验证玻璃板的边缘强度的方法
【专利说明】验证玻璃板的边缘强度的方法
[0001]本申请要求2012年9月21日提交的美国专利申请号13/624265的优先权，该文的全部内容通过引用纳入本文。
领域
[0002]本发明总体涉及验证边缘强度的方法，具体来说，涉及验证玻璃板的边缘强度的方法。
【背景技术】
[0003]玻璃板是产品例如建筑和汽车窗口、液晶显示器(LCD)模块和光伏(PV)面板的组件。对于这些应用，通常将玻璃板切割到所需尺寸，然后通过研磨和抛光使所得玻璃板的尖锐边缘变成倾斜的。切割、边缘加工和其它加工步骤可在玻璃板的表面和边缘处引入初始瑕疵，例如肩或裂纹。当玻璃板遭受拉伸应力时，这些初始瑕疵可导致强度缺陷。因此，初始瑕疵可损坏玻璃板的强度。
【发明内容】
[0004]以下给出
【发明内容】
的简化归纳，以便提供对详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，提供验证玻璃板的边缘强度的方法。所述玻璃板包括第一表面，与所述第一表面相对的第二表面，在所述第一表面和所述第二表面之间所限定的厚度，以及包括一个边缘表面的至少一个边缘。所述第一表面和所述第二表面与至少一个边缘的边缘表面相交。所述方法包括步骤(I):非接触式热负载玻璃板，从而使至少一个边缘的至少一部分遭受拉伸应力。所述方法还包括步骤(II):通过检测玻璃板中是否产生由步骤(I)的非接触式热负载而产生的所得强度缺陷，来确定至少一个边缘的边缘强度是否低于预定的水平。
[0006]在第一方面的一种实施例中，所述拉伸应力是周向应力。
[0007]在第一方面的另一种实施例中，步骤(I)包括在所述玻璃板中产生至少一种温度梯度。
[0008]还在第一方面的另一种实施例中，步骤(I)包括在所述玻璃板中产生至少一种温度梯度，所述温度梯度从所述玻璃板上的区域散发，所述区域远离边缘表面。
[0009]还在第一方面的另一种实施例中，步骤(I)包括在所述玻璃板中产生至少一种温度梯度，所述温度梯度从所述玻璃板上的区域散发，所述区域的位置基于玻璃板相对于所述非接触式热负载来源的平移移动而变化。
[0010]还在第一方面的另一种实施例中，步骤(I)包括将至少一种聚焦的红外光束递送到所述玻璃板的第一和第二表面中的至少一种，所述光束在所述玻璃板中产生至少一种温度梯度。
[0011]在第一方面的另一种实施例中，步骤⑴包括将⑴至少第一聚焦的红外光束递送到所述玻璃板的所述第一表面以及(ii)将至少第二聚焦的红外光束递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对光束，其相对于所述玻璃板而言是位置重合的(coincident)。
[0012]还在第一方面的另一种实施例中，在步骤(I)中基于玻璃板相对于所述非接触式热负载来源的平移移动，使全部所述至少一个边缘逐渐遭受所述拉伸应力。
[0013]还在第一方面的另一种实施例中，所述至少一个边缘包括至少第一边缘以及与所述第一边缘相对的第二边缘，此外其中步骤(I)包括独立地非接触式热负载玻璃板，从而使第一边缘的至少一部分和第二边缘的至少一部分遭受所述拉伸应力。
[0014]还在第一方面的另一种实施例中，所述至少一个边缘包括所述玻璃板的完整周边，进一步地，其中步骤(I)包括非接触式热负载玻璃板，从而使所述完整周边遭受所述拉伸应力。
[0015]还在第一方面的另一种实施例中，步骤(I)包括将至少一种聚焦的气体喷射流递送到至少一个边缘的至少一部分，所述气体比所述至少一个边缘更冷，所述气体在所述玻璃板中产生至少一种温度梯度。
[0016]还在第一方面的另一种实施例中，在步骤(II)中，检测所述所得缺陷包括选自下组的检测方法:视觉检测、光学检测和声学检测。
[0017]在第一方面的另一种实施例中，所述方法还包括步骤(III):基于加热的内圆柱和未加热的外部圆柱的干涉拟合模型来估算所述拉伸应力，其中:所述内圆柱对应于玻璃板上散发温度梯度的区域，并具有内圆半径；所述外圆柱对应于一部分环绕所述区域的玻璃板，包括与所述玻璃板的至少一个边缘相交的外边缘，并包括外圆半径；所述内和外圆柱是同轴的且由所述玻璃板制成，根据下述公式:
St= + Δ T a E (a 2/b2)
其中st是在所述外圆柱的外边缘处的切线应力；AT是所述内圆柱和所述外圆柱之间的温差；α是所述玻璃板的热膨胀系数；Ε是所述玻璃板的杨氏模量；a是所述内圆柱的内圆半径；以及b是所述外圆柱的外圆半径。
[0018]还在第一方面的另一种实施例中，所述方法还包括步骤:在步骤(I)和(II)之前，成形所述玻璃板的至少一个边缘，其中玻璃板具有预定的尺寸。
[0019]还在第一方面的另一种实施例中，所述方法还包括步骤:在步骤(I)和(II)之前，化学强化所述玻璃板。
[0020]还在第一方面的另一种实施例中，在所述玻璃板的第一表面和所述玻璃板的第二表面之间限定的厚度小于约1mm。
[0021]第一方面可单独实施，或自与如上所述的第一方面的任意一种或更多种实施例组合实施。
[0022]在第二方面中，提供了验证玻璃板的边缘强度的方法，其中所述玻璃板包括第一表面，与所述第一表面相对的第二表面，在所述第一表面和所述第二表面之间所限定的厚度，以及包括一个边缘表面的至少一个边缘，其中所述第一表面和所述第二表面与所述至少一个边缘的边缘表面相交。所述方法包括步骤(I):非接触式热负载玻璃板，从而在所述玻璃板中产生至少一种温度梯度。所述温度梯度从位于玻璃板上且远离边缘表面的区域散发。所述区域的位置基于玻璃板相对于所述非接触式热负载来源的平移移动而变化。所述温度梯度使至少一个边缘的至少一部分遭受拉伸应力。所述方法还包括步骤(II):通过检测玻璃板中是否产生由步骤(I)的非接触式热负载而产生的所得强度缺陷，来确定至少一个边缘的边缘强度是否低于预定的水平。
[0023]在第二方面的一种实施例中，步骤(I)包括将至少一种聚焦的红外光束递送到所述玻璃板的第一和第二表面中的至少一种，所述光束在所述玻璃板中产生至少一种温度梯度。
[0024]在第二方面的另一种实施例中，步骤(I)包括将(i)至少第一聚焦的红外光束递送到所述玻璃板的所述第一表面以及(ii)将至少第二聚焦的红外光束递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对光束，其相对于所述玻璃板而言是位置重合的。
[0025]还在第二方面的另一种实施例中，步骤(I)包括将至少一种聚焦的气体喷射流递送到至少一个边缘的至少一部分，所述气体比所述至少一个边缘更冷，所述气体在所述玻璃板中产生至少一种温度梯度。
[0026]第二方面可单独实施，或自与如上所述的第二方面的任意一种或更多种实施例组合实施。
附图简要说明
[0027]参照附图阅读本发明的以下详细描述，可以更好地理解本发明的上述各特征、方面和优点以及其他的特征、方面和优点，其中:
[0028]图1是示例玻璃板的部分示意性透视图；
[0029]图2是验证玻璃板的边缘强度的方法的流程图；
[0030]图3是示例玻璃板的部分示意性透视图，还显示了红外灯和气体圆柱；
[0031]图4是示例玻璃板的部分示意性透视图，显示了拉伸应力可为周向应力；
[0032]图5是示例玻璃板的部分示意性透视图，该玻璃板位于传送带上，处于相对于非接触式热负载来源的平移移动中；
[0033]图6是类似于图5的示意性透视图，但还显示了下述步骤:检测玻璃板中是否产生由非接触式热负载而产生的所得强度缺陷；
[0034]图7是示例玻璃板的部分示意性透视图，还显示了聚焦的红外束和温度梯度；
[0035]图8是示例玻璃板的示意性透视图，也显示了两种温度梯度；
[0036]图9是验证玻璃板的边缘强度的方法的流程图；
[0037]图10是示例设备的示意性透视图，其可用于验证玻璃板的边缘强度；
[0038]图11是根据有限元热机械模型的将1.0英寸(2.54厘米)直径碟的内部0.8英寸(2厘米)直径圆形区域加热到大于其外环300°C的温度时，所诱导的压缩应力和拉伸应力的图，单位是psi ；
[0039]图12是当玻璃板各侧在靠近其外圆角(bull-nose)边缘处吸收35瓦特之后0.5秒内的温度分布图(单位是。C)，温度从基本的25°C升高到最大184°C ;以及
[0040]图13是如图12所示的根据有限元热机械模型的在玻璃板中诱导的压缩应力和拉伸应力(单位是psi)图，基于玻璃板在其各侧上吸收35瓦特之后0.5秒内的温度分布。
详细描述
[0041]在此将参照附图更完整地描述方法，附图中给出了本发明的示例性实施方式。只要有可能，在所有附图中使用相同的附图标记来表示相同或类似的部分。但是，本发明可以以许多不同的方式实施，不应被解读成局限于在此提出的实施方式。
[0042]首先将参考图1所示的玻璃板10来描述本发明的示例方法。玻璃板10可包括第一表面12，与所述第一表面12相对的第二表面14，在所述第一表面12和所述第二表面14之间限定的厚度16，以及包括一个边缘表面20的至少一个边缘18，其中所述第一表面12和所述第二表面14与所述至少一个边缘18的边缘表面20相交。玻璃板10可由例如钠钙浮法玻璃或特种玻璃板制成。玻璃板10可为，例如，窗户玻璃板，建筑玻璃板，汽车玻璃板，