衬垫、形成划刻痕迹的方法以及切割玻璃板的方法_3

文档序号:8946933阅读:来源:国知局
或“多孔的”或杨氏模量值低于最顶部的层12的材料且相对容易变形。
[0043]最下部的或底部,层16用作保护性表皮。该材料应足够硬,以防止通过衬垫底部作用的力以及在运输/加工、安装、调节等过程中对内部层14造成的损坏。该材料应能保持孔的形状,从而衬垫可与切割设备的工作表面中的孔对齐,划刻工具6是所述切割设备的一部分。该材料还应促进工作表面4和衬垫10之间的良好的真空密封,由此允许真空延伸穿过衬垫最终延伸到玻璃,从而把玻璃固定到工作表面。该层中的材料可与顶部层中的材料相同或不同。此外,如果衬垫10永久地连接到工作表面4,该最下部的层16可首先存在然后去除。该材料应防止来自内部层的松散颗粒污染工作表面4进而可能污染玻璃板2。
[0044]衬垫10还可包括沿着厚度方向延伸的多个通道18,其构造成与在切割设备的工作表面4上提供的真空孔8对齐,从而通过真空孔8产生的吸力可延伸穿过衬垫10,且吸力可施加在玻璃板2上来相对于工作表面4固定玻璃板2。因此,衬垫的所有的层12,14,16具有孔20,其构造成与真空孔8对齐并限定通道18。作为具有离散的孔的实施方式的替代,任意特定层的材料(或至少该材料的部分)可为多孔性质(即,具有穿透其中的曲折路径的材料)从而允许在工作表面4处形成真空以作用于薄玻璃板2。在一种示例实施方式中,衬垫包括顶部层12、中间层14和底部层16,所述顶部层12、中间层14和底部层16可分别包括第一组孔20a,第二组孔20b和第三组孔20c。
[0045]制备衬垫10的材料可提供性质例如可压缩性或柔顺性,且可包括例如聚氯乙烯和聚酷材料。
[0046]虽然所有的层12,14,16可由相同的材料制备,但各层12,14,16的结构可不同,从而执行它们各自的功能。在一实施例中,中间层14可具有多孔构造从而具有比顶部层12和底部层16更高的可压缩性,而顶部层12和底部层16可比中间层14更薄但更致密和更硬。顶部层12可构造成提供响应由划刻工具6施加的力的主要反作用力。中间层14可构造成经历压缩形变由此实现以下功能:i)允许划刻工具6到达足够大的划刻位置或移动距离,同时保持与薄玻璃板相关的小划刻深度;ii)升高由切割设备施加在划刻工具6上的操作压力,使其达到足够大的程度,从而避免操作压力的“死区”;和iii)通过吸收一些作用在玻璃板2上的压力/负荷力把其限制到足以形成一致的划刻线但又不高到导致划刻工具6切割穿透或以其它方式损坏薄玻璃板2的范围的值。可构造衬垫10的顶部层12和中间层14,从而变形主要来自中间层14,且其中顶部层12相对于其紧邻的区域不经历太多局部变形。共同作用时,顶部层12和中间层14抵抗最高达4-5N的力,且随后中间层14将进一步变形以吸收额外的力,由此限制施加到薄玻璃板2的力。
[0047]底部层16可构造成减少绕着真空孔8的泄漏。在一实施例中,用于划刻的施加在薄玻璃板2上的压力,与施加在划刻工具6上的操作压力相反,可为29-43kPa。这种压力当量于4-5N的力,且可使用柱来施加。
[0048]层12,14,16的组合可导致衬垫10呈现可变化的粘弹性,如衬垫10上压缩应力相对于衬垫10的压缩应变的关系图的斜率所示,如图5所示。在图5中,X-轴表示施加如y-轴上所示的压缩应力时衬垫10中的压缩应变。当压缩应力按照图5中y_轴所示的第一范围22、第二范围24和第三范围26顺序连续增加时,衬垫10的粘弹性性质在各范围变化。当施加第二范围24的压缩应力时,衬垫10呈现的粘弹性比施加第一范围22的压缩应力时和施加第三范围26的压缩应力时更低和显著不同。因为第二范围24中的较低粘弹性,与第一范围22和第三范围26相比,对于较小的应力增加形成较大的应变增加,因为在第二范围24开始时衬垫10到达中间层14开始经历显著变形的压缩应力阈值。相比于对应于第二范围24的操作压力,当施加在划刻工具6上的操作压力对应于第三范围26的压缩应力时,操作压力的增加导致作用在玻璃板2上的负荷力的较大增加。
[0049]衬垫10的可压缩性允许更均匀的表面,该表面上设置玻璃板2。当把压力施加到衬垫时,工作表面4的不规整可被衬垫10的可压缩性抵销,从而设置玻璃板2的衬垫10的顶部表面具有更少的不规整。工作表面4的这些不规整可包括表面变化、不平坦性以及划刻工具6移动的不平行。
[0050]图6显示衬垫10的另一性质,使用响应如沿着X-轴所示的由切割设备施加在划刻工具6上的操作压力的如沿着图6的y-轴所示的作用在玻璃板2上的负荷力(划刻力)的关系图。在图6中,施加在划刻工具6上的操作压力也可分为对应于图5中压缩应力的第一范围22、第二范围24和第三范围26的多个范围。当施加在衬垫10上的第一范围22中的压缩应力对应于施加在划刻工具6上的操作压力的范围时,衬垫10的粘弹性由顶部层12呈现。衬垫10可在这个范围的操作压力经历一些变形,以在足以允许在玻璃板2上开始划刻之前形成反作用力。在第一范围22结束时且主要在第二范围24进行划刻。具体来说,在该范围的操作压力下,作用在玻璃板2上的负荷力趋于以较陡的方式增加。当施加在衬垫10上的第二范围24中的压缩应力对应于施加在划刻工具6上的操作压力的范围时,衬垫10的粘弹性由中间层14呈现。因为中间层14的多孔或低模量构造导致衬垫10在压缩应力的第二范围24中经历的变形大于压缩应力的第一范围22中的变形,压缩应力的第二范围24中衬垫10的反作用力增加不像压缩应力的第一范围22中那么陡,但增加施加在划刻工具6上的操作压力。结果,压缩应力的第二范围24中的衬垫10粘弹性使得,即使增加施加在划刻工具6上的操作压力,作用在玻璃板2上的负荷力以更小的程度增加,因为衬垫10吸收大部分本来会作用在玻璃板2上的负荷力。这允许通过将负荷力保持在窄范围28之内(如图6所示),使划刻工具6在薄玻璃板2上施加稳定的负荷力,尽管由切割设备施加在划刻工具6上的操作压力(如范围30所示)存在较大变化,并得到更高质量的划刻。其中提供上述全部三个益处的施加在划刻工具6上的操作压力的范围,可称为操作压力的加工窗口 30(图6)。操作压力的示例加工窗口是0.31-0.35kgf/cm2。图7是显示作用在玻璃板2上的负载力(N - y-轴上,左侧)与由切割设备施加在划刻工具6上的操作压力(kgf/cm2_x-轴上)的关系图,且图中包括变化系数(%-y_轴上,右侧)。
[0051]可通过衬垫10且把施加在划刻工具6上的操作压力保持在加工窗口 30之内,来促进切割薄玻璃板2。具体来说,在操作压力的加工窗口 30中,衬垫10变形允许降低划刻工具6从而到达预设的深度值,其足以存在如图1所示的由切割设备施加在划刻工具6上的操作压力和作用在玻璃板2上的负载力之间的大致的线性正比关系。此外,在操作压力的加工窗口 30中,施加在划刻工具6上的操作压力足够高,因为衬垫10在划刻时变形和吸收一些施加到玻璃板2的压力,从而当用衬垫10支撑玻璃板2时由切割设备施加在划刻工具6上的操作压力比当不用衬垫10支撑玻璃板2时由切割设备施加在划刻工具6上的操作压力大至少预定的量。该预定的量见图7,并对应于两条曲线之间沿着X-轴的差值。左侧的连接三角形数据点的曲线显示不使用衬垫10时玻璃板2上的负荷力,而右侧连接菱形数据点的曲线显示用衬垫10支撑时玻璃板2上的负载力,其中对于两种曲线,X-轴显示由切割设备施加在划刻工具6上的操作压力。从该图可知,为了取得玻璃中遭受的给定划刻力,衬垫增加由切割设备施加在划刻工具上的操作压力。因为施加
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