導讀:3D玻璃加工工藝中,熱彎無疑是最有難度的工藝之一,從石墨選材、石墨模具設計及CNC加工到熱彎工藝,每一步對于企業都是非常大的挑戰。那么玻璃熱彎出現問題后會產生哪些不良情況?在玻璃熱彎工藝中有哪些環節需重點把控?
2016年11月12日來自東方碳素蔡總的演講中提到3D玻璃加工時常見問題,這里總結如下:
一、玻璃熱彎出現問題會產生哪些不良情況?
玻璃熱彎工藝出現問題后出現的不良情況主要有以下9點:
1. 熱彎加工后,外圍尺寸精度超差問題;
2. 玻璃弧度異常,造成大小邊不一致問題;
3. 熱彎后的變形應力,導致玻璃弧面翹曲;
4. 玻璃對角方向明顯折痕;
5. 玻璃四角弧面坍塌;
6. 玻璃弧形面與大平面的折痕;
7. 玻璃表面壓痕、霧面;
8. 玻璃表面的凹凸點與水波紋;
9. 玻璃碎裂報廢。
二、玻璃熱彎工藝中有哪些環節需重點把控?
難點:由于有時玻璃切割機不能夠高效精準的切割出符合模具形狀的玻璃,導致玻璃產品尺寸公差范圍過大,于是直接會影響產品的合格率,例如玻璃崩邊率會增大。
解決辦法:采用精準高效的玻璃切割機,切割后的玻璃尺寸與模具的公差控制在±0.01mm。
1)熱膨脹系數
難點:石墨的熱膨脹系數差異難把握。熱膨脹系數大,會使得模具壽命縮短、產品尺寸也會變差,且模具在熱彎機高溫下沒有柔性會擠壓模具,導致玻璃表面有嚴重的壓痕。例如某品牌面板玻璃要求71.65mm,POCO的GFLT-1實際尺寸為71.58mm,其它5個品牌的尺寸是71.48mm,如果玻璃熱彎后超差太大,在后續鋼化工藝中很難補償。
解決辦法:盡量選擇熱膨脹系數小石墨材料;最好是接近3D玻璃的熱膨脹系數。目前市面上石墨材料的熱膨脹系數大約為:4x10-6/℃,而做的比較好的企業能將石墨的熱膨脹系數減小一倍,即8x10-6/℃。
2)石墨顆粒密度
難點:傳統的石墨顆粒大小為20μ~5μ,但是3D曲面玻璃模具的石墨顆粒要求要更小,否則模具表面會很粗糙。顆粒密度過大會導致顆粒間的摩擦力增大,從而減短模具的壽命。
解決辦法:石墨顆粒大小最好為<3μ,并且顆粒要均勻,結構要緊密,孔隙大小建議小于0.8μm;密度要高,最好大于1.76g/cm3。
3)純度及硬度
難點:石墨材料的純度不足會導致模具出現糙點,并且在高溫下石墨被氧化產生氣泡現象,從而影響表面光潔度;
解決辦法:石墨純度最好小于5ppm(ppm表示雜質含量,1ppm=百萬分之一);硬度建議選擇肖氏硬度60-100,在機加工及模具性能時間,考慮合理的平衡。
4)撓曲強度與抗壓強度
難點:3D玻璃本身有彎曲部分,在高溫加工過程中石墨模具如果不能抗彎,就容易斷裂;抗壓強度不夠時在石墨模具被施加一定的壓力、連續工作的時候模具壽命會縮短。
解決辦法:撓曲強度最好大于95MPa,抗壓強度最好大于150MPa。
圖 POCO用于玻璃成型石墨微觀結構
模具結構非常關鍵,主要注意以下幾點:
1)模具的精度
大小邊公差±0.01mm,極致公差將要做到±0.005mm;平面度±0.01mm(玻璃本身升溫降溫過程也有差)。
模具的精度將直接影響玻璃的精度,比如模具精度±0.01mm,玻璃精度±0.015,或者模具精度±0.03,玻璃精度±0.05,模具精度做的低,玻璃精度會更低,后段即使再努力也無法滿足產品的要求,因此,在整個加工過程中需要豐富的經驗才能做到,編程、機床、刀柄、刀具、裝夾、溫度等累積公差的影響,所以,每個細節都要有獨特的工藝,模具精度才能保證±0.01mm。
圖:高精度的石墨專用CNC,拍攝于東方碳素
2)兩件套結構
目前大家比較少嘗試兩件套結構,而更注重三件或四件,三件加工中框的話,中框會頂到玻璃表面,會使玻璃表面嚴重壓痕,后段掃光無法祛除,導致玻璃報廢,目前工藝還不是很成熟。
3)石墨材料與模具配比問題
石墨材料厚度和模具的合模高度、上下模厚度合理配比。
對于石墨模具光潔度的要求,正確的加工方案是在盡可能保證模具平面度的情況下,來提高表面光潔度。
這里涉及到一個問題,:石墨模具加工以后到底需不需要拋光?其實在整個加工過程中難免會有刀痕,印跡在模具里面,當你在加工完后很難看清楚,這里有幾個驗證是否需要拋光的方法:
1)選擇細砂紙在凹模四個角表面輕輕拋一下,看刀痕是否很深?如果刀痕不是很深則可以通過。
2)玻璃熱彎以后放大檢測刀痕是否很深?
3)在掃光加工過程中看是否能把刀痕掃掉,如果能掃掉無需拋光,如果掃不掉則模具需要拋光。
如果上述三個條件均滿足,則不需要拋光,畢竟在拋光過程中很難保持石墨模具的平整度。
真正的石墨模具需要做的圓滑精準,才能做出3D好玻璃。
目前做石墨材料比較知名的企業有POCO、東洋碳素等;做石墨模具的有東方碳素、凱迪碳素、東美石墨、嘉裕碳素等等;石墨模具CNC設備企業有ROKU-ROKU、牧野、久久精工、中匠智造、恒鼎、科挺,森瑪德、美溪機電、上善精機、科杰、正豐、德瑪吉、爾福精工、大興智能等,由于小編能力有限,列舉的企業并不全面,還望大家留言補充或者加小編微信:polytpe06,進行深入的交流。
以下是東方碳素蔡總的演講視頻:(視頻長度為7分20秒,建議在WiFi環境下觀看)
第五屆手機金屬與3D玻璃外殼技術應用論壇
(6月3日·深圳龍崗中海凱驪酒店)
主辦方:艾邦智造資訊有限公司
規模:600人
演講主題
演講議題 |
主講人信息 |
3D玻璃行業痛點以及難點 |
一加手機 劉兵 CMF設計師 |
3D全制程和外觀上色方案的可行性及行業后續發展 |
伯恩光學(邀請中) |
3D玻璃熱彎成型工藝介紹 |
哈爾濱奧瑞德光電技術有限公司 楊鑫宏 執行董事 |
3D曲面玻璃全尺寸、快速檢測解決方案 |
蘇州天準科技股份有限公司 劉雪亮 經理 |
3D玻璃手機中框材質及設計 |
東莞市燦煜金屬制品有限公司 徐志彬 副總 |
納米炫光復合材料3D高壓工藝 (3D納米炫光膜紋理設計及模制作技術、納米炫光膜片與天線一體化技術) |
聚龍高科 湯俊松 研發部 |
手機3D玻璃的噴墨、曝光、顯影,全制程解決方案 |
泰達機器人 楊雪文 技術總監 |
雙曲面3D玻璃貼合與轉印應用現況 |
愛元福 洪玉純 副總經理 |
金屬外殼/防爆玻璃膜轉印膠粘劑 |
擬邀請惠州市德佑威電子材料有限公司 |
3D玻璃熱成型前CNC加工與后段加工控制因素 |
久久精工 韋祿 研發經理 |
3D玻璃拋光工藝應用 |
西可實業 譚志強 技術總監 |
光譜共焦傳感器測量技術在玻璃測量的運用 |
司逖測量技術(上海)有限公司 鄭健平 總監 |
石墨模具加工最新進展 |
擬邀請東方碳素 |
如何智造3D石墨模具 |
中匠智造 |
大族激光在3D玻璃全制程中的解決方案 |
大族激光 |
贊助單位:
哈爾濱奧瑞德光電技術有限公司 |
歐姆龍自動化(中國)有限公司 |
蘇州天準科技股份有限公司 |
深圳市承熹機電設備有限公司 |
深圳市泰達機器人有限公司 |
深圳中科飛測科技有限公司 |
司逖測量技術(上海)有限公司 |
廣東天行測量技術有限公司 |
東莞市燦煜金屬制品有限公司 |
東莞市東美石墨實業有限公司 |
西可實業 |
東莞南信新材料有限公司 |
久久精工 |
深圳市新鄉弘科技有限公司 |
大族激光 |
深圳市東方碳素實業有限公司 |
蘇州偉揚精機有限公司 |
深圳市森川科技有限公司 |
河北酷甩科技有限公司 |
東莞市朗力研磨材料有限公司 |
安美科技股份有限公司 |
思瑞測量技術(深圳)有限公司 |
蘇州龍雨電子設備有限公司 |
東莞市瑞蒙科技實業有限公司 |
深圳市東麟石墨制品有限公司 |
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