用于使玻璃板弯曲的方法和设备和电子装置壳体的制作方法
【专利说明】用于使玻璃板弯曲的方法和设备和电子装置壳体
[0001]根据35U.S.C§ 119，本申请要求保护在2012年6月8日提交的美国临时申请序列号第61/657，291号的优先权的权益，其内容以全文引用的方式并入到本文中。
[0002]背景
[0003]1.领域
[0004]本发明涉及用于形成三维(3D)玻璃制品的方法和设备。本发明涉及用于使玻璃板弯曲但不使用模具的方法和设备。本发明涉及用于电子装置的玻璃覆盖物。
[0005]2.背景
[0006]可以通过使玻璃板适形具有所希望的3D轮廓的模具表面来形成简单和复杂的3D玻璃制品。在玻璃处于相对较低粘度，通常18至10 1(1泊时来进行这种适形。在这种低粘度，在玻璃与模具表面之间的任何接触可能导致模具表面缺陷压印在玻璃上。此外，取决于模具材料，玻璃可能粘着到模具表面上，这可能使得玻璃表面降级。在其中玻璃的美观性和强度较为重要的应用中，诸如用于电子装置的玻璃覆盖物中，模具表面将需要无缺陷并且由在高温下不粘着玻璃的材料制成以避免上文所提到的问题。这种模具的成本较高并且随着玻璃制品大小增加而增加。而且，因为玻璃适形模具表面，每个新玻璃制品形状将需要新模具设计，即使新形状只是一原型。用于每种新形状的新模具将增加每种制品的生产成本和原型设计成本并且阻碍了制造商对于新形状要求做出快速响应的能力。
[0007]美国临时申请61/546687 ( uThermo-mechanical reforming method and systemand mechanical reforming tool”)描述了一种形成3D玻璃制品的方法,其并不涉及使用模具。该方法涉及将玻璃板放置于平坦支承件上并且加热玻璃板到与玻璃板不能永久变形的相对较高粘度相对应的第一温度。然后将玻璃板局部加热到与玻璃能永久变形的相对较低粘度相对应的第二温度。在受到局部加热影响的区域中，温度将从第一温度升高到第二温度。在不受局部加热影响的区域中，温度将在第一温度或第一温度附近大致恒定。
[0008]将致动力施加到玻璃板上。当受影响的区域处于第二温度或相对较低粘度时，致动力将在受影响的区域中产生弯曲。将不在相对较高粘度的未受影响区域中产生弯曲。受影响区域中的变形水平受到致动力的线性振幅控制，并且在受影响区域中的曲率半径受到致动力的角度振幅控制。然而，这两种控制并不允许对受影响区域中的弯曲轮廓进行容易的微调，微调实际上取决于在致动力所引起的弯曲动量与局部玻璃粘度之间的局部均衡。利用这种方法，能够实现的弯曲轮廓大致限于“自然轮廓”，其由两个直区域和在两个直区域之间近似恒定曲率半径组成。能根据玻璃的曲线长度在数学上表达为变化的曲率半径的更复杂的设计能允许更有趣并且更有用形状的玻璃制品。
【发明内容】
[0009]在本发明的一方面，一种使玻璃板弯曲的方法包括:将玻璃板放置于支承件上并且加热整个玻璃板到第一粘度。该方法包括:在一段时间内沿着玻璃板的所要形成预定弯曲的选定区域施加热带并且使热带平移，以在选定区域中形成预定弯曲。热带将选定区域分部段地加热到低于第一粘度的第二粘度。该方法包括:向玻璃板施加致动力以根据选定区域中的热带的位置而在选定区域中递增地形成预定弯曲。
[0010]在一实施例中，第一粘度在6X 19泊至10 12泊的范围。
[0011]在一实施例中，第二粘度小于或等于19泊。
[0012]在一实施例中，在热带平移的方向上选定区域的大小大于热带平移方向上热带大小的二倍。
[0013]在一实施例中，将玻璃板放置于支承件上包括允许选定区域悬于支承件上使得支承件并不干扰在选定区域中形成预定弯曲。
[0014]在一实施例中，该方法还包括控制其中安置玻璃板的环境温度以维持玻璃板不被热带加热的部分高于第二粘度。
[0015]在一实施例中，该方法还包括选择对应于预定弯曲的弯曲轮廓，将弯曲轮廓分成至少三个轮廓区段；以及，施加热带和致动力以在选定区域的相对应部段中形成轮廓区段中的每一个。
[0016]在一实施例中，该方法还包括基于各轮廓区段中最小区段的长度来选择热带大小。
[0017]在一实施例中，施加致动力包括使与选定区域接触的致动器臂沿着曲线路径平移。
[0018]在一实施例中，致动器臂在形成预定弯曲的时段旋转0°与90°之间的角度。
[0019]在一实施例中，致动器臂在形成预定弯曲的时段旋转90°或更大的角度。
[0020]在一实施例中，热带平移在该时段中以预定间隔进行。
[0021]在一实施例中，热带平移在该时段是连续的。
[0022]在本发明的另一方面，一种使玻璃板弯曲的设备包括:玻璃板支承件；以及，加热器，该加热器在玻璃板处于玻璃板支承件上时向玻璃板施加局部热。该设备包括:第一机构，其联接到加热器以使加热器沿着线性路径平移以便在玻璃板处于玻璃板支承件上时局部地加热玻璃板的选定区域。该设备包括:致动器臂，其用于在玻璃板处于玻璃板支承件上时向玻璃板施加致动力。该设备包括:第二机构，其联接到致动器臂用于使致动器臂沿着曲线路径平移以便在玻璃板处于玻璃板支承件上时在玻璃板中形成预定弯曲。
[0023]在一实施例中，第一机构包括成对致动器臂和致动器，成对的致动器臂布置成平行于线性路径并且联接到局部加热器，致动器用于使成对的致动器臂沿着线性路径平移。
[0024]在一实施例中，该设备还包括:用于补偿由于热膨胀造成的加热器位置漂移的装置。
[0025]在一实施例中，第一机构联接到第一底座支承件，玻璃板支承件联接到第二底座支承件，并且补偿装置包括在第一底座支承件与第二底座支承件之间的刚性连结件。
[0026]在一实施例中，刚性连结件由平行于成对的致动器臂布置的刚性杆提供，并且该刚性杆具有匹配成对的致动器臂的热膨胀特征的热膨胀特征。
[0027]在一实施例中，该设备还包括:用于补偿由于热膨胀造成的致动器臂位置漂移的
>J-U ρ?α装直。
[0028]在一实施例中，第二机构包括联接到致动器臂的滑轮机构和驱动滑轮机构的致动器。
[0029]在一实施例中，滑轮机构联接到第一底座支承件，玻璃板联接到第二底座支承件，并且补偿器件包括在第一底座支承件与第二底座支承件之间的刚性连结件。
[0030]在一实施例中，刚性连结件由滑轮系统的缆线或皮带提供。
[0031 ] 根据本发明的又一方面，一种电子装置壳体包括:玻璃主体，其具有前部覆盖物和与前部覆盖物的相对端邻接的侧弯曲部，在前部覆盖物与侧弯曲部之间不存在物理接缝。侧弯曲部为曲线形并且具有大于90°的弯曲角。前部覆盖物为平坦的。玻璃主体限定用于电子装置的外壳。
[0032]在一实施例中，玻璃主体还包括与侧弯曲部中至少一个邻接的至少一个背部折片，在侧弯曲部与背部折片之间不存在物理接缝，背部折片与前部覆盖物成相对关系。
[0033]在一实施例中，前部覆盖物平行于背部折片并且背部折片为平坦的。
[0034]在一实施例中，侧弯曲部的弯曲半径不同使得前部覆盖物相对于背部折片倾斜。
[0035]在一实施例中，侧弯曲部具有大约180°的弯曲角。
[0036]在一实施例中，玻璃主体呈完整套筒的形式。
[0037]在一实施例中，玻璃主体呈带有背部窗口的部分套筒的形式。
[0038]在一实施例中，前部覆盖物具有当电子装置布置于玻璃主体中时与电子装置的显示装置互动的透明孔口。
[0039]应了解前文的一般描述和下文的详细描述例示本发明并且旨在提供理解所要求保护的本发明的性质和特征的概述或框架。包括附图以提供对本发明的进一步理解并且附图合并于本说明书中并且构成本说明书的部分。附图示出了本发明的各种实施例并且与描述一起用于解释本发明的原理和操作。
【附图说明】
[0040]下文为附图中视图的描述。附图未必按照比例绘制并且，为了清楚和简洁起见，附图的某些特点和某些视图可以放大的比例尺示出或者示意性地示出。
[0041]图1示出了玻璃板。
[0042]图2示出了弯曲轮廓。
[0043]图3示出了用