今的现有技术，通常通过激光来切割薄玻璃带的带边。然而，已经表明，激光加工过程，如特别是激光引起的应力裂纹分离，可能变得不稳定，从而在切割长带时会导致裂纹的扩展。

一般地，在切割玻璃时的另一个要点是玻璃元件的强度。玻璃元件抵抗弯曲应力的强度主要由玻璃边缘决定。玻璃边缘的断裂强度通常明显低于玻璃表面的断裂强度。因此，玻璃板的断裂主要是从板的边缘开始。因此，合乎期望的是，实现玻璃边缘的尽可能高的抗拉伸、剪切、扭转和弯曲载荷的强度。在通常用于描述脆性材料的强度的断裂应力的双参数威布尔分布中，高特征值和高模量都是重要的，以实现切割的玻璃元件的高的预期寿命。

发明内容

因此，本发明基于的目的是，使薄玻璃的切割更可靠并且提高边缘强度。该目的通过独立权利要求的主题来实现。本发明的有利的改进方案在从属权利要求中给出。

与此相应地，提供了一种用于刻划玻璃、优选具有至多0.5mm厚度的薄玻璃的方法，以用于加工玻璃元件(1)的分离，其中，借助于刚性的刻划工具，沿着规定的分离线，在对玻璃表面施加压力下，在玻璃中产生深裂纹，其中，刻划工具通过在引入深裂纹期间施加到玻璃表面上的压力和进给力在玻璃中产生弹性应变的区域，该弹性应变具有平行于玻璃表面并垂直于分离线的弹性应变的方向分量，所述区域在由垂直于玻璃表面(2)的分离线(11)所确定的面(17)内以弧形(152)方式延伸，使得弧形的一个臂位于刻划工具的接触点的区域内的玻璃表面上，而另一个臂位于玻璃的内部中，其中，弧形朝刻划工具的进给方向开口。

因此，该方法确保直接在刻划工具的下方在玻璃中建立拉应力，该拉应力导致形成深裂纹形式的裂纹，该深裂纹适合用作刻划断裂的预裂纹。

为此，一种被相应地设计用于实施该方法的用于刻划玻璃的设备包括：

-刚性的刻划工具和用于将刻划工具压到待刻划的玻璃元件的玻璃表面上的装置，

-进给装置，其用于将玻璃元件和刻划工具沿着分离线彼此移动通过，以便通过刻划工具施加到玻璃表面上的压力和进给力在玻璃元件中产生深裂纹，其中，刻划工具被如此地设计，即在引入深裂纹期间所施加的压力和的进给力下，在玻璃中产生弹性应变的区域，该弹性应变具有平行于玻璃表面并垂直于分离线的方向分量，该区域在由垂直于玻璃表面的分离线所确定的面内以弧形方式延伸，使得弧形的一个臂位于刻划工具的接触点的区域内的玻璃表面上，而另一个臂位于玻璃的内部中，其中，弧形朝刻划工具的进给方向开口。