压印方法，其借助对待蚀刻表面施加压印力的蚀刻辊（27），在以至少1米/分钟的速度连续行进的玻璃带的表面上压印精密结构，待实现的结构包括具有曲率半径的凸起区域和凹陷区域，预先热调节（26和32）在蚀刻辊的上游进行；热调节设置用以确保玻璃带（J）在压印厚度上的温度，在蚀刻辊（27）下游的冷却（29）用以确保结构的受控固化；根据本发明专利技术的方法可通过考虑成型半径（R1）和蠕变后的半径（R2）之间的蠕变度，确定与为获得特殊结构紧密联系的参数，尤其是压印温度、压印力和冷却率。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及借助一种用于要求高精度的应用的蚀刻辊，在玻璃带或玻璃板的表面蚀刻或压印精密结构的方法。精密结构可实施在玻璃带的一面或其两面上。玻璃的预成形尤其采用压延法、拉延法或浮法予以实施。 就厚度约4毫米的玻璃而言，以至少I米/分钟的玻璃带行进速度，蚀刻连续进行，其中对于压延玻璃，所述速度通常为5米/分钟，而对于浮法玻璃通常为15米/分钟。根据本专利技术获得的玻璃的应用范围的例子如下给出-光电池用的米光器的结构，如三角形槽和棱锥体。-用于光电池和热系统用的辐射集中器的的结构，如用于聚焦光束的槽或棱锥体或抛物形空腔、透射方式或反射方式的光学透镜或菲涅耳透镜。-平板屏用的结构(矩形通道形式的微型结构)。-建筑领域(用于装饰、光学和电气功能的结构)。本专利技术尤其适用于尺寸小的结构，其具有通过填充阴模(n6gatif d’unematrice)而获得的凸起部分,其特别涉及棱锥体、锥体、柱体、平行六面体或槽。本专利技术涉及的结构可具有棱边，更一般来说，凸起区域或凹陷区域，其最小曲率半径可小于200微米(ii m)。本专利技术解决的技术问题采用公知的蚀刻方法，对于高于I米/分钟的玻璃带行进速度，不能整齐地形成高精度结构，尤其是其凸起部分如棱边具有小于200微米的曲率半径。存在以约I米/分钟至5米/分钟(m/min)的速度整齐蚀刻结构的方法,但是,这些结构对于它们的凸起部分具有很大的大于200微米的曲率半径。
技术介绍
专利EP0493202描述了一种具有三角锥坑的玻璃及其用热轧法的生产。该专利明确指出辊的花纹在其冷却后不复制在玻璃表面上。根据该专利，压印时在玻璃质量体中引起的应力会趋向于放松，产生表面蠕变。同样，不可忽略的玻璃热惯性会阻止表面立即凝固。专利FR2916901探讨对于光伏应用，采用热轧制造绒面玻璃基体，其具有毫米数量级曲率半径的凸起结构。该专利明确指出玻璃不能完全填充蚀刻辊上存在的图案。专利US6679085描述了利用结构化辊在玻璃板中制造精密结构的方法。将玻璃加热至适当温度以压印出结构的能量由内置于辊的加热装置提供。为增大玻璃板的移动速度和结构的成形速度，提高辊的温度。这同时增大穿过样品的加热，样品失去其稳定性，且这使玻璃和辊难以分离。作者指出对于为2毫米/秒(0. 12米/分钟)的辊移动速度的适当时间。这种速度不足以连续生产浮法玻璃或压延玻璃。专利US5987923描述了在移动的玻璃板中形成精密结构的方法。为避免结构在成形后流散的问题，工具在平行于玻璃板的两个辊之间运行。在该时间期间，工具在玻璃中保持就位直至固化。这样，避免了蠕变，因为工具和玻璃的温度在接触时间期间降低。所述方法还旨在高生产率。不过，所指出的移动速度为0.1米/分钟至I米/分钟。所述方法基于对工具恰在与玻璃接触之前和接触期间进行加热。玻璃在第一辊下通过时的热接触时间和机械压力太短，以致热传导不足以加快生产至5米/分钟或甚至15米/分钟。另外，带式工具的行进限制了待压印结构的几何形状的选择。专利FR2934588描述了在其温度不足以进行蚀刻的浮法玻璃带上连续形成一种结构的方法。本专利技术在于通过明确加热参数，恰好在蚀刻辊的上游加热玻璃的有限厚度，该厚度基本相应于蚀刻厚度。该专利未说明根据结构的性质、尤其是玻璃温度和由辊待施加的作用力来确定压印参数。该专利也没有教导根据对于结构的容许蠕变程度所需要的冷却率。
技术实现思路
本专利技术在于提出玻璃带的蚀刻方法和蚀刻装置，其允许实施这样的结构结构具有小于200微米的曲率半径R的棱边。本专利技术可在蚀刻辊的上游、在辊处和在辊的下游确定和关联最佳的操作参数，以使总的玻璃蚀刻方法优化。在蚀刻辊的上游，本专利技术可确定对玻璃带的热调节，从而允许获得理想的温度廓线，以正确地填充棍的印痕(empreinte)和允许在蚀刻后快速固化。在玻璃带与蚀刻辊接触的时刻，本专利技术可根据预先热调节，来确定压印温度、由辊需在玻璃上施加的压力、以及辊和玻璃之间的接触时间。在蚀刻辊的下游，根据前述步骤产生的热状态，本专利技术可确定为获得具有目标曲率半径的棱边所需的冷却率。根据本专利技术，压印方法允许借助结构化工具、尤其蚀刻辊，在以至少I米/分钟的速度连续行进的平板玻璃的至少一表面上，获得具有凸起区域和凹陷区域的精密结构，所述凸起区域和凹陷区域的最小曲率半径(R2)会小于200微米。其特征在于-热调节设置在压印位置的上游，以确保玻璃带在压印厚度中的压印温度Timp,-利用通过所述结构化工具在玻璃上施加的力FL实施压印，使得获得小于所述曲率半径(R2)的曲率半径(R1)，以预测在撤除所述结构化工具之后与蠕变相关的从曲率半径(Rl)到曲率半径(R2)的增大，-以冷却率TR进行冷却，从而引起从曲率半径(Rl)转变到小于或等于曲率半径(R2)的半径。可通过结合凸起区域和凹陷区域填充曲线图(C2)与印痕固化曲线图(C3)来确定压印温度Timp。有利地，通过玻璃完全填充压印工具的蚀刻部来获得曲率半径(Rl )。优选地，根据所述方法-选择有限的蠕变度x%= (R2-R1) /R2，所述蠕变度小于或等于50%，有利地小于20%，优选地小于或等于10% ；-然后选择技术上容易实施的压印力FL ；-利用所述填充曲线图(C2)中的一条曲线(Gimp)得到压印温度(Timp)，其中该条曲线表示允许获得所需的最终曲率半径R2的温度/线性力对；-利用所述固化曲线图(C3)中的一条曲线(Gflux),该曲线表示允许获得对于所述压印温度Timp要实现的冷却率TR的冷却率/温度极限对。有利地，蠕变率x%的值选择成使得压印温度Timp、压印力FL和冷却率TR的值在设备上根据其加热、压印力和冷却率性能是可实现的。相应于由蠕变引起的曲率半径(Rl)增大的曲率半径R2由下式估算^ = +V-(Timp) TR Y是表面张力， Rl是初始的压印曲率半径，R2是增大后的曲率半径，Ctot是用于特殊结构的蠕变的代表性系数，Fvis 是常数，U表示粘度，TR表示冷却率，In (2)是指2的自然对数。对于恒温，因此对于恒定粘度，曲率半径R2由蠕变公式的简化形式给出i 2 = i 1 + Ctm . I, A 使得在时间段At的期间在具有已知的Y/U比率的材料上进行的蠕变的测量，允许确定特殊结构的系数Ct。,。用于特殊结构的蠕变的代表性系数Ctot由下式确定剛 Cm =Frl R其中，半径R是构成结构尺寸的特征的因子，Cgeo是形状，Fel是对于特殊棱边蠕变的限制条件。系数Cttrt对于正弦形结构可取值等于0. 4。对于给定结构，根据压印温度Timp，可由下式确定引起Rl到R2之间的目标蠕变度x%= (R2-R1)/R2 的冷却率 TR _ r = c-^^'ln(2)Y是表面张力，Rl是初始的压印曲率半径，R2是增大后的曲率半径，Ctot是用于特殊结构的蠕变的代表性系数，Fvis 是常数，u表示粘度，以及In (2)是2的自然对数。利用膏糊料、特别是用于牙痕压印的膏糊料建立极限曲线(Gimp),所述极限曲线对应于允许获得玻璃蠕变之前的所需曲率半径的(温度/线性力)数值对，其中，所述膏糊料具有的粘度接近在压印温度的玻璃的粘度，但所述膏糊料的表面张力小于在所述压印温度的玻璃的表面张力。有利地，预先热调本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.11.19 FR 09/055541.压印方法，其允许借助结构化工具、尤其蚀刻辊，在以至少I米/分钟的速度连续行进的平板玻璃的至少ー表面上，获得具有凸起区域和凹陷区域的精密结构，所述凸起区域和凹陷区域的最小曲率半径(R2)能小于200微米， 其特征在干， -热调节设置在压印位置的上游，以在压印厚度上确保玻璃带的压印温度(Timp), -利用通过所述结构化工具在玻璃上施加的力FL实施压印，使得获得小于所述曲率半径(R2)的曲率半径(R1)，以预测在撤除所述结构化工具之后与蠕变相关的从曲率半径(Rl)到曲率半径(R2)的増大， -以冷却率TR进行冷却，从而引起从曲率半径(Rl)转变到小于或等于曲率半径(R2)的半径。2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，通过结合凸起区域和凹陷区域填充曲线图(C2)与印痕固化曲线图(C3)，来确定压印温度(Timp)。3.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，通过玻璃完全填充压印工具的蚀刻部来获得曲率半径(Rl)。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在干， -选择有限的蠕变度x%= (R2-R1) /R2，所述蠕变度小于或等于50%，有利地小于20%，优选地小于或等于10% ； -然后选择技术上容易实施的压印カFL ； -利用所述填充曲线图(C2)中的一条曲线(Gimp)得到压印温度(Timp),其中该条曲线表示允许获得所需的最終曲率半径R2的温度/线性カ对； -利用所述固化曲线图(C3)中的一条曲线(Gflux),该曲线表示允许获得对于所述压印温度Timp要实现的冷却率TR的冷却率/温度极限对。5.根据权利要求I至4中任一项所述的方法，其特征在于，蠕变率x%的值选择成使得压印温度Timp、压印力FL和冷却率TR的值在设备上根据其加热、压印力和冷却率性能是可实现的。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，相应于由蠕变引起的曲率半径(Rl)增大的曲率半径R2由下式估算7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，对于恒温，...
【专利技术属性】
技术研发人员：W·S·库恩，F·帕默，
申请(专利权)人：法孚斯坦因公司，
类型：发明
国别省市：
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