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3D玻璃热弯成型中重点把控的五大环节分析

发表时间:2018-04-23 10:26 浏览:次

  3D玻璃加工工艺中,热弯无疑是最有难度的工艺之一,从石墨选材、石墨模具设计及CNC加工到热弯工艺,每一步对于企业都是非常大的挑战。那么玻璃热弯出现问题后会产生哪些不良情况?在玻璃热弯工艺中有哪些环节需重点把控?

  玻璃热弯出现问题会产生哪些不良情况?

  玻璃热弯工艺出现问题后出现的不良情况主要有以下9点:

  1. 热弯加工后,外围尺寸精度超差问题;

  2。 玻璃弧度异常,造成大小边不一致问题;

  3。 热弯后的变形应力,导致玻璃弧面翘曲;

  4. 玻璃对角方向明显折痕;

  5. 玻璃四角弧面坍塌;

  6。 玻璃弧形面与大平面的折痕;

  7. 玻璃表面压痕、雾面;

  8. 玻璃表面的凹凸点与水波纹;

  9. 玻璃碎裂报废。

  玻璃热弯工艺中有哪些环节需重点把控?

  1、玻璃的开料尺寸

  难点:由于有时玻璃切割机不能够高效精准的切割出符合模具形状的玻璃,导致玻璃产品尺寸公差范围过大,于是直接会影响产品的合格率,例如玻璃崩边率会增大。

  解决办法:采用精准高效的玻璃切割机,切割后的玻璃尺寸与模具的公差控制在±0.01mm。

  2、玻璃厚度

  不同厚度的玻璃材料,对于热弯技术参数调整是重要的环节,也是对产品良率产生非常重要的影响。

  3、石墨选材

  1)热膨胀系数

  难点:石墨的热膨胀系数差异难把握。热膨胀系数大,会使得模具寿命缩短、产品尺寸也会变差,且模具在热弯机高温下没有柔性会挤压模具,导致玻璃表面有严重的压痕。例如某品牌面板玻璃要求71.65mm,POCO的GFLT-1实际尺寸为71.58mm,其它5个品牌的尺寸是71.48mm,如果玻璃热弯后超差太大,在后续钢化工艺中很难补偿。

  解决办法:尽量选择热膨胀系数小石墨材料;最好是接近3D玻璃的热膨胀系数。据涂布在线了解,目前市面上石墨材料的热膨胀系数大约为:4x10-6/℃,而做的比较好的企业能将石墨的热膨胀系数减小一倍,即8x10-6/℃。

  2)石墨颗粒密度

  难点:传统的石墨颗粒大小为20μ~5μ,但是3D曲面玻璃模具的石墨颗粒要求要更小,否则模具表面会很粗糙。颗粒密度过大会导致颗粒间的摩擦力增大,从而减短模具的寿命。

  解决办法:石墨颗粒大小最好为<3μ,并且颗粒要均匀,结构要紧密,孔隙大小建议小于0。8μm;密度要高,最好大于1。76g/cm3。

  3)纯度及硬度

  难点:石墨材料的纯度不足会导致模具出现糙点,并且在高温下石墨被氧化产生气泡现象,从而影响表面光洁度;

  解决办法:石墨纯度最好小于5ppm(ppm表示杂质含量,1ppm=百万分之一);硬度涂布在线建议选择肖氏硬度60-100,在机加工及模具性能时间,考虑合理的平衡。

  4)挠曲强度与抗压强度

  难点:3D玻璃本身有弯曲部分,在高温加工过程中石墨模具如果不能抗弯,就容易断裂;抗压强度不够时在石墨模具被施加一定的压力、连续工作的时候模具寿命会缩短。

  解决办法:挠曲强度最好大于95MPa,抗压强度最好大于150MPa。


图 POCO用于玻璃成型石墨微观结构

  4. 模具结构

  模具结构非常关键,主要注意以下几点:

  1)模具的精度

  大小边公差±0。01mm,极致公差将要做到±0。005mm;平面度±0。01mm(玻璃本身升温降温过程也有差)。

  模具的精度将直接影响玻璃的精度,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,玻璃精度会更低,后段即使再努力也无法满足产品的要求,因此,在整个加工过程中需要丰富的经验才能做到,编程、机床、刀柄、刀具、装夹、温度等累积公差的影响,所以,每个细节都要有独特的工艺,模具精度才能保证±0。01mm。


图:高精度的石墨专用CNC

  2)两件套结构

  目前大家比较少尝试两件套结构,而更注重三件或四件,三件加工中框的话,中框会顶到玻璃表面,会使玻璃表面严重压痕,后段扫光无法祛除,导致玻璃报废,目前工艺还不是很成熟。

  3)石墨材料与模具配比问题

  石墨材料厚度和模具的合模高度、上下模厚度合理配比。

  5. 模具光洁度

  对于石墨模具光洁度的要求,正确的加工方案是在尽可能保证模具平面度的情况下,来提高表面光洁度。

  这里涉及到一个问题:石墨模具加工以后到底需不需要抛光?其实在整个加工过程中难免会有刀痕,印迹在模具里面,当你在加工完后很难看清楚,这里有几个验证是否需要抛光的方法:

  1)选择细砂纸在凹模四个角表面轻轻抛一下,看刀痕是否很深?如果刀痕不是很深则可以通过。

  2)玻璃热弯以后放大检测刀痕是否很深?

  3)在扫光加工过程中看是否能把刀痕扫掉,如果能扫掉无需抛光,如果扫不掉则模具需要抛光。

  如果上述三个条件均满足,则不需要抛光,毕竟在抛光过程中很难保持石墨模具的平整度。

  真正的石墨模具需要做的圆滑精准,才能做出3D好玻璃。

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