3D玻璃+金屬中框是未來手機外殼發展的趨勢。石墨模具的設計與制造在3D玻璃熱彎中意義重大，那么石墨模具在加工過程中存在哪些問題？應具備怎樣的加工條件？未來加工模式發展如何？下面，就帶大家來看一看。

圖  3D玻璃熱彎石墨模具 拍攝于中匠智造展臺

一、3D玻璃石墨模具加工存在的現象

根據一年多的時間與許多做加工石墨模具的企業配合以及包括技術人員的走訪調研，發現在石墨模具加工過程中存在5個現象：

1. 石墨加工設備粉塵的泄露

通過走訪實拍，我們發現生產車間地面與設備上面都有粉塵覆蓋，石墨加工設備防塵等級很差，石墨粉塵泄露嚴重，車間工作環境非常惡劣，員工抱怨的聲音不斷。

2. 不合理的刀具夾持方法

目前，石墨模具加工設備多使用的是桶夾式的刀柄，此類刀柄會有縫隙，如下圖所示。石墨加工產生粉塵，彈性筒夾式的鎖嘴存在縫隙，容易滲透擠壓粉塵，導致刀具夾持精度失效影響加工品質。

3. 選擇不合理的刀具加工石墨材料

許多企業由于成本的問題會選擇廉價的刀具，毫無性價比優勢，無法滿足高效率的加工參數；企業使用非金剛石涂層的石墨刀，加工時刀具磨損嚴重，也無法保證加工品質；刀具壽命太短，會使得加工工件表面尺寸不均勻，光潔度很差，產品不良率很高；換刀次數頻繁，會影響設備有效稼動，影響生產效率。

4. 不科學的刀具壽命管理方法

許多操作員憑感覺、經驗或是直接用肉眼觀察刀具的磨損情況，對于刀具實際的切削壽命沒有明確的記錄，使得對刀具的磨損程度把握不準而導致的產品不良。

5. 無精度保證的對刀方式

石墨模具加工設備多使用接觸式的對刀方式。但是此種方式對刀器精度等級不高，并且粉塵積壓對刀器會對表面對刀精度造成影響。接觸式對刀精度長時間接觸對刀器表面，集中一個點產生磨損，也會影響對刀精度。

二、高品質的石墨模具應具備的加工條件

1. 選擇高精度，密封性效果較好的設備

石墨模具車間保持干凈，無粉塵泄露，必須選擇密封性更好的設備；石墨模具加工精度的等級，取決于要選擇一臺高質量的石墨加工設備。

如圖是德國的一個石墨模具加工車床，非常的整潔。主要是其設備質量十分的高。

圖  石墨模具加工車間

2. 石墨刀具選擇正確的夾持方法

采用熱縮式刀柄更適合石墨材質的加工，使用這種方式粉塵無法滲透到刀柄內部，并且擁有更好的加工鋼性和穩定性，加工精度等級也更高。

3. 石墨模具加工采用的更高精度對刀方式

與接觸式對刀方式不同，激光鐳射式對刀儀有著更高精度的對刀方式，是CNC上面使用的一種儀器。其主要優點有：高重復性（觸發點的重復精度為：1.0μm）；堅固性（按IPX8標準密封，有很強抗冷卻和切削能力）；可靠性（最新的電子技術和成熟的測頭結構）；方便性（工業標準的軟件，無需特殊維護）。

圖 激光鐳射式對刀儀

4. 加工前刀具的精度檢測

用專業的檢測儀器在加工前對刀具的直徑公差、球刀的圓弧精度、圓鼻刀的R角精度等方面進行檢測來確定刀具是否符合要求。

圖 石墨刀具精度檢測設備 圖片來源于中匠智造

5. 開發功能強大的編程軟件、精湛的石墨編程技術

其中石墨模具的加工中十分重要的一項是功能強大的石墨編程軟件。

其中有一款名為Tebis的軟件，其行業包和專業應用包專門針對各相關行業應用場合進行了理想的配置，如模型、模具制造、工業設計和機械制造、激光切割或割銑等。這些軟件包分別設有不同價格等級：用戶可以選擇一種行業包或者專業應用包，并按照自身需要增加擴展模塊。目前，Tebis軟件也已開始針對3D玻璃石墨模具進行升級。

6. 選擇高品質、耐磨性較好的石墨刀具

加工石墨模具的刀具對于石墨模具加工過程十分重要，直接決定了石墨模具的良率。那么我們改如何選擇高品質的石墨模具呢？可以從以下三個方面入手。

1) 石墨刀具的表面涂層特性——金剛石涂層

以往的單層金剛石涂層技術無法達到理想化的刀具壽命，表面涂層厚度有一定的局限性，涂層很快磨損之后直接磨損刀體。因此金剛石多層復合涂層技術的新突破解決了這一個難題。采用NANO復合金剛石涂層，解決了涂層厚度問題，涂層厚度可以做8μ以上，增加石墨刀具的耐磨性。

2) 石墨刀具精度要求

除了表面涂層外，對石墨刀具的精度要求也很高。除了直徑要保持在公差范圍之內，像球刀、圓鼻刀仍然要保證它的R角。對R角要選擇更高精度的設備來進行檢測。

圖 高精密刀具檢測儀 圖片來源于中匠智造

3) 嚴格的石墨刀具外觀檢測標準

需要制定更加嚴格的石墨刀具外觀檢測標準，如將刀具放大200至500倍徑的條件下檢查刀具的刃口、刀尖是否存在微缺和崩損。

三、3D玻璃石墨模具未來加工模式的探討

在工業化4.0的號召下，工業智能化無疑在在快速發展。這也為石墨模具加工行業的發展帶來了新機遇。主要有以下三個方面的探討：

圖  石墨模具加工CNC設備 拍攝于中匠智造展臺

1. 石墨模具加工在線檢測方案

在未來，我們正努力往石墨模具在線檢測的方案發展。希望在機床上實現一個在線檢測的功能。中匠智造已經和相關的公司針對此項目進行合作，也已經有了很好的解決方案。

2. 石墨模具加工單元自動化

中匠智造正在跟德國的OPS公司（著名的機床加工中心，珠三角塑膠模具幾家十分成功的自動化線技術都來源于此公司）已經在這一塊進行合作，研究采用石墨模具自動化的加工模式。

3. 打造石墨模具柔性自動化生產線

目前石墨模具自動化生產線也已經處于研發當中，相信不久的將來，石墨模具自動化生產線會與大家見面。

圖  柔性自動化生產線

附中匠智造研究所技術總監彭志明演講視頻：

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會議日程：

7月28日：下午13:00~19:00簽到

7月29日：9:00~17:00 會議

7月30日：9：00~12:00企業參觀（待定）

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