[发明专利]玻璃的割断方法以及玻璃材料

说明书

本发明提供一种玻璃的割断方法以及通过该割断方法制作的玻璃材料，该玻璃的割断方法没有复杂的装置，能够高效且高精度地得到漂亮的割断面。一种玻璃的割断方法，其包括：使超声波切割机的超声波振动刃与玻璃的要割断的部位接触的工序；使所述超声波振动刃进行超声波振动的工序；一边利用所述超声波使玻璃呈线状产生摩擦热一边切入切口的工序。

技术领域

本发明涉及玻璃的割断方法以及由此割断的玻璃材料。

背景技术

以往，作为将玻璃这样的脆性材料切分成规定大小的方法，已知有以下方法：1)使用埋入有比玻璃硬的磨粒的切断刃、例如埋入有金刚石磨粒的圆刃等，物理性地切断玻璃的方法；2)使玻璃的一部分产生龟裂，通过施加压力使该龟裂扩展，即利用在玻璃上产生的应力大于玻璃的弯曲强度来割开(割断)玻璃。

作为利用后者的割断的方法来切分玻璃的方法，一般使用手动切割进行的割断。手动切割是如下方法：首先将玻璃按压在通过马达等旋转的圆盘状刀片上，物理地在玻璃上设置深度不足3mm左右的切口，然后对玻璃施加压力或对切口附近进行加热或冷却，由此使玻璃上产生机械应力或热应力，从而割开玻璃。

在手动切割等时，优选使龟裂的方向与规定的方向一致。但是，由于玻璃与圆盘状刀片为点接触，因此，作用于龟裂的热应力从玻璃与刀片的接触点起具有同心圆状的分布，该同心圆状的热分布作用于在玻璃与刀片的接触点产生的裂纹，因此，根据玻璃试样的形状，无法使裂纹向规定的方向扩展，无法以正确的尺寸割断玻璃。特别是对于厚度大的玻璃，难以对玻璃施加使裂纹在所要求的切断方向上同样地扩展的均匀的机械应力，因此割断面成为曲面，也存在难以漂亮地割断的问题。

作为解决这样问题的方法，例如在专利文献1中公开了“通过对要切断的玻璃的侧面施加均等的侧压，利用在上述玻璃中产生的内部应力进行切断”的方法。该方法记载了由于不产生切屑，损失少，因此适合于单价高的材料的内容。

另外，在专利文献2中公开了“一种切断方法，沿着切断线加热脆性材料，在该切断线上冷却，通过热应力使该脆性材料的表面产生龟裂，沿着该龟裂进行分断，在上述脆性材料的上述切断线上冷却因上述加热引起的膨胀而产生的该脆性材料的压缩应力向拉伸应力变化的应力拐点或其附近，使该脆性材料的表面产生龟裂”的方法。该方法记载了具有能够更高效地进行作业、且能够得到漂亮的切断面的优点的内容。

但是，专利文献1所公开的利用侧压的方法，在用于锉加工件、加热切割件等表面有大量微裂纹的玻璃的情况下，内部裂痕有可能不为一处，难以在目标位置正确地割断。另外，在专利文献2所公开的基于激光束的割断方法中，由于沿着切断线重复激光束照射方法和冷却方法，因此装置变得复杂，另外，作为玻璃表面的微观的热分布，以激光的照射点为起点而成为同心圆状，因此龟裂未必向规定的方向(深度方向)延伸，特别是厚的玻璃难以割断。

此外，还有如下方法等：将玻璃载置于加热后的直线的加热线上，使玻璃的端面产生裂纹，通过使裂纹向以加热线状产生的热应力部的方向延伸而割开玻璃。该方法虽然对玻璃赋予线状的热分布，但对玻璃赋予的物理应力仅是热膨胀引起的热应力，因此该切断的可否和切断的精度强烈地依赖于母材的玻璃的形状，另外能够切断的位置限于玻璃的中央部。其结果，仅适用于将相对较大的板状玻璃二等分的方法，不适合制造任意形状的小切割工件。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特开昭61－266323

专利文献2：(日本)特开2004－155159

发明内容

发明所要解决的课题

本发明提供玻璃的割断方法以及通过该割断方法得到的玻璃材料，该玻璃的割断方法不需要复杂的装置，能够高效且高精度地得到漂亮的割断面。

用于解决课题的方案