CN107207316A - 对玻璃制品进行刻痕的设备和方法 - Google Patents

Abstract

本文公开了对玻璃制品进行刻痕的方法和设备，所述方法包括将等离子体焰矩的等离子体火焰和所述玻璃制品置于彼此近距离靠近的位置；和将等离子体焰矩移动穿过所述玻璃制品的表面以在所述表面中形成至少一个凹痕，其中，所述至少一个凹痕由等离子体火焰熔化玻璃表面的至少一个部分以形成刻痕线而形成，但不穿透所述玻璃制品的总厚度。

Description

对玻璃制品进行刻痕的设备和方法

本申请要求2014年11月19日提交的第62/081879号美国专利申请的优先权的权益，其全部内容通过引用结合入本文。

技术领域

本公开内容主要涉及对玻璃制品进行刻痕的设备和方法，更具体地，涉及使用等离子体对玻璃制品进行刻痕的设备和方法。

背景技术

许多应用需要被强化的玻璃，例如，在用于消费者和商用电子器件中，例如LCD和LED显示器、电脑显示器以及自动柜员机(ATM)等。可使用多种过程来强化玻璃，包括化学回火、热回火和层压。

例如，在离子交换强化过程中，玻璃的表面层中的离子被浴溶液(例如盐浴)中具有相同价态或氧化态的更大的离子取代，或与之交换。层压机械玻璃强化为通过其结合或层压具有不同热膨胀系数(CTE)的两层或多层玻璃的机制。例如，在三层的层压件(即芯体层被两层包覆层围绕)中，相较于包覆玻璃层的CTE，芯体玻璃层的相对较高的CTE造成芯体玻璃层在进行热结合之后的冷却时，比包覆玻璃层皱缩或收缩更多。这造成了芯体玻璃层处于张力状态而包覆玻璃层处于压缩状态。包覆玻璃层中的压缩应力抑制了在包覆层玻璃层中形成破裂及破裂扩展，因而相较于未处于压缩应力下的包覆玻璃强化了玻璃层压件。还可以对层压件进行热回火以增加包覆玻璃中的压缩应力。

制造越来越高强度的玻璃在需要切割和分离这样的玻璃中造成挑战。常规的玻璃切割和分离方法，例如使用刻痕轮切割，并且使用激光和微波进行分离，可能不足以用于某些经强化的玻璃。例如，刻痕轮的使用采用了一种方法，通过该方法在玻璃表面中产生凹痕，使用该凹痕沿着与该凹痕对应的路径破裂或分离玻璃。然而，用刻痕轮施加压力以在经强化的玻璃表面中造成凹痕具有缺陷，因为刻痕轮会磨损，这增加了成本，甚至可能损坏玻璃，或者一旦玻璃被分离后其严重地限制了玻璃的边缘强度。

因此，提供对玻璃进行刻痕的新的设备和方法将会是有利的，所述玻璃例如经强化的玻璃制品，如层压玻璃板。

发明内容

在各个实施方式中，本公开内容涉及对玻璃制品进行刻痕的方法，所述方法包括(a)将等离子体焰矩和所述玻璃制品置于彼此近距离靠近的位置；和(b)将由等离子体焰矩产生的等离子体火焰移动穿过所述玻璃制品的表面以在所述表面中形成至少一个凹痕，其中，所述至少一个凹痕由等离子体火焰熔化所述玻璃制品表面的至少一个部分以形成刻痕线而形成，但不穿透所述玻璃制品的总厚度。在至少一些实施方式中，所述玻璃制品为经化学强化或机械强化的玻璃，例如玻璃层压件。

其他实施方式涉及对玻璃制品进行刻痕，其包括(a)将等离子体焰矩和所述玻璃制品置于彼此近距离靠近的位置；(b)将所述等离子体焰矩移动穿过所述玻璃制品的表面以在所述表面中形成至少一个凹痕来形成刻痕线；和(c)在所述刻痕线处切割或分离所述玻璃制品，其中，所述至少一个凹痕由所述等离子体焰矩产生的等离子体火焰熔化所述玻璃表面的至少一个部分而形成，但不穿透所述玻璃制品的总厚度。在至少一些实施方式中，所述玻璃制品为经化学强化或机械强化的玻璃，例如玻璃层压件。

另外的实施方式涉及经强化的玻璃或玻璃结构，其包括具有一表面的玻璃制品，其中，所述表面的一部分包括通过等离子体焰矩形成的凹痕。

在以下的详细描述中给出了本公开的其他特征和优点，其中的部分特征和优点对本领域的技术人员而言根据所作描述即容易理解，或者通过实施包括以下详细描述、权利要求书以及附图在内的本文所述方法而被认识。

应理解，前面的一般性描述和以下的发明详述都显示了本公开的多种实施方式，并旨在提供用于理解权利要求的性质和特性的总体评述或框架。包括的附图提供了对本公开的进一步的理解，附图结合于本说明书中并构成说明书的一部分。附图例示了本公开的各种实施方式，并与描述一起用来解释本公开的原理和操作。

附图的简要说明

结合以下附图阅读，便可以最好地理解下文中的发明详述，图中相同的结构用相同的编号表示：

图1A-1C为根据对玻璃进行刻痕的示例性的方法，三个位置的等离子体焰炬的部分横截面的一系列透视图；

图2为根据本公开内容的示例性的方法，在导向刻痕玻璃上的等离子体焰矩的透视图；

图3A-3C为根据本公开内容的示例性的方法，在对玻璃进行刻痕的过程的各阶段中的等离子体焰矩的一系列高视角(elevated)侧视图；

图4A-4B为根据本公开内容的示例性的方法，通过破碎机篦条(breaker bar)沿着刻痕线被切割成两片的玻璃的透视图，所述刻痕线通过用等离子体焰矩进行刻痕产生；

图5为根据本公开内容的示例性的方法，通过激光沿着刻痕线被切割成两片的玻璃的透视图，所述刻痕线通过用等离子体焰矩进行刻痕产生；

图6示出了根据本公开内容的示例性的方法，在用等离子体焰矩进行刻痕后被分离的玻璃中的应力分布图；

图7示出了根据本公开内容的示例性的方法，用等离子体焰矩进行刻痕后被分离的玻璃的切割边缘；

图8示出了根据本公开内容的示例性的方法，用等离子体焰矩进行刻痕后的玻璃的放大的横截面图。

详述

本文公开了对玻璃制品进行刻痕的方法和设备，所述玻璃制品例如，经热回火的玻璃制品、经化学强化的玻璃制品、或者层压玻璃板。所述方法可以包括将等离子体焰矩和所述玻璃制品置于彼此近距离靠近的位置，以及将等离子体焰矩移动穿过所述玻璃制品的表面以在所述表面中产生至少一个凹痕。所述至少一个凹痕由等离子体焰矩的等离子体火焰熔化所述玻璃制品的表面而形成，但不穿透所述玻璃制品的总厚度。

本文中使用的术语“玻璃制品”是指由玻璃、陶瓷、玻璃-陶瓷、或其组合制成的具体的物品或物体，所述玻璃、陶瓷、玻璃-陶瓷、或其组合包括硬质玻璃，如通过化学处理、温度处理、压力处理或其他处理的玻璃、单层玻璃板、包括数层玻璃层的玻璃层压件、玻璃复合体、或其他玻璃结构。

本文中使用的术语“等离子体焰矩”是指设置用于产生和发射等离子体直流的装置，所述等离子体直流在本文中被称为“等离子体火焰”。所述等离子体焰矩可以在各电极之间产生电弧。所述电弧可以被设置成点燃工作流体，该工作流体被转化成从等离子体焰矩中投射出来的等离子体火焰

本文中使用的术语“凹痕”是指浅的裂纹、凹处、凹口、裂痕、切痕、凹陷、切口、或玻璃制品表面的其他***形式。在至少一些实施方式中，所述凹痕可以例如沿着玻璃制品或等离子体火焰移动方向中的平面延长，虽然在其他实施方式中，所述凹痕可能并不延长。

对于本文描述的方法所使用的术语通过等离子体焰矩“刻痕”，旨在表示熔化玻璃表面的至少一个部分，而不是机械切割或划刻所述表面。所述熔化在所述玻璃制品的表面中产生了凹痕。在各个实施方式中，所述玻璃制品的凹痕或其的熔化自始至终不贯穿所述玻璃制品的总厚度。因此，所述凹痕的深度小于所述玻璃制品的厚度。所述凹痕可以形成用于对所述玻璃制品进行切割的分离线。通过用所述等离子体焰矩进行刻痕而形成的分离线可以是直的、弯曲的、或者几乎任何形状或样式以形成所需的边缘形状。

如在本文中所使用的，短语“近距离靠近”意为传达以下内容：所述等离子体焰矩与玻璃制品彼此足够近以使所述等离子体火焰对所述玻璃具有所需的熔化作用，虽然在各个实施方式中，在所述等离子体火焰与所述玻璃制品之间可以发生接触，但是二者不是必需接触的。

图1A-1C示出了使用等离子体焰矩50对玻璃制品10进行刻痕的示例性的方法。根据各个实施方式，玻璃制品10可以包括由两层或多层结合在一起的玻璃形成的层压结构。例如，玻璃制品10包含具有多个玻璃层的层压板。层压玻璃板可以基本上是平面的(例如平坦的板)，或者是非平面的(例如弯曲的板)。在一些实施方式中，所述层压玻璃板包括芯体层，所述芯体层被设置于第一包覆层与第二包覆层之间。所述第一包覆层与所述第二包覆层可熔合至所述芯体层对立的主要表面。在这些实施方式中，第一包覆层和第二包覆层各自与芯体层之间的界面不含任何结合材料如粘合剂、涂层或任何被添加或配置以将各包覆层粘至芯体层的非玻璃材料。因此，第一包覆层和第二包覆层被直接熔合至芯体层或直接毗邻芯体层。在一些实施方式中，层压玻璃板包含一个或多个设置在芯体层与第一包覆层之间和/或芯体层与第二包覆层之间的中间层。例如，中间层包含在芯体层与包覆层的界面处形成的中间玻璃层和/或扩散层(例如通过将芯体层和包覆层的一种或多种组分扩散入扩散层中)。在一些实施方式中，层压玻璃板包含玻璃-玻璃的层压件(例如原位熔合的多层玻璃-玻璃层压件)，其中，直接毗邻的玻璃层之间的界面是玻璃-玻璃界面。在这些实施方式或其他实施方式中，玻璃制品10可以包含经化学强化和/或热回火的玻璃板。

本文描述的示例性的方法可能讨论了等离子体焰矩50相对于玻璃制品10以加工方向Xd移动，但是应理解的是这仅是为了便于参考，替代性的实施方式可以包括移动玻璃制品10而不是等离子体焰矩50的方法，或者以与相对于等离子体焰矩50的移动方向相反的方向移动玻璃制品10的方法。

玻璃制品10可以包括工作面12和相对的背面18，二者限定了厚度t。虽然工作面12以基本平坦的表面示出，但是工作面12和/或相对的背面18无需是平坦的或甚至是基本上平坦的。例如，工作面12可以通常是弯曲的，或者包括离散的弯曲部分或基本上不平坦的部分。此外，虽然玻璃制品10的厚度t以恒定厚度的形式示出，但是厚度t无需是恒定的。在一些实施方式中，工作面12和/或背面18不含加入或设置与等离子体焰矩形成电弧的导电层。

根据各个示例性的实施方式，等离子体焰矩50可以为固定的组件的一部分，或者可以为便携式工具。相同的等离子体焰矩50可以与数种不同类型的玻璃和玻璃结构连同使用。等离子体焰矩50包括外罩52和喷嘴54。在外罩52的内部，可以用电流，例如DC电流，对阴极55进行充电，以使得在阴极55与位于喷嘴54内部的阳极57之间形成电弧。对工作流体60加压以使其从喷嘴54中出来，经过电弧，在过程中变得高度离子化，并且点燃以形成从喷嘴54中射出的等离子体火焰70。工作流体60可以为例如，氧气、氮气、氩气、氦气、空气、或氢气。此外，工作流体60可以为气体、凝胶、或者甚至为液体，只要其本质上为流体。等离子体火焰70的能量和所产生的对应的温度取决于用于产生电弧的电源水平，以及提供工作流体60的压力。例如，等离子体火焰70可以与在约15,000℃至约18,000℃范围内的温度相关，虽然可以实现更低和更高的温度。

玻璃制品10的组成可以有所不同，但是通常可以包括在约1000℃以上至约1500℃的玻璃化转变温度，或者对于一些经强化的玻璃(如玻璃)，其玻璃化转变温度甚至低至620℃，该玻璃化转变温度显著低于等离子体火焰70的温度。考虑到等离子体火焰70周围的温度可能比玻璃制品10的玻璃化转变温度高一个数量级，在暴露于那样的温度下不到一秒的时间内，工作面12将被加热到超过玻璃制品10的玻璃化转变温度。另外，甚至是在复杂的复合体及层压玻璃中，等离子体火焰70的极限温度将熔化其并且甚至可能使其中的结晶或半结晶固体蒸发。因此，由等离子体火焰70发出的温度将会非常迅速地将工作面12的之前为固体的区域变为熔化状态。

一旦工作面12的一个区域达到了熔化状态，则该区域中的变化可以在工作面12的平面中造成至少一个凹痕。所述工作面12中的至少一个凹痕可以与表面纹理、轮廓、颜色、和/或清晰度的改变有关。连续的一系列的这样的凹痕可以在工作面12中形成长而浅的凹槽，例如，以工作方向Xd沿着基本上整个工作面12形成。因此，所述至少一个凹痕可以包括数个不连续的凹痕，例如，基本上在一条直线上的凹痕，或者可以包括一个连续的、延长的凹痕，其以至少一个方向横贯玻璃制品的基本上整个工作面12。

在图1A中，玻璃制品10和等离子体焰矩50作为彼此近距离靠近的形式示出。点燃等离子体焰矩50射出了等离子体火焰70，所述等离子体火焰70具有一般性的可识别的尖端72。为了避免或多或少比所需强度强烈的等离子体火焰70初始迸发(initial burst)，投射的等离子体火焰70一开始可能不与玻璃制品10对齐。另外，可以相对于工作面12所处的平面确立等离子体火焰70的中心轴75的取向角α。作为非限定性的实例，所述取向角α可以为约90°(即中心轴75的取向为垂直于工作面12)。为了在工作面12中形成基本上相似的凹痕，可以在等离子体焰矩50以工作方向Xd移动穿过工作面12时，维持取向角α基本恒定。

因此，一旦等离子体火焰70位于所需的位置并且随着等离子体火焰70从等离子体焰矩中射出，则通过等离子体焰矩50射出的等离子体火焰70可以以工作方向Xd，以基本上稳定的速度移动穿过玻璃制品10。移动速度可以控制等离子体火焰加热表面各离散部分的最长持续时间，因此，可以期望相对于变量(例如玻璃制品的类型和厚度)及所需的凹痕深度d来选择速度。还可以期望维持基本上恒定的速度，以沿着工作面12，以工作方向Xd形成基本上均匀并一致的凹痕，虽然这并不是所要求的。在移动穿过工作面12期间，如果需要，中心轴75与工作面12之间的取向角α还可以可选地维持基本上恒定，这可以有助于形成均匀并一致的凹痕。

在图1B中，等离子体火焰70以已经跨过了玻璃制品10的一半，长度为L而示出。如在图1B中所示，根据各个示例性的实施方式，在等离子体火焰70移动穿过工作面12时，在一般性的可识别的尖端72与工作面12之间可以可选地维持一个间隙g。根据各个实施方式，间隙g的尺寸可以与所形成的凹痕的尺寸成反比，同时保持其他变量不变。通过调节高度H可以维持间隙g基本上恒定，所述高度H测定了喷嘴54的尖端与工作面12之间的距离。以这种方式，高度H为可选择其用于影响工作面12的热暴露率的可选的控制变量。其他可选的控制变量为如上文所讨论的，等离子体焰矩50移动穿过工作面12的速度。同样是如上文所提及的，其他控制变量可包括形成等离子体火焰70的电源水平和/或压力。以这种方式，可以调节形成等离子体火焰70的电源水平和/或压力以增加或减小工作面12中形成的凹痕的尺寸(包括深度d)。

在图1C中，等离子体火焰70以跨过了玻璃制品10的整个长度示出，留下延长的凹痕15形成了分离线。如图1C所描述的，延长的凹痕15的非限定性实施方式为凹槽，其深度为d，并且基本上贯穿整个工作面12。以这种方式，等离子体焰矩50在工作面12中形成了延长的凹痕而未穿透玻璃制品10的整个厚度。所述深度d可以通过对间隙g选择合适的参数和等离子体焰矩50移动穿过工作面12的速度得到控制。维持等离子体焰矩与表面之间的最小距离(例如高度H)可以控制表面中凹痕的深度。另外，维持最小速度可以确保等离子体火焰70不会穿透玻璃制品10的完整厚度t。假定产生等离子体火焰70的电源和/或压力水平基本上是恒定的，则深度d与等离子体50移动的速度具有反比关系。例如，等离子体焰矩50移动得越慢，形成的凹槽的深度d越深。理想的最小速度和最小距离可以是已知的数值，二者受过程变量以及玻璃制品的中心张力和其他特性影响，其使用受控参数通过绘图操作确定。

与使用等离子体焰矩50在工作面12中形成凹痕相关的裂纹扩展可能与使用常规方法(例如刻痕轮)时所见的不相同。特别地，刻痕轮通常产生的小裂口裂纹延伸到玻璃制品10中更深处，其超过了刻痕轮形成的凹槽的底部。

图2示出了对玻璃制品10进行刻痕的方法的非限定性实例，等离子体焰矩50处于移动穿过玻璃制品10的过程中。根据各个实施方式，等离子体焰矩50可以为手持装置，例如由电源和/或所示的工作气体供应线65束缚住。手持装置可以提供灵活性和便利性。例如，可以向可能不适于固定工作站结构的，尺寸过大或形状怪异的玻璃和玻璃结构提供手持设备。

如上文所述，等离子体焰矩50可以以工作方向Xd移动穿过玻璃制品10。在至少一些实施方式中，持有等离子焰矩50的用户可以维持最小速度以避免穿透玻璃制品10的完整厚度t。可选地，可以例如用记号笔在工作面12上画一条临时的刻痕线17，以在形成凹痕15时引导等离子体火焰70的指向。此外，手持装置的自由挥动的性质可能使得难以在等离子体焰矩50与工作面12之间维持恒定的距离，而该恒定的距离对于形成具有基本上恒定深度的凹槽来说可能是有用的。因此，可选地，可以提供导向机制80，例如，如图2所示的具有顶杆82的导向栅栏的形式。在移动穿过玻璃制品10的同时，通过沿着顶杆82滑动等离子体焰矩50的一部分59，可以实现从等离子体火焰到玻璃制品10基本上恒定的距离，并且可以相应地实现基本上恒定的凹痕深度。

以这种方式，等离子体焰矩50可以在各种应用中用于快速形成分离线。例如，可以形成分离线用于在确定最终尺寸之前将玻璃制品10切割成合适的尺寸；用于将玻璃制品10的有刻痕的边缘(knurled edge)11切掉；或者除去玻璃制品10的其他不期望的部分(例如，玻璃熔接区域(glass beaded areas)，包括带中迅速形成(on the draw)的熔接痕(beads)和刻痕(knurls))。此外，使用等离子体焰矩50对玻璃制品10进行刻痕可以在玻璃中提供临时的应力松弛，其中，该临时的应力松弛有助于在随后的弯曲-破碎分离期间沿着与凹痕相关的范围分离玻璃制品。

图3A-3C示出了对玻璃制品10进行刻痕的方法的非限定性实例。在这一实施方式中，等离子体焰矩50移动穿过玻璃制品10，但是当玻璃制品10移动时，等离子体焰矩50是保持静止的。在这一示例性及非限定性的实施方式中，等离子体焰矩50可以并入或者固定在相关联的固定的工作站组件90上，该工作站组件90是保持静止的。示例性的固定的工作站组件90可以可选地包括传送机制92。虽然传送机制92作为包括一组用于支撑和移动玻璃制品10的辊示出，但是可以选择任何用于移动玻璃制品10的已知方法。例如，传送机制可以包括空气板，或者用于以工作方向Xd传送玻璃制品10的其他低摩擦表面。此外，可选的导向机制80(例如导向杆)可以在传送玻璃制品10时控制其位置。玻璃制品10的传送速率等于等离子体焰矩50移动穿过工作面12的速度。

固定的工作站组件90的一个优点在于一旦设置了高度H和等离子体焰矩50的电源/压力设定，并且导向机制80被置于合适的位置(如果可进行调整)，则数个玻璃制品10的离散的片或结构可以迅速经过固定的工作站组件90。因此，可以不需要临时的刻痕线标记，并且可以更准确地控制等离子体火焰70的相对位置。以这种方式，固定的工作站组件90可以提供对玻璃制品10进行刻痕的一致的可重复性，因此，可以适于大容量生产环境。

在图3A中，玻璃制品10刚刚开始经过等离子体火焰70。在图3B中，玻璃制品10完成了经过等离子体焰矩50的约一半的路程。在图3C中，玻璃制品10完全经过了等离子焰矩50并且已经关闭了等离子体火焰70。在这之后，还可以对玻璃制品10进行处理以沿着与根据各个实施方式形成的凹痕相关的范围分离该玻璃制品10的各个部分。

图4A-4B示出了根据各个实施方式对已经使用等离子体焰矩50刻痕了的玻璃制品10进行切割的示例性的方法。在图4A中，可选地通过支护结构95支承玻璃制品10，在该玻璃制品10中已经形成了凹痕15。支护结构95可以用于支承或放置经刻痕的玻璃，例如，简单支撑玻璃制品10的具有***块的工作台，虽然应注意的是在可替换的实施方式中，没有使用支护结构。或者，支护结构95可以用夹子、夹带或其他方式支承玻璃制品10。可选地，玻璃制品10可以通过位于非水平位置的支护结构95得到支承。当玻璃制品10支承于支护结构95上后，破碎机篦条110即与凹痕15对齐并且与玻璃制品10接触。通过使用破碎机篦条110在凹痕15上施加力F，可以均匀地分散力F以将玻璃制品10清晰地分离成两片。在图4B中，如关于图4A所述，已经由玻璃制品10沿着凹痕15被分离而形成了两块分离的片10A、10B。两片10A、10B的相反端以显著抬高的形式示出以强调破碎机篦条110的弯曲/破裂反应将分离点向下推。凹痕15可以为玻璃制品10提供临时的应力松弛，这可以有助于两片单独的片10A和10B的分离。

根据至少一些示例性及非限定的实施方式，本文描述的方法可以用于在玻璃中形成“粗糙”的刻痕线以用于随后更精确的玻璃切割。在各个实施方式中，例如，在大致为刻痕线处，对经刻痕的玻璃进行切割或分离的进一步的步骤可以通过已知的任意方法进行。

仅以实例的方式，图5示出了根据各个示例性的实施方式对已经使用等离子体焰矩50刻痕了的玻璃制品10进行切割的示例性的方法。再次通过支护结构95支承玻璃制品10，在该玻璃制品10中已经形成了凹痕15。当玻璃制品10支承于支护结构95上后，即可以用激光120形成贯穿玻璃制品10的整个厚度的切口25。激光120束的输出功率可以在激光束120移动穿过凹痕15时，足以引起玻璃制品10烧蚀。激光120可以为具有足够能力穿透经刻痕的玻璃的任何激光。例如，激光120可以包括掺钕的钇铝石榴石(YAG)或掺钕的原钒酸钇(YVO4)激光。凹痕15可以为玻璃制品10提供临时的应力松弛以有助于分离成两片单独片。不同于上文描述的等离子体焰矩50，激光120可能需要以慢得多的速度经过玻璃制品10，这是由于激光烧蚀比等离子体热引起玻璃转变成熔化状态发生得更加缓慢。

或者，一旦用等离子体焰矩对玻璃制品进行刻痕后，可以使用对玻璃制品进行切割、破坏或分离的任何其他已知的方法，这是因为相对于未经本文描述的方法刻痕的玻璃或玻璃结构，刻痕线便于相对地更容易或更清晰地进行切割、破坏或分离。例如，经等离子体刻痕的玻璃制品可以自动分离，或者可以通过手动、通过机械、或其他机械分离技术分离。

仍然是在其他实施方式中，描述了已经经过化学或机械强化，并且进行了根据本文中各个示例性的方法刻痕了的玻璃。

应理解，多个公开的实施方式可涉及与特定实施方式一起描述的特定特征、元素或步骤。还应理解，虽然以涉及某一特定实施方式的形式描述，但特定特征、元素或步骤可以多种未说明的组合或排列方式与替代性实施方式互换或组合。

还应理解的是，本文所用术语“该”、“一个”或“一种”表示“至少一个(一种)”，不应局限为“仅一个(一种)”，除非明确有相反的说明。因此，例如，提到的“一块板”包括具有两块或更多块这类“板”的示例，除非文中另行明确指明。

本文中，范围可以表示为从“约”一个具体值开始和/或至“约”另一个具体值终止。当表述这种范围时，例子包括自某一具体值始和/或至另一具体值止。类似地，当使用先行词“约”表示数值为近似值时，应理解，具体数值构成另一种实施方式。还应理解的是，每个范围的端点值在与另一个端点值相结合以及独立于另一个端点值的情况下都是有意义的。

本文所用的术语“基本”，“基本上”及其变体旨在表示所述的特征可以为近似于所描述的。例如，“基本上平坦的”表面旨在表示近于平坦的表面。

除非另有表述，否则都不旨在将本文所述的任意方法理解为需要使其步骤以具体顺序进行。因此，当方法权利要求实际上没有陈述为其步骤遵循一定的顺序或者其没有在权利要求书或说明书中以任意其他方式具体表示步骤限于具体的顺序，都不旨在暗示该任意特定顺序。

虽然会用过渡语“包含”来公开特定实施方式的各种特征、元素或步骤，但是应理解的是，这暗示了包括可采用过渡语“构成”或“基本上由……构成”描述在内的替代实施方式。因此，例如，包括A+B+C的设备的暗示替代实施方式包括其中设备由A+B+C组成的实施方式以及其中基本上由A+B+C组成的实施方式。

对本领域的技术人员而言显而易见的是，可以在不偏离本公开的范围和精神的前提下对本公开进行各种修改和变动。因为本领域的技术人员可以想到所述实施方式的融合了本公开精神和实质的各种改良组合、子项组合和变化，应认为本公开包括所附权利要求书范围内的全部内容及其等同内容。

以下的实施例只是非限制性的和说明性的，本发明的范围通过权利要求来限定。

实施例

玻璃制品10的组成及其厚度t可以影响多深的凹痕应为有效的刻痕线。本文中各个实施方式的等离子体刻痕方法已经证明了对厚度为约4mm的经强化的层压玻璃结构有效。对于厚度为约0.2mm厚的离子交换玻璃(例如康宁公司(Corning Incorporated)的玻璃)，可以获得类似的结果。示例性的玻璃制品10的厚度可以在约0.2mm至约1.5mm的范围内，芯-包覆比(即芯体层的厚度与一层或多层包覆层的总厚度之比)在约2至约9的范围内，并且中心张力为至少约5MPa。

此外，等离子体火焰相对于玻璃制品移动的移动速度可以控制玻璃制品中通过等离子体火焰形成的凹痕的尺寸。在约150mm/秒至约2000mm/秒范围内的速度，例如约1500mm/秒，可以用于各个实施方式的等离子体刻痕方法。

图6示出了根据本公开内容的实施方式，在用等离子体焰矩进行刻痕后被分离的玻璃制品中的应力分布图。灰度梯度测定了在示例性的切割边缘的各个部分中的最大剪切应力。最大剪切应力水平通过右边的标尺分级，其以纳米(nm)为单位通过延迟测量。所示出的边缘应力分布图说明了，至少与机械刻痕技术相比，使用本文公开的各个实施方式的等离子体刻痕技术没有或者仅有少许的剩余应力或不想要的副作用。

图7示出了根据本公开内容的实施方式，在用等离子体焰矩进行刻痕后被分离的玻璃制品的示例性的切割边缘图像。图7的图像示出了使用本文公开的各个实施方式的等离子体刻痕技术如何可以获得良好的平滑边缘质量。尤其是没有出现人为造成的形式(artifacts)，例如锯齿纹(hackle)或鲨鱼齿状痕(shark teeth)(在现有的机械刻痕和分离方法中经常观察到)。以这种方式，图7中示出的良好的平滑边缘质量可以说明使用本文的各个实施方式可以获得优良的边缘质量。

图8示为根据本公开内容的实施方式，用等离子体焰矩进行刻痕后的层压玻璃结构的放大的横截面图的图像。图8的图像示出了在层压玻璃结构上使用本文公开的各个实施方式的等离子体刻痕技术如何可以获得良好的平滑边缘质量。再一次地，其没有出现人为造成的形式，例如锯齿纹或鲨鱼齿状痕。以这种方式，图8中示出的良好的平滑边缘质量可以说明使用本文的各个实施方式可以获得优良的边缘质量。

Claims (14)

1.一种对玻璃制品进行刻痕的方法，所述方法包括：

(a)将等离子体焰矩和所述玻璃制品置于彼此近距离靠近的位置；和

(b)将由等离子体焰矩产生的等离子体火焰移动穿过所述玻璃制品的表面以在所述表面中形成至少一个凹痕，

其中，所述至少一个凹痕由等离子体火焰熔化所述玻璃制品表面的至少一个部分以形成刻痕线而形成，但不穿透所述玻璃制品的总厚度。

2.如权利要求1所述的方法，其中移动所述等离子体焰矩穿过所述玻璃制品的表面包括维持所述等离子体焰矩移动的最小速度，其中，所述最小速度控制了等离子体火焰加热玻璃制品表面离散的各部分的最长持续时间。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述至少一个凹痕包括在玻璃制品的表面中形成凹槽的基本上连续的凹痕，进一步地，其中，所述凹槽的深度至少部分地受预先确定的速度控制。

4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，移动等离子体焰矩穿过所述玻璃制品的表面包括维持所述等离子体火焰与所述玻璃制品的表面之间为最小间隙，进一步地，其中，所述最小间隙至少部分地控制所述表面中的所述至少一个凹痕的深度。

5.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，移动等离子体焰矩穿过所述玻璃制品的表面包括维持所述等离子体火焰相对于所述玻璃制品的表面为大致90°的角度。

6.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，在所述玻璃制品中的刻痕线为直线。

7.如权利要求6所述的方法，其还包括在所述刻痕线处切割经刻痕的玻璃制品。

8.如权利要求7所述的方法，其中，形成所述至少一个凹痕在所述玻璃制品中提供了临时的应力松弛，并且其中，所述临时的应力松弛有助于在所述刻痕线处切割经刻痕的玻璃制品。

9.一种对玻璃制品进行切割或分离的方法，所述方法包括：

(a)将等离子体焰矩和所述玻璃制品置于彼此近距离靠近的位置；

(b)将所述等离子体焰矩移动穿过所述玻璃制品的表面以在所述表面中形成至少一个凹痕来形成刻痕线；和

(c)在所述刻痕线处切割或分离所述玻璃制品，

其中，所述至少一个凹痕由所述等离子体焰矩产生的等离子体火焰熔化所述玻璃表面的至少一个部分而形成，但不穿透所述玻璃制品的总厚度。

10.如权利要求9所述的方法，其中移动所述等离子体焰矩穿过所述玻璃制品的表面包括维持所述等离子体焰矩移动的最小速度，其中，所述最小速度至少部分地控制了等离子体火焰加热玻璃制品表面离散的各部分的最长持续时间。

11.如权利要求9所述的方法，其中所述至少一个凹痕包括在玻璃制品的表面中形成凹槽的基本上连续的凹痕，进一步地，其中，所述凹槽具有一个深度，并且所述深度至少部分地受预先确定的速度控制。

12.如权利要求9所述的方法，其中，移动等离子体焰矩穿过所述玻璃制品的表面包括维持所述等离子体火焰与所述玻璃制品的表面之间为最小间隙，进一步地，其中，所述最小间隙至少部分地控制所述表面中的所述至少一个凹痕的深度。

13.如权利要求9所述的方法，其中，移动等离子体焰矩穿过所述玻璃制品的表面包括维持所述等离子体火焰相对于所述玻璃制品的表面为大致90°的角度。

14.如权利要求9-13中任一项所述的方法，其中，形成所述至少一个凹痕在所述玻璃制品中提供了临时的应力松弛，并且其中，所述临时的应力松弛有助于在所述刻痕线处切割或分离所述玻璃制品。