用于制造成形的玻璃制品或玻璃陶瓷制品的方法、可按照該方法制造的玻璃制品或玻璃 ...的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于不使用模具地制造具有預(yù)定造型的成形的毛坯玻璃制品或 玻璃陶瓷制品的方法、按照該方法制造的毛坯玻璃制品或玻璃陶瓷制品的應(yīng)用以及成形的 毛還玻璃制品或玻璃陶fe制品。
【背景技術(shù)】
[0002] 玻璃陶瓷的變形或者對毛坯玻璃或玻璃陶瓷的表面的結(jié)構(gòu)化很久以來就是現(xiàn)有 技術(shù)了。因而例如很久以來就已公知的是，直接在由熔化的液態(tài)進行造型時利用結(jié)構(gòu)化的 輥給玻璃陶瓷或相應(yīng)毛坯玻璃的底面設(shè)置凸點。但是這些在單側(cè)帶有凸點的更多地用作爐 灶面的玻璃陶瓷片卻只能實現(xiàn)有限地觀察到可能位于爐灶面下面的光電顯示元件?？刹?用輥乳技術(shù)制得連續(xù)的板條（條帶）或溝槽以及形成托盤（Tray)，這屬于現(xiàn)有技術(shù)。但不 利的是，每種不同的造型都需要一個造型輥，因而無法成本低廉地小批量地制造昂貴的設(shè) 備-盆缽（Wanne)。連續(xù)的溝槽或板條可采用輥乳技術(shù)很容易地制得，因為可以在輥上簡單 地徑向地開設(shè)出這些造型。然而在厚度改變方面卻有限制。因而例如在輥乳帶的厚度變化 大于30%時會出現(xiàn)問題，并導(dǎo)致并非所愿的變形。中斷的造型比如封閉的托盤（沉降的區(qū) 域）很難采用輥乳技術(shù)獲得，其在厚度變化前后往往導(dǎo)致并非所愿的副作用/變形。
[0003] 相比于上述熱成形處理，還有一些方法，這些方法在另一步驟中使得已經(jīng)成形的 玻璃片或毛坯玻璃片變形。例如DE2503 467C2就記載了一種用來使得玻璃片尖角地彎 曲的方法。在所希望的彎曲部位涂敷導(dǎo)電膠，該區(qū)域通過電導(dǎo)線和所產(chǎn)生的熱量而局部受 熱和變形。然而，由于局部高溫，在邊緣區(qū)域中發(fā)生干擾性的變色，這種變色必須采取其它 措施例如事后染色予以遮掩。所用玻璃還不是毛坯玻璃。
[0004] 文獻US2010/0000259A1主要記載了優(yōu)選利用在玻璃中被特別良好地吸收的中 波IR輻射來使得玻璃彎曲。這里也未記載毛坯玻璃、即玻璃陶瓷毛坯的變形。
[0005] 文獻DE10 2010 020 439A1記載了尤其利用模具和通過在玻璃成形體的不同部 位選擇不同溫度來使得各個玻璃制品變形的多種方法。
[0006] 文獻US2012/0114901A1記載了一種用于制造遮蓋玻璃的方法，在這里，通過適 當?shù)剡x擇溫度分布并適當?shù)剡x擇模具半徑來使得各個玻璃片彎曲。一旦產(chǎn)品在整個面上都 接觸模具，就結(jié)束造型過程。
[0007] 在W0 2011/000012A1中記載了以激光加熱方式使材料彎曲擠壓。
[0008] 在DE10 2011 050628A1中記載了一種不使用模具的彎曲方法，但輻射源被設(shè)計 成輻射燃燒器，且必須根據(jù)要實現(xiàn)的彎曲造型在機械上予以重新定位。
[0009] DE101 02576A1記載了用于使得毛坯玻璃片變形的方法，其中，在爐處理期間例 如在毛坯玻璃陶瓷化期間單獨地利用重力來實現(xiàn)變形。
[0010] DE100 47576A1記載了在陶瓷化為玻璃陶瓷之前或期間使得毛坯玻璃變形，其 中，這種變形本身也通過重力作用到在陶瓷化期間可變形的玻璃上來產(chǎn)生，并利用IR燃燒 器來支持加熱。作為用于變形的支持性的或增強性的措施，這里可以采用真空深沖、擠壓模 塞和壓縮空氣。
[0011] 在DE10 2007 012146B4中記載了另一種變形方案。這里采用了激光束和掃描 鏡（Scannerspiegel)的組合，以便使得要變形的玻璃片局部地處于較高的溫度，并通過重 力作用而變形。但這里附加地強制地需要精確的溫度測量，因為溫度直接控制黏度，進而也 控制著變形。這雖然是一種不使用模具的方法，這里卻也未使用毛坯玻璃。
[0012] 所有這些方法的共同之處是，它們要么需要表面品質(zhì)很好的模具，這種模具的制 造很繁瑣且昂貴，要么需要繁瑣地調(diào)整變形設(shè)備。這導(dǎo)致高昂的代價和高成本。
[0013] 所有前述變形方法的共同之處還有，在這種情況下所實現(xiàn)的變形受到很大限制。 因而采用前述方法僅能實現(xiàn)變形的大的半徑曲線；因而無法實現(xiàn)微小的局部結(jié)構(gòu)。其原因 尤其在于，對于微小的局部結(jié)構(gòu)來說，僅僅重力不足以產(chǎn)生足夠的變形，因為表面張力使得 玻璃保持形狀。為了實現(xiàn)微小的結(jié)構(gòu)，這里需要例如利用模具來施加外力F。對于變形深度 來說，或者視實施方式而定也對于變形的變形高度T來說，這里有如下關(guān)系式適用：
[0014] T=(八(^88+卩)八丫1)，其中，
[0015] A=單位為m2的起始玻璃的沉降面積，
[0016] P=單位為kg/m3的玻璃密度，
[0017] g= 9.81m/s2，
[0018] γ=單位為N/m的在熔融狀態(tài)下的起始玻璃表面張力，
[0019] d=單位為m的起始玻璃厚度，
[0020] B=單位為m的變形部寬度，
[0021] 1 =單位為m的變形部周長，
[0022] F=單位為N的外力總和。
[0023] 但如果為了使得玻璃變形而使用模具的話，比如在DE10 2010 020 439A1中，則 往往會形成表面缺陷-所謂的坑洼（Pit)。
[0024] 使得由毛坯玻璃或玻璃陶瓷構(gòu)成的制品變形的另一難點尤其在于，在加熱時將首 先經(jīng)過晶核形成范圍。為了均勻地設(shè)計陶瓷化，進而最終得到所產(chǎn)生的玻璃陶瓷板的均勻 的特性，非常重要的是，迅速地經(jīng)過晶核形成的關(guān)鍵溫度范圍。該范圍的特點是，在作為起 始玻璃提供的毛坯玻璃中形成眾多的結(jié)晶晶核，該范圍例如對于通常的LAS玻璃陶瓷來說 處于700-850°C的范圍內(nèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0025] 本發(fā)明的目的因此是，找到一種用于不使用模具地制造具有預(yù)定造型的成形的毛 坯玻璃或玻璃陶瓷制品的方法，該方法克服了現(xiàn)有技術(shù)的所述缺點，且在毛坯玻璃或玻璃 陶瓷中能實現(xiàn)制造微小的局部結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)具有高的表面品質(zhì)和特別是在均勻的晶核形 成或結(jié)晶方面的均勻的特性。此外，本發(fā)明的目的是，成本低廉地且簡單地制造成形的毛坯 玻璃或玻璃陶瓷制品，其在成形區(qū)域中具有高的表面品質(zhì)，特別是要避免后續(xù)加工步驟或 繁瑣的溫度測量。
[0026] 已令人驚奇地表明，按照權(quán)利要求9,采用一種用于不使用模具地制造具有預(yù)定造 型的成形的毛坯玻璃或玻璃陶瓷制品的方法，能夠非常簡單地實現(xiàn)所述目的，其中，該方法 至少包括如下步驟：
[0027]-提供片狀起始玻璃，其具有毛坯玻璃組分；
[0028]-支撐該起始玻璃；
[0029] -對該起始玻璃的部分加熱，從而在該部分中得到109_104dPa·s、特別是 10s-104dPa·s的起始玻璃的黏度，在起始玻璃被支撐的點處的起始玻璃黏度不低于 1012dPa·s，優(yōu)選不低于1013dPa·s，其中，所述加熱借助至少一個激光束沿著閉合線進行其 中，在幾秒內(nèi)優(yōu)選在最長50秒內(nèi)經(jīng)過對于毛坯玻璃的晶核形成至關(guān)重要的700-850°C的溫 度范圍，所述溫度范圍的特點是，大量地形成結(jié)晶晶核；以及
[0030] -使得經(jīng)加熱的起始玻璃在外力作用下發(fā)生變形，直至實現(xiàn)玻璃制品的預(yù)定的造 型；以及可選地
[0031] -通過隨后的陶瓷化使得毛坯玻璃轉(zhuǎn)變?yōu)椴Ａ沾伞?br>[0032] 所述目的還通過一種由起始玻璃得到的成形的毛坯玻璃或玻璃陶瓷制品得以實 現(xiàn)，所述制品包括至少一個變形部，該變形部具有變形深度T(或者視實施方式而定也可以 具有變形高度），對此適用的有：
[0033] T>(AdpBgV(yl)，其中，
[0034] A=起始玻璃的沉降面積或升高面積，單位為m2，
[0035] P=玻璃密度，單位為kg/m3，
[0036] g= 9.81m/s2，
[0037] γ=在熔融狀態(tài)下的起始玻璃的表面張力，單位為N/m，
[0038] d=起始玻璃厚度，單位為m，
[0039] B=變形部寬度，單位為m，
[0040] 1 =變形部周長，單位為m，
[0041] 其中，成形的毛坯玻璃或玻璃陶瓷制品的表面在變形后沒有>1μπι、特別是 >0. 1μL?的缺陷。
[0042] A、d、ρ、Β、γ和1可以在成形的毛坯玻璃或玻璃陶瓷制品上測得，其中，在玻璃陶 瓷制品上得到的長度值必要時可以在考慮到陶瓷化時出現(xiàn)的收縮情況下用換算因數(shù)予以 校正。
[0043] 缺陷主要是指可能因接觸模具而產(chǎn)生的表面缺陷。
[0044] 本發(fā)明意義下的術(shù)語"不使用模具"系指，受熱的部分不與模具接觸。
[0045] 作為起始玻璃，使用具有毛坯玻璃組分的玻璃，其中，毛坯玻璃在本發(fā)明的范疇內(nèi) 系指一種可以通過特定的熱處理或陶瓷化而轉(zhuǎn)變?yōu)椴Ａ沾傻牟ＡА?br>[0046] 作為起始玻璃，優(yōu)選使用鋰-鋁-硅酸鹽玻璃。
[0047] 鋰-鋁-硅酸鹽玻璃優(yōu)選具有如下組分：
[0048]
[0049] 根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選的實施方式，毛坯玻璃制品在進行變形之后松弛，以便釋 放在成形期間在玻璃內(nèi)產(chǎn)生的應(yīng)力。在此，玻璃松弛優(yōu)選在溫度略高于I的情況