形成層壓玻璃結構的方法
【專利摘要】本申請?zhí)峁┝艘环N對層壓玻璃結構進行現(xiàn)場成形的方法。所述方法包括：提供層壓玻璃結構，該層壓玻璃結構包含通過粘合材料層壓到非玻璃基板上的柔性玻璃片，所述柔性玻璃片的厚度不大于約0.3mm。層壓玻璃結構用手持式電動工具現(xiàn)場切割，從而形成成形層壓玻璃結構。所述成形層壓玻璃結構的切割邊緣的邊緣強度至少約為20MPa。
【專利說明】
形成層壓玻璃結構的方法
[0001] 相關申請義叉參考
[0002] 本申請依據(jù)35U.S.C. §119要求于2014年2月7日提交的美國臨時申請序列第61/ 937133號的優(yōu)先權，本申請W該文為基礎，該文的內(nèi)容通過引用全文納入本申請。
技術領域
[0003] 本公開內(nèi)容設及玻璃層壓物結構，更具體地設及對層壓玻璃結構成形的方法。
【背景技術】
[0004] 層壓玻璃結構可用作生產(chǎn)各種器具、汽車構件、建筑結構或者電子設備的組件。例 如，層壓玻璃結構可作為防護玻璃結合到各種終端產(chǎn)品中，如冰箱、后防瓣板、裝飾性玻璃 制品或電視機。然而，由于可能用到的手動工具和層壓玻璃結構性質(zhì)的限制，可能難W現(xiàn)場 (例如在安裝場所)切割或W其他方式對層壓玻璃結構成形而不在玻璃層中引起破裂。例 如，承建商使用的許多手動工具通常不是用于切割玻璃、塑料或粘合劑。因此，需要用運些 手動工具對層壓玻璃結構現(xiàn)場成形的方法，該方法能最大程度減少使用和安裝玻璃層壓物 的工作量和成本。
[0005] 發(fā)明概述
[0006] -種提高柔性玻璃機械可靠性的技術是將柔性玻璃層壓或粘接到一種或者多種 層壓材料或者具有特殊結構的基板上。柔性玻璃的厚度可在3(K)ymW下，包含但不局限于 300、275、250、225、200、190、180、170、160、150、140、130、120、110、100、90、80、70、60、50、 40、30、20或者ΙΟμπι。另外，柔性玻璃的厚度可在100-200WI1的范圍內(nèi)。根據(jù)層壓玻璃結構所 需要的機械強度和抗沖擊能力，W及目標用途中的預期彎曲應力和彎曲方向，可W設計層 壓玻璃結構W滿足各種機械要求。使用得當時，相對于非層壓柔性玻璃，層壓玻璃結構能夠 提供更好的機械可靠性和抗沖擊性能。
[0007] -旦層壓玻璃結構形成之后，例如一旦確定安裝的確切尺寸之后，可能需要現(xiàn)場 切割或W其他方式對其成形(例如在遠離層壓場所的安裝場所或者其他場所）。為此，本文 描述了對層壓玻璃結構現(xiàn)場成形的方法，其中用電動手動工具有效切割層壓玻璃結構至所 需形狀，同時最大程度減小對柔性玻璃的損傷，所述損傷足W將邊緣強度減小到預定量W 下和/或引發(fā)徑向或周向裂紋擴展。本文所用的術語"手動工具"和"手持式電動工具"意在 涵蓋木工會在工作場所（即現(xiàn)場)使用的正?？梢苿釉O備，并且意在包括例如但不限于割創(chuàng) 機、電鉆、琢美(dremel)工具、往復式四分體銀、瓷磚銀、圓銀、曲線銀、帶銀、臺銀和福射臂 銀。目的是少造成層壓物在強度、柔性、美觀和部件總體生命周期方面的性質(zhì)下降。因為層 壓玻璃結構能現(xiàn)場成形，它們在很大程度上可通過與典型木工材料相同的方式使用。例如， 層壓玻璃結構可用作烹任設備的后防瓣板，其中可按照后防瓣板所需的特定墻面尺寸現(xiàn)場 割下較大的層壓玻璃結構。
[000引 W下的詳細敘述中披露了本發(fā)明的附加特征和優(yōu)點，其中的部分內(nèi)容對于本領域 的技術人員而言，可W通過所述內(nèi)容或者按文字描述W及附圖中的舉例實施本發(fā)明而變得 顯而易見。應理解，前面的一般性描述和w下的詳細描述都只是對本發(fā)明的示例，用來提供 理解要求保護的本發(fā)明的性質(zhì)和特性的總體評述或框架。
[0009] 包括的附圖提供了對本發(fā)明原理的進一步理解，附圖并入本說明書中并構成說明 書的一部分。附圖圖示說明了本發(fā)明的一個或多個實施方式，并與說明書一起用W說明例 如本發(fā)明的原理和操作。應理解，在本說明書和附圖中披露的本發(fā)明的各種特征可W任意 組合使用。作為非限制性例子，本發(fā)明的各種特征可W按照W下各個方面相互組合。
[0010] 根據(jù)第一方面，對預制層壓玻璃結構進行現(xiàn)場成形的方法包括：
[0011] 提供預制層壓玻璃結構，該預制層壓玻璃結構包含通過粘合材料層壓到非玻璃基 板上的柔性玻璃片，所述柔性玻璃片的厚度不大于約0.3mm; W及
[0012] 用手持式電動工具現(xiàn)場切割所述預制層壓玻璃結構，從而形成成形層壓玻璃結 構；
[0013] 其中所述成形層壓玻璃結構的切割邊緣的玻璃邊緣強度至少約為20MPa。
[0014] 根據(jù)第二方面，提供了第一方面的方法，其中現(xiàn)場切割步驟包括在所述成形層壓 玻璃結構的安裝場所切割所述預制層壓玻璃結構。
[0015] 根據(jù)第Ξ方面，提供了第一方面或第二方面的方法，還包括將所述預制層壓玻璃 結構支承在支承表面上，使得所述非玻璃基板位于柔性玻璃片與支承表面之間。
[0016] 根據(jù)第四方面，提供了第一至第Ξ方面中任何一方面的方法，其中手持式電動工 具包含在現(xiàn)場切割步驟對柔性玻璃片施加壓縮應力的切割工具。
[0017] 根據(jù)第五方面，提供了第一至第四方面中任何一方面的方法，還包括在柔性玻璃 片表面上沿著目標切割線施加掩模。
[0018] 根據(jù)第六方面，提供了第一至第五方面中任何一方面的方法，還包括將流體施加 到柔性玻璃片表面上。
[0019] 根據(jù)第屯方面，提供了第一至第六方面中任何一方面的方法，還包括用砂紙沿著 切割邊緣打磨所述成形層壓玻璃結構。
[0020] 根據(jù)第八方面，提供了第屯方面的方法，其中砂紙的IS0/FEPA粒度號至少為180或 更大。
[0021] 根據(jù)第九方面，提供了第一至第八方面中任何一方面的方法，其中手持式電動工 具是割創(chuàng)機，該割創(chuàng)機包含將玻璃表面置于壓縮狀態(tài)的壓縮割創(chuàng)機鉆頭（compression router bit)、破屑機鉆頭(chip breaker bit)或向下開槽鉆頭(downward fluted bit)。
[0022] 根據(jù)第十方面，提供了第一至第八方面中任何一方面的方法，其中手持式電動工 具是瓷磚銀(tile saw)。
[0023] 根據(jù)第十一方面，提供了第一至第八方面中任何一方面的方法，其中手持式電動 工具是臺銀。
[0024] 根據(jù)第十二方面，提供了第一至第十一方面中任何一方面的方法，其中電動工具 包括具有研磨劑涂層的切割工具，研磨劑涂層的磨粒的平均直徑至多為柔性玻璃片厚度的 約 1/4。
[0025] 根據(jù)第十Ξ方面，對預制層壓玻璃結構進行現(xiàn)場成形的方法包括：
[0026] 提供預制層壓玻璃結構，該預制層壓玻璃結構包含通過粘合材料層壓到非玻璃基 板上的柔性玻璃片，所述柔性玻璃片的厚度不大于約0.3mm;
[0027]將所述預制層壓玻璃結構支承在支承表面上，使得非玻璃基板位于柔性玻璃片與 支承表面之間；W及
[002引按順銳取向（climb cut orientation)用手持式電動工具的切割工具現(xiàn)場切割所 述預制層壓玻璃結構，對柔性玻璃片施加壓縮力，從而形成成形層壓玻璃結構。
[0029] 根據(jù)第十四方面，提供了第十Ξ方面的方法，其中所述成形層壓玻璃結構的切割 邊緣的玻璃邊緣強度至少約為20MPa。
[0030] 根據(jù)第十五方面，提供了第十一或第十二方面的方法，其中現(xiàn)場切割步驟包括在 所述成形層壓玻璃結構的安裝場所切割所述預制層壓玻璃結構。
[0031] 根據(jù)第十六方面，提供了第十Ξ至第十五方面中任何一方面的方法，還包括在柔 性玻璃片表面上沿著目標切割線施加掩模。
[0032] 根據(jù)第十屯方面，提供了第十Ξ至第十六方面中任何一方面的方法，還包括將流 體施加到柔性玻璃片表面上。
[0033] 根據(jù)第十八方面，提供了第十Ξ至第十屯方面中任何一方面的方法，還包括用砂 紙沿著切割邊緣打磨所述成形層壓玻璃結構。
[0034] 根據(jù)第十九方面，提供了第十八方面的方法，其中砂紙的IS0/FEPA粒度號至少為 180。
[0035] 根據(jù)第二十方面，提供了第十Ξ至第十九方面中任何一方面的方法，其中手持式 電動工具是割創(chuàng)機，該割創(chuàng)機包含將玻璃表面置于壓縮狀態(tài)的壓縮割創(chuàng)機鉆頭、破屑機鉆 頭或向下開槽鉆頭。
[0036] 根據(jù)第二十一方面，提供了第十Ξ至第十九方面中任何一方面的方法，其中手持 式電動工具是瓷磚銀。
[0037] 根據(jù)第二十二方面，提供了第十Ξ至第十九方面中任何一方面的方法，其中手持 式電動工具是臺銀。
[0038] 根據(jù)第二十Ξ方面，提供了第二十一方面的方法，其中所述瓷磚銀包含涂覆了金 剛石粉末的切割輪。
[0039] 根據(jù)第二十四方面，提供了第十Ξ至第二十Ξ方面中任何一方面的方法，其中手 持式電動工具包括具有研磨劑涂層的切割工具，研磨劑涂層的磨粒的平均直徑至多為柔性 玻璃片厚度的約1/4。
[0040] 根據(jù)第二十五方面，提供了第十Ξ至第十九方面或第二十二方面中任何一方面的 方法，其中電動工具是采用碳化物齒狀刀片的臺銀，具有60-90個齒，例如80個齒，并具有3 種齒距設置(左對齊、右對齊和中屯、對齊）。
【附圖說明】
[0041] 參照附圖閱讀本發(fā)明的W下詳細描述，可W更好地理解本發(fā)明的運些方面、特征 和優(yōu)點W及其他的方面、特征和優(yōu)點，其中：
[0042] 圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明多個方面的層壓玻璃結構的一種實施方式的截面視圖；
[0043] 圖2呈現(xiàn)了圖1所示層壓玻璃結構的截面視圖，根據(jù)本發(fā)明多個方面在一個或多個 玻璃表面上或者在位于基板與柔性玻璃層之間的薄膜上具有裝飾性圖案；
[0044] 圖3呈現(xiàn)了根據(jù)本發(fā)明多個方面對層壓玻璃結構現(xiàn)場成形的系統(tǒng)和方法的概略端 視圖；
[0045] 圖4A顯示了根據(jù)本發(fā)明多個方面用于圖3所示方法的瓷磚銀的切割輪，它按照順 銳取向操作；
[0046] 圖4B顯示了根據(jù)本發(fā)明多個方面按照逆銳切割方向操作的瓷磚銀的切割輪；
[0047] 圖5顯示了根據(jù)本發(fā)明多個方面按照圖3所示方法形成的層壓玻璃結構在精整之 前的切割邊緣；
[0048] 圖6顯示了根據(jù)本發(fā)明多個方面在精整之后的圖5所示切割邊緣；
[0049] 圖7顯示了根據(jù)本發(fā)明多個方面對層壓玻璃結構的切割邊緣進行精整的方法；
[0050] 圖8A顯示了粒度-美國金剛石粒度號關系圖；
[0051] 圖8B顯示了平均玻璃碎屑尺寸-研磨劑粒度關系圖；
[0052] 圖8C顯示了平均玻璃碎屑尺寸-IS0/FEPA粒度號關系圖；
[0053] 圖9顯示了根據(jù)本發(fā)明多個方面對層壓玻璃結構的切割邊緣進行打磨的方法；
[0054] 圖10呈現(xiàn)了根據(jù)本發(fā)明多個方面對層壓玻璃結構現(xiàn)場成形的系統(tǒng)和方法的概略 端視圖；W及
[0055] 圖11顯示了根據(jù)本發(fā)明多個方面用割創(chuàng)機沿著內(nèi)部切割線切割層壓玻璃結構的 方法。
[0化6] 發(fā)明詳述
[0057] 在W下的詳述中，出于解釋而非限制的目的，給出了說明具體細節(jié)的示例性實施 方式，W提供對本發(fā)明的各種原理的充分理解。但是，對于本領域普通技術人員顯而易見的 是，在從本說明書獲益后，可W按照不同于本文所述具體細節(jié)的其他實施方式實施本發(fā)明。 另外，本文可能省去對眾所周知的裝置、方法和材料的描述，W免干擾對本發(fā)明的各種原理 的描述。最后，在任何適用的情況下，相同的附圖標記表示相同的元件。
[0058] 本文中，范圍可W表示為自"約"一個具體值始和/或至"約"另一個具體值止。表述 運樣的范圍時，另一種實施方式包括自所述一個具體值始和/或至所述另一具體值止。類似 地，用先行詞"約"將數(shù)值表示為近似值時，應理解該具體值構成另一個實施方式。還應理解 的是，每個范圍的端點值在與另一個端點值有關W及與另一個端點值無關的情況下都是有 意義的。
[0059] 本文所用的方向術語，例如上、下、左、右、前、后、頂、底，僅僅是參照繪制的附圖而 言，并不用來暗示絕對的取向。
[0060] 除非另有表述，否則都不旨在將本文所述的任意方法理解為需要使其步驟W具體 順序進行。因此，在任何方面，當方法權利要求實際上沒有陳述其步驟應遵循的順序時，或 者當權利要求或描述中沒有另外具體說明所述步驟應限于特定順序時，不應推斷出任何特 定順序。運樣同樣適用于任何可能的未明確表述的解釋依據(jù)，包括:關于設置步驟或操作流 程的邏輯；由語法結構或標點獲得的一般含義;說明書所述的實施方式的數(shù)量或種類。
[0061 ]如本文所用，單數(shù)形式的"一個"、"一種"和"該"包括復數(shù)指代形式，除非文中另有 明確說明。因此，例如，提到的一種"組件"包括具有兩種或更多種運類組件的方面，除非文 本中有另外的明確表示。
[0062]盡管玻璃本身是一種結實的材料，其強度和機械可靠性仍然受到其表面缺陷或者 瑕疵尺寸密度分布W及經(jīng)過一段時間所累積的接觸應力的影響。在一個完整的產(chǎn)品生命周 期中，層壓玻璃結構可能受到不同種類的靜態(tài)和動態(tài)的機械應力。本文所述的實施方式一 般設及在現(xiàn)場，例如在遠離層壓場所的安裝場所對層壓玻璃結構進行成形(例如切割）的方 法。本文所討論的具體例子所設及的層壓玻璃結構中，非玻璃基板是聚合物和/或金屬或者 合金，例如不誘鋼、侶、儀、儀、黃銅、青銅、鐵、鶴、銅、鑄鐵或貴金屬。
[0063] 參見圖1，該圖顯示了示例性層壓玻璃結構10的橫截面視圖。層壓玻璃結構10包含 由柔性玻璃片14形成的柔性玻璃層12和層壓到該柔性玻璃層12上的非玻璃基板層16。非玻 璃基板層16由非玻璃基板18形成，如聚合物、木材或基于木材的制品（如碎屑板、創(chuàng)花板、纖 維板和紙板、硬紙板），或者低壓層壓物、高壓層壓物或膠合板，或者金屬或金屬合金(如不 誘鋼、銅、儀、黃銅、青銅、鐵、鶴、鑄鐵、侶），陶瓷、復合材料或另一種聚合物或剛性材料，或 者運些材料的組合。
[0064] 非玻璃基板18可用聚合物材料形成，例如下述聚合物材料中的一種或多種：聚對 苯二甲酸乙二醋(PET)、聚糞二甲酸乙二醋(PEN)、乙締-四氣乙締化TFE)或熱聚合物聚締控 (TP0?-聚乙締、聚丙締、嵌段共聚物聚丙締(BCPP)或橡膠的聚合物/填料滲混物）、聚醋、聚 碳酸醋、聚乙締基下酸醋、聚氯乙締、聚乙締和取代聚乙締、聚徑基下酸醋、聚徑基乙締基下 酸醋、聚酸酷亞胺、聚酷胺、聚糞二甲酸乙二醋、聚酷亞胺、聚酸、聚諷、聚乙締基乙烘、透明 熱塑料、透明聚下二締、聚氯基丙締酸醋、纖維素基聚合物、聚丙締酸醋和聚甲基丙締酸醋、 聚乙締醇、多硫化物、聚乙締基下縮醒、聚甲基丙締酸甲醋和聚硅氧烷。也可W使用先作為 預聚物或者前化合物沉淀/涂敷然后加 W轉(zhuǎn)化的聚合物，例如環(huán)氧樹脂、聚氨醋、苯酪甲醒 樹脂和Ξ聚氯胺甲醒樹脂。許多顯示器和電學應用優(yōu)選基于丙締酸的聚合物、娃酬W及諸 如可商購于杜邦公司的SentryGias'6的結構輔助層。聚合物層對于一些應用來說可W是透 明的，但對其他應用來說不必透明。
[0065] 粘合層20可由粘合材料22形成，可用來在其相應的寬表面24與26之間的界面處將 柔性玻璃層12層壓到非玻璃基板層16上。粘合材料22可W是非粘性中間層、粘合劑、粘合劑 片或膜、液體粘合劑、粉末粘合劑、壓敏粘合劑、可紫外光固化的粘合劑、可熱固化的粘合劑 或其他類似的粘合劑或者它們的組合。粘合材料22可在層壓過程中幫助柔性玻璃14附著于 非玻璃基板18。低溫粘合材料的一些例子包括UV固化的Norland 68、Flexcon V29TT、3M 0〔八8211、8212、8146和8172(室溫下通過壓力粘合）、31 4905、〇[沾仁1州1'*粘合劑、娃酬、丙 締酸醋、光學透明的粘合劑、包封劑材料、聚氨醋聚乙締基下縮醒、乙締/乙酸乙締醋、離聚 物和木膠。也可使用典型的圖形粘合劑（gra曲ic a化esive)，如Gra地icmount和F'acemount [例如，可購自位于美國佛羅里達州薩拉索塔(Sarasota)的雷杰化exJet)公司]。更高溫度 的粘合材料的一些例子包括杜邦Sent巧Glas、杜邦PV 5411、日本世界公司材料（Japan World Corporation)FAS和聚乙締基下縮醒樹脂。粘合層20可較薄，其厚度小于或等于約 ΙΟΟΟμL?，包括小于或等于約500μηι，約250μηι，小于或等于約50μηι，小于或等于約40μηι，小于或 等于約25皿，或者在約0.1mm與約5mm之間。粘合劑也可W含有其他功能性組分，例如著色、 裝飾、耐熱或者抗UV，減反射(AR)過濾功能等。粘合材料22在固化時可W是光學透明的，也 可W是不透明的。在粘合材料22是粘合劑片或膜的實施方式中，粘合材料22可W具有透過 柔性玻璃厚度可見的裝飾圖案或設計，如圖2所示。
[0066] 在圖2中，層壓玻璃結構10包含由粘合材料片或膜22構成的粘合層20。粘合材料22 有一組從柔性玻璃層12的外表面32可見的條狀圖案30。在一些實施方式中，非玻璃基板層 可提供裝飾圖案，并且/或者裝飾圖案可提供在柔性玻璃片14的兩個表面之一上。在一些實 施方式中，裝飾圖案可提供在多個層12,16和/或20上。一些氣泡可能會在層壓過程中或?qū)?壓之后夾帶到層壓玻璃結構中，但是直徑等于或小于100WI1的氣泡可能不會影響層壓玻璃 結構的抗沖擊性能。在層壓過程中，可W利用真空系統(tǒng)或者向結構的表面施加壓力W減少 氣泡的形成。在其他實施方式中，在層壓柔性玻璃層12時可W不使用粘合劑。
[0067] 柔性玻璃片14的厚度34可在約0.3mmW下，厚度包括但不限于，例如，約0.01- 0.05mm、約0.05-0.1mm、約0.1-0.15mm、約0.15-0.3mm、約0.100mm-約0.200mm、約0.3、 0.275、0.25、0.225、0.2、0.19、0.18、0.17、0.16、0.15、0.14、0.13、0.12、0.11、0.!0、0.09、 0.08、0.07、0.06、0.05、0.04、0.03、0.02或者0.01111111。柔性玻璃片14可^由玻璃、玻璃陶瓷、 陶瓷材料或者它們的復合材料形成。形成高品質(zhì)柔性玻璃片的烙合法(例如下拉法)可用于 各種設備，一種運樣的應用是平板顯示器。相比于通過其他方法制得的玻璃片，烙合法制得 的玻璃片的表面具有優(yōu)異的平坦度和光滑度。美國專利序列第3338696號和第3682609號中 描述了烙合法。其他合適的玻璃片形成方法包括浮法、上拉法和狹縫拉制法。另外，柔性玻 璃片14可W通過采用能使該玻璃的表面銀離子濃度大于0至0.04化g/cm2的化學組成而進 一步帶有抗菌性能，美國專利申請公開序列第2012/0034435A1號中有進一步描述。柔性玻 璃14也可W涂敷含有銀的釉，或者W其他方式滲雜銀離子，W獲得所需的抗菌性能，美國專 利申請公開序列第2011/0081542A1號中有進一步描述。另外，柔性玻璃14可含有W下摩爾 組成：50 % Si〇2、化％CaO和化％化2〇，W獲得所需的抗菌效果。
[0068] 一旦形成柔性玻璃片14,可利用各種設備和工藝將其層壓到非玻璃基板18上。一 些例子包括片對片層壓，其中利用壓力和/或熱量將柔性玻璃片14粘合到非玻璃基板18上， 例如使用粘合材料22。作為另一個例子，可W利用漉對片或漉對漉層壓法，其中同樣利用壓 力將柔性玻璃片14的連續(xù)帶從供料漉粘合到非玻璃基板18上，該非玻璃基板18可W是來自 供料漉的連續(xù)基板或者是多個單獨的基板。雖然有可能將層壓玻璃結構形成為最終所需的 尺寸，但可能的情況是，在層壓玻璃結構形成之后，可能需要對層壓玻璃結構進行某種成形 (例如切割）。在運些情況下，層壓玻璃結構可稱作預制層壓玻璃結構，該預制層壓玻璃結構 將在現(xiàn)場(例如在安裝場所)進行最終加工，W達到所需尺寸。
[0069] 無意受限于理論，在現(xiàn)場將層壓玻璃結構切割到預定尺寸的過程中可能遇到的一 個困難在于使柔性玻璃片14保持可接受的邊緣質(zhì)量。柔性玻璃片14的邊緣質(zhì)量關系到邊緣 強度，還關系到可能在柔性玻璃片14中引發(fā)/形成不利的或非故意的裂紋和斷面。在一些實 施方式中，可能希望在切割之后在柔性玻璃片14中保持預定的邊緣強度。例如，將柔性玻璃 片14的邊緣強度保持在至少約20M化可使層壓玻璃結構10的柔性玻璃片14能夠經(jīng)受住最終 的使用條件，如搬運和安裝，而不會在柔性玻璃片14中形成裂紋和斷面。然而，現(xiàn)場(例如安 裝場所)通常沒有切割柔性玻璃片14的專用工具。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在預定條件下，通常不是用于 切割層壓玻璃結構中至少一種材料的電動手動工具(如瓷磚銀、割創(chuàng)機和臺銀)可用來切割 層壓玻璃結構1〇(例如柔性玻璃片14、粘合材料22和非玻璃基板18)，并在接下來的邊緣精 整過程中，柔性玻璃片14保持至少約20MPa的預定邊緣強度。使用更大粒度的砂紙進行層壓 玻璃結構10的邊緣精整，可進一步提高玻璃邊緣的質(zhì)量和強度。
[0070] 參考圖3,該圖示出了利用手持式瓷磚銀130對預制層壓玻璃結構102進行現(xiàn)場成 形的方法100。預制層壓玻璃結構102可支承在安裝場所的支承結構106(如操作臺或操作 桌）的表面104上，使預制層壓玻璃結構102的柔性玻璃片108背向支承結構106的表面104， 而非玻璃基板110夾在柔性玻璃片108與支承結構106之間?？蓪⒀谀?12(例如膠帶)施加到 柔性玻璃片108的寬表面114上。例如，掩模112可W是沿著目標切割線116和在外邊緣118、 120施加的膠帶條，在外邊緣118和120處可施加夾具122和124, W支承預制層壓玻璃結構 102并防止振動。掩模112可用于保護表面114,也可用于防止玻璃碎屑沿著邊緣126、128和 在表面114上粘附和聚集。在何處施加掩模112可取決于多個因素，如所用的切割工具，要切 割的圖案，在哪里支承預制層壓玻璃結構102, W及最終的（或有用的）層壓玻璃結構與廢 料。在一些實施方式中，每片預制層壓玻璃結構102都可能是有用的，而在其他實施方式中， 一片或多片預制層壓玻璃結構102可能是廢料。在一些實施方式中，預制層壓玻璃結構102 的廢料部分和有用部分都可支承起來(例如使用夾具122和124)。
[0071] 可從流體供應源(例如水龍頭）向預制層壓玻璃結構102的表面114提供液體或流 體，例如切割流體132，如水或其他液體溶液。切割流體132可通過手持式瓷磚銀130施加，或 者通過其他任何合適的方法施加，例如從容器施加或使用軟管施加。切割流體132可減少手 持式瓷磚銀130的切割輪138的切割邊緣136與預制層壓玻璃結構102的切割邊緣126和128 之間的摩擦，同時防止預制層壓玻璃結構102的切割邊緣126、128和表面114受到機械加工 中形成的磨料顆?；蛩樾嫉某练e物造成的擦傷和污染。另一方面，在一些情況下，干切割是 有益的。
[0072] 操作人員可一邊施加切割流體132,一邊用手持式瓷磚銀130[例如可商購于利優(yōu) 比（Ryobi)有限公司]開始切割。手持式瓷磚銀可電動操作，例如使用插座或電池。切割輪 138可按照順銳取向操作。如本文所用，"順銳取向"是指在切割操作中，切割工具對沿D方向 移動的柔性玻璃片施加壓縮應力Sc(圖4A)，運與"逆銳切割操作"相反，后者用切割工具對 沿D方向移動的柔性玻璃片施加拉伸應力St(圖4B)。采用順銳可避免層壓玻璃結構102的柔 性玻璃層破裂。進給或切割速率可取決于預制層壓玻璃結構1〇2(玻璃厚度，非玻璃基板的 類型和厚度，粘合劑）。例如，切割速率可約為4英尺/分鐘。操作人員可通過實時觀察調(diào)整切 割速率。切割輪138可W是任何類型，如涂覆有四英寸金剛石粉末的切割輪(例如可商購于 利優(yōu)比有限公司）。磨料(例如金剛石)粒度或者磨粒直徑可對切割質(zhì)量發(fā)揮重要作用。表面 精整質(zhì)量、光滑度和起屑量都可能受到粒度影響。粒度越細，切口越光滑;粒度越粗，所產(chǎn)生 的切口越粗糖。切割開始后，可立即在目標切割線116的整個長度上形成切口，W抑制或減 少柔性玻璃片108開裂，形成切割的層壓玻璃結構140和142。切割完成之后，即可去除掩模 112,并可對切割的層壓玻璃結構140和142進行清洗和干燥。
[0073] 圖5呈現(xiàn)了柔性玻璃片152的切割邊緣150(例如按照上述方式切割）。由于切割過 程，可沿著切割邊緣150產(chǎn)生圓碎屑和/或直碎屑154。在一些實施方式中，可能需要一次或 多次精整操作來消除碎屑154或減小碎屑154的尺寸，產(chǎn)生更光滑或更干凈的切割邊緣150 (圖6)。參考圖7,在步驟160,將合適的砂紙(例如A10x，SiC，至少180號）貼附于打磨塊。簡要 參考圖8A-8C，示出了粒度與柔性玻璃片厚度和玻璃碎屑尺寸的比較圖。使用幾種常用的工 具，如帶式砂磨機和軌道式砂磨機，也可實現(xiàn)電動精整。為了在切割或精整操作中最大程度 減少玻璃邊緣起屑，所用磨粒粒度應當比柔性玻璃片厚度小得多，W使任何碎屑尺寸小于 預定深度（例如約20μπι或更?。Ｔ谝恍嵤┓绞街?，可采用180或更細的粒度號，例如220 號，400號，600號，800號，或更細。如圖8A所示，當采用100-200微米的柔性玻璃厚度時，600 號粒度的磨料粒徑小于50微米，即約為30微米，比柔性玻璃厚度小得多。例如，當采用200微 米的柔性玻璃厚度時，180或更高的粒度號的磨料粒徑小于200微米，可成功用作精整玻璃 邊緣的起點。作為另一個實例，在切割過程中采用平均直徑小于柔性玻璃片厚度的約1/4， 如小于約1/5的磨粒時，可顯著減少邊緣起屑，得到約20MPa或更大，例如50MPa或更大的玻 璃邊緣強度。如圖8B和8C所示，30微米的磨粒粒徑（ISO/FEPA粒度號為600)產(chǎn)生的平均玻璃 碎屑尺寸可忽略不計。在一些實施方式中，180或更大的ISO/陽PA粒度號可產(chǎn)生可忽略不計 的平均玻璃碎屑尺寸。還對精整角度作出有利選擇，W成功保護切割和精整的層壓結構的 屬性。23-87度的角度能夠發(fā)揮效果。在一些情況下，70-85度的角度是有利的。
[0074] 回過來看圖7,在步驟162,可沿著切割邊緣150施加流體，例如打磨流體，如水。在 步驟164,砂紙和打磨塊可相對于切割邊緣150保持一定角度（即相對于橫切柔性玻璃片寬 表面的平面的角度）。圖9示出砂紙166W相對于切割邊緣150的角度α接觸切割邊緣150(例 如約5-85度，例如約5-45度，例如45度）。運種設置可使柔性玻璃片152的邊緣168相對于非 玻璃基板110的邊緣170向內(nèi)偏移，通過將邊緣170延伸到邊緣168 W外，可在例如搬運過程 中為邊緣168提供一些保護?；剡^來看圖7,一旦用600號砂紙完成初始打磨操作，即可在步 驟172,用更細的砂紙（800號）W相同的角度α進行精整操作。根據(jù)其他實例，可成功采用 180-800號范圍的磨粒粒度，例如開始可采用180號砂紙，然后采用220號、400號、600號、800 號或更細的砂紙中的一種或多種。在步驟174,可對層壓玻璃結構進行清洗和干燥?？蒞類 似于上文所述的方式使用振動砂磨機、帶式砂磨機或盤式砂磨機。
[0075] 現(xiàn)在參考圖10,示出了使用手持式割創(chuàng)機184對預制層壓玻璃結構182進行現(xiàn)場成 形的另一種方法180。預制層壓玻璃結構182可支承在支承結構186的表面185上，預制層壓 玻璃結構182的柔性玻璃片188背向支承結構186的表面185,而非玻璃基板190夾在柔性玻 璃片188與支承結構186之間?？扇缟衔乃鰧⒀谀?92沿著夾具196和198施加于寬表面 194。對于非線性切割，可在掩模192上繪制圖案，包括任何中屯、切割標記，標出切割中屯、(或 者內(nèi)切割時割創(chuàng)的起始位置）。
[0076] 操作人員可用手持式割創(chuàng)機184[例如可商購于波特凱博公司(Porter-化ble)]開 始切割。手持式割創(chuàng)機184可電動操作，例如使用插座或電池。割創(chuàng)機鉆頭200可采用壓縮鉆 頭，按照順銳取向操作。進給或切割速率可取決于預制層壓玻璃結構182(玻璃厚度，非玻璃 基板的類型和厚度，粘合劑）。例如，切割速率可在約10英寸/分鐘與約8英尺/分鐘之間。根 據(jù)其他方面，切割速率可在約1英寸/分鐘與約10英寸/分鐘之間。可利用實時觀察調(diào)整切割 速率。割創(chuàng)機鉆頭200可W是任何合適的壓縮類型，如涂覆有金剛石的壓縮切割鉆頭或者碳 化物壓縮切割鉆頭[例如可商購于哈維工具公司化arvey Tool)或SGS]，它們具有向內(nèi)壓縮 玻璃材料的反作用槽(counteracting flute)幾何構造?？鋓j創(chuàng)機鉆頭也可W是向下開槽的 鉆頭，具有各種涂層，如TiN，TiCN，ZrCr等。此外，也可使用破屑機鉆頭。切割開始后，可立即 在目標切割線202的整個長度上形成切口，W抑制或減少柔性玻璃片188開裂，形成切割的 層壓玻璃結構204和206。切割完成之后，即可去除掩模192,并可對切割的層壓玻璃結構204 和206進行清洗和干燥。
[0077] 割創(chuàng)機切割可在不用掩模和切割流體的情況下進行。在一些實施方式中，可提供 掩模(例如膠帶），W最大程度減少切口材料對柔性玻璃片的損傷。割創(chuàng)機切割也可遵循規(guī) 定的工具路徑，w提供順銳取向（取決于割創(chuàng)機鉆頭的凹槽方向）、壓縮，并最大程度減少玻 璃邊緣和基板損傷。如果割創(chuàng)機鉆頭不對柔性玻璃層施加壓縮力W除去層壓玻璃結構210 的初始切入或刺入位置的毛刺，則可能導致玻璃顯著破裂。例如，參考圖11，沿著預制層壓 玻璃結構210的切割線L切割的割創(chuàng)機在開始時，可在要切割并拋棄的區(qū)域A內(nèi)，在位置212 完全刺穿預制層壓玻璃結構210的厚度。壓縮割創(chuàng)機鉆頭可遵循順時針切割路徑P，在有用 的層壓玻璃結構部分216的切割邊緣214施加壓縮力。在一些實施方式中，在使用手持式夸IJ 創(chuàng)機時，可利用模板引導操作人員。隨著切出的尺寸增加，可固定預制層壓玻璃結構210的 區(qū)域A，W穩(wěn)定區(qū)域A，或者防止它過度振動并產(chǎn)生可能導致玻璃起屑和/或破裂的應力。
[0078] 下面的表1說明了用于對層壓玻璃結構進行成形的切割參數(shù)。表1是示例性的，并 非意在窮舉，因為可采用其他切割工具，并且各個制造商的設備之間存在變化。
[0079] 表1
[0080]
[0081]
[0082] 上述對層壓玻璃結構進行現(xiàn)場成形的系統(tǒng)和方法可W使用手持式半自動切割工 具和精整工具，如瓷磚銀、金剛石銀、臺銀、割創(chuàng)機、線銀、軌道式砂磨機及其他研磨和拋光 工具（例如Dremef旋轉(zhuǎn)工具、RotoZipE'銀、軌道式砂磨機和帶式砂磨機），它們帶來的損 傷最小，同時將柔性玻璃片的邊緣強度保持在至少約20MPa，例如約40MPa，50MPa，60MPa， 70MPa，80MPa，90MPa，lOOMPa或更高。可對層壓玻璃結構采取掩蔽措施，W防工具附帶擦傷 柔性玻璃片，并阻止玻璃顆粒粘附到柔性玻璃片上。在切割過程中可能產(chǎn)生大到900-1200 微米、在其他實例中大到900-3000WI1的玻璃碎屑，運些玻璃碎屑可通過一步式或兩步式次 級精整工藝精整，得到小于10微米的玻璃碎屑尺寸，如深度小于5微米。在使用切割工具進 行切割的過程中，采用順銳取向?qū)θ嵝圆Ａ┘訅嚎s力，可使柔性玻璃片的邊緣強度保 持高于20MPa，例如約40MPa，50MPa，60MPa，70MPa，80MPa，90MPa，lOOMPa或更高。例如，對于 金剛石刀片切割，切割輪應當沿順銳方向旋轉(zhuǎn)，切割輪在旋轉(zhuǎn)時首先接觸柔性玻璃片。對于 夸U創(chuàng)切割，可采用具有下轉(zhuǎn)(downwardly turned)凹槽的壓縮鉆頭。
[0083]應當強調(diào)，本發(fā)明上述實施方式、包括任何實施例，僅僅是可能實現(xiàn)的實施例，僅 是為了清楚理解本發(fā)明的各種原理而陳述的?？蒞在基本上不偏離本發(fā)明的精神和各種原 理的情況下，對本發(fā)明的上述實施方式進行許多改變和調(diào)整。在本文中，所有運些調(diào)整和改 變都包括在本說明書和本發(fā)明的范圍之內(nèi)，并受所附權利要求的保護。
【主權項】
1. 一種對層壓玻璃結構進行現(xiàn)場成形的方法，所述方法包括： 提供層壓玻璃結構，該層壓玻璃結構包含通過粘合材料層壓到非玻璃基板上的柔性玻 璃片，所述柔性玻璃片的厚度不大于約0.3mm;以及 用手持式電動工具現(xiàn)場切割所述層壓玻璃結構，從而形成成形層壓玻璃結構； 其中所述成形層壓玻璃結構的切割邊緣的玻璃邊緣強度至少約為20MPa。2. 如權利要求1所述的方法，所述方法還包括將所述層壓玻璃結構支承在支承表面上， 使得所述非玻璃基板位于柔性玻璃片與支承表面之間。3. 如權利要求2所述的方法，其中手持式電動工具包含在現(xiàn)場切割步驟對柔性玻璃片 施加壓縮應力的切割工具。4. 一種對層壓玻璃結構進行現(xiàn)場成形的方法，所述方法包括： 提供層壓玻璃結構，該層壓玻璃結構包含通過粘合材料層壓到非玻璃基板上的柔性玻 璃片，所述柔性玻璃片的厚度不大于約〇. 3mm; 將預制層壓玻璃結構支承在支承表面上，使得非玻璃基板位于柔性玻璃片與支承表面 之間； 按順銑取向用手持式電動工具的切割工具現(xiàn)場切割所述層壓玻璃結構，對柔性玻璃片 施加壓縮力，從而形成成形層壓玻璃結構。5. 如權利要求4所述的方法，其中所述成形層壓玻璃結構的切割邊緣的玻璃邊緣強度 至少約為20MPa。6. 如權利要求1或4所述的方法，其中現(xiàn)場切割步驟包括在所述成形層壓玻璃結構的安 裝場所切割所述層壓玻璃結構。7. 如權利要求1或4所述的方法，所述方法還包括在柔性玻璃片表面上沿著目標切割線 施加掩模。8. 如權利要求1或4所述的方法，所述方法還包括將流體施加到柔性玻璃片表面上。9. 如權利要求1或4所述的方法，所述方法還包括用砂紙沿著切割邊緣打磨所述成形層 壓玻璃結構。10. 如權利要求9所述的方法，其中砂紙的ISO/FEPA粒度號至少為180。11. 如權利要求1或4所述的方法，其中手持式電動工具是刳刨機，所述刳刨機包含將玻 璃表面置于壓縮狀態(tài)的壓縮刳刨機鉆頭、破肩機鉆頭或向下開槽鉆頭。12. 如權利要求1或4所述的方法，其中手持式電動工具是瓷磚鋸。13. 如權利要求12所述的方法，其中所述瓷磚鋸包含涂覆了金剛石粉末的切割輪。14. 如權利要求1或4所述的方法，其中手持式電動工具包括具有研磨劑涂層的切割工 具，研磨劑涂層的磨粒的平均直徑至多約為柔性玻璃片厚度的1/4。15. 如權利要求1或4所述的方法，其中手持式電動工具包括臺鋸。
【文檔編號】B32B17/10GK105980149SQ201580007567
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2015年2月5日
【發(fā)明人】D·J·弗侖茲, M·W·普萊斯, M·羅塞蒂, E·J·綈特
【申請人】康寧股份有限公司