CN104203847B - 热机械再成型方法和系统以及机械再成型工具 - Google Patents

Abstract

将玻璃片材的可再成型区和不可再成型区加热到对应于第一粘度的第一温度。随后将可再成型区局部地加热到对应于第二粘度的第二温度，其中第二粘度低于第一粘度。在局部加热可再成型区的过程中在可再成型区中形成弯曲，这可通过使第一推杆接触不可再成型区并沿着直线路径平移第一推杆，以对不可再成型区施加推力，而在可再成型区中形成所述弯曲，或者通过使第二推杆接触可再成型区的边缘区域，并沿着圆形路径使推杆旋转，以对可再成型区的边缘区域施加推力，而在可再成型区中形成弯曲。

Description

热机械再成型方法和系统以及机械再成型工具

相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119要求2011年10月13日提交的序列号为61/546,687的美国临时专利申请的优先权的利益，该申请的内容被本申请依据并将该申请全文引入作为参考。

技术领域

本发明一般涉及将平面(二维的)玻璃片热再成型为成形的(三维的)玻璃制品。

发明背景

在再成型平面玻璃片的领域中存在许多工业活动。目前，这些活动主要是为了制造成型玻璃制品，其用于汽车应用如挡风玻璃和侧窗以及建筑应用如建筑和商业上非电子显示器的弯曲玻璃。用于这些应用的再成型工艺的典型特征是有限的玻璃变形、大的曲率半径(通常大于50mm)以及大的玻璃片厚度(通常大于1.5mm)。

根据重力下垂的再成型工艺是本技术领域中已知的。例如，参见美国专利第6240746B1号“玻璃板弯曲方法和装置”，2001年6月5日[1]。在重力下垂中，玻璃片定位在支撑玻璃片周边的环或框架上。然后加热该系统到接近玻璃的软化点的温度。在重力作用下，玻璃下垂，最终成为期望的形状。可使用一些玻璃片区域的差异化加热，来获得一些无法仅由等温重力下垂实现的最终形状。对于一些特殊的形状，已开发出基于铰接骨架的更先进技术(参见例如美国专利号4286980A号，“用于形成弯曲玻璃板的方法和装置”，1981年9月1日[2]和美国专利第5167689号，“用于弯曲玻璃片的工艺”，1992年12月1日[3])。该想法是使骨架铰接，使得在重力下垂过程中的某些时间点修改支撑框架的外部形状，以最终获得更复杂的设计，例如，较小的局部曲率半径。

基于压弯的再成型工艺在本领域是已知的。参见例如美国专利第6422040号，“用于形成玻璃片的方法”[4]和WO2004087590A2，“为玻璃通过挤压和抽吸隆起玻璃片的方法”，2004年10月14日[5]。在压弯时，玻璃片是由与中央凸模接触而成形，且外部的阴模挤压玻璃的周边到中央阳模。这个工艺具有获得相对较小半径的曲率例如小至10毫米(参见上面的文献[5])以及相对复杂的形状的能力。

如今，对高品质的、薄壁的、成型的玻璃制品的兴趣正在增长，特别是具有平面区域和弯曲区域的组合的成型玻璃制品，该弯曲区域典型地具有高度弯曲的形状。需要这些复杂的成型玻璃制品来用作便携式电子装置如平板电脑和智能手机的玻璃盖或门或窗，以及较大的智能家电，如电视机和冰箱。这些较新的应用通常对成型的玻璃制品有以下要求：在弯曲区域中有小半径的曲率，例如小于20毫米，在平面区域中有几乎完美的平整度和光学品质，可以位于非常接近玻璃的最外边缘的弯曲区域以及可以大于90度的弯曲角度。使用诸如以上描述的再成型工艺难以实现这些要求。

发明内容

根据本发明的一个方面的热机械再成型方法包括：将玻璃片材的可再成型区和不可再成型区加热到对应于第一粘度的第一温度(步骤(a))。随后将可再成型区局部地加热到对应于第二粘度的第二温度，其中第二粘度低于第一粘度(步骤(b))。在步骤(b)的过程中使用第一形成方法或第二形成方法在可再成型区中形成预定弯曲(步骤(c))。第一形成方法包括使第一推杆接触不可再成型区并沿着直线路径平移第一推杆，以对不可再成型区施加推力，在可再成型区中形成该预定弯曲(步骤(c1))。第二形成方法包括使第二推杆接触可再成型区的边缘区域，并沿着圆形路径使推杆旋转，以对可再成型区的边缘区域施加推力，在可再成型区中形成预定弯曲(步骤(c2))。

在热机械再成型方法的一个实施例中，其中在步骤(c)中使用步骤(c1)，在步骤(c1)的过程中使第一推杆接触不可再成型区包括使第一推杆的弯曲表面与不可再成型区接触。

在热机械再成型方法的一个实施例中，其中在步骤(c)中使用步骤(c2)，在步骤(c2)的过程中使第二推杆与可再成型区的边缘区域接触包括使可再成型区的边缘区域与第二推杆的平面表面接触。

在热机械再成型方法的一个实施例中，在步骤(b)的过程中，允许可再成型区通过重力下垂形成具有初始弯曲角度的初始弯曲(步骤(d))。

在热机械再成型方法的一个实施例中，其中在步骤(c)中使用步骤(c1)，步骤(d)在步骤(c1)之前，在步骤(c1)的过程中将该初始弯曲形成为预定弯曲，在步骤(c)结束时该预定弯曲具有大于该初始弯曲角度的最终弯曲角度。

在热机械再成型方法的一个实施例中，其中步骤(d)在步骤(c1)之前，步骤(c1)开始时初始弯曲角度是在70至90度的范围中。

在热机械再成型方法的一个实施例中，预定弯曲已经在步骤(c)中形成之后，允许可再成型区的温度下降到介于第一温度和第二温度之间的温度(步骤(e))。在步骤(e)的过程中，使第一推杆与不可再成型区保持接触(其中在步骤(c)中使用步骤(c1))或使第二推杆与可再成型区的边缘区域保持接触(其中在步骤(c)中使用步骤(c2))。

在热机械再成型方法的一个实施例中，步骤(c)开始于可再成型区处在对应于第三粘度的第三温度时，该第三粘度至少比第一粘度低一个数量级，其中第三温度介于所述第一温度和第二温度之间。

在热机械再成型方法的一个实施例中，在步骤(c)结束时，预定弯曲具有小于20毫米的最终弯曲半径。

在热机械再成型方法的一个实施例中，在步骤(c)结束时，预定弯曲具有大于60度的最终弯曲角度。

在热机械再成型方法的一个实施例中，其中在步骤(c)中使用步骤(c1)，在步骤(c1)结束时预定弯曲具有大于90度的最终弯曲角度。

在热机械再成型方法的一个实施例中，其中，在步骤(c)中使用步骤(c2)，预定弯曲形成在玻璃片材的最外部边缘的20mm内。

在热机械再成型方法的一个实施例中，在步骤(a)中加热的玻璃片材具有范围在0.3mm至1.5mm的厚度。

在热机械再成型方法的一个实施例中，在步骤(a)中加热的玻璃片材具有大于5ppm/K的热膨胀系数。

根据本发明的另一方面的机械再成型工具包括具有用于接触片材的接触表面的推杆构件，与该推杆构件耦接的直线至旋转的运动导向器，以及与该直线至旋转的运动导向器耦接的致动器。该直线至旋转的运动导向器配置成接收直线运动，将该直线运动转换成旋转运动，并将旋转运动赋予给推杆构件。致动器配置成向该直线至旋转的运动导向器提供直线运动。

在机械再成型工具的一个实施例中，直线至旋转的运动导向器包括一对隔开的可枢转构件，其耦接到推杆部件的相对端部。该可枢转构件之间的间隔足够宽，以接受片材的边缘。

在机械再成型工具的一个实施例中，致动器具有耦接到可枢转构件的可动臂。该可动臂配置成将直线运动从致动器传递给可枢转构件。

在机械再成型工具的一个实施例中，直线至旋转的运动导向器进一步包括止挡构件，用于限制可枢转构件的枢转。

在机械再成型工具的一个实施例中，推杆部件的接触表面基本上是平坦的。

根据本发明的另一个方面的热机械再成型系统包括一个或多个加热器、推杆构件、直线至旋转的运动导向器和致动器。一个或多个加热器用于选择性地加热玻璃片材的区域。推杆部件具有接触表面，该接触表面用于在所选区域中接触玻璃片材。直线至旋转的运动导向器耦接到推杆部件并配置成接收直线运动，将该直线运动转换成旋转运动，并将旋转运动赋予给推杆构件。致动器耦接到直线至旋转的运动导向器，并配置成向直线至旋转的运动导向器提供直线运动。

应当理解，前面的一般描述和下面的详细描述都是本发明的示例，并且旨在提供用于理解所要求保护的本发明的性质和特性的概述或框架。附图被包括以提供对本发明的进一步理解，并且附图被并入本说明书并构成本说明书的一部分。附图示出了本发明的各种实施例，并与说明书一起用于说明本发明的原理和操作。

附图说明

以下是对附图中的数字的描述。附图不一定按比例绘制，并且为了清楚和简明的益处，可将图中的某些特征和一些视图在比例或示意上夸大。

图1a示出了具有位于内侧的可再成型区的玻璃片材。

图1b示出了具有位于边缘的可再成型区的玻璃片材。

图2a示出了在支座上的玻璃片材。

图2b示出了导热至玻璃片材的可再成型区和不可再成型区的加热器。

图2c示出了导热至玻璃片材的可再成型区的加热器。

图3示出了在用于再成型玻璃片材的处理的过程中在玻璃片材的可再成型区的温度进程。

图4a示出了用于在位于内侧的可再成型区形成弯曲的机械再成型工具。

图4b示出了与玻璃片材的不可再成型区接触的机械再成型工具的推杆。

图4c示出了向玻璃片材的不可再成型区施加推力的机械再成型工具的推杆。

图4d示出了安装在旋转台上的机械再成型工具的致动器。

图5a示出了用于在位于边缘的可再成型区形成弯曲的机械再成型工具。

图5b示出了与玻璃片材的可再成型区的边缘区域接触的机械再成型工具的推杆。

图5c示出了向玻璃片材的可再成型区的边缘区域施加推力的机械再成型工具的推杆。

具体实施方式

在下面的详细描述中，阐述了许多具体的细节，以提供对本发明实施例的全面理解。然而，本领域技术人员将清楚，何时可在没有一些或全部这些具体细节的情况下实施本发明的实施例。在其他情况下，可以不详细地描述熟知的特征或处理，以免不必要地混淆本发明。此外，可以使用相似或相同的参考数字识别共同的或类似的元件。

在本文中，公开了一种热机械再成型方法，用于将玻璃片材再成型为具有平的和弯曲的区域的成形制品。在一个实施例中，玻璃材料是玻璃。在另一个实施例中，玻璃材料是玻璃陶瓷。在一个实施例中，玻璃片材是薄的，例如具有在0.3mm至1.5mm范围中的厚度。在一个实施例中，玻璃片材的热膨胀系数大于为5ppm/K。用作玻璃材料的合适玻璃的一个例子是玻璃，它也可从纽约的康宁公司获得。在一些实施例中，期望的是在合适的玻璃是可离子交换的玻璃，其中可离子交换的玻璃的结构含有小的碱金属或碱土金属离子，该小的碱金属或碱土金属离子可与较大的碱金属或碱土金属离子交换。

所提供的玻璃片材是平面玻璃片材。这种平面的片可使用任何合适的生产玻璃片材的方法来生产，如溢流熔融下拉法或浮法工艺。玻璃片材具有至少一个可再成型区和至少一个不可再成型区。这里，术语“不可再成型区”并不意味着该区域不能被再成型，而是该区域将不会或不被再成型。可再成型区的玻璃材料组成通常与不可再成型区的玻璃材料组成相同。然而，也有可能是可再成型区和不可再成型区的玻璃材料组成不同，例如，如果期望的是可再成型区或不可再成型区应具有特殊的性质。一般地，可再成型区与不可再成型区将是连续的，而且每个可再成型区与至少一个不可再成型区相邻。玻璃片材上的可再成型和不可再成型区的数量和位置将取决于所需的成型制品的最终形状。

为了说明的目的，图1a示出了具有可再成型区102和不可再成型区104、106的玻璃片材100的一个例子。图1b示出了具有可再成型区102a和不可再成型区106a的玻璃片材100a的一个例子。图1a的可再成型区102相对于玻璃片材100的边缘101位于内侧。另一方面，图1b的可再成型区相对于玻璃片材100a的边缘101a位于边缘。如后面将图示的，可再成型区102、102a在玻璃片材100、100a上的位置分别与可再成型区如何被机械再成型有关。

最初，由于玻璃片材(例如图1a中的100、图1b中的100a)是平面的，因此可再成型区(例如图1a中的102、图1b中的102a)和不可再成型区(例如图1a中的104、106，图1b中的106a)也将是平面的。之后，可再成型区将被形成为三维形状并将不再是平的，但是不可再成型区将仍是平面的。典型地，该三维形状包括具有预定曲率半径的至少一个弯曲。预定的曲率半径将取决于期望的成形制品的最终形状。在一个实施例中，在可再成型区形成小的曲率半径，例如小于20毫米。在一个实施例中，在可再成型区形成的最终弯曲角度大于60度。在另一个实施例中，在可再成型区形成的最终弯曲角度大于90度。在一个实施例中，可再成型区位于边缘，形成在位于边缘的可再成型区的弯曲非常靠近含有位于边缘的可再成型区的玻璃片材的边缘，例如在玻璃片材边缘的20mm以内。

为了制作成形制品，如图1a或1b所示的玻璃片材放置在支座上。该放置使得包括可再成型区的一部分玻璃片材悬在支座上。为了说明的目的，图2a示出了支座200上的玻璃片材100。在一个实施例中，支座200具有用于支撑玻璃片材100的平面支撑表面202。玻璃片材100放置在支撑表面202上，使得可再成型区102和不可再成型区104悬在支座200上。不可再成型区104在可再成型区102的外侧，并位于玻璃片材100的边缘，这使得不可再成型区104适合于机械触而在可再成型区102形成弯曲。与玻璃材料接触的支撑表面202优选地是由耐高温材料制成或涂覆或电镀有耐高温材料。这种耐高温材料的实例包括陶瓷、玻璃陶瓷、耐火合金和超级合金，如INCONEL 600和INCONEL718。

止挡204可以被放置成邻近支座200或与支座200一体。止挡204具有止挡表面206，该止挡表面与可再成型区102相对。但是，止挡表面206从支撑表面202偏移一段距离，以使可再成型区102在被加热到再成型温度时有向下弯曲的空间。在本实施例中，止挡表面边缘208可以发挥限制弯曲程度的功能。止挡204可以由与支座200相同的材料制成。止挡表面206或可以接触到不可再成型区104或可再成型区102的止挡表面边缘208可以由如上所述用于支撑表面202的耐高温材料制成或涂覆或镀有该耐高温材料。

图3示出了用于从玻璃片材100制造成成型制品的典型处理程序。线300表示在再成型过程中在可再成型区102的温度进程，线302表示在再成型过程中机械再成型何时开启或关闭。在时间t₀之前，将玻璃片材100(在图2b)的可再成型区102(图2b)和不可再成型区104、106的(图2b)，即整个玻璃片材100加热到温度T₀。图2b示出了导热至整个玻璃片材100的加热器210。加热器210可以是任何能够可控制地输送热量到玻璃片材100的加热器，如气体燃烧器、电阻型灯丝和等离子炬。

在图3中，没有指定温度T₀的数值或值的范围。这是因为温度T₀的值将取决于玻璃材料100(图2b)的组成。然而，本领域技术人员将知道如何基于以下对温度T₀的附加描述来选择温度T₀。优选地，温度T₀足够低，以避免玻璃材料100变形或在玻璃片材100中形成光学品质缺陷，但温度T₀足够高以避免玻璃片材100由于可再成型区102随后被局部加热时产生扩张不匹配而破损。在一个实施例中，玻璃材料在温度T₀的粘度为大于6×10⁹泊。在另一个实施例中，玻璃材料在温度T₀的粘度为大于6×10⁹泊，但不大于10¹²泊。

从时间t₀到时间t₁再到时间t₂时，局部加热可再成型区102(图2c)，并且可再成型区102的温度从在时间t₀的温度T₀升高到时间t₁的温度T₁再到时间t₂的温度T₂，其中T₀＜T₁＜T₂。从时间t₂到时间t₃，关闭对可再成型区102的局部加热，并且可再成型区102的温度从在时间t₂的温度T₂降到在时间t₃时温度介于T₀和T₂之间。在时间t₃时介于T₀与T₂之间的这个温度可以是温度T₁或接近温度T₁。

对于介于时间t₀和时间t₂之间的任何时间t，不可再成型区104、106(图2c)的温度比可再成型区102的温度低。优选地，从时间t₀到时间t₂，不可再成型区104、106的平均温度约等于或接近温度T₀。例如，平均温度可在T₀+/-15℃以内。这可能意味着不可再成型区104、106未被加热，或者不可再成型区104、106被局部加热以维持其温度在温度T₀或接近温度T₀。在时间t₂之后，可再成型区102(图2c)的温度开始下降，并且最终会趋近于不可再成型区104、106的温度，例如温度T₀。

图2c示出了在时间t₀到时间t₂(图3)导热至可再成型区102的加热器212(如果需要可使用多个加热器)。优选地，加热器212配置成对可再成型区102提供集中加热，以便可以如上所述地在时间t₀到时间t₂维持可再成型区102和不可再成型区104、106之间的所需温度差。使用这种在可再成型区和不可再成型区之间的温度差以及从而在可再成型区和不可再成型区之间的玻璃材料的粘度差来限制可再成型区102的玻璃材料的任何变形。作为例子，这种集中加热可以是气体燃烧器提供的对流加热，该气体燃烧器具有用以集中来自该气体燃烧器的热的喷嘴，或者这种集中加热可以是电阻加热器提供的辐射加热，该电阻加热器具有光学元件，如耐高温的椭圆镜，以集中来自该电阻加热器的热。也可以使用除了以上提到的那些之外的其他的集中加热配置。

可再成型区102的再成型在时间t₀到时间t₃发生(图3)。从时间t₀到时间t₁(图3)，可再成型区102的再成型仅仅是由于热的影响。在此期间，由于重力的作用可再成型区102可能开始下垂。在时间t₁，当可再成型区102处于温度T₁时，添加机械影响到可再成型区102的再成型。对于具有位于内侧的可再成型区102的片材100，机械再成型涉及使推杆接触可再成型区104，并推进不可再成型区104，以便在可再成型区102产生预定的弯曲。如果由于下垂已经在可再成型区102形成弯曲，则机械再成型将增加弯曲角度到预定的或期望的弯曲角度。这种将在下面进一步描述的机械再成型可以实现相当大的弯曲角度，如大于90度的弯曲角度。当可再成型区位于边缘时，对机械再成型使用不同的策略。这种不同的策略也将在下面描述。

在图3中，没有指定温度T₁的数值或值的范围，因为温度T₁将取决于玻璃材料100的组成以及在机械再成型之前在可再成型区102中是否需要任何的玻璃实质下垂(图2c)。然而，本领域技术人员将能够基于以下对温度T₁的附加描述来确定温度T₁。温度T₁足够高以容许可再成型区102的变形。玻璃材料在温度T₁的粘度至少比玻璃材料在温度T₀的粘度低一个数量级(即至少10倍)。这可将玻璃材料的变形基本上限制在可再成型区102，如果不可再成型区104、106(图2c)被保持在温度T₀或接近温度T₀。在一个实施例中，玻璃材料在温度T₁的粘度不大于10⁹泊。在另一个实施例中，玻璃材料的粘度在10⁸泊到10⁹泊的范围中。在另一个实施例中，温度T₁是玻璃材料的形成温度范围。在另一个实施例中，温度T₁是玻璃材料的软化点和退火点之间。在另一个实施例中，温度T₁比玻璃材料的软化点至少低10℃。

从时间t₂到时间t₃，关闭对可再成型区102(图2c)的局部加热，并使可再成型区102的温度从温度T₂下降到温度T₁(或接近温度T₁)。(温度T₂具有与上述温度T₁相同的性质，两者的不同之处在于温度T₂大于温度T₁。)机械再成型从时间t₂持续到时间t₁，即使此时已经关闭局部加热。然而，机械再成型的这一部分涉及保持不可再成型区104，而不是推进不可再成型区104。在此保持的过程中，强化了在可再成型区102中形成的弯曲。在时间t₃之后，使可再成型区102的温度下降到温度为T₀或降到与不可再成型区104、106相同的温度。

在时间t₃之后，在可再成型区102具有预定弯曲的玻璃片材可描述为成型制品。可允许该成型制品进一步冷却至低于温度T₀的温度。可允许成型制品进一步冷却至该玻璃材料的粘度为约10¹³泊或更大的温度。在此冷却之后，可以对成型制品施加各种处理。例如，可以对成型制品进行退火。可以对成型制品的边缘进行最后加工、修整或轮廓修整，以实现最终的尺寸或形状。可对成型制品进行离子交换处理以进行强化。可以在成型制品的一个表面上施加防污涂层。

图4a示出了用于对玻璃片材的位于内侧的可再成型区如图1a的可再成型区102进行机械再成型的机械再成型工具400。机械再成型工具400包括弯曲的接触推杆402。在一个实施例中，弯曲的接触推杆402具有细长的推杆主体404，推杆主体具有用于接触玻璃片材的弯曲表面405。在一个实施例中，弯曲表面405是凸的。弯曲表面405是由在再成型温度下不会粘附在玻璃材料上的材料制成或电镀的。其可以是与上述用于支座200(图2a)相同类型的耐高温材料。

机械再成型工具400包括具有可动臂410的致动器408。叉脚412、414耦接可动臂410到细长推杆主体404的相对侧。叉脚412，414和细长推杆主体404之间的接合可以是固定的或可转动的。可以控制致动器408来伸长推杆402以接触玻璃片材的表面，然后施加力给玻璃片材的表面。这个力可用来在玻璃片材的可再成型区形成弯曲。在一个实施例中，致动器408是线性致动器，使得推杆402在前面提到的推杆402伸长过程中沿直线路径前进。致动器408和可动臂410构成直线的力控制系统，并且可以各种不同的方式实施。例如，致动器408和可动臂410可以是气压缸。

图4b和4c示出了如何使用机械再成型工具400在可再成型区102形成弯曲。在一个实施例中，在时间t₁(图3)，可再成型区102已经由于重力作用而下垂，并且由于下垂可再成型区102中已经形成初始弯曲120。在一个实施例中，该初始弯曲120可以具有从大约70度到大约90度的范围的初始弯曲角度122。机械再成型在时间t₁或之后通过使推杆402与不可再成型区104成相对关系然后与不可再成型区104接触而开始。致动器可动臂410沿直线路径的额外伸展保持推杆接触面405和不可再成型区104之间的接触，并对不可再成型区104施加推力。当对不可再成型区104施加推力时，在可再成型区102中的弯曲角度增加。

图4c示出了致动器408使推杆402对着不可再成型区104沿直线路径前进，直到在可再成型区102中形成预定的弯曲角度124。选择时间t₂(图3)为在可再成型区102形成预定的弯曲角度124之时。在时间t₂，致动器408停止使推杆402对着不可再成型区104前进，例如通过停止可动臂410的进一步伸展或驱动。从时间t₂到时间t₃(图3)，致动器408保持推杆402与不可再成型区104接触，从而向不可再成型区104施加阻力。该阻力不会导致可再成型区102中额外的弯曲。同时，关闭对可再成型区102的加热。到时间t₃，可再成型区102已冷却到足以保持预定的弯曲角度124。在时间t₃，致动器408解除推杆402与不可再成型区104的接触，例如通过缩回可动臂410。

在时间t₁时(图3)，当可再成型区102中没有初始弯曲或只有小的弯曲时，也可使用上述的机械再成型工具400在可再成型区102中弯曲。然而，在这种情况下为了形成大的弯曲角度，可能有必要在推杆402对着不可再成型区104前进期间的一些时间点上重新定位致动器408，以避免可动臂410或致动器408的其他部分碰触片材100。在一个实施例中，这样的重新定位可以通过将致动器408安装在旋转台(例如，在图4d中的420)上而自动实现，使得致动器408在时间t₁到t₃期间(图3)根据需要沿着弯曲路径前进。在致动器408沿着弯曲路径的每个位置中，致动器408通过可动臂410提供给推杆402的移动仍将会沿着直线的路径。

图5a示出了另一个用于玻璃片材的机械再成型的机械再成型工具500。机械再成型工具500包括平面接触推杆502、致动器504以及直线至旋转的运动导向器506，该直线至旋转的运动导向器506从致动器504接受直线运动，将其转换成平面接触推杆502的旋转运动，使平面接触推杆502能够沿着圆形路径前进而赋予可再成型区中的玻璃片材弯曲。

在一个实施例中，平面接触推杆502具有细长主体505，细长主体具有接触玻璃片材的平面底面505a(图5b中可更好地看到)。一般地，平面底面505a应该是窄的，使得与玻璃片材的接触最小化。细长主体505的前缘505b和后缘505c可以具有圆形形状，如图所示，或者每个可各自具有不同的形状，例如平面的或倾斜的形状。细长主体505的顶表面505d可以具有平面的形状，如图所示，或可以具有不同的形状，例如弯曲的或倾斜的形状。在替代的实施例中，机械再成型工具500可以包括非平面接触推杆来代替平面接触推杆502的。例如，可以使用弯曲的接触推杆，如图4a中的402来代替平面接触推杆502。

直线至旋转的运动导向器506具有支座510、512，支座510、512之间间隔足够的距离，以允许在其间接收玻璃片材的边缘。导向器506具有有角度的托架514、516。有角度的托架的角518、520通过枢转接头522、524耦接到支座510、512。有角度的托架514、516的脚526、528牢固地连接到细长主体505的端部530、532，例如通过将细长主体505的端部530、532嵌合到脚526、528的狭缝中。支座使得在有角度的托架514、516的中间位置中，推杆502的平面底面505a平行于支座510、512的基部534、536。

致动器504具有可动臂538，可动臂牢固地连接在轭件544上。轭件544的叉脚546、548通过枢转接头(在图中(图5b)仅枢转接头548是可见的)耦接到脚540、542。可动臂538在朝向支座510、512的方向上的直线移动沿着圆形路径移动有角度的托架514、516，且有角度的托架514、516的旋转中心在枢转点522、524。由于推杆502耦接到有角度的托架514、516，因此推杆502随着有角度的托架514、516在圆形路径移动。可动臂538能够持续直线移动，导致推杆502沿着圆形路径移动。

图5b示出了如何使用机械再成型工具500在玻璃片材中位于边缘的可再成型区如图1a的可再成型区102a中形成弯曲。使用类似于图2b所示的用于玻璃片材100的设置加热玻璃片材100a到温度T₀(图3)。在时间t₀(图3)，开始玻璃片材100a的可再成型区102a的局部加热，例如使用加热器212。在时间t₁(图3)，推杆502朝向玻璃片材100a前进直到平面底面505a与可再成型区102a的边缘区域102a1接触。可以最小化并稍后用机器切除平面表面505a与可再成型区102a接触的边缘区域102a1。利用与可再成型区102的边缘区域102a1接触的推杆502，致动器504在朝向支座510，512的方向上沿直线路径平移或推进可动臂538。如图5c所示，这使有角度的托架516、514(图5a)围绕枢轴接头524、522(图5a)旋转。由于推杆502被附接到有角度的托架514、516，因此推杆502也旋转，进而向下推动可再成型区102a的边缘区域102a1，并在可再成型区102a形成弯曲。当可动臂538进一步朝向支座512、510(图5a)前进时，弯曲角度随之增大。可动臂538可一直前进直到有角度的托架514、516到达止挡表面554(图5a中552)。在本实施例中，可以在与可再成型区102a重叠的非常靠近玻璃片材100a的最外部边缘形成弯曲，例如在最外部边缘的20mm以内(在图1b中示出为101a)。

推杆502的旋转发生在时间t₁到时间t₂(图3)。在时间t₂或之后不久，停止推杆502的旋转和可再成型区102a的局部加热。从时间t₂到时间t₃，保持推杆502的平面底面505和可再成型区102a的边缘之间的接触，以强化通过推杆502在可再成型102a中形成的弯曲。然而，在此期间不旋转推杆502，使得额外的弯曲不会发生。在时间t₃之后，释放或移除推杆502和可再成型区102a的边缘之间的接触。这可以通过缩回可动臂538来实现，从而使推杆502旋转回到其中间位置。

也可以使用一些修改的机械再成型工具500在位于内侧的可再成型区形成弯曲，其中在可再成型区中尚未形成初始弯曲，或者在可再成型区中仅已形成小的弯曲。一个修改可以是以弯曲的接触推杆代替平板接触推杆502，如图4a中的推杆402。然后，可以通过重新定位和调整止挡表面552、554来增加有角度的托架514、516的移动范围。在使用中，可使弯曲的接触推杆的弯曲表面与玻璃片材的不可再成型区接触，并且有角度的托架514、516的摆动可沿着圆形路径移动弯曲的接触推杆，同时弯曲的接触推杆与所述不可再成型区接触，从而在可再成型区中产生弯曲。

Claims (9)

1.一种再成型方法，包括：

(a)将玻璃片材的可再成型区和不可再成型区加热到对应于第一粘度的第一温度；

(b)随后将可再成型区局部地加热到对应于第二粘度的第二温度，该第二粘度低于第一粘度；以及

(c)在步骤(b)的加热过程中通过以下步骤在可再成型区中形成预定的弯曲：使推杆接触不可再成型区并通过致动器沿着直线路径平移推杆，同时沿着弯曲路径重新定位致动器，以对不可再成型区施加推力，从而在可再成型区中形成预定的弯曲。

2.根据权利要求1的再成型方法，还包括：

(d)在步骤(b)的加热过程中，允许可再成型区通过重力下垂形成具有初始弯曲角度的初始弯曲。

3.根据权利要求2的再成型方法，其中步骤(d)的下垂在步骤(c)的接触之前，在步骤(c)的接触过程中将该初始弯曲形成为预定弯曲，在步骤(c)的接触结束时该预定弯曲具有大于该初始弯曲角度的最终弯曲角度。

4.根据权利要求1的再成型方法，还包括：

(e)在步骤(c)的形成中已经形成预定弯曲之后，允许可再成型区的温度下降到介于第一温度和第二温度之间的温度；以及

(f)在步骤(e)的温度下降过程中，使推杆与不可再成型区保持接触。

5.根据权利要求1的再成型方法，其中步骤(c)的形成开始于可再成型区处在对应于第三粘度的第三温度时，该第三粘度至少比第一粘度低一个数量级，且第三温度介于所述第一温度和第二温度之间。

6.一种再成型方法，包括：

(a)将玻璃片材的可再成型区和不可再成型区加热到对应于第一粘度的第一温度；

(b)随后将可再成型区局部地加热到对应于第二粘度的第二温度，该第二粘度低于第一粘度；以及

(c)在步骤(b)的过程中利用机械再成型工具在可再成型区中形成预定的弯曲，其中机械再成型工具包括：

推杆；

包括一对有角度的托架且与该推杆构件耦接的直线至旋转的运动导向器，该直线至旋转的运动导向器配置成接收直线运动，将该直线运动转换成旋转运动，并将旋转运动赋予给推杆；以及

与该直线至旋转的运动导向器耦接的致动器，其中预定的弯曲是通过以下步骤形成的，即通过使推杆接触可再成型区的边缘并沿着直线路径平移致动器，由此使推杆沿圆形路径旋转并对可再成型区的边缘区域施加推力，从而在可再成型区中形成预定的弯曲。

7.根据权利要求6的再成型方法，还包括：

(d)在步骤(b)的加热过程中，允许可再成型区通过重力下垂形成具有初始弯曲角度的初始弯曲。

8.根据权利要求6的再成型方法，还包括：

(e)在步骤(c)的形成中已经形成预定弯曲之后，允许可再成型区的温度下降到介于第一温度和第二温度之间的温度；以及

(f)在步骤(e)的温度下降过程中，使推杆与可再成型区的边缘区域保持接触。

9.一种再成型工具，包括：

具有用于接触片材的接触表面的推杆构件；

直线至旋转的运动导向器，该直线至旋转的运动导向器包括一对间隔开的可枢转构件，所述可枢转构件耦接到推杆部件的相对端部，所述可枢转构件之间的间隔足够宽，以接受片材的边缘，其中该直线至旋转的运动导向器配置成接收直线运动，将该直线运动转换成旋转运动，并将旋转运动赋予给推杆构件；

轭件，所述轭件包括一对叉脚，其中所述叉脚中的每个联接到所述可枢转构件中的一个；以及

与该直线至旋转的运动导向器和所述轭件耦接的致动器，该致动器配置成通过轭件向该直线至旋转的运动导向器提供直线运动。