TWI609845B - 曲面玻璃的製造方法 - Google Patents

Abstract

一種曲面玻璃的製造方法，是在模具的模穴上覆蓋一平板玻璃，在平板玻璃頂面設置一框體，在框體內側設置塑形金屬，該塑形金屬是熔點低於平板玻璃軟化溫度的金屬，接著以高周波、電熱、電磁、火焰的手段加熱，將溫度加熱至平板玻璃的軟化溫度，在此之前塑形金屬已熔化為金屬液，藉由金屬液的重量或外加空氣壓力使平板玻璃變形抵靠在模穴的表面後，接著將模具、框體冷卻，成形的玻璃也隨之冷卻，即可將曲面玻璃粗胚取下，經過去毛邊的處理之後得到曲面玻璃的成品，由於平板玻璃彎曲時，是以流動的金屬液對平板玻璃施壓，因此施力平均且溫度穩定，具有較高的製造良率。

Description

曲面玻璃的製造方法

本發明涉及一種玻璃的加工方法，尤其涉及一種曲面玻璃的製造方法。

現有的曲面玻璃，是將平面玻璃透過模具或機台設備，以模具或刀具加工後，將成品做出具有彎曲弧度的玻璃板，廣泛地運用在智慧型手機的面板或背蓋、滑鼠的外殼或手錶的蓋板。

現有以模具製造曲面玻璃的方法，是設有上下模具，在下模具設有曲面玻璃欲加工成形外形的模穴，將平面玻璃置下模具的模穴上後，將上下模具與平面玻璃加熱至玻璃軟化溫度，並以上模具朝下模具對合的方式，將軟化的平面玻璃壓合成曲面玻璃的粗胚，將曲面玻璃的粗胚去毛邊之後，即可得到曲面玻璃的成品。

前述現有的玻璃模壓製程雖能將平板玻璃製成曲面玻璃，但由於壓合時是上模具是以硬質的金屬接觸脆性的玻璃，且金屬的上模具受熱的熱量容易流失，加熱的溫度不均勻，都會使加工的平板玻璃產生缺陷，造成生產的良率不佳。

由於現有以模具製造曲面玻璃的方法的生產良率不佳，本發明以液態金屬的手段加熱玻璃，以金屬液本身的優良熱傳導率及重量使平板玻璃變形，達到較佳的生產良率。

為達到上述目的，本發明提供一種曲面玻璃的製造方法，其方法步驟包括：

設置平板玻璃與框體：在一模具的模穴上覆蓋一平板玻璃，該平板玻璃的周圍搭在該模具頂面接鄰該模穴的階級部，在該平板玻璃頂面設置一框體，該框體的熔點高於該平板玻璃，該框體環繞的範圍為該模具形成該模穴的範圍；

設置塑形金屬：在該框體內側設置塑形金屬，使該塑形金屬位於該平板玻璃上，該塑形金屬是熔點低於該平板玻璃軟化溫度的金屬；

加熱成形：以加熱設備對該模具、平板玻璃、框體以及塑形金屬進行加熱，加熱至該平板玻璃的軟化溫度，並使該塑形金屬熔化為金屬液，該塑形金屬的金屬液將軟化的平板玻璃下壓，使平板玻璃貼靠到該模具的模穴表面塑形為彎曲的形狀；以及

冷卻取出工件：將該模具、平板玻璃、框體以及塑形金屬冷卻後，將平板玻璃成形的曲面玻璃粗胚由模具的模穴內取出，對曲面玻璃粗胚進行去毛邊的處理之後即可得到曲面玻璃的成品。

較佳的，本發明所述的平板玻璃的軟化溫度介於600℃到900℃之間，所述的塑形金屬是鋅、錫或巴氏合金，鋅的熔點是420℃，錫的熔點是230℃，巴氏合金的熔點是47℃。

較佳的，本發明在所述加熱成形的步驟中，在所述的框體上罩合一空壓罩，以空氣壓力向所述的塑形金屬的金屬液施力。

進一步，本發明在所述的設置塑形金屬的步驟中，在該框體內側設置的塑形金屬是粉末或顆粒的狀態。

進一步，本發明在所述加熱成形的步驟中，所述平板玻璃貼靠到該模具的模穴表面塑形為彎曲的形狀後，所述塑形金屬的金屬液的液面仍高於所述框體的底面；在所述冷卻取出工件的步驟時，冷卻固化的塑形金屬會連接在所述框體並且部分向下凸出於該框體的底面。

更進一步，本發明在所述冷卻取出工件的步驟之後，進行削除凸出框體的塑形金屬的步驟，是將凸出所述框體底面的塑形金屬削除；所述的設置塑形金屬的步驟中，在該框體內側設置的塑形金屬是在所述削除凸出框體的塑形金屬的步驟中，被削除部分的冷卻固化的塑形金屬以及由該冷卻固化的塑形金屬削除的部分。

藉由本發明塑形金屬的材料選用，以及框體限制塑形金屬流動的範圍，在加熱設備加熱平板玻璃至軟化溫度之前，塑形金屬就會熔化為流動的金屬液，因此當平板玻璃達到軟化溫度後，流動的金屬液的重量就會使得軟化的平板玻璃變形，使軟化的平板玻璃能抵靠在模具的模穴表面，在冷卻後成形為預定的曲面玻璃的形狀。

本發明的功效在於，是以加熱設備加熱塑形金屬成為流動的金屬液對平板玻璃施壓，金屬液的液體是以流動態的方式接觸平板玻璃，且金屬液被加熱後，接觸平板玻璃的各部分的溫度均勻，因此利用金屬液的重量使軟化的平板玻璃變形的製造方式，具有較高的製造良率。

為能詳細瞭解本發明的技術特徵及實用功效，並可依照說明書的內容來實施，進一步以如圖式所示的較佳實施例，詳細說明如下。

如圖1所示的較佳實施例，本發明是一種曲面玻璃的製造方法，其方法步驟包括：

設置平板玻璃與框體：如圖2所示，在一模具10的模穴11上覆蓋一平板玻璃20，選擇用於製造智慧型手機面板的平板玻璃20，例如鋼化平板玻璃的軟化溫度依成分的不同約在600℃到900℃之間，如本較佳實施例該平板玻璃20的軟化溫度是830℃，該平板玻璃20的周圍搭在該模具10頂面接鄰該模穴11的階級部12，在該平板玻璃20頂面設置一框體30，該框體30是以熔點高於該平板玻璃20的金屬或陶瓷材料製成，該框體30位於該平板玻璃20周圍的頂面，該框體30環繞的範圍為該模具10形成該模穴11的範圍。

設置塑形金屬：如圖2所示，在該框體30內側設置塑形金屬40，使塑形金屬40位於該平板玻璃20上，該塑形金屬40是熔點低於該平板玻璃20軟化溫度的金屬，可以是粉末、顆粒的狀態也可以是金屬塊的狀態，如本較佳實施例該塑形金屬40是鋅並且以粉末的形態設置在該框體30內側而位於該平板玻璃20上，鋅的熔點是420℃低於該平板玻璃20的軟化溫度；除了選用鋅以外，該塑形金屬40也可以是錫或巴氏合金，錫的熔點是230℃，巴氏合金的熔點是47℃。

加熱成形：如圖3所示，以加熱設備，例如高周波、電熱、電磁或火焰加熱設備對該模具10、平板玻璃20、框體30以及塑形金屬40進行加熱，加熱至該平板玻璃20的軟化溫度，同時使得塑形金屬40熔化為金屬液，這時軟化的平板玻璃20受該塑形金屬40的金屬液的重量下壓，使平板玻璃20貼靠到該模具10的模穴11表面塑形為彎曲的形狀，這時塑形金屬40的金屬液面仍高於該框體30的底面。

冷卻取出工件：如圖3、圖4所示，將該模具10、平板玻璃20、框體30以及塑形金屬40冷卻後，冷卻固化的塑形金屬40的周邊會連接在該框體30並且向下凸出於該框體30的底面，先將框體30以及連接在框體30的塑形金屬40取下，再將平板玻璃20成形的曲面玻璃粗胚21由模具10的模穴11內取出，對曲面玻璃粗胚21進行去毛邊的處理之後即可得到曲面玻璃的成品。

削除凸出框體的塑形金屬：將凸出框體30底面的冷卻固化的塑形金屬40削除。在冷卻取出工件的步驟之後，繼續製造下一片曲面玻璃而重複本發明前述各步驟時，在設置塑形金屬的步驟中，將凸出框體30底面而被削除下來的冷卻固化的塑形金屬40的部分再度置入框體30之間，使所述在該框體30內側設置的塑形金屬40，包含了被削除部分的冷卻固化的塑形金屬40以及由該冷卻固化的塑形金屬40削除的塑形金屬40，使固化的塑形金屬40位於平板玻璃20上，使實施本發明的方法時能重複使用塑形金屬40。

本發明在加熱成形的步驟中，除了單以塑形金屬40的金屬液的重量下壓而使軟化的平板玻璃20變形以外，在塑形金屬40的金屬液將平板玻璃20下壓變形的過程中，可以在框體30上罩合一空壓罩，以空氣壓力平均地向塑形金屬40的金屬液施力，加快塑形金屬40的金屬液將平板玻璃20下壓變形的力量與速度。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並非用以限定本發明主張的權利範圍，凡其它未脫離本發明所揭示的精神所完成的等效改變或修飾，均應包括在本發明的申請專利範圍內。

10‧‧‧模具
11‧‧‧模穴
12‧‧‧階級部
20‧‧‧平板玻璃
21‧‧‧曲面玻璃粗胚
30‧‧‧框體
40‧‧‧塑形金屬

圖1是本發明較佳實施例的方法步驟流程圖。 圖2是本發明較佳實施例設置玻璃、框體的示意圖。 圖3是本發明較佳實施例加熱成形的示意圖。 圖4是本發明較佳實施例冷卻取出工件的示意圖。

Claims (6)

1. 一種曲面玻璃的製造方法，其方法步驟包括： 設置平板玻璃與框體：在一模具的模穴上覆蓋一平板玻璃，該平板玻璃的周圍搭在該模具頂面接鄰該模穴的階級部，在該平板玻璃頂面設置一框體，該框體的熔點高於該平板玻璃，該框體環繞的範圍為該模具形成該模穴的範圍； 設置塑形金屬：在該框體內側設置塑形金屬，使該塑形金屬位於該平板玻璃上，該塑形金屬是熔點低於該平板玻璃軟化溫度的金屬； 加熱成形：以加熱設備對該模具、平板玻璃、框體以及塑形金屬進行加熱，加熱至該平板玻璃的軟化溫度，並使該塑形金屬熔化為金屬液，該塑形金屬的金屬液將軟化的平板玻璃下壓，使平板玻璃貼靠到該模具的模穴表面塑形為彎曲的形狀；以及 冷卻取出工件：將該模具、平板玻璃、框體以及塑形金屬冷卻後，將平板玻璃成形的曲面玻璃粗胚由模具的模穴內取出，對曲面玻璃粗胚進行去毛邊的處理之後即可得到曲面玻璃的成品。
2. 如請求項1之曲面玻璃的製造方法，其中在所述加熱成形的步驟中，在所述的框體上罩合一空壓罩，以空氣壓力向所述的塑形金屬的金屬液施力。
3. 如請求項1之曲面玻璃的製造方法，其中所述的平板玻璃的軟化溫度介於600℃到900℃之間，所述的塑形金屬是鋅、錫或巴氏合金，鋅的熔點是420℃，錫的熔點是230℃，巴氏合金的熔點是47℃。
4. 如請求項1或2或3之曲面玻璃的製造方法，其中在所述的設置塑形金屬的步驟中，在該框體內側設置的塑形金屬是粉末或顆粒的狀態。
5. 如請求項1或2或3之曲面玻璃的製造方法，其中在所述加熱成形的步驟中，所述平板玻璃貼靠到該模具的模穴表面塑形為彎曲的形狀後，所述塑形金屬的金屬液的液面仍高於所述框體的底面；在所述冷卻取出工件的步驟時，冷卻固化的塑形金屬會連接在所述框體並且部分向下凸出於該框體的底面。
6. 如請求項5之曲面玻璃的製造方法，其中在所述冷卻取出工件的步驟之後，進行削除凸出框體的塑形金屬的步驟，是將凸出所述框體底面的塑形金屬削除；所述的設置塑形金屬的步驟中，在該框體內設置的塑形金屬是在所述削除凸出框體的塑形金屬的步驟中，被削除部分的冷卻固化的塑形金屬以及由該冷卻固化的塑形金屬削除的部分。