CN111566057A - 一种具有锐利弯曲部分的汽车玻璃以及折弯的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有锐利曲面部分的汽车玻璃以及弯曲所述玻璃的方法。所述玻璃的锐利曲面部分可沿玻璃表面延伸。所述锐利曲面部分通过激光源局部加热获得，将部分玻璃加热到足够高的温度以使所述部分玻璃弯曲。在优选的实施例中，所述锐利曲面部分包括：由第一半径描述的第一弯曲部分，以及由第二半径描述的第二弯曲部分。所述第一弯曲部分和所述第二弯曲部分的半径在一点上改变弯曲部分的方向，所述点为拐点。所述第一弯曲部分和所述第二弯曲部分的所述弧度的曲率半径小于150毫米。

Description

一种具有锐利弯曲部分的汽车玻璃以及折弯的方法

技术领域

本申请大体涉及用于弯曲具有复杂形状的汽车玻璃层的方法。具体地，本发明涉及形成玻璃表面上具有锐利弯曲的复杂形状的玻璃制品的方法。

背景技术

为了应对提高汽车燃油效率的法规要求，以及公众对环保产品不断提高的意识和需求，世界各地的汽车原装设备制造商一直在努力提高汽车的效率。

提高效率的策略的关键要素之一是轻量化的概念。如今，更传统且成本更低的常规材料和工艺正逐渐被创新性的新材料和工艺所取代。这些新材料和工艺虽然有时价格较高，但由于其重量较轻并相应地提高了燃料效率，因此相较于传统材料和工艺仍然得以更广泛的应用汽车玻璃也不例外。

提高效率的策略的另一个关键因素是空气动力学的概念。汽车企业在设计新型的汽车时，除了考虑各项性能特点之外，还需考虑汽车阻力系数(drag coefficient)。空气动力阻力与车速的平方呈正相关，因此在车速较高的情况下，空气动力阻力不可忽略。由于汽车的阻力系数影响速度和燃油效率，因此降低汽车的阻力系数可以提高汽车的性能。可以采用多种不同的方法来减少汽车的阻力。

多年来，标准的汽车挡风玻璃、车顶夹层玻璃、或后窗玻璃的厚度为5.4毫米。近年来，我们看到典型的厚度已降至4.75毫米。如今，具有厚度尺寸为：2.1毫米外层、1.6毫米内层和0.76毫米塑料粘接中间层的挡风玻璃越来越普遍，且挡风玻璃的总厚度接近4.5毫米。这已经达到或接近退火碱石灰挡风玻璃的厚度极限，同时兼顾安全性和耐用性。

目前，汽车玻璃的设计远不止简单的平面形状，创造新的汽车玻璃设计也一直是一个挑战。挑战在于如何在薄的平板玻璃层上获得复杂的形状。玻璃层的光学清晰度极为重要。用于弯曲和重塑玻璃层的标准成型技术，往往会将模具可能存在的不规则之处印在玻璃表面。此外，为了获得更严格控制的变形(如弯曲)，以及更薄的玻璃挡风玻璃(汽车工业中厚度通常不高于5毫米)，传统的玻璃层弯曲工艺并不适合，因为传统的玻璃层弯曲工艺无法精确地形成必需的结构。

例如，专利文件US3865680描述了一种窗口，包括：一个或多个玻璃层，所述玻璃层具有横跨片材尺寸从边缘延伸到边缘的锐利曲面部分；导电材料的图案，所述图案包括细长的(elongated)导电部分和附加边缘部分。所述细长的导电部分在所述锐利曲面部分中与一个或多个所述片材连接，并且与所述锐利曲面部分大致共同延伸。导电材料的所述附加边缘部分与所述玻璃片材连接，并自所述细长的导电部分的两端从接触所述细长的导电部分的窄边缘部分延伸到远离所述细长的导电部分的宽边缘部分。所述边缘部分的所述接触部分优选具有单位长度的电阻，所述电阻接近于所述细长的导电部分的电阻，而所述远端的较宽的边缘部分具有较低的电阻。

专利文件US3865680公开了如图1所示的具有从边缘延伸到边缘的弯曲部分的窗口。但该文件没有公开一种包括锐利曲面部分的玻璃，所述锐利曲面部分应具有由半径(radiuses)描述的弯曲部分，且所述半径改变所述弯曲部分的方向。

在现有技术中，锐利曲面部分由至少一个半径构成，所述半径在现有技术中均大于100毫米。例如在专利US3865680中，锐利的V型弯曲居中穿设于窗口的顶边到底边，使得第一主部分12和第二主部分14之间的夹角在顶边为163度，在底边逐渐减小到154度。

因此需要有一种工艺，允许在玻璃的某些区域中保持高水平的平面度，也能在玻璃中构建出锐利曲面部分。实施例通过使用定向加热对玻璃层进行弯曲和成形，从而解决这些需求。

此外，现有技术中，有一些汽车的车顶(如标致RCZ)具有两个大于100毫米的显著半径。这种汽车采用了具有两个显著半径的全景式车顶。根据其规格，这种车顶使该汽车具有更大的空气动力学性能。这些半径十分显著，并被称为双气泡车顶，占据了整个汽车车顶的宽度和长度。

应当理解的是，下面的详细描述仅仅是示例性的，其意图在于提供一个概述或框架来理解权利要求的性质和特征。附图提供进一步的理解，整合并纳入本说明书中构成其一部分。附图说明一个或多个实施例，并与描述一起用于解释各种实施例的原理和操作。

发明内容

本发明涉及一种汽车玻璃，包括至少一个玻璃层，所述至少一个玻璃层上至少有一个沿其表面延伸的锐利曲面部分。所述至少一个锐利曲面部分包括由第一半径描述的第一弯曲部分和由第二半径描述的第二弯曲部分。其中，所述第一弯曲部分和所述第二弯曲部分的半径在一点上改变所述第一弯曲部分和所述第二弯曲部分的方向，所述点为拐点。所述第一弯曲部分和所述第二弯曲部分的所述弧度的曲率半径小于150毫米。

本发明还公开了一种方法，用于弯曲具有至少一个锐利曲面部分的汽车玻璃。该方法包括以下步骤：提供至少一个玻璃层；通过重力弯曲、冲压弯曲中的至少一种，或任何其他常用的折弯技术对所述至少一个玻璃层进行预弯；通过激光源对所述至少一个玻璃层的至少一部分表面，以接近其软化点的温度进行局部加热；在局部加热的所述至少一部分处弯曲所述至少一个玻璃层，以形成至少一个锐利曲面部分。

本发明还公开了一种方法，用于弯曲具有至少一个锐利曲面部分的汽车玻璃。该方法包括以下步骤：提供至少一个玻璃层；通过激光源对所述至少一个玻璃层的至少一部分表面，以接近其软化点的温度进行局部加热；在局部加热的所述至少一部分处弯曲所述至少一个玻璃层，以形成至少一个锐利曲面部分；通过重力弯曲、冲压弯曲中的至少一种，或任何其他常用的折弯技术，将具有所述至少一个锐利曲面部分的所述至少一个玻璃层弯曲成最终形状。

本发明的优点：

·防止玻璃在弯曲和/或层压过程中起皱。

·提供了有效的玻璃弯曲手段。

·允许弯曲同一夹层玻璃中使用的不同玻璃成分。

·允许在小半径的单一玻璃上形成锐利曲面部分。

·允许降低汽车的阻力系数。

附图说明

图1示出现有技术的车顶，其两个弧形部分具有锐利的V形弯曲。

图2示出本发明的车顶的一个实施例，所述车顶具有从玻璃的一个边缘延伸并沿玻璃表面逐渐消失的锐利曲面部分。

图3A示出图2中车顶实施例的截面视图。

图3B示出本发明的车顶夹层玻璃的截面视图，所述车顶夹层玻璃的形状与图2的实施例相似。

图4A、4B和4C示出本发明中不同的玻璃实施例，具有半径不同的锐利曲面部分。

图5示出本发明的玻璃的锐利曲面部分的细节。

图6示出本发明的方法的一个实施例，通过重力弯曲或冲压弯曲将平板玻璃弯曲，然后对所述玻璃进行局部加热，从而得到具有锐利曲面部分的挡风玻璃。

图7示出本发明的方法的一个实施例，将平板玻璃置于模具上方，对所述玻璃进行局部加热，使所述玻璃形成两个锐利曲面部分，之后将所述玻璃旋转180度，最后通过重力弯曲或冲压弯曲将所述玻璃的平坦部分弯曲。

附图标记

1 拐点

2 第一半径

3 第二半径

4 玻璃

6 激光

7 冲压弯曲

8 玻璃外层

9 玻璃内层

10 挡风玻璃/车顶

11 玻璃中心点

12 激光路径起点

13 激光路径终点

14 玻璃边缘点

17 塑料粘接中间层

18 模具

19 重力弯曲

21 预弯玻璃

具体实施方式

参考下面的详细描述、附图、实施例、权利要求以及前后的描述，可以更容易地理解本发明。然而，在公开和描述本发明的组成、物体、装置和方法之前，应当理解的是，除非另有说明，否则本发明不限于所公开的具体组成、物体、装置和方法，因为这样的组成、物体、装置和方法当然可以不同。还应理解的是，本发明使用的术语只是为了描述特定内容，而不是为了限制。

退火玻璃是指从弯曲温度通过玻璃转变范围缓慢冷却以释放玻璃中应力的玻璃。在夹层玻璃中，两层退火玻璃通过一层热塑料粘接中间层粘接在一起。如果夹层玻璃破裂，塑料粘接中间层将玻璃碎片固定在一起，有助于保持玻璃结构的完整性。破碎的玻璃碎片被固定在一起，就像拼图的碎片一样。挡风玻璃破碎的汽车仍然可以行驶。在受到撞击时，塑料粘接中间层还有助于防止乘员穿透，或防止物体从外部撞击穿透夹层玻璃。

热强化玻璃的抗压强度在70Mpa左右，可用于除挡风玻璃以外的所有汽车位置。热强化钢化玻璃在玻璃外表面有一层高压缩性的玻璃层，与玻璃内侧的张力平衡。当钢化玻璃破裂时，拉伸和压缩不再平衡，玻璃破碎成边缘钝化的小颗粒。钢化玻璃的强度比退火夹层玻璃高得多。由于需要快速传热，一般汽车热强化工艺的最小厚度极限在3.2毫米至3.6毫米。使用典型的低压空气淬火系统，无法实现较薄玻璃完全钢化回火所需的高表面压缩。

玻璃也可以进行化学回火。在这个过程中，玻璃外表面上和附近的离子与较大的离子交换，使玻璃外层处于压缩状态。化学钢化碱石灰浮法玻璃的最大强度是有限的。然而，如果含有其他一些玻璃成分，这种玻璃的抗压强度有可能超过700Mpa。化学钢化玻璃的生产工艺对于本领域普通技术人员来说是众所周知的，在此不再详述。

与热钢化玻璃不同的是，化学钢化玻璃会碎裂成碎片而不是颗粒。这一特性使化学钢化玻璃可以用于挡风玻璃。然而，在标准的挡风玻璃厚度下，化学强化玻璃实际上会过于坚固。在发生碰撞和头部撞击的情况下，挡风玻璃必须破碎从而吸收撞击的能量，而不是乘员头部吸收撞击的能量。因此，根据钢化强度的不同，一般必须使用1.6毫米以下的厚度。

如今，道路上大多数汽车的挡风玻璃和车顶都是采用重力弯曲工艺制造的。在这种工艺中，用于形成夹层玻璃的玻璃层被放置在一个支撑边缘附近玻璃的环形模具上或全表面模具上，并进行加热。在重力的作用下，玻璃会软化并下弯(sag)成形。对于更复杂的形状，可以通过气压、部分或全表面压制、和/或真空辅助重力过程。由于用于夹层的玻璃层是成套弯曲的，所以表面几乎完美匹配。

冲压弯曲是通过将加热后的玻璃层压制在互补的弧形模具之间，使加热后的玻璃层被弯曲成符合模具的曲面形状。一种冲压弯曲系统包括水平传送带，玻璃层在该水平传送带上以大致水平延伸的方向传送，以便进行加热；还包括一个位于传送带上方的弯曲工位的上模。下模从传送带的下方向上移动，从而将每个被加热的玻璃层向上提升至上模，以便进行冲压弯曲操作。当下模向下移动时，在上模处抽出真空以固定玻璃层。之后传送模具在上模的下方水平移动，并接收压弯的玻璃层，以便之后从该传送模具转移玻璃层。通常情况下，传送模具形成一个开放的中心环，并将压弯的玻璃层转移到淬火工位，并在淬火工位处进行钢化。这种类型的冲压弯曲系统可以利用气体炉膛传送带或滚筒式传送带。然而，在气体炉膛传送带中，玻璃层是在加压气体薄膜上传送的。炉膛中必须有一个凹槽，以允许下模在传送带下方向下移动。这样，加热的玻璃层就可以在下模上传送，为下模向上移动进行压弯操作做准备。类似地，利用这种类型冲压弯曲系统的滚筒式传送带要求下模是分段式的，以便下模在滚筒之间的间隔之间向上移动。因此这种下模不能与被压弯的玻璃层的周边完全接合。

在实现上述目的时，本发明的冲压弯曲系统包括热炉。所述热炉具有一个加热室，用于提供加热玻璃层的加热环境；还具有一个传送带，用于将加热后的玻璃层以大致水平延伸的方向传送。该系统的上模位于传送带的上方，并具有朝下的曲面形状。优选地，在上模处抽出真空，并从传送带下方提供向上的气体流。所述真空和所述气体流可以向上模下方的传送带上的热玻璃层提供气体压力差，从而在传送带上方的位置将玻璃层支撑在上模的朝下的曲面形状上。该系统的下模具有朝上的曲面形状，并安装在传送带上方的高程处进行水平移动。其中，该水平移动为所述下模从与上模相邻的第一位置移动到上模和由上模支撑的热玻璃层下方的第二位置。优选地，该系统包括用于垂直移动上模的致动器。所述致动器用于提供上模和下模之间的相对垂直移动，从而在上模和下模之间压弯热玻璃层。该系统的传送模具从上模处接收弯曲的玻璃层并进行水平移动，以便对弯曲形状进行冷却。

采用重力弯曲时，由于薄玻璃层重量较轻，薄玻璃的边缘有抬起(lift)进而形成褶皱的趋势。如果玻璃层之间的组成成分不同，软化点差距较大，由于软化点较低的玻璃会变得太软导致划痕(marking)和变形，因此可能无法在同一模具上同时对不同成分进行重力弯曲。在这种情况下，需对不同类型的玻璃分别单独进行弯曲处理。另外，由于玻璃层的重量较轻，薄玻璃层在自身重量的作用下不会像较厚的玻璃那样以可预测和可重复的方式下垂。另一个问题是，在整个玻璃层变得足够柔软之前，玻璃可能会过早地开始下垂。

单片玻璃压制也存在问题。最主要的问题是，当玻璃在滚筒上传送通过加热部分时，该玻璃在软化时往往会在自身的重量下弯曲，这导致前缘(leading edge)撞到滚筒上，甚至掉落。

层压过程也会在形成复杂形状时产生问题。由于表面之间的弯曲偏差和微小的不匹配，很难使玻璃与夹层玻璃中的其他玻璃层相吻合和粘合。这可能会导致分层、空气滞留、变形和褶皱。

本发明提供了一种锐利曲面部分，所述锐利曲面部分沿玻璃表面的不同部分，特别是从一个边缘开始并沿玻璃表面逐渐消失。然而，在一些实施例中，锐利曲面部分沿玻璃的尺寸从一个边缘延伸到另一个边缘。此外，在优选的实施例中，锐利曲面部分的曲率半径在5毫米至150毫米之间。

本发明提供了一种产品和一种方法，此方法用于生产具有至少一个锐利曲面部分的汽车玻璃，所述锐利曲面部分具有最小半径。此外，本发明还解决了制作小型锐利弯曲的问题，其曲率半径小于或等于150毫米，优选小于或等于100毫米，更优选小于或等于50毫米，甚至小于或等于20毫米。

本发明的汽车玻璃，包括至少一个玻璃层；至少一个锐利曲面部分，所述至少一个锐利曲面部分设置于所述至少一个玻璃层上并沿玻璃表面延伸。其中，如图5所示，所述锐利曲面部分包括：由第一半径(2)描述的第一弯曲部分和由第二半径(3)描述的第二弯曲部分；在一点上，所述第一弯曲部分和所述第二弯曲部分的半径改变所述弯曲部分的方向，所述点产生拐点(1)；其中第一弯曲部分和第二弯曲部分的曲率半径小于150毫米。

图2示出一个具有两个锐利曲面部分的挡风玻璃(10)的实施例。所述锐利曲面部分从一个边缘开始延伸并在玻璃表面逐渐消失。高亮区域显示，弧形部分可以在玻璃表面的任何部分消失。图中还显示了两个半径(2)和(3)。在一个实施例中，所述两个弧度提供了沿挡风玻璃(10)表面消失的S形部分。

在本发明中，车辆玻璃如车顶玻璃、挡风玻璃或后窗玻璃上的锐利曲面部分能够降低车辆的阻力和升力系数。在一些实施例中，阻力减少4计数(counts)，升力减少10计数。

如图6和图7所示，车辆玻璃上的锐利曲面部分是用激光(6)源产生的。该过程包括：在设计玻璃的弯曲的区域局部施加热量。图2的实施例显示了一个玻璃层，该玻璃层可以由单个玻璃层制成，也可以与至少另一个玻璃层进行层压。应当指出的是，本发明还涉及一种具有多个玻璃层的夹层玻璃，所述玻璃层都采用本发明的激光方法进行弯曲，以便沿着夹层玻璃的表面得到锐利曲面部分。

图3A示出图2的车顶的截面视图，所述车顶由具有两个弯曲曲面部分的单个玻璃层构成。应该理解的是，单个或多个玻璃层可以沿着玻璃的表面具有多个锐利曲面部分。应该注意的是，本发明允许通过在玻璃表面上进行激光(6)加工来形成锐利曲面部分。图3B示出了具有至少一个塑料粘接中间层(17)的夹层挡风玻璃(10)的截面视图。

图4A、4B、4C示出本发明的不同实施例，其中挡风玻璃(10)的截面视图具有半径较小的曲面部分。图4A示出了一种具有两个曲面部分的弯曲挡风玻璃(10)，其中第一半径(2)和第二半径(3)的曲率半径小于20毫米。图4A还显示了一个大半径(R)，此规格已经投入市场。在一些实施例中，这个半径为2000毫米。图4B示出了本发明的另一个实施例的截面视图，其中有两个小半径(2)的曲面部分通过平坦部分连接。图4C为另一实施例的截面视图，其中至少包括三个曲面部分，每个曲面部分有两个小半径。

图5示出了图4A的挡风玻璃(10)的锐利曲面部分的细节。该挡风玻璃(10)包括由第一半径(2)所描述的第一弯曲部分和由第二半径(3)所描述的第二弯曲部分。在一点上，所述第一弯曲部分和所述第二弯曲部分的半径改变所述弯曲部分的方向，所述点为拐点(1)。在拐点(1)处，第一弯曲部分改变其路线和/或方向，并产生第二弯曲部分。应该注意的是，两个弯曲部分可能具有相似或不同的半径。

如图5所示，在拐点(1)处，锐利曲面部分由凸变凹或由凹变凸。本发明提供了允许具有复杂形状的挡风玻璃，例如具有小半径(2)和(3)的曲面。如图6和7所示，这些曲面是通过在玻璃(4)表面上应用激光源进行局部加热而产生的。激光(6)源应理解为在玻璃(4)表面上精确地施加功率和热量，以达到弯曲温度。激光(6)能够控制特定区域的热量，也可以控制热功率的穿透深度。这样就可以通过增加或减少曲率半径来改变挡风玻璃的形状。

可以发现，玻璃的厚度限制了小半径的提供。例如，如果玻璃具有2毫米的厚度，本发明的方法允许玻璃的部分曲面具有2毫米的曲率半径。在优选的实施例中，本发明可以达到具有最小厚度为0.5毫米至5毫米曲率半径的锐利曲面部分。

在一些实施例中，用激光(6)进行局部加热可以与其它弯曲方法结合起来，如冲压弯曲或重力弯曲。本发明的一个实施例将解释，在玻璃(4)的某个区域进行局部加热的之后或同时，可以进行冲压弯曲(7)工艺。

传统的弯曲工艺，如冲压弯曲(7)或重力弯曲(19)，可以形成具有大半径的曲面，其曲率半径高于150毫米。使用这种弯曲工艺几乎不可能达到小于50毫米的曲率半径。如背景技术中所述，目前没有相关技术可以达到半径小于100毫米的锐利曲面，更无法在挡风玻璃中形成复杂形状，其中复杂形状可以从玻璃的一个边缘开始，并沿玻璃表面逐渐消失，如图2所示。本发明采用了用激光(6)在玻璃(4)上进行局部加热的技术。这种技术可以对玻璃(4)表面的加热装置线的功率和长度进行参数化。

图3B示出了一个实施例，其中玻璃包括夹层玻璃。夹层安全玻璃是由两层玻璃，即退火玻璃的玻璃外层(8)和玻璃内层(9)，使用塑料粘接中间层(17)粘接在一起制成的。所述塑料粘接中间层(17)由薄层透明塑料或热塑料中间层组成。

塑料粘接中间层(17)的主要功能是将相邻层的主要面相互粘接。选用的材料通常是一种透明塑料。用于汽车时，最常用的粘接中间层(17)是聚乙烯醇缩丁醛(PVB)。除PVB外，还可以使用离子型聚合物、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、原位灌注(CIP)液体树脂和热塑性聚氨酯(TPU)。塑料粘接中间层(17)除了将玻璃层粘结在一起外，还可以具有更强的功能。本发明可包括能够阻隔声音的塑料粘接中间层(17)。这种塑料粘接中间层(17)整体或部分由一层比常用塑料层更软、更有弹性的塑料层组成。该塑料粘接中间层(17)也可以是具有太阳能衰减特性的类型。

汽车塑料粘接中间层(17)是通过挤压工艺制成的。光滑的表面往往会粘在玻璃上，使这种表面难以在玻璃上定位，并且会截留空气。为了方便塑料粘接中间层(17)的处理，以及去除或排出夹层玻璃中的空气，通常在塑料表面进行压纹处理。汽车PVB中间层的标准厚度为0.38mm和0.76mm。

为了在夹层玻璃中形成锐利曲面部分，夹层玻璃中的每层玻璃的厚度优选为0.5毫米至5毫米。这样就可以得到最薄的夹层玻璃，且该夹层玻璃具有曲率半径小于20毫米的锐利曲面部分。

另一方面，对于钢化玻璃层而言，玻璃层可以进行退火或强化。有两种工艺可以用来提高玻璃的强度。一种是热强化，即快速冷却(淬火)热玻璃。另一种是化学钢化，通过离子交换化学处理达到同样的效果。在化学钢化过程中，玻璃外表面及附近的离子与较大的离子交换。抗压强度可达到1000Mpa。

为了在钢化玻璃中形成锐利曲面部分，玻璃的最小厚度优选为2.5毫米至5毫米。

许多材料可以被归类为玻璃，并应用于汽车玻璃中的玻璃层。本申请中使用的玻璃(4)包括但不限于：典型的车辆玻璃常用碱石灰浮法类别，以及铝硅酸盐、铝硅酸锂、硼硅酸盐、玻璃陶瓷和各种其他无机固体非晶组合物。这些组合物经过玻璃化后被归类为玻璃，包括非透明玻璃。用语“玻璃”还包括玻璃类陶瓷材料。

参考图6，图6示出一种方法，该方法用于弯曲具有至少一个锐利曲面部分的汽车玻璃。该方法包括：

提供至少一个平板玻璃层(4)；

通过重力弯曲(19)或冲压弯曲(7)对所述至少一个玻璃层进行预弯处理；

通过激光(6)源对所述至少一个玻璃(4)表面的至少一部分进行局部加热(应当注意的是，可以根据设计对复杂形状的形成进行编程，其中弯曲部分的极限值等同于玻璃厚度的值)；以及

在所述至少一个局部加热的部分处弯曲所述至少一个玻璃层，从而产生至少一个锐利曲面部分。

在图6说明的实施例中，该方法首先提供平板玻璃(4)层，然后利用现有技术中可用的方法将该平板玻璃(4)层弯曲。例如，可以采用冲压弯曲(7)或重力弯曲(19)工艺实现弯曲。

预弯处理作为可选步骤，可以提供预成型形状。所述预成型形状是平板玻璃(4)和所需的最终形状之间的中间形状。所述预弯处理也可使玻璃的外缘具有最终形状，而中央部分仅具有大概轮廓。当最终形状具有相对锐利的弯曲，特别是当最终形状在正交方向上具有曲面(双曲面)时，优选进行预弯处理。

此外，在预弯步骤的重力弯曲(19)过程中，构成夹层玻璃的玻璃层被放置在支撑靠近边缘玻璃层(4)的环型模具上，被加热，并在玻璃(4)质量的重力作用下下垂成形。玻璃(4)在重力的作用下软化并下垂成形。有时，可以通过气压、部分或全表面压制、和/或真空辅助重力弯曲(19)。

在本发明的玻璃层上，特别是在所述方法的预弯步骤中，可以进行的另一种弯曲工艺是冲压弯曲(7)。冲压弯曲(7)工艺中，玻璃(4)被放置在弯曲模具之上(over)。然后，模具被加热到玻璃(4)的软化点，即650℃左右(取决于玻璃的粘度)。最后，通过冲压弯曲(7)在玻璃上施加特定的压力，直到玻璃获得弯曲模具的形状。

弯曲过程中需要提升温度，以达到需要进行弯曲的玻璃的软化点温度。然后使用冲压模具施加压力，以获得所需的曲面。然后以可控的方式冷却玻璃，从而达到低于玻璃退火温度的温度。

在对接近软化点的玻璃表面进行局部加热的步骤中，所述加热是通过激光(6)源进行的。将玻璃放在石墨模具或金属模具(18)上。然后在玻璃上要局部加热的区域施加激光(6)。局部加热是为了在玻璃内层(9)和玻璃外层(8)上形成曲率半径小于10毫米的锐利曲面部分。激光的温度可以达到玻璃的软化点，从而形成挡风玻璃的曲面。激光使玻璃变得粘稠并由此具有可塑性，从而使玻璃可以形成锐利曲面部分。

激光(6)光束沿着玻璃表面，按照确定的轨迹，以绝对精度移动。必要时，激光(6)光束停止并改变位置，继续加热玻璃内层(9)和/或玻璃外层(8)。

只要激光开始加热，玻璃层上被激光(6)加热过的部分就会开始软化，并在重力作用下开始弯曲，该加热部分像由厚的粘性材料制成一般下沉。一旦达到所需的形状，激光停止，玻璃冷却。通过这种方式可获得半径小于或等于150毫米的锐利曲面部分，其半径优选小于或等于100毫米，更优选小于或等于50毫米，甚至小于或等于20毫米。

本发明使用的激光是经过改进的高功率激光系统，输出功率约为2.0千瓦，可实现平板玻璃(4)制品的柔性成型。由于大多数玻璃在中红外波长范围内具有高吸收率，可以更高效地使用CO₂激光。这种激光具有激光辐射的电势，可根据材料的厚度和热膨胀系数，用于平板玻璃(4)的局部成型，也可用于玻璃材料的变形。由于激光束的高聚焦性，可以加工几何形状更复杂的小型玻璃部件。在这种强度下，可以实现高达(up to)6毫米的成型深度。

当运用激光辐射进行玻璃成型时，基材被部分加热到软化点以上。在这个过程中，材料只是被带到了一个粘塑状态。在此状态下，加热的体积既不完全熔化也不升华。与传统的玻璃处理工艺相比，激光处理工艺的一个重要优势是：输入到组件中的热量是局部的，高度受限且可控。形状的改变通常是在没有额外工具或模具的情况下进行的，就像传统的玻璃成型程序、压制或吹制一样。过程中还利用了通过旋转运动或毛细管力产生的离心力，这些旋转运动或毛细管力部分破坏了玻璃的表面张力。

与传统的成型工艺相比，激光辐射具有非常小的聚焦直径，因此具有良好聚焦性，其能够实现非常小的弯曲半径。边缘长度为150毫米的成形所需的工艺时间约为3秒。

在激光工艺中，为了使通过汽化去除的材料尽可能少，采用了相对较低的强度。因此，需要使用电流测定驱动镜，使扫描速度达到8m/s。此外，沿着待形成的几何形状进行多次扫描，可以对相互作用区进行准同步加热。集成快速移动的望远镜可以实现动态聚焦，以成型玻璃组件的不同区域。温度是成型工艺的重要工艺参数。在处理过程中，可以通过集成温度测量系统、热像仪或高温计来分析温度范围。对于无法实现均匀加热的几何形状，可以根据接收到的温度信号制作控制电路，并根据有效温度值调整激光功率。高速工艺要求快速的PID(Proportional Integral Differential)控制算法。

激光可以使玻璃达到高温(约900℃)，并对不同类型的玻璃(如碱石灰浮法玻璃、硼硅酸盐玻璃和铝硅酸盐玻璃)进行弯曲。

此外，激光可以作用于玻璃内层(9)和玻璃外层(8)上的宽度小于50毫米的区域，以成型玻璃的锐利曲面部分。其中，100毫米的锐利曲面部分可以通过下垂工艺制作，50毫米的锐利曲面部分可以通过冲压弯曲(7)工艺制作。步骤d)通过冲压弯曲(7)、重力弯曲(19)或下垂工艺对步骤(c)中加热区的玻璃进行弯曲。

为了形成夹层玻璃中的锐利曲面部分，夹层中的每块玻璃的厚度优选为0.5毫米至5毫米。

多种薄膜可与夹层玻璃结合。这些薄膜的用途包括但不限于：太阳能控制、可变透光率、加强的刚度、加强的结构完整性、改善的抗渗透性、改善的乘员支持性、提供屏障、着色、提供遮阳、颜色校正，以及作为功能性图形和美学图形的基材。“薄膜”应包括所有这些产品以及可能开发的或目前可获得的其他产品，以提高夹层玻璃的性能、功能、美学或降低成本。大多数薄膜由至少一个塑料基材组成。大多数薄膜不具有粘性。为了整合到夹层玻璃中，需要在薄膜的每一面都有一层塑料粘接中间层，以便将薄膜与夹层玻璃的其他层粘合在一起。

在上述方法之后，热的夹层玻璃可以在环境温度下冷却。

为了在钢化玻璃中制作锐利曲面部分，所述钢化玻璃的最小厚度为2.5毫米至5毫米。

图7示出第二种方法，用于弯曲具有至少一个锐利曲面部分的汽车玻璃。该方法包括：

提供至少一个玻璃层；

对所述至少一个玻璃层的表面的至少一部分进行局部加热；以及

将具有至少一个锐利曲面部分的所述至少一个玻璃层弯曲成最终形状。

此方法与图6所述的第一种方法的不同之处，部分在于步骤的顺序：激光(6)源沿着玻璃外层和玻璃内层的表面对玻璃的表面进行加工；通过重力弯曲或冲压弯曲，将平板玻璃(4)的锐利曲面部分进行弯曲。该方法可以形成玻璃的曲面部分，其中所述玻璃具有平坦部分并需要形成锐利曲面部分。该方法可以提供由玻璃或玻璃陶瓷制成的具有至少一个锐利曲面部分的锐利曲面部分。

图7公开的方法要求在将所述玻璃弯曲成最终形状之前，首先在平板玻璃(4)上形成锐利曲面部分。在此过程中，首先利用上述激光(6)对平板玻璃(4)的一部分进行弯曲，在玻璃内层(9)和玻璃外层(8)上形成至少一个锐利曲面部分。

平板玻璃被放置在模具(18)的上方。可选地，模具表面可具有真空孔，从而吸住玻璃并将玻璃吸附到模具上。在将平板玻璃(4)放置在模具(18)上后，激光(6)局部加热玻璃需要进行锐利弯曲的部分。然后，玻璃应当在不同的模具上旋转180度，通过冲压弯曲(7)或重力弯曲(19)工艺进行最后的弯曲处理。

在图7中，在将平板玻璃放置在模具(18)上之后，激光源在玻璃上塑造出锐利曲面部分。从玻璃边缘点(14)到激光路径终点(13)玻璃具有一段平坦部分。平坦部分的相邻处，玻璃具有从激光路径终点(13)到激光路径起点(12)的部分，该部分描述了激光的宽度。

最后，从激光路径起点(12)到玻璃中心点(11)的部分，就是玻璃通过重力弯曲或冲压弯曲工艺进行弯曲的部分。从玻璃边缘点(14)到玻璃中心点(11)的部分代表玻璃的中间。

本方法所形成的夹层玻璃的锐利曲面部分具有足够好的几何公差。该方法可以对单片玻璃进行加工，并达到几何公差要求，使玻璃之间在装配过程中能够很好地匹配，并将玻璃与塑料粘接中间层进行层压。

此外，玻璃或玻璃陶瓷中间层通过重力弯曲、冲压弯曲或真空和温度的方式进行弯曲。玻璃和玻璃陶瓷层的弯曲同时进行(弯曲-退火)，以保证平行度。这个过程可能需要100分钟到1000分钟不等，因为该过程需要一个缓慢的冷却系统，以使冷却速度小于玻璃/空气、或玻璃陶瓷/空气界面的玻璃/玻璃、玻璃/玻璃陶瓷、或玻璃陶瓷/玻璃陶瓷界面的冷却速度进一步小于材料允许的最大温度梯度，以避免因热冲击导致的失败。

在上述方法之后，热的夹层玻璃在环境温度下冷却。

为了在钢化玻璃中制作锐利曲面部分，所述钢化玻璃的最小厚度为2.5毫米至5毫米。

示例说明

示例1

在本发明的方法中，汽车玻璃板优选由薄碱石灰浮法玻璃制成，厚度为2.1毫米。所述玻璃板经过冲压弯曲或重力弯曲工艺进行预弯处理，得到的夹层玻璃应用于汽车和其他需要有弯曲的玻璃以满足几何或功能要求的各种应用中，例如在玻璃需要根据所需形状进行精确地调整的车辆中。同时，重要的是，夹层玻璃(例如在车辆挡风玻璃中)必须符合光学要求，以使玻璃需具有最小的光学缺陷。

玻璃层可以在在预弯曲工艺之前已经变平或预弯曲。玻璃层最好是预弯曲的。在预弯工艺之前，玻璃的加热温度约为600℃。玻璃被放置在一个完整的模具上，并被加热到接近软化点。然后，局部经激光源加热到900℃的温度，进而在玻璃内外表面塑造出宽度约为40mm的锐利曲面部分，从而生成玻璃的锐利曲面部分。

锐利曲面部分通过激光在玻璃内外表面上形成。所述锐利曲面部分从一个边缘开始并沿着玻璃表面逐渐消失。所述锐利曲面部分具有第一弯曲部分，该第一弯曲部分描述了在玻璃内表面上的曲率半径，所述曲率半径为不高于2毫米至50毫米。在玻璃外表面上具有第二弯曲部分，所述第二弯曲部分与第一弯曲部分相邻，且所述第二弯曲部分的曲率半径为不高于2毫米至100毫米。在第一弯曲部分和第二弯曲部分之间存在一个拐点。在拐点处，第一弯曲部分改变其路线和/或方向，从而产生具有不同曲率半径的第二弯曲部分。本实施例的构造尺寸如下：

外表面：2毫米至5毫米；

内表面：2毫米至5毫米；

内表面的曲率半径：2毫米至50毫米；

外表面的曲率半径：2毫米至100毫米。

应当理解的是，上述一般描述和详细描述都仅仅是示例性的，旨在提供一个概述或框架以理解权利要求的性质和特征。附图是为了提供进一步的理解，并被集成并构成本说明书的一部分。附图图示了一个或多个实施例，并与描述一起用于解释各种实施例的原理和操作。

Claims (21)

1.一种汽车玻璃，其特征在于，包括：

至少一个玻璃层；以及

至少一个锐利曲面部分，所述至少一个锐利曲面部分位于所述至少一个玻璃层上，并沿所述至少一个玻璃层的表面延伸；

其中，所述至少一个锐利曲面部分包括：

由第一半径描述的第一弯曲部分以及由第二半径描

述的第二弯曲部分；所述第一弯曲部分和所述第二弯曲部

分的半径在一点上改变所述第一弯曲部分和所述第二弯

曲部分的方向，所述点为拐点；

其中，所述第一弯曲部分和所述第二弯曲部分的曲率

半径均小于150毫米。

2.根据权利要求1所述的汽车玻璃，其特征在于，所述至少一个锐利曲面部分从所述汽车玻璃的一个边缘延伸并沿所述汽车玻璃的表面逐渐消失。

3.根据权利要求1所述的汽车玻璃，其特征在于，所述至少一个锐利曲面部分从一个边缘横跨所述汽车玻璃的尺寸延伸到另一个边缘。

4.根据权利要求1所述的汽车玻璃，其特征在于，所述第一弯曲部分和所述第二弯曲部分的所述曲率半径均小于20毫米。

5.根据权利要求1所述的汽车玻璃，其特征在于，所述至少一个锐利曲面部分通过采用激光源进行局部加热形成。

6.根据权利要求1所述的汽车玻璃，其特征在于，所述至少一个玻璃层的玻璃为碱石灰浮法玻璃、硼硅酸盐玻璃和铝硅酸盐玻璃中的至少一种。

7.根据权利要求6所述的汽车玻璃，其特征在于，所述至少一个玻璃层为单玻璃层；其中所述玻璃层为钢化玻璃层。

8.根据权利要求7所述的汽车玻璃，其特征在于，所述钢化玻璃层的最小厚度为约2.5毫米至约5毫米。

9.根据权利要求1所述的汽车玻璃，其特征在于，所述玻璃是夹层玻璃，且所述玻璃还包括至少一个塑料粘接中间层。

10.根据权利要求11所述的汽车玻璃，其特征在于，所述夹层玻璃的每层玻璃的厚度为约0.5毫米至约5毫米。

11.根据权利要求1所述的汽车玻璃，其特征在于，所述汽车玻璃是车顶、后窗玻璃或者挡风玻璃。

12.根据权利要求1所述的汽车玻璃，其特征在于，所述汽车玻璃是能够降低汽车的阻力系数的车顶或后窗玻璃。

13.一种方法，用于弯曲具有至少一个锐利曲面部分的汽车玻璃，其特征在于，包括：

提供至少一个玻璃层；

预弯所述至少一个玻璃层；

通过激光源对所述至少一个玻璃层的至少一部分表面进行局部加热；以

在局部加热的所述至少一部分处弯曲所述至少一个玻璃层，以形成至少一个锐利曲面部分。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述局部加热从所述至少一个玻璃层的一个边缘进行，并沿所述至少一个玻璃层的表面逐渐消失。

15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，还包括提供至少一个塑料粘接中间层；在所述预弯之后，所述方法还包括将所述至少一个玻璃层和所述至少一个塑料粘接中间层层压。

16.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，在所述预弯之后，还包括热强化所述至少一个玻璃层的至少一个玻璃层。

17.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，对夹层玻璃的玻璃层同时或逐个进行所述弯曲过程。

18.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述弯曲步骤包括对所述至少一个玻璃层施加真空。

19.一种方法，用于弯曲具有至少一个锐利曲面部分的汽车玻璃，其特征在于，包括：

提供至少一个玻璃层；

通过激光源对所述至少一个玻璃层的至少一部分表面进行局部加热；

在局部加热的所述至少一部分处弯曲所述至少一个玻璃层，以形成至少一个锐利曲面部分；以及

将具有所述至少一个锐利曲面部分的所述至少一个玻璃层弯曲成最终形状。

20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述形成至少一个锐利曲面部分的弯曲步骤包括对所述至少一个玻璃层施加真空。

21.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述局部加热从所述至少一个玻璃层的一个边缘进行，并沿所述至少一个玻璃层的表面逐渐消失。

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