用于弯曲薄玻璃板的设备和方法与流程

背景

高强度薄玻璃板的出现引发了各种市场对于由这些板材形成的三维(3d)玻璃制品的需求，特别是对于兼具平坦部分和高度弯曲的局部形状的3d玻璃制品。令人感兴趣的一种3d玻璃制品在两个大平坦区之间具有中心局部弯曲。具有该形状的玻璃制品可用作例如建筑物的控制台或机动车内部应用，在这些应用中，大平坦区中的一个区可被装上层压显示器，而大平坦区中的其它区可对应于其它功能，例如杯托、cd插槽等。这些较新的应用通常需要3d玻璃制品具有能够满足平坦区中对盖板显示要求的良好的外观表面品质(即，平坦区具有几乎完美的平坦度且无光学扭曲)、以及平坦区之间的较小至中等范围的局部弯曲，例如小于100mm的弯曲半径。当通过使薄玻璃板再成形来形成塑形玻璃制品时，对于平坦区与弯曲区相结合的这些要求提出了挑战。使得能够在弯曲区中形成3d形状的再成形条件通常不适用于保持平坦区中的平坦度，而有助于保持平坦区中平坦度的再成形条件通常不适用于在弯曲区中形成3d形状。这些冲突的再成形条件通常会限制形成3d玻璃制品时等温处理的效果。

用于形成弯曲玻璃板的非等温工艺在本领域中是已知的。2013/0329346号美国专利申请(dannoux等，《用于弯曲玻璃板和电子装置外壳的方法和设备(methodandapparatusforbendingaglasssheetandanelectronicdevicecasing)》，2013年12月12日)中公开了一例。在dannoux等人的专利申请中，玻璃板的平坦区域坐落在支承件的平坦表面上，同时，玻璃板的弯曲区域悬于支承件上。将整个玻璃板加热至初始温度。然后，使用局部加热器将弯曲区域加热至高于初始温度的温度。使局部加热器沿着弯曲区域平移，同时向弯曲区域施加弯曲力，根据由移动局部加热器所施加的加热带的位置，在弯曲区域中逐渐形成弯曲。因为悬挂的弯曲区域未受到支承，弯曲区域不能太大，以避免形成弯曲时弯曲区域发生不可控的下垂。该方法通常受限于形成曲率半径很小(例如2至20mm)的弯曲以及较短的弯曲(例如20至100mm)。

第4081263号美国专利(mestre等，《用于弯曲玻璃状材料板的方法和设备(methodandapparatusforbendingasheetofvitreousmaterial)》，1978年3月28日)中公开了非等温工艺的另一例。在mestre等人的专利中，将玻璃状板布置于反应条上，以使板材与反应条接触的线对应于想弯曲板材的位置。降低箍筋，以使它们在板材的端部边界产生向下的直接作用力。第一组加热元件布置于板材上方，对板材进行均匀加热。第二组加热元件布置于板材与反应条之间的接触线上方，对弯曲区中的板材进行局部加热。当板材的弯曲区到达其软化温度时，弯曲力使得板材绕着板材与反应条之间的线接触部弯曲。允许位于弯曲区两侧上的板材侧叶在它们的自重和箍筋所施加的弯曲力的作用下下垂。箍筋的绕枢轴运动能够移动板材支承条，使其与玻璃状板接触，将玻璃状板从反应条抬高。然而，尽管玻璃状板处于软化温度下并且与反应条接触，仍存在反应条在弯曲区中玻璃状板上留下印记的风险。

发明简述

本公开的第1方面包括用于在玻璃板中形成局部弯曲的设备。在一种示例性的实施方式中，设备包含铰接式框架，所述铰接式框架具有第一框架区段和毗邻第一框架区段布置的第二框架区段，其中，第一框架区段和第二框架区段中的至少一个可绕枢轴旋转，使得可通过第一框架区段与第二框架区段之间的相对绕枢轴运动来调整第一框架区段与第二框架区段之间的角度。铰接式框架还包含：安装在第一框架区段上用以支承玻璃板第一翼区的第一玻璃板支承板、以及安装在第二框架区段上用以支承玻璃板第二翼区的第二玻璃板支承板。在第一玻璃板支承板与第二玻璃板支承板的相对端面之间形成间隙。当玻璃板的第一翼区和第二翼区分别被支承在第一玻璃板支承板和第二玻璃板支承板上时，玻璃板的弯曲区暴露于间隙中。间隙限定非接触成形区，在所述非接触成形区中，可在不接触弯曲区的条件下，在玻璃板的弯曲区中形成局部弯曲。设备还包含至少一个铰接机械装置，用以使第一框架区段和第二框架区段中的至少一个相对于另一个绕枢轴旋转，以在第一框架区段与第二框架区段之间形成选定角度。设备还包含布置于间隙附近的局部加热装置，用以对暴露于间隙中的玻璃板的弯曲区进行局部加热。

本公开的第2方面可包括第1方面中所述描述的设备，且可进一步包含两个呈间隔关系的支架。铰接式框架可布置于这两个支架之间并与这两个支架偶联，且第一框架区段可相对于这两个支架旋转。

本公开的第3方面可包括第2方面中所描述的设备，其中，第二框架区段接附于两个支架，且不能相对于这两个支架旋转。

本公开的第4方面可包括第2方面或第3方面中所描述的设备，且还可包含可调节止动件，所述可调节止动件布置于两个支架中的至少一个上，以在第一框架区段与第二框架区段之间形成选定角度后，限制第一框架区段的绕枢轴旋转。

本公开的第5方面可包括第2方面至第4方面中任一个中所描述的设备，且还可包含两个安装在两个支架上的轴承组装件、以及在轴承组装件中的每一个中受到可旋转地支承的轴。第一框架区段可偶联至这些轴中的每一个，以使轴的旋转导致第一框架区段绕枢轴旋转。

本公开的第6方面可包括第5方面中所描述的设备，其中，支承在轴承组装件中的一个中的轴中的一个偶联至至少一个铰接机械装置，且支承在两个轴承组装件中的两个轴都偶联至延伸跨越铰接式框架的横向连接条，以使两个轴都可利用至少一个铰接机械装置旋转。

本公开的第7方面可包括第5方面或第6方面中所描述的设备，其中，轴承组装件中的每一个都包含偏置轴承。

本公开的第8方面包括第1方面中所描述的设备，且还可包含配重，用以在第一框架区段相对于第二框架区段绕枢轴旋转并相对于第二框架区段保持在选定角度时，平衡第一框架区段的重量，并且使设备保持在稳定位置。

本公开的第9方面包括第1方面至第8方面中任一个中所描述的设备，其中，第一玻璃板支承板和第二玻璃板支承板中的每一个都由玻璃或玻璃陶瓷材料制成。

本公开的第10方面包括第1方面至第8方面中任一个中所描述的设备，其中，第一玻璃板支承板和第二玻璃板支承板中的每一个都由热膨胀系数为32×10^-7℃^-1或更小且红外范围内的透射率为至少70％的透明材料制成。

本公开的第11方面包括第1方面至第10方面中任一个中所描述的设备，其还包含除局部加热装置以外的加热装置，用以将整个玻璃板加热至预热温度。

本公开的第12方面包括第1方面至第11方面中任一个中所描述的设备，其中，局部加热装置包含线圈加热器。

本公开的第13方面包括第1方面至第11方面中任一个中所描述的设备，且还包含反射器，所述反射器布置在间隙和局部加热装置的附近，定位于将来自局部加热装置的热量向间隙反射的位置。

本公开的第14方面包括第13方面中所描述的设备，其中，局部加热装置相对于间隙的高度以及反射器相对于间隙的高度是可调整的。

本公开的第15方面包括第13方面或第14方面中所描述的设备，其中，反射器可相对于间隙旋转，以调整从局部加热装置向间隙反射的热量的方向。

本公开的第16方面包括第1方面至第15方面中任一个中所描述的设备，其中，铰接式框架具有平坦位置，在所述平坦位置中，第一框架区段和第二框架区段处于同一平面中，且铰接式框架在处于平坦位置中时相对于水平面倾斜。

本公开的第17方面包括用于弯曲玻璃板的方法。在一种示例性的实施方式中，该方法包括：通过使玻璃板第一翼区的表面与接附于铰接式框架第一框架区段的第一玻璃板支承板的表面接触来支承玻璃板的第一翼区。该方法还包括：通过使玻璃板第二翼区的表面与接附于铰接式框架第二框架区段的第二玻璃板支承板的表面接触来支承玻璃板的第二翼区。该方法包括：通过将第一翼区与第二翼区之间的玻璃板的弯曲区定位在位于第一玻璃板支承板与第二玻璃板支承板的相对端部之间的间隙处，以不对弯曲区进行物理支承的方式形成玻璃板的未支承弯曲区。该方法包括：将整个玻璃板加热至选定的预热温度。该方法包括：将玻璃板的未支承弯曲区局部加热至高于选定预热温度的弯曲温度，同时将玻璃板的支承翼区保持在低于弯曲温度的温度。该方法包括：通过第一框架区段与第二框架区段之间的相对绕枢轴运动，使铰接式框架移动至弯曲位置，与此同时，未支承弯曲区处于弯曲温度下。在使铰接式框架移动至弯曲位置的过程中，铰接式框架向玻璃板施加弯曲力。所述弯曲力和向未支承弯曲区施加的局部热量在弯曲区中形成具有选定轮廓的弯曲。

本公开的第18方面包括第17方面中所描述的方法，其中，使铰接式框架移动至弯曲位置包括使铰接式框架从平坦位置移动至弯曲位置。

本公开的第19方面包括第17方面或第18方面中所描述的方法，其中，将整个玻璃板加热至预热温度包括将整个玻璃板加热至玻璃板具有10¹³至10^12.5p范围内的粘度的温度。

本公开的第20方面包括第17方面至第19方面中任一个中所描述的方法，其中，对未支承弯曲区的局部加热包括将未支承弯曲区局部加热至未支承弯曲区中的玻璃板的一部分具有10^11.4至10¹¹p范围内的粘度的温度。

本公开的第21方面包括第17方面至第20方面中任一个中所描述的方法，其中，玻璃板包含钠钙玻璃、铝硅酸盐玻璃、碱金属铝硅酸盐玻璃、铝硼硅酸盐玻璃或碱金属硼铝硅酸盐玻璃。

附图的简要说明

以下是对附图中各图的描述。为了清楚和简明起见，附图不一定按比例绘制，附图的某些特征和某些视图可能按比例放大显示或以示意图方式显示。

图1显示了在两个翼区之间具有弯曲区的玻璃板。

图2显示了由图1的玻璃板通过弯曲而形成的3d玻璃制品。

图3显示了用于弯曲玻璃板的设备，其中，设备的铰接式框架位于平坦位置中。

图4显示了用于弯曲玻璃板的设备，其中，设备的铰接式框架位于弯曲位置中。

图5显示了图3的设备，其中，玻璃板安装在铰接式框架上。

图6显示了图3的设备的截面图。

图7显示了图4的设备的截面图。

图8显示了使用图3的设备的玻璃板的弯曲。

图9显示了利用图1～图8中所描述的设备和方法形成的弯曲玻璃板的图像。

图10显示了利用等温下垂法形成的弯曲玻璃板的图像。

发明详述

可通过按照本文所公开的方式进行弯曲而塑形成3d玻璃制品的玻璃板可由3d玻璃制品预期用途的任意合适玻璃组合物制成。在一些例子中，玻璃板可以是可化学强化或热强化的玻璃，例如钠钙玻璃、碱金属铝硅酸盐玻璃、碱金属硼铝硅酸盐玻璃或显示器类玻璃，例如铝硅酸盐玻璃、铝硼硅酸盐玻璃等。在一些实施方式中，玻璃板是薄玻璃板。例如，薄玻璃板的厚度可在50μm至5mm的范围内。

要在玻璃板中形成的弯曲可以是简单曲线、复杂曲线(例如花键曲线(spline))或具有各种半径的曲线的组合。在一些例子中，弯曲中的每一种曲线的半径，或在花键半径的情况中，弯曲的局部最小半径可小于或等于100mm或在200μm至100mm的范围内。弯曲角度可在大于0°至约170°的范围内。(图2中图示了弯曲角度，以符号α表示。)

图1显示了要通过弯曲塑形成3d玻璃制品的玻璃板10的一个例子。玻璃板10在两个翼区14、16之间具有弯曲区12。弯曲区12是玻璃板10中会在弯曲作业中发生局部弯曲的区域，而翼区14、16则是玻璃板10中不会在弯曲作业中发生形变的区域。因此，如果玻璃板10作为平坦板提供，则翼区14、16会在弯曲作业后保持平坦。弯曲区12可能会不对称地设置于玻璃板10中，即，翼区14、16的面积可相同或者可不同。玻璃板10可包含特征，例如开孔22等。在机动车应用中，例如，用于放置诸如显示器、车辆环境控制、无线通信控制等机动车信息中心特征的开口可形成于玻璃板中。玻璃板10可具有矩形或非矩形的周界形状24。

弯曲区12可沿着玻璃板10的短轴18取向，这表示弯曲区12的弯曲轴12x与玻璃板10的短轴18相平行。在另一些例子中，弯曲区12可沿着玻璃板的长轴20取向，或者弯曲轴12x可与长轴20相平行，这取决于要形成的3d制品的所需形状。

所示的弯曲区12具有宽度w和长度l。宽度w是弯曲区12在横向于弯曲轴12x的方向上的维度，而长度l是弯曲区12在平行于弯曲轴12x的方向上的维度。当弯曲区12沿着玻璃板10的短轴18取向时，w会小于或等于l。如果弯曲区12沿着长轴20取向，则相反情况成立。因此，“长度”并不会总表示弯曲区中较长的维度，而“宽度”也不会总表示弯曲区中较短的维度。

图2显示了通过弯曲玻璃板10而形成的3d玻璃制品10'的一个例子。3d玻璃制品10'在翼区14'、16'(对应于图1中玻璃板10的翼区14、16)之间具有局部弯曲12'(对应于图1中玻璃板10的弯曲区12)。

图3显示了用于在诸如上述玻璃板10这样的玻璃板中形成局部弯曲的示例性设备100。在一种示例性的实施方式中，设备100包含铰接式框架102，所述铰接式框架102布置于基座105上的一对支承支架104a、104b之间且偶联至支承支架104a、104b。铰接式框架102由两个框架区段102l、102r制成。在一种示例性的实施方式中，框架区段102l、102r之间的相对绕枢轴运动使铰接式框架102从(图3中所示的)平坦位置移动至(图4中所示的)弯曲位置。为了进行相对绕枢轴运动，框架区段102l和/或102r可以是可绕枢轴旋转的。

玻璃板支承板106l、106r分别接附于框架区段102l、102r。对玻璃板支承板106l、106r中的每一个的尺寸进行调整，以支承玻璃板翼区中的一个(图1中显示了玻璃板10的翼区14、16)。在铰接式框架102的平坦位置中，玻璃板支承板106l、106r位于同一平面中，且提供用于接收玻璃板的平坦表面。图5显示了安装在铰接式框架102上的玻璃板10，铰接式框架102处于平坦位置中。在一种实施方式中，当处于平坦位置中时，铰接式框架102可处于一个角度下，即，相对于基座105(或水平面)倾斜。

回到图3，将玻璃板支承板106l、106r支承在铰接式框架102上并间隔开，以使玻璃板支承板106l、106r的相对端部106l1、106l2之间存在间隙108。基于玻璃板弯曲区的尺寸对间隙108的尺寸进行选择，以使当将玻璃板的翼区置于玻璃板支承板106l、106r上时，弯曲区将会暴露于间隙108中，或者与间隙108重叠。这允许在不物理接触弯曲区的条件下在弯曲区中的形成局部弯曲。加热装置110位于间隙108的下方，可操作加热装置110对暴露于间隙108中的玻璃板弯曲区进行局部加热。这允许通过铰接式框架102的铰接向玻璃板施加的任意弯曲力只在玻璃板的局部加热弯曲区中产生3d塑形。

在一种示例性的实施方式中，玻璃板支承板106l、106r中的每一个都由具有低热膨胀系数(cte)、良好的红外(ir)范围透射率以及高软化点的薄透明材料制成。低cte可定义为cte为32×10^-7℃^-1或更小。良好的ir中透射率可定义为ir中至少70％的透射率。对这些性质进行选择，以使得能够在预热阶段对玻璃板进行均匀的加热，并且在玻璃板中形成弯曲后实现玻璃板的低热质量、均匀且快速的冷却。在一个例子中，玻璃板支承板106l、106r可由具有上述性质的玻璃或玻璃陶瓷材料制成。玻璃板支承板的一个合适例子是可从康宁股份有限公司(corningincorporated)购得的jade^tm玻璃。在一些例子中，各个玻璃板支承板106l、106r的厚度至少为1.5mm。优选地，对各个玻璃板支承板106l、106r的厚度进行选择，以使板材支承板不会在重力和弯曲尝试的影响下弯曲。

在一种示例性的实施方式中，框架区段102r包含间隔开的臂架112r1、112r2、以及间隔开的横条114r1、114r2。横条114r1、114r2在臂架112r1、112r2之间延伸且连接臂架112r1、112r2，以形成用于玻璃板支承板106r的刚性且轻盈的支承件。框架区段102r的部件可由耐火材料制成，例如不锈钢304和316l、asi310和因科内尔(inconel)600。在一种示例性的实施方式中，臂架112r1、112r2分别接附于支承支架104a、104b。在图6中所示的例子中，可通过将臂架112r1安装在支承支架104a的呈角度的臂116a上的壁架117a上，并且利用螺栓118r1、118r2将臂架112r1固定至壁架117a上来使臂架112r1接附于支承支架104a。可在(图3中的)臂架112r2与(图3中的)支承支架104b之间使用类似的接附方法。

回到图3，玻璃板支承板106r布置于螺栓118r1(螺栓118r1是用于将臂架112r1、112r2分别接附于支承支架104a、104b的第一组螺栓)与横条114r2的凸缘120r1、120r2之间。螺栓118r1可通过将玻璃板支承板106r置于框架区段102r上而起到定位特征的作用，以使玻璃板支承板106r的一个边缘邻接螺栓118r1。螺栓118r1的位置可以是可调整的，以改变玻璃板支承板106r在框架区段102r上的定位，这会影响间隙108的尺寸。在放置玻璃板支承板106r的一个边缘使其抵住螺栓118r1后，可通过夹合装置122r1、122r2使玻璃板支承板106r保持在框架区段102r上。

在一种示例性的实施方式中，框架区段102l包含间隔开的臂架112l1、112l2、以及间隔开的横条114l1、114l2。横条114l1、114l2在臂架112l1、112l2之间延伸且连接臂架112l1、112l2，以形成用于玻璃板支承板106l的刚性支承件。在一种示例性的实施方式中，臂架112l1、112l2通过可旋转接合部124a、124b偶联至支承支架104a、104b。

在一种示例性的实施方式中，如图7中所示，可旋转接合部124b包含例如通过螺栓而接附于臂架112l2端部的绕枢轴转臂126b(虽然在图3中无法看见螺栓，但绕枢轴转臂126b与臂架112l2之间的接附类似于用于绕枢轴转臂126a和臂架112l1的螺栓118l1、118l2处所显示的那样)。绕枢轴转臂126b受到安装在支承支架104b中的轴承组装件128b的支承。在一个例子中，轴承组装件128b包含插入支承支架104b中的孔中且通过例如螺栓等固定至支承支架104b的轴承座130b。在轴承座130b中设置有由具有偏置中心线的圆柱形区段132b1、132b2制成的偏置轴承132b。轴134b在偏置轴承132b中旋转，其中，偏置轴承132b允许在圆柱形区段132b1、132b2之间共同承受轴承负荷。偏置轴承132b可由耐高温降解的材料(例如氧化锆等)制成。绕枢轴转臂126b安装在轴134b上，以能够通过轴134b旋转。这允许通过轴134b在偏置轴承132b中的旋转来完成绕枢轴转臂126b的旋转。类似地，臂架112l1与支承支架104a之间的可旋转接合部124a还包含接附于臂架112l1的绕枢轴转臂126a。绕枢轴转臂126a的旋转受到轴承组装件128a和轴134a的支承。轴承组装件128a包含偏置轴承132a以支承轴134a的旋转。

回到图3，玻璃板支承板106l布置于螺栓118l1(图3中只显示了一个螺栓118l1，第二螺栓118l1用于将(图6中的)绕枢轴转臂126b接附于臂架112l2)与横条114l2的凸缘120l1、120l2之间。螺栓118l1可通过将玻璃板支承板106l置于框架区段102l上而起到定位特征的作用，以使玻璃板支承板106l的一个边缘邻接螺栓118l1。螺栓118l的位置可以是可调整的，以改变玻璃板支承板106l在框架区段102l上的定位，这会影响间隙108的尺寸。在放置玻璃板支承板106l的一个边缘使其抵住螺栓118l1后，可通过夹合装置122l1、122l2使玻璃板支承板106l保持在框架区段102l上。

在上文所描述的例子中，框架区段102r被固定至支承支架104a、104b，而框架区段102l可相对于支承支架旋转，并且可相对于框架区段102r绕枢轴旋转。其它布置也是可能的，其中，框架区段102r也可绕枢轴旋转。

对于上文所描述的例子，铰接机械装置130偶联至绕枢轴转臂中的一个，例如绕枢轴转臂126b。如图7中清晰所示，铰接机械装置130可包含例如偶联至轴134b的管道140、以及接附于管道140的一个端部的杠杆142。可移动的连接件144可偶联至杠杆142以操作杠杆142，从而使管道140和轴134b旋转。为了允许臂架112l1、112l2同时绕枢轴旋转，进而避免框架区段102l发生扭曲变形，可将杠杆142的运动偶联至绕枢轴转臂126a和126b。在一个例子中，这可通过将轴134a、134b偶联至延伸跨越铰接式框架102的横向连接条(图3中的146)来实现。然而，其它解决方案也是可能的。除了将杠杆142的运动偶联至绕枢轴转臂126a、126b以外，还可以为绕枢轴转臂126a提供自身的铰接机械装置。将会需要将这种其它铰接机械装置的运行与偶联至绕枢轴转臂126b的铰接机械装置130的运行进行协调，以提供框架区段102l的连贯绕枢轴旋转。在另一些实施方式中，可省去杠杆142而直接使用电动机等来使轴134b旋转，同时通过横向连接条(图3中的146)偶联轴134a、134b的旋转。在另一些实施方式中，可将诸如电动机这样的旋转式致动器的输出端直接偶联至轴134b，以用于轴134b的旋转和绕枢轴转臂126b的运行。可与其它轴134a一起使用类似的旋转式致动器布置。

参考图3和图4，在一种实施方式中，分别在支承支架104a、104b的呈角度的臂116a、116b上形成有可调节止动件158a、158b，其处于在框架区段102l的绕枢轴旋转过程中限制横向连接条146的移动的位置。可对可调节止动件158a、158b进行设置，以使得当横向连接条146撞到可调节止动件158a、158b时，框架区段102l、102r之间的角度处于与在玻璃板中的局部弯曲所需的角度相对应的最终角度。这会允许从一个弯曲处理至另一个弯曲处理的玻璃板中所形成的弯曲具有再现性。

在一种示例性的实施方式中，配重支承臂161a、161b偶联至横向连接条146，这会导致配重支承臂161a、161b随着框架区段102l朝向框架区段102r绕枢轴旋转而向着框架区段102r移动。配重162a、162b安装在配重支承臂161a、161b上，且将会在框架区段102l进行绕枢轴旋转时平衡框架区段102l的重量，允许设备100在局部弯曲正在玻璃板中形成的同时、在局部弯曲已经形成于玻璃板中之后、以及在弯曲玻璃板的后续冷却过程中处于稳定的位置。

加热布置172位于间隙108的下方，可操作加热布置172对设置于铰接式框架102上的玻璃板弯曲区进行局部加热。加热布置172包含上文提到过的局部加热装置110。在一些实施方式中，局部加热装置110是辐射加热器。在一种示例性的实施方式中，局部加热装置110是线圈加热器。线圈加热器110可由卷绕在耐火棒(例如氧化铝棒)上的电阻材料(例如fe-cr合金或铂)制成。通常，可使用能够将玻璃加热至所需弯曲温度的任意合适的局部加热装置110。可对线圈加热器110的长度进行选择，使其等于或大于弯曲区中玻璃板的长度。线圈加热器易于制造，且能够被制成具有选定的形状、长度、直径和额定功率。然而，可使用除了线圈加热器以外的其它种类的局部加热装置，例如诸如碳化物电阻器这样的固体加热元件。

加热布置172还可包含反射器176(参见图4和图7)，所述反射器176布置于局部加热装置110的下方，或者布置于将由局部加热装置110所产生的热量向间隙108反射的位置。反射器176可具有半圆形或半椭圆形的截面，且可通常与局部加热装置110同心。反射器176会将来自局部加热装置110的热量向间隙108聚焦，玻璃板的弯曲区将会位于间隙108处。反射器176可由耐火金属制成，或优选由诸如铂这样的贵金属制成，以使得反射器176能够在加热玻璃板弯曲区的时间段内朝向玻璃板，而不存在污染玻璃板的风险。

参考图3和图4，具有圆形狭缝180a、180b的托架178a、178b位于反射器176的端部。反射器176端部处的针脚182a、182b设置于圆形狭缝180a、180b中，且可在圆形狭缝180a、180b中移动。针脚182a、182b可在它们各自的圆形狭缝180a、180b中移动，以使反射器176旋转至相对于间隙108(或者相对于在间隙108处暴露的玻璃板弯曲区)的所需取向。当反射器176处于所需取向下时，可例如利用螺母等将针脚182a、182b固定在圆形狭缝180a、180b中的位置。或者，在弯曲玻璃板的过程中，针脚182a、182b可在圆形狭缝180a、180b中移动，导致反射器176的旋转以及在弯曲操作中反射器176相对于玻璃板弯曲区的取向的调整。

在一种实施方式中，将局部加热装置110夹合在托架178a、178b上，以使局部加热装置100和反射器176可作为一个单元移动。托架178a、178b可通过可调整的接合部偶联至支承支架104a、104b。这种可调整的接合部可包含分别位于支承支架104a、104b中的直线狭缝183a、183b(图6中所示的直线狭缝183a)、以及可穿过托架178a、178b插入直线狭缝183a、183b中的针脚(针脚185b示于图3和图7中的直线狭缝183b中，直线狭缝183a中具有类似的狭缝)。可在将针脚固定到位之前，使用例如螺母来对直线狭缝中针脚的位置进行调整。这会允许可相对于(图3中的)间隙108对局部加热装置110和反射器176的高度进行调整。通常，局部加热装置110距离玻璃板弯曲区越近，能够在玻璃板弯曲区中形成的弯曲的半径就越小，反之亦然。玻璃板弯曲区中所形成的弯曲的半径会按照加热了的弯曲区中的热梯度曲线以及相关联的粘度曲线而自然地呈花键曲线状。

用于在玻璃板10中形成局部弯曲的方法包括：将玻璃板10置于铰接式框架102上，以使玻璃板10的弯曲区12位于成形间隙108处，且玻璃板10的翼区14、16坐落在玻璃板支承板106l、106r上，如图5中所示。随后在炉中对玻璃板进行均匀地预热。炉子示于190处，且可包含用于将玻璃板均匀加热至所需预热温度的任意合适的加热布置192。预热温度是低于玻璃板弯曲温度的温度。预热温度可介于玻璃的转变点至略高于玻璃退火点之间。在一些实施方式中，可将玻璃板10预热至玻璃粘度在10¹³至10^12.5p的预热温度。

在玻璃板10到达所需的预热温度之后，操作局部加热装置110将玻璃板10的弯曲区12局部加热至弯曲温度。弯曲温度是可快速(例如在10秒或更短时间内)弯曲玻璃且不会损坏玻璃的温度。弯曲温度可对应于例如10^11.4至10¹¹p范围内的玻璃粘度。在将弯曲区12局部加热至弯曲温度的同时，玻璃板10的翼区14、16会基本上保持在预热温度。例如，如果玻璃板10由上文提到过的玻璃种类制成，则在弯曲区12局部加热至660℃至690℃范围内的温度的同时，可使玻璃板10的翼区14、16保持在580℃至630℃。通过例如使用线圈加热器或辐射加热，弯曲区12可在2至4分钟内达到所需的弯曲温度。

在弯曲区12达到弯曲温度之后，使弯曲区12在弯曲温度下保温一段时间，在这段时间中，在弯曲区12中形成弯曲。这段时间可以是例如10至60秒之间。通过使框架区段102l朝向框架区段102r绕枢轴旋转来在弯曲区12中形成弯曲，如图8中所示。可例如通过使用控制扳机或其它方便的致动手段向杠杆142施加外部作用力来使框架区段102l朝向框架区段102r绕枢轴旋转。随着框架区段102l朝向框架区段102r绕枢轴旋转，铰接式框架102会向玻璃板的翼区14、16施加弯曲力，导致弯曲区12中的局部弯曲。局部弯曲的轮廓将会取决于弯曲区12中的热梯度曲线，而局部弯曲的角度将会取决于框架区段102l、102r之间的最终角度。弯曲形成后，在使玻璃板10冷却的同时，使框架区段102l、102r保持在最终角度。

玻璃板冷却后，可将弯曲玻璃板或塑形玻璃制品10'从铰接式框架102上取下。在一些实施方式中，可沿着局部弯曲分离塑形玻璃制品以形成两个半块产品。在一些实施方式中，可配备设备100以在一个弯曲循环中形成多个塑形玻璃制品。这可通过将铰接式框架102配置成并排支承多个玻璃板来实现，其中，在一个弯曲循环中，可按照与上文所描述的在单个玻璃板中形成局部弯曲的方式类似的方式来同时在这些玻璃板中形成局部弯曲。

图9显示了利用本公开中所描述的设备和方法形成的弯曲玻璃板的图像。该图像是利用反射测定技术得到的，且显示在玻璃板的平坦翼区14"、16"中不存在光学扭曲。出于比较的目的，图10显示了利用等温下垂法形成的弯曲玻璃的图像。在图10中所示的图像中，在玻璃板的平坦翼区214、216中存在可视的光学扭曲。

本文中所描述的具体实施的设备和方法可用于生产基于玻璃的制品。制品包含薄玻璃基材，所述薄玻璃基材在其中具有至少一处弯曲，该处弯曲是利用所描述的设备和方法形成的。弯曲方法提供塑形玻璃片，所述塑形玻璃片不会产生会在其它工艺中出现的光学扭曲，因为弯曲区外侧的玻璃保持在低于软化点的温度，并且/或者被设备固定或定位。

尤其感兴趣的是将利用本文中所描述的工艺制成的制品用于车辆内部，例如火车、机动车(例如汽车、卡车、公交车等)、航海器(船舶、轮船、潜水艇等)以及航空器(例如无人机、飞机、喷气机、直升机等)。图11提供了示例性的车辆内部1010，其包括车辆内部系统的三种不同实施方式1100、1200和1300。车辆内部系统1100包括具有弯曲表面1120的中控台基座1110，其可任选地包含显示器1130。车辆内部系统1200包括具有弯曲表面1220的仪表板基座1210。仪表板基座1210通常包含仪表盘1240，仪表盘1240也可包含弯曲表面。仪表板基座、以及在一些实施方式中的仪表盘可包含显示器1230。车辆内部系统1300包括具有弯曲表面1320和任选的显示器1330的仪表板方向盘基座1310。在一种或更多种实施方式中，车辆内部系统可包括基座，该基座为扶手、支柱、座椅靠背、地板、头枕、门板或包含弯曲表面的车辆内部的任意部分。

车辆内部系统1100、1200和1300包括利用本文中所描述的工艺塑形的设置于弯曲表面上的玻璃基材。在一种或更多种实施方式中，玻璃基材可移动地设置于弯曲表面上。如本文所用，术语“可移动地”表示玻璃基材并非永久性地接附于或结合至弯曲表面，因此，可移除玻璃基材而不会损坏下方的弯曲表面。在一种或更多种实施方式中，暂时将玻璃基材固定至弯曲表面上，以使得在压敏粘合带的剥离粘合性测试的astmd3330测试方法f下，需要1n/cm或更大(例如1.5n/cm或更大、2n/cm或更大、2.5n/cm或更大、3n/cm或更大、3.5n/cm或更大、4n/cm或更大、4.5n/cm或更大或5n/cm或更大)的剥离力来将玻璃基材从弯曲表面上剥离。在一种或更多种实施方式中，将玻璃基材从弯曲表面上剥离所需的剥离力小于20n/cm或小于约10n/cm。

在一种或更多种实施方式中，玻璃基材形成为具有与弯曲表面1120、1220、1320的曲率相匹配的曲率。在一种或更多种实施方式中，弯曲表面1120、1220、1320具有约200μm至100mm范围内的曲率半径。如本文所用，当弯曲表面的曲率半径在设置有玻璃基材的区域中变化时，曲率半径在本文中是指设置有玻璃基材的弯曲表面的最小曲率半径。在一种或更多种实施方式中，玻璃基材所展现出的曲率半径与弯曲表面的曲率半径相差10％以内(例如相差约10％或更小、相差约9％或更小、相差约8％或更小、相差约7％或更小、相差约6％或更小或相差约5％或更小)。例如，如果弯曲表面展现出90mm的曲率半径，则冷成形而成的玻璃基材具有约81mm至约99mm范围内的曲率半径。在一些实施方式中，弯曲表面的曲率半径可在以下范围内：约200μm至约100mm、约350μm至约100mm、约500μm至约100mm、约1mm至约100mm、约5mm至约100mm、约10mm至约100mm、约25mm至约100mm、约50mm至约100mm、200μm至约50mm、约350μm至约50mm、约500μm至约50mm、约1mm至约50mm、约5mm至约50mm、约10mm至约50mm、约25mm至约50mm、200μm至约25mm、约350μm至约25mm、约500μm至约25mm、约1mm至约25mm、约5mm至约25mm、或约10mm至约25mm。

在一种或更多种实施方式中，弯曲表面1120、1220、1320包含图11中所示的显示器1130、1230、1330，且玻璃基材至少部分设置在显示器上。在这种实施方式中，玻璃基材在显示器上形成盖板玻璃。在一些实施方式中，显示器可包含触摸功能，且这种功能可穿过至少部分覆盖显示器的玻璃基材获得。在一些实施方式中，弯曲表面1110、1210、1310可包含与显示器相关联的触摸功能。在这种实施方式中，这种功能可穿过覆盖弯曲表面的玻璃基材获得。在另一些实施方式中，玻璃基材还可包含一个或更多个开孔，其中，玻璃基材覆盖显示器或车辆内部的一个区域，且玻璃中的一个或更多个开孔可允许放置一个或更多个车辆使用者可使用的把手、按钮、控制板或其它控制装置。

尽管已经用有限数量的实施方式描述了本发明，但是本领域技术人员得益于本公开的公开，会理解能设计出其他的实施方式而不偏离本文所揭示的本公开的范围。所以，本发明的范围应当仅由所附权利要求限定。