驗證玻璃板的邊緣強(qiáng)度的方法
【專利說明】驗證玻璃板的邊緣強(qiáng)度的方法
[0001]本申請要求2012年9月21日提交的美國專利申請?zhí)?3/624265的優(yōu)先權(quán)，該文的全部內(nèi)容通過引用納入本文。
領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明總體涉及驗證邊緣強(qiáng)度的方法，具體來說，涉及驗證玻璃板的邊緣強(qiáng)度的方法。
【背景技術(shù)】
[0003]玻璃板是產(chǎn)品例如建筑和汽車窗口、液晶顯示器(LCD)模塊和光伏(PV)面板的組件。對于這些應(yīng)用，通常將玻璃板切割到所需尺寸，然后通過研磨和拋光使所得玻璃板的尖銳邊緣變成傾斜的。切割、邊緣加工和其它加工步驟可在玻璃板的表面和邊緣處引入初始瑕疵，例如肩或裂紋。當(dāng)玻璃板遭受拉伸應(yīng)力時，這些初始瑕疵可導(dǎo)致強(qiáng)度缺陷。因此，初始瑕疵可損壞玻璃板的強(qiáng)度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]以下給出
【發(fā)明內(nèi)容】
的簡化歸納，以便提供對詳述部分所描述的一些示例性方面的
基本理解。
[0005]在第一方面中，提供驗證玻璃板的邊緣強(qiáng)度的方法。所述玻璃板包括第一表面，與所述第一表面相對的第二表面，在所述第一表面和所述第二表面之間所限定的厚度，以及包括一個邊緣表面的至少一個邊緣。所述第一表面和所述第二表面與至少一個邊緣的邊緣表面相交。所述方法包括步驟(I):非接觸式熱負(fù)載玻璃板，從而使至少一個邊緣的至少一部分遭受拉伸應(yīng)力。所述方法還包括步驟(II):通過檢測玻璃板中是否產(chǎn)生由步驟(I)的非接觸式熱負(fù)載而產(chǎn)生的所得強(qiáng)度缺陷，來確定至少一個邊緣的邊緣強(qiáng)度是否低于預(yù)定的水平。
[0006]在第一方面的一種實施例中，所述拉伸應(yīng)力是周向應(yīng)力。
[0007]在第一方面的另一種實施例中，步驟(I)包括在所述玻璃板中產(chǎn)生至少一種溫度梯度。
[0008]還在第一方面的另一種實施例中，步驟(I)包括在所述玻璃板中產(chǎn)生至少一種溫度梯度，所述溫度梯度從所述玻璃板上的區(qū)域散發(fā)，所述區(qū)域遠(yuǎn)離邊緣表面。
[0009]還在第一方面的另一種實施例中，步驟(I)包括在所述玻璃板中產(chǎn)生至少一種溫度梯度，所述溫度梯度從所述玻璃板上的區(qū)域散發(fā)，所述區(qū)域的位置基于玻璃板相對于所述非接觸式熱負(fù)載來源的平移移動而變化。
[0010]還在第一方面的另一種實施例中，步驟(I)包括將至少一種聚焦的紅外光束遞送到所述玻璃板的第一和第二表面中的至少一種，所述光束在所述玻璃板中產(chǎn)生至少一種溫度梯度。
[0011]在第一方面的另一種實施例中，步驟⑴包括將⑴至少第一聚焦的紅外光束遞送到所述玻璃板的所述第一表面以及(ii)將至少第二聚焦的紅外光束遞送到所述玻璃板的所述第二表面，所述至少第一和第二聚焦的光束形成至少一對光束，其相對于所述玻璃板而言是位置重合的(coincident)。
[0012]還在第一方面的另一種實施例中，在步驟(I)中基于玻璃板相對于所述非接觸式熱負(fù)載來源的平移移動，使全部所述至少一個邊緣逐漸遭受所述拉伸應(yīng)力。
[0013]還在第一方面的另一種實施例中，所述至少一個邊緣包括至少第一邊緣以及與所述第一邊緣相對的第二邊緣，此外其中步驟(I)包括獨(dú)立地非接觸式熱負(fù)載玻璃板，從而使第一邊緣的至少一部分和第二邊緣的至少一部分遭受所述拉伸應(yīng)力。
[0014]還在第一方面的另一種實施例中，所述至少一個邊緣包括所述玻璃板的完整周邊，進(jìn)一步地，其中步驟(I)包括非接觸式熱負(fù)載玻璃板，從而使所述完整周邊遭受所述拉伸應(yīng)力。
[0015]還在第一方面的另一種實施例中，步驟(I)包括將至少一種聚焦的氣體噴射流遞送到至少一個邊緣的至少一部分，所述氣體比所述至少一個邊緣更冷，所述氣體在所述玻璃板中產(chǎn)生至少一種溫度梯度。
[0016]還在第一方面的另一種實施例中，在步驟(II)中，檢測所述所得缺陷包括選自下組的檢測方法:視覺檢測、光學(xué)檢測和聲學(xué)檢測。
[0017]在第一方面的另一種實施例中，所述方法還包括步驟(III):基于加熱的內(nèi)圓柱和未加熱的外部圓柱的干涉擬合模型來估算所述拉伸應(yīng)力，其中:所述內(nèi)圓柱對應(yīng)于玻璃板上散發(fā)溫度梯度的區(qū)域，并具有內(nèi)圓半徑；所述外圓柱對應(yīng)于一部分環(huán)繞所述區(qū)域的玻璃板，包括與所述玻璃板的至少一個邊緣相交的外邊緣，并包括外圓半徑；所述內(nèi)和外圓柱是同軸的且由所述玻璃板制成，根據(jù)下述公式:
St= + Δ T a E (a 2/b2)
其中st是在所述外圓柱的外邊緣處的切線應(yīng)力；AT是所述內(nèi)圓柱和所述外圓柱之間的溫差；α是所述玻璃板的熱膨脹系數(shù)；Ε是所述玻璃板的楊氏模量；a是所述內(nèi)圓柱的內(nèi)圓半徑；以及b是所述外圓柱的外圓半徑。
[0018]還在第一方面的另一種實施例中，所述方法還包括步驟:在步驟(I)和(II)之前，成形所述玻璃板的至少一個邊緣，其中玻璃板具有預(yù)定的尺寸。
[0019]還在第一方面的另一種實施例中，所述方法還包括步驟:在步驟(I)和(II)之前，化學(xué)強(qiáng)化所述玻璃板。
[0020]還在第一方面的另一種實施例中，在所述玻璃板的第一表面和所述玻璃板的第二表面之間限定的厚度小于約1mm。
[0021]第一方面可單獨(dú)實施，或自與如上所述的第一方面的任意一種或更多種實施例組合實施。
[0022]在第二方面中，提供了驗證玻璃板的邊緣強(qiáng)度的方法，其中所述玻璃板包括第一表面，與所述第一表面相對的第二表面，在所述第一表面和所述第二表面之間所限定的厚度，以及包括一個邊緣表面的至少一個邊緣，其中所述第一表面和所述第二表面與所述至少一個邊緣的邊緣表面相交。所述方法包括步驟(I):非接觸式熱負(fù)載玻璃板，從而在所述玻璃板中產(chǎn)生至少一種溫度梯度。所述溫度梯度從位于玻璃板上且遠(yuǎn)離邊緣表面的區(qū)域散發(fā)。所述區(qū)域的位置基于玻璃板相對于所述非接觸式熱負(fù)載來源的平移移動而變化。所述溫度梯度使至少一個邊緣的至少一部分遭受拉伸應(yīng)力。所述方法還包括步驟(II):通過檢測玻璃板中是否產(chǎn)生由步驟(I)的非接觸式熱負(fù)載而產(chǎn)生的所得強(qiáng)度缺陷，來確定至少一個邊緣的邊緣強(qiáng)度是否低于預(yù)定的水平。
[0023]在第二方面的一種實施例中，步驟(I)包括將至少一種聚焦的紅外光束遞送到所述玻璃板的第一和第二表面中的至少一種，所述光束在所述玻璃板中產(chǎn)生至少一種溫度梯度。
[0024]在第二方面的另一種實施例中，步驟(I)包括將(i)至少第一聚焦的紅外光束遞送到所述玻璃板的所述第一表面以及(ii)將至少第二聚焦的紅外光束遞送到所述玻璃板的所述第二表面，所述至少第一和第二聚焦的光束形成至少一對光束，其相對于所述玻璃板而言是位置重合的。
[0025]還在第二方面的另一種實施例中，步驟(I)包括將至少一種聚焦的氣體噴射流遞送到至少一個邊緣的至少一部分，所述氣體比所述至少一個邊緣更冷，所述氣體在所述玻璃板中產(chǎn)生至少一種溫度梯度。
[0026]第二方面可單獨(dú)實施，或自與如上所述的第二方面的任意一種或更多種實施例組合實施。
附圖簡要說明
[0027]參照附圖閱讀本發(fā)明的以下詳細(xì)描述，可以更好地理解本發(fā)明的上述各特征、方面和優(yōu)點(diǎn)以及其他的特征、方面和優(yōu)點(diǎn)，其中:
[0028]圖1是示例玻璃板的部分示意性透視圖；
[0029]圖2是驗證玻璃板的邊緣強(qiáng)度的方法的流程圖；
[0030]圖3是示例玻璃板的部分示意性透視圖，還顯示了紅外燈和氣體圓柱；
[0031]圖4是示例玻璃板的部分示意性透視圖，顯示了拉伸應(yīng)力可為周向應(yīng)力；
[0032]圖5是示例玻璃板的部分示意性透視圖，該玻璃板位于傳送帶上，處于相對于非接觸式熱負(fù)載來源的平移移動中；
[0033]圖6是類似于圖5的示意性透視圖，但還顯示了下述步驟:檢測玻璃板中是否產(chǎn)生由非接觸式熱負(fù)載而產(chǎn)生的所得強(qiáng)度缺陷；
[0034]圖7是示例玻璃板的部分示意性透視圖，還顯示了聚焦的紅外束和溫度梯度；
[0035]圖8是示例玻璃板的示意性透視圖，也顯示了兩種溫度梯度；
[0036]圖9是驗證玻璃板的邊緣強(qiáng)度的方法的流程圖；
[0037]圖10是示例設(shè)備的示意性透視圖，其可用于驗證玻璃板的邊緣強(qiáng)度；
[0038]圖11是根據(jù)有限元熱機(jī)械模型的將1.0英寸(2.54厘米)直徑碟的內(nèi)部0.8英寸(2厘米)直徑圓形區(qū)域加熱到大于其外環(huán)300°C的溫度時，所誘導(dǎo)的壓縮應(yīng)力和拉伸應(yīng)力的圖，單位是psi ；
[0039]圖12是當(dāng)玻璃板各側(cè)在靠近其外圓角(bull-nose)邊緣處吸收35瓦特之后0.5秒內(nèi)的溫度分布圖(單位是。C)，溫度從基本的25°C升高到最大184°C ;以及
[0040]圖13是如圖12所示的根據(jù)有限元熱機(jī)械模型的在玻璃板中誘導(dǎo)的壓縮應(yīng)力和拉伸應(yīng)力(單位是psi)圖，基于玻璃板在其各側(cè)上吸收35瓦特之后0.5秒內(nèi)的溫度分布。
詳細(xì)描述
[0041]在此將參照附圖更完整地描述方法，附圖中給出了本發(fā)明的示例性實施方式。只要有可能，在所有附圖中使用相同的附圖標(biāo)記來表示相同或類似的部分。但是，本發(fā)明可以以許多不同的方式實施，不應(yīng)被解讀成局限于在此提出的實施方式。
[0042]首先將參考圖1所示的玻璃板10來描述本發(fā)明的示例方法。玻璃板10可包括第一表面12，與所述第一表面12相對的第二表面14，在所述第一表面12和所述第二表面14之間限定的厚度16，以及包括一個邊緣表面20的至少一個邊緣18，其中所述第一表面12和所述第二表面14與所述至少一個邊緣18的邊緣表面20相交。玻璃板10可由例如鈉鈣浮法玻璃或特種玻璃板制成。玻璃板10可為，例如，窗戶玻璃板，建筑玻璃板，汽車玻璃板，