TW201632476A - 玻璃板的彎曲成形裝置及彎曲成形方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種玻璃板的彎曲成形裝置及彎曲成形方法，係可彎曲成形為預定的形狀，且不致將金屬模的模樣轉印至玻璃板。 其解決手段為玻璃板的彎曲成形裝置，具備：載放玻璃板，將上述玻璃板成形為預定形狀的彎曲模；將彎曲負荷負載於載放在上述彎曲模的上述玻璃板的配重；及在上述負荷負載的狀態下將上述玻璃板加熱至軟化為止的溫度的加熱爐，上述彎曲模是以碳為材質的碳素模，使上述加熱爐內呈惰性氣體周圍環境。

Description

玻璃板的彎曲成形裝置及彎曲成形方法

本發明是有關玻璃板的彎曲成形裝置及彎曲成形方法，尤其是關於表面硬度高的玻璃板彎曲成形用的方法及成形裝置。

以往，在玻璃板彎曲成形的場合，將玻璃板裁斷成預定的尺寸，並將其載放在設置於大氣周圍環境的加熱爐內的彎曲模上，加熱至玻璃板軟化的溫度(依玻璃材質有所不同，但一般為550℃~700℃左右)為止，以玻璃板的自重或對玻璃板施以負荷而成形為彎曲模的形狀。

以下的專利文獻1中，在玻璃板彎曲成形時的加熱方式的電熱器方式是以輻射熱將玻璃板直接加熱，所以玻璃板的溫度上升至彎曲成形溫度的時間較快。但是，玻璃板有輻射熱吸收率不同的部份時，該部份與其他的部份在溫度上升的溫度不同，其結果，玻璃板會有容易產生扭曲(分模線扭曲)的問題。

另一方面，利用燃氣噴燈方式的加熱雖與電熱器方式比較分離扭曲困難，但相反地，加熱爐內容易形 成溫度分佈，並且因環境溫度間接性加熱而有玻璃板的溫度上升至彎曲成形溫度為止的時間耗費等問題。

專利文獻1針對上述課題，揭示一種具備調整玻璃板預定部份的加熱溫度的手段，藉以使玻璃板的溫度上升均勻化的技術。

又，下述專利文獻2，由於將玻璃板裁斷成預定的形狀後投入加熱爐內，以大約650℃加熱後，在環上或彎曲輥上藉自重彎曲成形，或將載放在環上的玻璃板朝模具推壓進行加壓成形的習知玻璃板的彎曲成形中，在將玻璃板成形為複雜的形狀時，對玻璃板的各部不能有充分的彎曲，在周緣部產生皺褶，而有產生各種光學畸變的問題產生。並且，在玻璃板的彎曲成形時，較以往加熱至高溫的黏度一旦降低時，在彎曲成形時會有使玻璃板熔合的問題。針對上述問題，揭示一種將黏度為105Pa‧s以上108Pa‧s以下的玻璃板朝著具有預定彎曲成形面的彎曲模(成形模)推壓，藉此將上述玻璃板彎曲成形為沿著上述成形面的形狀的方法中，控制上述玻璃板的成形溫度T及成形時間t以滿足預定的數式，藉此將上述玻璃板彎曲成形的玻璃板的彎曲成形方法。

如上述在玻璃板的彎曲成形中，有將玻璃板軟化至可成形的程度的必要。另一方面，過於軟化時則成為玻璃板熔合於彎曲模(成形模)或夾具的問題。

又，專利文獻1、專利文獻2皆未指出的課題為彎曲模的模樣會轉印到玻璃板的表面的課題。這是因彎 曲模為以往所使用的金屬模中，金屬模的模樣會轉印到金屬模與玻璃板接觸之玻璃板的表面。並且，微小的異物附著在金屬模時，其異物會陷入軟化的玻璃板，也會有使玻璃板的透明度降低的問題。此外，玻璃板加熱時的金屬模或夾具的熱容量大，也會有到加熱為止需要多的時間的問題。但是，該等在專利文獻1、2之中皆未指出，而成為玻璃板在彎曲成形上殘留的課題。

〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕

[專利文獻1]日本特開平09-208244號公報

[專利文獻2]日本特開2004-131347號公報

因此，本發明的課題為提供一種在玻璃板的彎曲成形中，即使使用硬度高的玻璃板，仍可彎曲成形為預定的形狀，且彎曲模的模樣轉印至玻璃板困難的玻璃板的彎曲成形裝置及方法。並且，提供一種微小的異物附著於彎曲模異物也不會陷入玻璃板的玻璃板的彎曲成形裝置及方法。

為解決上述課題，申請專利範圍第1項記載 的發明為玻璃板的彎曲成形裝置，具備：載放玻璃板，將上述玻璃板成形為預定形狀的彎曲模，及以將載放在上述彎曲模的上述玻璃板加熱至使該玻璃板軟化的溫度的加熱爐的玻璃板的彎曲成形裝置，其特徵為：上述彎曲模是以碳為材質的碳素模，使上述加熱爐內呈惰性氣體周圍環境。

以往，彎曲模是使用以金屬為材質的金屬模。但是，以金屬模為彎曲模將玻璃板加熱至其軟化點附近的溫度為止時，會有金屬模的表面模樣轉印至玻璃板，或熔合於玻璃板的問題。但是，使用碳素模取代金屬模時，可解決相關的問題。並且，碳素模較金屬模容易進行切削加工，也具有降低製作加工費的效果。此外，熱容量比金屬模小，加熱所需的能源較少即可。另一方面，碳會因氧化而變質，在加熱爐內預先以氮氣等的惰性氣體填充為佳。

申請專利範圍第2項記載的發明，係於申請專利範圍第1項記載的玻璃板的彎曲成形裝置中，其特徵為：具備將彎曲負荷負載於上述玻璃板的配重。

會有以玻璃板的自重之外並負載配重使得玻璃板的彎曲成形更為容易的場合。

申請專利範圍第3項記載的發明，係於申請專利範圍第1或2項記載的玻璃板的成形裝置中，其特徵為：將上述玻璃板加熱時的上述加熱爐的周圍環境為氮周圍環境。惰性氣體之中以氮氣為適當。

申請專利範圍第4項記載的發明，係於申請專利範圍第1至3項中任一項記載的玻璃板的彎曲成形裝置中，其特徵為：上述彎曲模是由夾持上述玻璃板的凹夾具與凸夾具所構成。在彎曲模載放玻璃板軟化時，也會有以玻璃板的自重而彎曲成彎曲模的形狀的場合。在相關場合彎曲模也可以凹夾具或凸夾具的其中任一方單獨的構成，但是以在凹夾具與凸夾具之間夾持玻璃板的彎曲模時，可更確實地彎曲成形。

申請專利範圍第5項記載的發明，係於申請專利範圍第1至4項中任一項記載的玻璃板的彎曲成形裝置中，其特徵為：在上述玻璃板與上述凹夾具或上述凸夾具之間，及/或***上述凹夾具與上述凸夾具之間的複數片玻璃板之間***碳片。藉著***比軟化後的玻璃板更柔軟的碳片，即使彎曲模附著有微小的異物，其微小的異物陷入碳片內，仍可保證玻璃板的透明度。

申請專利範圍第6項記載的發明，係於申請專利範圍第1至5項中任一項記載的玻璃板的彎曲成形裝置中，其特徵為：上述加熱爐的溫度是比上述玻璃板的軟化點溫度低200℃的溫度。

申請專利範圍第7項記載的發明，係於申請專利範圍第1至6項中任一項記載的玻璃板的彎曲成形裝置中，其特徵為：以前端藉彈簧伸縮，藉上述前端推壓上述凹夾具或上述凸夾具的柱塞來取代上述配重。

申請專利範圍第8項記載的發明為玻璃板的 彎曲成形方法，其特徵為：將玻璃板載放在以成形成預定形狀的碳片為材質的碳素模上，在惰性氣體周圍環境中以上述玻璃板軟化的溫度加熱，將上述玻璃板彎曲成形為預定的形狀。

在此所謂玻璃板軟化的溫度，並非指玻璃板的軟化點，而是玻璃板藉著熱變形的溫度。負荷施加於玻璃板時，較自重而變形的場合低的溫度為軟化的溫度。

申請專利範圍第9項記載的發明，係於申請專利範圍第8項記載的玻璃板的彎曲成形方法中，其特徵為：大氣周圍環境中，將彈性變形範圍的負荷負載於上述玻璃板之後，在上述惰性氣體周圍環境中以使得上述玻璃板軟化的溫度加熱，將上述玻璃板彎曲成形為預定的形狀。

申請專利範圍第10項記載的發明，係於申請專利範圍第8或9項記載的玻璃板的彎曲成形方法中，其特徵為：上述惰性氣體為氮氣。

申請專利範圍第11項記載的發明，係於申請專利範圍第8至10項中任一項記載的玻璃板的彎曲成形方法中，其特徵為：在上述玻璃板與上述凹夾具或上述凸夾具之間，及/或***上述凹夾具與上述凸夾具之間的複數片玻璃板之間***碳片。

申請專利範圍第12項記載的發明，係於申請專利範圍第8至11項中任一項記載的玻璃板的彎曲成形方法中，其特徵為：上述加熱爐的溫度是以較上述玻璃板 的軟化點溫度低200℃的溫度加熱。

申請專利範圍第13項記載的發明，係於申請專利範圍第9至12項中任一項記載的玻璃板的彎曲成形方法中，其特徵為：朝上述凹夾具或上述凸夾具推壓藉著彈簧伸縮的前端。

如上述根據本發明，在玻璃板的彎曲成形中，即使使用硬度高的玻璃板，仍可彎曲成形為預定的形狀，並可提供金屬模的模樣轉印至玻璃板困難，或與玻璃板熔合困難的玻璃板的彎曲成形裝置及方法。此外，可提供即使微小的異物附著於彎曲模，異物也不會陷入彎曲成形後之玻璃板的玻璃板的彎曲成形裝置及方法。

1‧‧‧玻璃板彎曲成形裝置

10、20、30‧‧‧彎曲模

11、12‧‧‧成形後的玻璃板

13‧‧‧碳片

100‧‧‧配重

101‧‧‧上部加熱裝置

102‧‧‧下部加熱裝置

103‧‧‧加熱爐

104‧‧‧搬入室

105‧‧‧搬出室

106‧‧‧閘門

120、252‧‧‧柱

130、210、321‧‧‧凹夾具

131、211、320‧‧‧凸夾具

140、270‧‧‧底板

212‧‧‧中間夾具

241、340‧‧‧底座

300‧‧‧柱塞

301‧‧‧推壓突起

310‧‧‧柱塞座

311‧‧‧嵌入口

312‧‧‧固定突起

313‧‧‧固定銷用孔

330‧‧‧固定銷

331‧‧‧定位架

第1圖表示玻璃板彎曲成形後之玻璃板的形狀的圖。

第2圖表示將玻璃板***彎曲模的碳素模10(凹夾具130、凸夾具131)，配重100負載於凹夾具130時的平面與剖面的圖。

第3圖表示彎曲模的碳素模20(凸夾具211、凹夾具210、中間夾具212)的構成，及在碳素模20載放玻璃板21，將複數片的玻璃板成形的樣子的透視圖。

第4圖是在碳素模30的彎曲夾具(凸夾具320與凹 夾具321)，設置推壓凸夾具320上部的柱塞300來取代配重時的透視圖與剖視圖。

第5圖是表示將玻璃板12***碳素模30的凹夾具321與凸夾具320之間的場合，及在***於凹夾具321與凸夾具320之間的玻璃板12的兩側分別***碳片13的樣子的剖視圖。

第6圖是表示依實施形態之玻璃板彎曲成形裝置1的概略構成圖的圖。

以下，參閱圖示說明本發明之一實施形態。第1圖是表示玻璃板彎曲成形後的形狀的圖，第1(a)圖是表示將高強度、薄型玻璃板的兩端長側彎折成形後的玻璃板11的形狀。又，第1(b)圖是表示將薄型玻璃板的整體彎曲成形後的玻璃板12的形狀的圖。

表示在以上的形狀表示玻璃板成形用的玻璃板彎曲成形裝置1的概略構成圖為第6圖。第6圖表示的玻璃板彎曲成形裝置1係於大氣周圍環境的搬入室104中，在碳材料的彎曲模(碳素模)10設置玻璃板，在彈性變形範圍內對其玻璃板施以負荷(配重)負載。

在此，彎曲模並非習知的金屬模，而是以碳素模為佳，在碳中更以碳石墨具有耐熱性、熱傳導性，並可抗急劇的熱變化而更為理想。又，碳素模在高溫下尺寸變化少，輕且加工容易，且較鋁輕，也具有精密機械加工 容易的優點與自潤滑性，並具有不損傷相對零組件之玻璃板的優點。

在大氣周圍環境中對載放的玻璃板施以其彈性變形範圍內的配重之後，在加熱爐103內，將玻璃板以較軟化點溫度低大約100℃~200℃低的加熱使玻璃板變形。相關玻璃板變形的溫度在本說明書中稱玻璃板軟化的溫度。在此，玻璃板加熱時之加熱爐103的內部是以惰性氣體，例如氮氣填充為佳。由於碳素模在大氣周圍環境中加熱時氧化，其材質的變化或軟化的玻璃板會產生熔合或附著於碳素模的現象。再者，也會有對玻璃板不施加配重，藉玻璃板的自重成形的場合，此時彎曲模也可僅是凸夾具或凹夾具的構成。

在加熱爐103的內部中使一定時間加熱後的玻璃板軟化，藉配重與自重沿著彎曲模的形狀成形。將成形後的玻璃板朝著搬出室105移動而冷卻。再者，搬入室104與搬出室105及加熱爐103是以閘門106形成加熱爐103加熱時可密閉的構造。又，在加熱爐103設有上部加熱裝置101、下部加熱裝置102，藉此在加熱爐103內上升至玻璃板軟化的溫度。如上述加熱爐103雖是以惰性氣體填充，但其填充方法只要使用通常使用的惰性氣體填充手段(未圖示)填充即可。

〔實施例1〕

第2圖是表示本發明之一實施形態的彎曲模 的構成等的圖。第2圖表示之彎曲模的碳素模10是如第2(c)圖表示由凹夾具130與凸夾具131所構成。碳素模10是載放於底板140將玻璃板11***凹夾具130與凸夾具131之間。並且，在凹夾具130的上部以配重100為負荷加以負載。此時的平面為第2(a)圖，第2(b)圖是表示將***凹夾具130與凸夾具131的夾具之間的玻璃板成形為預定形狀之後的樣子的剖面。並且，在底板140設有導件120，將配重100的負荷均等地負載於玻璃板11。

〔實施例2〕

第3圖是表示本發明的其他實施例之彎曲模的構成等的圖。第3圖表示的彎曲模的碳素模20是如第3(b)圖表示，以凹夾具210與中間夾具212與凸夾具211所構成。第3(a)圖中，雖僅將玻璃板21載放於凹夾具210之上，但也可***複數的中間夾具212之間。並可藉此以一組的凹夾具210與凸夾具211，且複數的中間夾具212，將複數片的玻璃板同時成形。

第3(a)圖中，凹夾具210被載放在底板270之上，底板270是以底座241的柱252固定。在底板270設有柱251，固定平板200與底板270。並且，第3(a)圖中，與平板200、凸夾具211、中間夾具212一起記載著其一半的形狀。再者，玻璃板21同樣的一半的場合是設置兩組一半形狀的平板200、凸夾具211、中間夾具212的構成，可藉此同時將玻璃板兩倍成形。

〔實施例3〕

第4圖是表示取代配重以彈簧使其前端伸縮，使用其前端推壓凸夾具的柱塞進行玻璃板成形時之碳素模30的構成的圖。再者，碳素模30是由凸夾具320與凹夾具321構成。

第4圖中，柱塞300是在前端具備推壓突起301。推壓突起301是藉內部的彈簧構造302，被朝著凸夾具320的上面推壓時，收縮至其端面為止，在柱塞座310設有固定突起312***的嵌入口311，在固定突起312嵌入於嵌入口311之後，將此旋轉固定柱塞座310與柱塞300，使柱塞300的推壓突起301推壓凸夾具320。

在凹夾具321的下部設有底座340，在底座340具有定位架331及與此連接的固定銷330，將固定銷330插穿於設置在柱塞座310的固定銷用孔313，固定底座340與柱塞座310。

第4(b)圖是表示將左側柱塞300嵌入於柱塞座310的嵌入口311，透過柱塞座310，推壓凸夾具320之前的樣子。並且，右側的柱塞300是表示嵌入於嵌入口311之前的樣子。

固定柱塞座310與底座340，柱塞300的推壓突起301推壓凸夾具320取代配重，可將負荷負載於板玻璃。藉此，如實施例2、3可消除使用配重的場合所產生的扭曲(配重透過各導件不能平行下降時，使配重不能上 下移動的現象)。

第5(a)圖是將玻璃板12***在凸夾具320與凹夾具321之間的碳素模30成複數組合層疊時的剖視圖，第5(b)圖為***於凹夾具321與凸夾具320之間，將碳片13分別***複數玻璃板12之間的場合的剖視圖。

如第5(a)圖表示將玻璃板12***於凸夾具320及凹夾具321之間，將此設置成複數組，可藉此一次進行複數之玻璃板的成形。但是，對此有複數組之碳素模30的必要，耗費碳素模的製作費用，而有使得玻璃板的成形成本變高的問題。並且，在凸夾具320、凹夾具321的玻璃板接觸的面存在有微小的異物時，會產生異物陷入軟化的玻璃板對玻璃板的透明度等品質造成影響的問題。

相對於此，在如第5(b)圖表示的凹夾具321與玻璃板12、凸夾具320與玻璃板12之間及複數片的玻璃板12之間***碳片13時，即使於凸夾具320、凹夾具321之間存在有微小的異物，其微小的異物會陷入比玻璃板柔軟的碳片13內，可防止陷入玻璃板12內。

〔產業上的可利用性〕

根據本發明，可提供金屬模的模樣不會轉印至玻璃板的玻璃板的彎曲成形裝置及彎曲成形方法。並且，可提供一種即使微小異物附著於彎曲模，異物也不致混入彎曲成形後之玻璃板的玻璃板的彎曲成形裝置及彎曲 成形方法。

20‧‧‧彎曲模

21‧‧‧玻璃板

200‧‧‧平板

210‧‧‧凹夾具

211‧‧‧凸夾具

212‧‧‧中間夾具

241‧‧‧底座

251‧‧‧柱

252‧‧‧柱

Claims (15)

1. 一種玻璃板的彎曲成形裝置，具備：載放玻璃板，將上述玻璃板成形為預定形狀的彎曲模，及以將載放在上述彎曲模的上述玻璃板加熱至使該玻璃板軟化的溫度的加熱爐的玻璃板的彎曲成形裝置，其特徵為：上述彎曲模是以碳為材質的碳素模，使上述加熱爐內呈惰性氣體周圍環境。
2. 如申請專利範圍第1項記載的玻璃板的彎曲成形裝置，其中，具備將彎曲負荷負載於上述玻璃板的配重。
3. 如申請專利範圍第1項記載的玻璃板的彎曲成形裝置，其中，將上述玻璃板加熱時的上述加熱爐的周圍環境為氮周圍環境。
4. 如申請專利範圍第2項記載的玻璃板的彎曲成形裝置，其中，將上述玻璃板加熱時的上述加熱爐的周圍環境為氮周圍環境。
5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項記載的玻璃板的彎曲成形裝置，其中，上述彎曲模是由夾持上述玻璃板的凹夾具與凸夾具所構成。
6. 如申請專利範圍第1至4項中任一項記載的玻璃板的彎曲成形裝置，其中，在上述玻璃板與上述凹夾具或上述凸夾具之間，及/或***上述凹夾具與上述凸夾具之間的複數片玻璃板之間***碳片。
7. 如申請專利範圍第1至4項中任一項記載的玻璃板的彎曲成形裝置，其中，上述加熱爐的溫度是比上述玻 璃板的軟化點溫度低200℃的溫度。
8. 如申請專利範圍第1至4項中任一項記載的玻璃板的彎曲成形裝置，其中，以前端藉彈簧伸縮，藉上述前端推壓上述凹夾具或上述凸夾具的柱塞來取代上述配重。
9. 一種玻璃板的彎曲成形方法，其特徵為：將玻璃板載放在以成形成預定形狀的碳片為材質的碳素模上，在惰性氣體周圍環境中以上述玻璃板軟化的溫度加熱，將上述玻璃板彎曲成形為預定的形狀。
10. 如申請專利範圍第9項記載的玻璃板的彎曲成形方法，其中，大氣周圍環境中，將彈性變形範圍的負荷負載於上述玻璃板之後，在上述惰性氣體周圍環境中以使得上述玻璃板軟化的溫度加熱，將上述玻璃板彎曲成形為預定的形狀。
11. 如申請專利範圍第9項記載的玻璃板的彎曲成形方法，其中，上述惰性氣體為氮氣。
12. 如申請專利範圍第10項記載的玻璃板的彎曲成形方法，其中，上述惰性氣體為氮氣。
13. 如申請專利範圍第9至12項中任一項記載的玻璃板的彎曲成形方法，其中，在上述玻璃板與上述凹夾具或上述凸夾具之間，及/或***上述凹夾具與上述凸夾具之間的複數片玻璃板之間***碳片。
14. 如申請專利範圍第9至12項中任一項記載的玻璃板的彎曲成形方法，其中，上述加熱爐的溫度是以較上述玻璃板的軟化點溫度低200℃的溫度加熱。
15. 如申請專利範圍第10至12項中任一項記載的玻璃板的彎曲成形方法，其中，朝上述凹夾具或上述凸夾具推壓藉著彈簧伸縮的前端。