制造玻璃部件的方法 [0002]原则上，玻璃的再拉制是已知的，特别是存在如下的广泛的现有技术，其关于坯料和/或具有圆形横截面以用于拉制玻璃纤维的坯料的再拉制。 [0003]在再拉制方法中，将玻璃件部分地加热并且借助于合适的机械设备在纵向上进行拉制。当所述玻璃件一还料一以恒定速度被进料至加热区中和当被加热的玻璃以恒定速度被拉制时，则这导致所述坯料的横截面形状减小，这取决于所述速度的比率。因此，当例如使用管状坯料时 ，则再次制得管状产品，但具有更小的直径。所述产品的横截面形状与坯料的横截面形状类似，其中通常甚至期望通过适当的措施在小规模上得到坯料的1:1的复制品(参见 EP0819655B1)。 [0004]在再拉制玻璃的步骤中，通常将长方形坯料一端固定在固持器中并且另一端在例如高温烘炉中加热。一旦玻璃变得可变形，就在坯料被固定于固持器中的末端处通过施加拉制力来拉制。当在此期间坯料向前移动进入马弗炉中时，则选择适当的温度，这产生具有更小的横截面但几何形状类似的产品。例如，将具有圆形横截面的坯料拉制成玻璃纤维。例如部件的产品的拉制速度的选择以及任选地向前移动坯料决定了横截面的缩减系数。通常，坯料的横截面的厚度与宽度之比保持恒定。在所期望的玻璃纤维拉制的情况下，因为从具有圆形横截面的坯料起始，所以可以拉制出同样具有圆形横截面的玻璃纤维。 [0005]已经证实，平板部件，即横截面的宽度与厚度之比为例如80:1的部件，难以再拉制。只有利用具有极高宽度的坯料才有可能拉制出同样具有高宽度的部件。因此例如从具有70mm宽度和1mm厚度(B/D = 7)的横截面的坯料，可以制造具有7mm宽度和Imm厚度(b/d = 7)的横截面的部件。 [0006]当使用具有更高宽度或更低厚度的横截面的坯料时，只可能得到具有更高宽度和相同厚度的横截面的部件。使用具有更高宽度的坯料由于不可能生产而通常失败，并且使用具有更低厚度的坯料越来越低效，这是由于在再拉制期间必须更频繁地更换坯料。 [0007]在US7，231，786B2中描述了可以如何通过再拉制来制造平面玻璃面板。为了实现具有更高宽度的产品，在这种情况下使用夹持器，在借助于拉边机使玻璃在纵向上扩展之前，所述夹持器在宽度方向上拉制软玻璃。
[0008]在US3, 635，687A中描述了一种再拉制方法，其中通过冷却平板坯料的边缘区域，实现了宽度与厚度之比(B/D)的变化。但利用这种方法可以实现宽度与厚度之比最大增加至10.7倍。
[0009]在EP0819655B1中描述了一种用于成形玻璃的方法。在这种情况下，在成形步骤中也可以使用再拉制。但没有描述如何调节宽度与厚度之比(B/D)。此处在加热之后，将玻璃局部加热或冷却以控制几何形状。
[0010]然而，在这些参考文献中所述的控制仅导致坯料的几何形状相比于最终形状和/或所拉制部件形状的较小变化。此外，这些方法都与相对高的作用力相关。特别是在当应该使用夹持器或辊的情况下，需要复杂的再拉制装置，其易于产生缺陷。



[0011]因此，本发明的目的是提供一种制造玻璃部件的有效方法。此外，应提供一种如下的方法，其使得坯料的宽度与厚度之比(B/D)相比于玻璃部件的宽度与厚度之比(b/d)可以增加。特别地，应提供一种制造平板玻璃部件的方法，通过所述方法可以由具有宽度B和厚度D的坯料制备具有宽度b和厚度d的平板玻璃部件，其中比率b/d远远高于比率B/D。
[0012]通过专利权利要求书中描述的实施方式来解决根据本发明的目的。
[0013]根据本发明的再拉制玻璃的方法用于例如制造平板玻璃部件。所述方法包括下列步骤:
[0014]-提供具有平均厚度D和平均宽度B的玻璃的坯料，
[0015]-加热所述坯料的变形区，
[0016]-拉制所述坯料，直至达到平均厚度d和平均宽度b，
[0017]其中所述变形区是所述坯料的如下部分，其中所述坯料具有介于0.95XD与
1.05Xd之间的厚度并且其中所述变形区具有至多6XD的高度。
[0018]所述方法的特征在于，所述变形区相比于现有技术来说非常小。所述变形区(=弯月面)具有至多6XD(特别是至多100mm)、优选至多5XD(特别是至多40mm)、特别优选至多4XD(特别是至多30mm)的高度。
[0019] 优选地，所述变形区在所述坯料的整个宽度上延伸。变形区的“高度”是指其在坯料拉制方向上的长度。该变形区(=弯月面)是如下的区域，其中坯料具有介于0.95XD与1.05Xd之间的厚度。因此，其为玻璃可变形的区域。所述厚度小于原始厚度D，但仍未达到最终厚度d。在变形区中可例如存在如下的温度T2，在该温度T2下所述坯料的玻璃具有介于104dPas与108dPas之间的粘度η2。
[0020]所拉制玻璃部件的宽度b随着变形区中的粘度增加而逐渐降低。当在软化的情况下，例如，为使玻璃部件的厚度d达到目标值100 μ m而增大拉制速度，玻璃部件的宽度b相比于坯料的宽度B将显著降低。因此，为了获得具有高比率b/d的平板玻璃部件，有利的是，坯料变形区中的玻璃具有粘度H2，其低于相应玻璃在软化点下的粘度(EW)。因此，坯料变形区中的玻璃优选具有至多〈107 6dPas、进一步优选至多107 5dPas、甚至进一步优选至多107_°dPas、特别优选至多106 5dPas的粘度η2。此外，低于相应玻璃在软化点下的粘度的粘度H2也是有利的，这是因为随着粘度增加，拉制玻璃所需的拉制力逐渐增大。因此，较低的粘度也与所需的较低拉制力有关。
[0021]然而，所述坯料变形区中的玻璃的粘度η2也不应过低，否则玻璃的均匀拉制变得更困难。坯料变形区中的玻璃优选具有至少104_°dPas、进一步优选至少104 5dPas、甚至进一步优选至少105_°dPas、特别优选至少105 8dPas的粘度η2。
[0022]与US3，635，687Α类似，此处所述发明可与坯料边缘区域的冷却组合，以实现甚至更高的宽度和/或更好的厚度分布。为实现更好的厚度分布，更高的边缘温度也是可行的。
[0023]所述变形区是坯料中厚度为0.95XD至1.05Xd的部分。优选地，这是在所述方法期间在特定时间点下该坯料具有温度T2的部分。在这个温度下，坯料的玻璃的粘度在允许玻璃变形的范围内。
[0024]所述坯料具有上端和下端。所述变形区位于上端与下端之间。在变形区以外，坯料的温度优选低于T2。由此，坯料的变形基本上只出现在变形区的区域中。在这个区域之上和之下，厚度以及宽度优选保持恒定。为方便起见，在整个本说明书中使用术语“坯料”，当以这种方法加工玻璃时，仅在根据本发明的最后工艺步骤结束后，产品才被称为“玻璃部件”。
[0025]优选地，通过使所制造玻璃部件的厚度d显著低于坯料厚度D的措施，基本上实现坯料的宽度与厚度之比的增加。厚度d优选为至多D/10、进一步优选至多D/30、特别优选至多D/75。因而,所述玻璃部件的厚度d优选低于1mm,进一步优选低于Imm,更优选低于100 μ m,进一步优选低于50 μ m,特别优选低于30 μ m。通过本发明可制造具有高质量并且具有相对大的表面积的这种薄玻璃部件。
[0026]优选地，所制造的玻璃部件的宽度b相对于坯料的宽度B几乎没有减小。这意味着比率B/b优选为至多2，进一步优选为至多1.6，特别优选为至多1.25。
[0027]所述方法可以在同样根据本发明的再拉制装置中实施。为进行加热，可以将坯料插入所述再拉制装置中。再拉制设备优选包括可以固定坯料的一端的固持器。所述固持器优选位于再拉制装置的上部中。因而，将坯料以其上端固定在固持器中。
[0028]所述再拉制装置包括至少一个加热设备。所述加热设备优选布置于再拉制装置的中心区域中。该加热设备可优选为电阻加热器、燃烧器布置、辐射加热器、具有或不具有激光扫描器的激光器或它们的组合。该加热设备优选被设计成能够以如下方式来加热放置在变形区域中的坯料，该方式使根据本发明设计的变形区被加热至温度T2。所述变形区域是优选位于再拉制装置内部的区域。该加热设备使变形区域和/或坯料的一部分的温度增加至如下的温度，该温度如此高以致于放置在变形区域内的坯料在其变形区内被加热至温度T20当使用适于靶向加热坯料的仅一部分的加热设备例如激光器时，则变形区域中的温度几乎没有增加。
[0029]所述变形区域优选具有如下的高度，其导致变形区高度为至多6XD(特别是至多100mm)、优选至多5XD(特别是至多40mm)、特别优选至多4XD(特别是至多30mm)。因此，根据加热方式和坯料尺寸，变形区域可以被设计成不同长度。
[0030]所述加热设备使变形区域和/或坯料的一部分中的温度升高，其优选仅具有如下程度:在坯料中，根据本发明设计的变形区被加热至温度τ2。坯料中在变形区之上和之下的部分优选具有低于T2的温度。根据本发明，这优选通过包括一个或多个挡板的加热设备来实现，所述挡板遮蔽坯料中在变形区域以外的那些部分。可选地或另外地，可以使用使得坯料在变形区域中被集中加热的加热设备，例如激光器或激光扫描器。另一个可选的实施方式涉及仅具有低的高度的加热设备，其放置在变形区附近以使得热量基本上不会扩散至变形区域以外的区域中。
[0031]所述加热设备可为辐射加热器，其中通过合适的辐射制导和/或限制手段将其加热作用集中和/或限于变形区域。例如，可使用KIR(短波IR)加热器，其中通过遮蔽，产生根据本发明的非常小的变形区域。也可使用冷却(利用气体、水或空气)的挡板。可使用的另一种加热设备为激光器。在这种情况下，对于激光器的辐射制导，可使用激光扫描器。
[0032]所述装置可包括如下的冷却设备，其优选布置于再拉制设备的下部区域中、特别是在加热设备的正下方。通过这种设备，紧接在变形步骤之后，玻璃的粘度优选变化为>109dPas的值，从而不再出现明显变形。优选实施这种冷却以使得其产生至少106dPas/s的粘度变化。取决于所述坯料的玻璃，这对应于例如在400至1000°C范围内的温度T3。
[0033]根据本发明的方法优选包括如下的其它步骤:
[0034]-在离开变形区域之后冷却所述坯料。
[0035]可通过在环境温度(例如10至25°C )下冷却来实现将所述坯料进一步冷却至粘度>109dPas。但还可以以主动方式在流体例如气流中冷却坯料。特别优选的是，所述产品在变形区之后的冷却区中被缓慢地冷却，从而残余张力至少允许后续的横切以及除去片材边缘而无任何内向裂纹。
[0036]优选地，所述变形区域被布置成和/或所述加热设备被设计成在坯料内产生变形区。变形区为坯料中在该工艺期间具有0.95XD至1.05Xd的厚度的那个部分。通过加热坯料的变形区，在相应位点处的玻璃的粘度降低至该坯料可以被拉制。这意味着坯料变得更长。通过拉制步骤，坯料的厚度D变得更低。由于坯料优选以上端固定于固持器中，该固持器优选位于再拉制设备上部区域中，所以可通过受到重力作用来实现坯料的拉制。但在优选的实施方式中，所述再拉制设备包括如下的拉制设备，其优选在坯料中低于变形区域的部分、特别是在坯料的下端处施加拉制力。
[0037]所述拉制设备优选布置于所述再拉制设备的下部区域中。在这种情况下，该拉制设备可被设计成包括作用于坯料的相对两侧上的辊。坯料可以可拆卸地以下端安装于第二固持器。特别地，所述第二固持器是拉制设备的部件。可在第二固持器处安装例如负载，于是其在纵向上拉制坯料。所用拉制力优选低于350N/400mm坯料宽度(B)、进一步优选低于300N/400mm坯料宽度、甚至进一步优选低于100N/400mm坯料宽度、特别优选低于50N/400mm坯料宽度。拉制力优选高于lN/400mm坯料宽度、进一步优选高于5N/400mm坯料宽度、甚至进一步优选高于10N/400mm坯料宽度、特别优选高于20N/400mm坯料宽度。
[0038]在一个优选的实施方式中，将坯料进料至变形区方向中以使得能够以连续方式实施所述方法。为此，再拉制装置优选包括适于移动坯料进入变形区域中的进料设备。因此可以在连续操作中使用再拉制装置。进料设备优选以速度Vn移动坯料进入变形区域中，所述速度Vn低于拉制坯料的速度VZ。因此坯料在纵向上被拉制。Vn与Vz的比率特别地〈1，优选至多0.8，进一步优选至多0.4，特别优选至多0.1。这两种速度的差异决定了坯料的宽度和厚度缩减的程度。
[0039]在加热之前，坯料优选被预热。为此，再拉制装置优选包括其中可将坯料加热至温度1的预热区。所述预热区优选布置于再拉制装置的上部区域中。温度T1对应于例如101°至1014dPas的粘度I。因此，坯料优选在进入变形区域之前被预热。因此可更快地移动穿过变形区域，这是因为达到温度T2所需的时间更短。利用预热区，还可以避免具有高温度膨胀系数的玻璃由于过高的温度梯度而破裂。
[0040]在优选的实施方式中，所述变形区被加热至温度T2，其对应于坯料玻璃的粘度为15 8至107 6dPas、特别是15 8至〈107 6dPas。玻璃的粘度取决于温度。在每一温度下，玻璃具有特定粘度。在变形区中达到期望粘度H2所必需的温度T2取决于玻璃。将根据DINIS07884-2、-3、-4、-5确定玻璃的粘度。
[0041]所述坯料优选由如下的玻璃组成，该玻璃选自氟磷酸盐玻璃、磷酸盐玻璃、钠钙玻璃、铅玻璃、硅酸盐玻璃、铝硅酸盐玻璃和硼硅酸盐玻璃。所用玻璃可以是技术玻璃，特别是平板技术玻璃，或光学玻璃。
[0042]优选的技术玻璃是钠钙玻璃和硼硅酸盐玻璃。在优选的实施方式中，该玻璃是显示器玻璃或用于塑料层压物中的阻挡层的薄玻璃。
[0043]优选的光学玻璃是磷酸盐玻璃和氟磷酸盐玻璃。磷酸盐玻璃是包含P2O5作为玻璃形成体的光学玻璃。因而，P2O5是玻璃的主要组分。当磷酸盐玻璃中的一部分磷酸盐被氟置换时，则获得氟磷酸盐玻璃。为了合成氟磷酸盐玻璃，替代氧化化合物例如Na2O,将相应的氟化物例如NaF添加至玻璃混合物中。
[0044]根据本发明优选使用平板坯料，其中根据本发明“平板坯料”是指坯料的宽度B高于其厚度D。坯料的宽度与厚度之比(B/D)优选为至少5，更优选为至少7。
[0045]所述还料优选具有至少0.05_、更优选至少Imm的厚度D。所述厚度优选为至多40mm,更优选为至多 30mm。还料的宽度B优选为至少50mm,更优选为至少100mm,最优选为至少300_。
[0046]所述还料的长度L优选为至少500mm,更优选为至少1000mm。一般存在以下事实:当坯料越长时，能够以越有效的方式实施所述方法。因此还可考虑甚至更长的坯料并且其可为有利的。还可考虑实施如下的方法，其中以连续方式进料坯料或使坯料从辊上展开。此外，以下优选是成立的:L>B。
[0047]还可用卷绕在第一辊上的坯料来实施根据本发明的方法。在这种情况下，坯料也固定于再拉制装置的上部区域中，但以这种方式可以使坯料从辊上展开。然后借助于拉制设备拉制坯料的自由端。然后拉制设备以优选连续且恒定的方式拉制坯料通过变形区域，从而在坯料内形成根据本发明的变形区。在穿过再拉制装置后，如此制备的玻璃部件优选卷绕在第二辊上。
[0048]所述坯料可包含或可不包含片材边缘(增厚的边界区域)。通过在辊上提供坯料和/或将平板玻璃部件卷绕在辊上，可以更有效地实施整个方法，这是因为不需要以费力的方式将坯料逐一地插入装置中。
[0049]最后，例如通过切割，可将所获得的玻璃部件分成单件。此外，还可切掉玻璃部件的任选地在某种程度上增厚的边界区域(片材边缘)。如果需要，还可抛光和/或涂布玻璃部件。利用根据本发明的方法，可以获得具有非常大的可用玻璃表面积的玻璃部件。这意味着所述玻璃部件具有所需质量的部分非常大。在本发明的方法中，任选地必须在使用前除去的片材边缘的表面积的部分很小。玻璃部件优选具有1:2至1:20，000的厚度与宽度之比。
[0050]所述坯料优选可以归类为至多C的条纹等级。所述条纹等级为光程差的结果。对于条纹等级C或更好等级，通过平板的光程差必须<30nm。
[0051]同样根据本发明的是可通过根据本发明的方法获得的玻璃部件。所述玻璃部件包括至少一个、特别是两个火抛光表面。火抛光表面非常平滑，即它们的粗糙度非常低。在火抛光的情况下，与机械抛光不同，表面不会被磨损，而是待抛光的材料被加热至如下的高温，在该高温下该材料流动并因此变得平滑。因此通过火抛光制造平滑表面的成本显著低于制造高度平滑的机械抛光表面的成本。
[0052]通过根据本发明的方法，获得具有至少一个火抛光表面的玻璃部件。关于根据本发明的玻璃部件，术语“表面”是指上侧和/或下侧，因此指与剩余面相比为最大的两个面。
[0053]本发明的玻璃部件的一个或多个火抛光表面优选具有至多5nm、优选至多3nm、特别优选至多Inm的均方根粗糙度(Rq或也称为RMS)。薄玻璃的粗糙度深度Rt优选为至多6nm，进一步优选为至多4醒，特别优选为至多2nm。粗糙度深度应根据DIN EN IS04287来测定。
[0054]在机械抛光表面的情况下，粗糙度值较差。此外，在机械抛光表面的情况下，借助于原子力显微镜(AFM)，可以观察到抛光痕迹。另外，同样借助于AFM，可以观察到机械抛光剂的残余物例如金刚石粉末、氧化铁和/或Ce02。由于机械抛光表面在抛光步骤之后必须进行清洁，所以在玻璃表面出现特定离子的浸出。借助于二次离子质谱分析(ToF-SIMS)可以检测到特定离子的这种损失。这些离子例如为Ca、Zn、Ba和碱金属。
[0055]下面将借助于下列附图和




[0056]图1以侧视图显示根据本发明的再拉制装置的示例性实施方式的示意性结构。在该再拉制装置中，坯料I自上而下移动通过所述装置。所述再拉制装置包括两个布置在所述装置的中心区域中的加热设备2。在这个实施方式中，所述加热设备以使得形成变形区域4的方式被挡板3遮蔽。将坯料I放置在变形区域4中的部分加热以使得其达到温度T2。这个部分是具有高度H的变形区5。借助于拉制设备6向下拉制坯料1，所述拉制设备6在此以两个从动辊的形式实现。由于在此也被设计成辊形式的进料设备7以低于拉制设备6速度的速度进料坯料1，因此坯料I在变形区域4中变形。由于坯料I变得更薄；因此在变形步骤之后的厚度d小于变形步骤之前的厚度D。在将坯料I进料至变形区域4之前，借助于此处由燃烧器火焰符号表示的预热设备8将其预热至温度！。在通过变形区域4之后，将坯料I进料至此处由冰晶符号表示的冷却设备9中。
[0057]图2显示根据现有技术的方法的示意性操作序列。与图1的差异在于，在这种情况下显示了坯料的宽度B的变化。坯料I移动进入变形区域4中。用加热设备2，此处为电阻加热器，加热变形区域4。将坯料I加热以使得在玻璃中形成变形区4，其中玻璃具有低粘度。但由于缺乏任何限制以及加热设备2的高度，这个变形区4远远大于根据本发明的变形区。因此坯料I的宽度产生特别明显的降低。还显示了拉制设备6，其将坯料I纵向拉制。
[0058]图3以示意性方式显示具有长度L、厚度D和宽度B的坯料。
[0059]图4以示意性方式显示可用作加热设备的任选辐射加热器6的作用模式。视其与坯料I的距离而定， 变形区域2的高度不同。在这个图中，还显示了可以如何借助于遮蔽设备8来限制变形区域7，以获得具有尽可能低的高度的变形区域2。因此，距离以及加热设备的设计都可用于调节变形区域2的高度。
[0060]图5显示再拉制工艺中玻璃产品的宽度对于变形区的高度的依赖性。可见，具有较低高度的变形区导致坯料宽度的降低减小。
[0061]图6显示实施例3平板玻璃产品的厚度d在产品宽度b上的分布。此处可见玻璃产品边框处的片材边缘相对较小。具有均质低厚度的部分可以用于玻璃产品的应用，但必须除去片材边缘。根据本发明的方法的使用导致特别高的产率。
[0062]图7以示例性方式显示所拉制玻璃部件的平均宽度b (总宽度)和拉制所需的拉制力，各自依赖于坯料变形区中的玻璃的粘度，在厚度为4mm且宽度为400mm的坯料的情况下,其以5mm/分钟的速度进料至高度为40mm的马弗炉中。以200mm/分钟拉制玻璃。可以清楚地看到，所需的拉制力随着粘度增加而逐渐增大。此外可以看到，所得产品的平均宽度b随着粘度增加而逐渐减小。
[0063]图8以示例性方式显示所拉制玻璃部件的平均宽度b (总宽度)与平均厚度d (净厚度)的比率以及拉制所需的拉制力，各自依赖于坯料变形区中的玻璃的粘度，在厚度为4mm且宽度为400mm的还料的情况下,其以5mm/分钟的速度进料至高度为40mm的马弗炉中。以200mm/分钟拉制玻璃。可以看到，所得产品的比率b/d随着粘度增加而逐渐减小。与图7中所示的平均宽度b随着粘度增加而减小相比，比率b/d随着粘度增加而以相对更高的程度减小。

【具体实施方式】
[0064]实施例
[0065]实施例1:光学玻璃的拉制
[0066]此处将光学玻璃(氟磷酸盐玻璃)浇铸于尺寸为例如B= 120mm且D= 14mm的条形。然后将这种条插入再拉制装置中并且在预热区中加热至对应于玻璃转变点(约1013dPas)的温度。向下移动坯料至如下的变形区域中，其高度为40mm，并且其温度至少对应于〈107 6dPas的粘度且最大粘度为约104dPas。将离开的玻璃导向穿过冷却区并固定于拉制设备中，并且比进料坯料更快地拉制。因此这产生具有10mm的宽度和0.3mm的平均厚度的玻璃条带。
[0067]实施例2:平板玻璃的拉制
[0068]作为坯料，提供具有300mm的宽度和1mm的厚度的平板玻璃(Borofloat? )。在通过预热区(约Tg)之后，移动这种坯料进入变形区。该区在总宽度和20mm的高度上被加热至对应于104dPas至<107_6dPas粘度的最小温度。在通过冷却区之后,将离开的玻璃固定于拉制设备中。通过适当选择坯料的速度和产品的速度，调节至多10ym的平均厚度并且将产品卷绕在圆筒上。因此这产生具有至少250mm的宽度的产品。
[0069]实施例3:平板玻璃的拉制
[0070]提供由宽度为50mm并且厚度为1.1mm的平板玻璃(Borofloatli )制成的坯料。在通过预热区(约Tg)之后，移动这种坯料进入变形区。在变形区中，玻璃在总宽度和3_的高度上被加热至对应于约107dPas粘度的温度。在通过冷却区之后，在离去的玻璃上连接负载(拉制设备)。通过适当选择坯料的速度和负载的尺寸，调节约50 μ m的平均厚度。因此这产生具有至少40mm的宽度的产品。
[0071] 表1:实施例和对比例