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【聚焦】一片白玻璃到手機3D蓋板的藝術之旅(史上最全工藝)

 微信用戶1r6jrb 2023-07-19 發(fā)布于陜西

導 讀

一塊玻璃基板是如何加工成手機蓋板的?網上有很多討論,不過并不全面,其實手機3D玻璃蓋板生產加工工藝的流程主要包括:工程→開料開孔→精雕→研磨→清洗→熱彎→拋光→檢測→鋼化→UV轉印→鍍膜(PVD)→印刷(絲印、噴涂)→貼合→貼膜→包裝等,看到這么多復雜的工藝,怪不得良率低了。今天,我們來系統(tǒng)的了解一下每道加工工序及知名的企業(yè)?您認為在3D玻璃制程工藝中,哪個工序的難度最大?

新聞動態(tài)

NEWS

1

工 程

確認客戶圖紙是否可以生產,制作本廠圖紙及菲林,并確認流程。(圖紙菲林需有制作日期,編號。有修改及時更新,收回舊圖紙及菲林),下達指令單,樣品全線跟蹤。

2

CNC材料

材料要求:玻璃材料必須是3D曲面玻璃材質。

板材玻璃在進入深加工作業(yè)時,第一道工序就是按照客戶的圖紙尺寸要求,進行加工余量放量后(一般單邊留0.1mm余量),把數(shù)據(jù)輸入到玻璃基板CNC切割機里進行粗坯制作,俗稱開料。

注意事項:玻璃切割機需能夠高效的進行直線、圓孔、曲線切割,這樣可大量節(jié)省后續(xù)蓋板玻璃CNC成型、拋光等工序的加工時間,對蓋板玻璃行業(yè)提高生產效率,降低生產成本有著十分積極的意義。

第一道工序和普通蓋板一樣。

3

CNC精雕玻璃(磨邊)

CNC精雕玻璃是采用精雕機砂輪槽對毛坯玻璃進行磨邊,去除余量;并通過鉆頭將玻璃原料進行倒邊和鉆孔,用細砂輪對外形及攝像頭孔精加工,以滿足最終成品要求。加工精度達0.01mm。

圖:玻璃CNC加工用砂輪(左)和鉆頭(右)

圖 玻璃精雕三頭機

4

研磨拋光

加入拋光粉,通過研具在一定壓力下與加工面作復雜的相對運動,將玻璃原料磨至要求厚度,并拋光成表面鏡面效果。

圖 技鼎 3D玻璃研磨機(目前有消息稱三星在用)

5

清洗

不同加工企業(yè)清洗工藝時段不同,一般在磨邊之后需清洗,然后再次打磨拋光。

主要清洗掉表面殘留廢渣,一般采用超聲波清洗。

6

熱彎工藝

熱彎工藝是3D玻璃制程中最核心的工藝之一,也是難點之一。

精雕好外形和孔的玻璃放置在石墨模具中,再將模具放進熱彎機中,經過預熱、壓型、冷卻,玻璃在模具中成型成曲面玻璃。曲面玻璃的尺寸取決于石墨模具設計。成型后的外觀取決于成型工藝以及石墨模具設計。熱彎機的性能對成型有至關重要的影響,最主要的是玻璃在成型過程中爐體內的溫度要均勻,并使玻璃能均勻受熱,避免應力脆裂。加熱爐內部設16-22個爐溫點,以監(jiān)測爐內溫度均勻性。

具體操作流程是:在工作中通氮保護氣,并防止空氣進入.爐溫控制在700-750℃.產品在爐內時間根據(jù)熱彎機器的工位而定,一般需要20~40min.因為玻璃不是結晶態(tài)物質,沒有固定熔點,它是玻璃態(tài)無機化合物,在溫度升高的過程中慢慢的變軟,通常軟化點600℃左右。軟化點是我們日常見到的玻璃成品剛開始變軟的溫度。

圖:DTK-DGP-3D12S3D玻璃熱成型機(據(jù)說200多萬)

玻璃熱彎模具一般使用的是石墨材料。

因為石墨具有硬度高、導電性好、防輻射、耐腐蝕、導熱性好、成本低,而且還具有耐高溫的特性,與金屬升溫變化具有相反的性能,溫度越高,體質越硬。這樣就不會存在變形的問題。因此玻璃熱彎模具使用石墨材料來制作,不僅大大降低了生產成本,模具加工難度也大大的降低。

模具本體為實心,材質為石墨主材料,模具本體為石墨 質凹字型矩形體,模腔為預設的曲面。其中,模腔和推板經精拋光加工,模具本體厚度為5至30毫米。有效保證了高溫下的材質穩(wěn)定和尺寸的一致性,提高了產品的成品率和良品率。

石墨熱彎模具制造流程

第一步,需要選擇合適的石墨材料,盡量選擇石墨純度高和石墨密度高的,否則高溫熱彎的時候模具很容易氧化和塌陷,這樣加工熱彎的時候不會產生氧化現(xiàn)象,也不會發(fā)生氣泡洞洞的現(xiàn)象,還一個就是模具的壽命會大大的提高。

第二步.石墨材料在切料房切好了之后進入CNC電腦鑼加工中心迚行成型雕刻,碳素 CNC 電腦鑼需加工速度快,精度高。此種模具熱壓出來的產品精度,是可以達到新品發(fā)布會上公布的0.025mm的熱彎加工精度的。

第三步.模具成型之后就可以拿到拋光機上進行最后的石墨拋光,拋光完成,經過三次元檢測儀尺寸檢驗,即可投入生產。

圖 加工的石墨模具產品(拍攝于中匠智造展臺)

從3D玻璃熱彎機的主要供應商分布來看,主要有韓國、臺灣、國內華南與華東區(qū)域。韓國有近10家企業(yè),比如DTK、JNT、KOSES等,臺灣企業(yè)有盟立、大量科技等5家左右,國內華南區(qū)域有40家左右,主要集中在東莞與深圳,其中,東莞有10家左右,深圳有20多家,華東區(qū)域有龍雨電子、韻申新能源等5家左右,還有個別在東北的企業(yè),比如哈爾濱奧瑞德光電等。

7

雙面掃光

玻璃經熱彎后,產品表面須經拋光。采用羊絨輪,通過調整上下拋光輪轉速,對產品壓力,時間控制,并輔助研磨粉或泡沫液,對玻璃產品表面精拋光,以達通透無瑕疵。

注:掃光機的參數(shù)設置很關鍵,參數(shù)不對將可能導致掃光機上的主減速箱損壞,同時拋光粉質量太差的話掃出來的玻璃片良率就低,不只是出現(xiàn)沙點還可能出現(xiàn)波浪紋。

8

質量檢測

需經過層層質量檢測流程。3D玻璃檢測需要根據(jù)工藝要求。一般需檢測兩次,鋼化前一次外觀和尺寸,鋼化后有應力釋放延展曲變,應該再次進行外觀和翹曲變形監(jiān)測。

圖 3D輪廓測量設備:拍攝于三姆森展臺

9

化學強化

采用高純度的硝酸鉀溶液及搭配的催化劑混合,一般4-6小時450℃高溫鋼化處理。

其原理是:玻璃結構表面的鉀離子和鈉離子進行離子交換而形成強化層。硬度可達7H,提高玻璃的防劃傷,抗沖擊等能力。

10

UV轉印(加紋理)

UV轉印通俗點說是加紋理,這里指的是GDF工藝,將紋理或數(shù)碼圖文轉印到玻璃防爆膜上(一般為PET材質),轉印過程中無像素損失。

圖 UV轉印后的效果

11

鍍膜(PVD)

鍍膜目的是防止指紋及油污不易粘附且輕易擦除。表面順滑,手感舒適,不易刮花。增加玻璃表面耐磨性。

具體防指紋處理工藝流程如下:

1. 前處理:使用弱堿性清洗劑或溶劑去除基材表面油分、水分等污跡,通過超聲波清洗效果更好;

2. 將AF藥液鍍在產品表面成膜;

3. 烘烤:噴涂后取出玻璃,放入烤箱(120℃,30min),視具體要求及產品情況調整至最佳;

4. 清洗:產品清潔后,成品包裝

12

絲印、噴涂或曝光顯影

將產品LOGO字符制網版,調油墨,輔以定位治具,將字符印在產品凹面??靖桑现尉?,調漆,鈦晶黑/陶瓷白,往復噴涂??靖伞?/p>

與絲印對等的工藝是曝光顯影,目前是比較新的工藝,做絲印機企業(yè)有東遠、三興,油墨生產企業(yè)有美麗華、日本精工、尤特新材料、帝國油墨、松井新材等。

13

貼合

這一工藝是將已經裝飾好的防爆膜與玻璃蓋板貼合。

圖 玻璃與防爆膜貼合設備

圖 左是貼合后,右是貼合前

14

貼保護膜

15

包裝

將效果處理完成且達到客戶要求的產品進行清洗、檢驗、包裝,包裝時用低粘保護膜包裝,覆膜時不能有氣泡現(xiàn)象。

文章來源:艾邦

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