211service.com
Glas som böjer reglerna för tillverkning
År 2011 stod en Corning-forskare vid namn Terry Ott inför ett problem som ingen annan hade behövt lösa i företagets 160-åriga historia: hur man gör glasskivor som kan rullas på spolar.
Rulle av glas: En Corning-ingenjör inspekterar en spolad skiva av flexibelt Willow-glas.
Utmaningen uppstod eftersom Corning hade utvecklat en ny typ av glas, känd som Vide , som är tunt som ett pappersark och fungerar lite som det också — om du skakar det kommer det att skramla, och det kan böjas tillräckligt för att rullas. Det kan vara grunden för skärmar i tunnare, lättare mobiltelefoner och surfplattor – eller för helt nya produkter, som skärmar som passar din handleds kurva.
Att uppfinna glaset var en bedrift i sig för Corning, som också gör det hållbara Gorilla Glass som används i Apples iPhone och andra mobila enheter. Men Willow, som är en tredjedel så tjock som Gorilla Glass, skulle vara ett meningslöst genombrott om Corning inte kunde ta reda på hur man gör det i stora kvantiteter – och på ett sätt som kunderna kan använda på sina egna produktionslinjer. Hur Corning löste problemet med att massproducera Willow hjälper till att illustrera i vilken utsträckning teknisk innovation beror på nära kopplingar mellan FoU och tillverkning.
Ott hade varit med i laget som skapade Willow i Cornings forskningsanläggning Sullivan Park i Corning, New York. I september 2011 flyttade han till Cornings utställningsfabrik i Harrodsburg, Kentucky, för att hitta ett sätt att tillverka glaset i kommersiell skala. Detta var ingen lätt bedrift. Cornings fabriker kör vanligtvis ut individuella glasrutor som skärs i de storlekar som behövs för displayer. Ott skulle behöva utforma tillverkningslinjer som skulle producera Willow-glas i remsor så långa som tre fotbollsplaner. Denna metod är mer kostnadseffektiv än att producera individuella rutor eftersom varje skärning oundvikligen slöser med glas, men det är bara möjligt om glaset är tunt och flexibelt nog att rulla på spolar.
En del av arbetet var enkelt: Willow är gjord med Cornings kärntillverkningsteknologi, en process som kallas fusionsformning, som innebär att glaset värms upp i ett tråg. Vid rätt temperatur kommer det smälta glaset att hällas jämnt över sidorna och sedan stelna i botten, där det kan dras nedåt till en vertikal skiva och sedan skäras.
Men för att få Willow tillverkad i kontinuerliga ark, var Otts team tvungna att ta reda på den rätta hastigheten för att dra ut glaset efter att det smält, så att ytkvaliteten skulle vara konsekvent. Processen att få upp glaset på valsar krävde också ny utrustning. Och Otts team var tvungna att utvecklas tunna plastflikar att fodra glasets kanter och förhindra att det vidrör något på rullarna, vilket kan skapa defekter i dess yta. Flikarna appliceras på Willows kanter när glaset ritas.
Nu måste Corning hjälpa sina kunder att ta reda på hur de ska få in Willow i sina tillverkningslinjer. Även om en kontinuerlig rull-till-rulle-process är det mest effektiva sättet att använda en spolad produkt som Willow, använder displayfabriker inte rull-till-rulle-utrustning; de arbetar med diskreta glasbitar. Så Dipak Chowdhury, en Cornings vicepresident, har arbetat med några av Cornings partners för att hjälpa dem att utveckla utrustning och processer som kommer att mata in det spolade glaset till befintliga tillverkningslinjer. Så småningom, om Willow visar sig vara en kommersiell framgång, kan kunderna utveckla nya anläggningar baserade på roll-to-roll-tillverkning.
Chowdhury säger att de första enheterna som använder Willow-glas kommer att dyka upp 2013. Redan kan dock Ott göra anspråk på en framgång genom att ha kommit på hur man gör det. Något glas gick sönder medan han och hans team testade produktionen av Willow, men krossade glasögonblick händer på varje linje, säger han. Vi sopar upp det och vi försöker igen.