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一片白玻璃到手机3D盖板的艺术之旅(史上最全工艺)

艾邦高分子  · 公众号  · 化学  · 2017-04-12 19:28

正文

导读:一块玻璃基板是如何加工成手机盖板的?网上有很多讨论,不过并不全面,其实手机3D玻璃盖板生产加工工艺的流程主要包括:工程→开料开孔→精雕→研磨→清洗→热弯→抛光→检测→钢化→UV转印→镀膜(PVD)→ 印刷(丝印、喷涂)→贴合→ 贴膜→包装等,看到这么多复杂的工艺,怪不得良率低了。今天,我们来系统的了解一下每道加工工序及知名的企业?


小编在这里做个调查,您认为在3D玻璃制程工艺中,哪个工序的难度最大?

一、工程

确认客户图纸是否可以生产,制作本厂图纸及菲林,并确认流程。(图纸菲林需有制作日期,编号。有修改及时更新,收回旧图纸及菲林),下达指令单,样品全线跟踪。

二、 CNC开料

材料要求:玻璃材料必须是3D曲面玻璃材质。

板材玻璃在进入深加工作业时,第一道工序就是按照客户的图纸尺寸要求,进行加工余量放量后(一般单边留0.1mm余量),把数据输入到玻璃基板CNC切割机里进行粗坯制作,俗称开料。

注意事项:玻璃切割机需能够高效的进行直线、圆孔、曲线切割,这样可大量节省后续盖板玻璃CNC成型、抛光等工序的加工时间,对盖板玻璃行业提高生产效率,降低生产成本有着十分积极的意义。

第一道工序和普通盖板一样。

三、 CNC精雕玻璃(磨边)

CNC精雕玻璃是采用精雕机砂轮槽对毛坯玻璃进行磨边,去除余量;并通过钻头将玻璃原料进行倒边和钻孔,用细砂轮对外形及摄像头孔精加工,以满足最终成品要求。加工精度达0.01mm

图:玻璃CNC加工用砂轮(左)和钻头(右)

目前做玻璃精雕的知名企业有北京精雕、久久精工、大宇精雕、创世纪、沈阳机床、克迈特、兴富祥、大兴智能等。

图  玻璃精雕三头机

四、研磨抛光

加入抛光粉,通过研具在一定压力下与加工面作复杂的相对运动,将玻璃原料磨至要求厚度,并抛光成表面镜面效果。

图 技鼎 3D玻璃研磨机(目前有消息称三星在用)

五、清洗

不同加工企业清洗工艺时段不同,一般在磨边之后需清洗,然后再次打磨抛光。

主要清洗掉表面残留废渣,一般采用超声波清洗。

清洗机企业有壹帆自动化、波达超声、和科达、超晋达等,清洗剂企业有飞耐尔化学、山之风环保科技等。

 

六、热弯工艺

热弯工艺是3D玻璃制程中最核心的工艺之一,也是难点之一。

精雕好外形和孔的玻璃放置在石墨模具中,再将模具放进热弯机中,经过预热、压型、冷却,玻璃在模具中成型成曲面玻璃。曲面玻璃的尺寸取决于石墨模具设计。成型后的外观取决于成型工艺以及石墨模具设计。热弯机的性能对成型有至关重要的影响,最主要的是玻璃在成型过程中炉体内的温度要均匀,并使玻璃能均匀受热,避免应力脆裂。加热炉内部设16-22个炉温点,以监测炉内温度均匀性。

具体操作流程是:在工作中通氮保护气,并防止空气进入.炉温控制在700-750℃.产品在炉内时间根据热弯机器的工位而定,一般需要20~40min.因为玻璃不是结晶态物质,没有固定熔点,它是玻璃态无机化合物,在温度升高的过程中慢慢的变软,通常软化点600℃左右。软化点是我们日常见到的玻璃成品刚开始变软的温度。

图:DTK-DGP-3D12S3D玻璃热成型机(据说200多万)

玻璃热弯模具一般使用的是石墨材料。

因为石墨具有硬度高、导电性好、防辐射、耐腐蚀、导热性好、成本低,而且还具有耐高温的特性,与金属升温变化具有相反的性能,温度越高,体质越硬。这样就不会存在变形的问题。因此玻璃热弯模具使用石墨材料来制作,不仅大大降低了生产成本,模具加工难度也大大的降低。

模具本体为实心,材质为石墨主材料,模具本体为石墨 质凹字型矩形体,模腔为预设的曲面。其中,模腔和推板经精抛光加工,模具本体厚度为5至30毫米。有效保证了高温下的材质稳定和尺寸的一致性,提高了产品的成品率和良品率。

石墨热弯模具制造流程

第一步,需要选择合适的石墨材料,尽量选择石墨纯度高和石墨密度高的,否则高温热弯的时候模具很容易氧化和塌陷,这样加工热弯的时候不会产生氧化现象,也不会发生气泡洞洞的现象,还一个就是模具的寿命会大大的提高。

第二步.石墨材料在切料房切好了之后进入CNC电脑锣加工中心迚行成型雕刻,碳素 CNC 电脑锣需加工速度快,精度高。此种模具热压出来的产品精度,是可以达到新品发布会上公布的0.025mm的热弯加工精度的。

第三步.模具成型之后就可以拿到抛光机上进行最后的石墨抛光,抛光完成,经过三次元检测仪尺寸检验,即可投入生产。

图  加工的石墨模具产品(拍摄于中匠智造展台)

从3D玻璃热弯机的主要供应商分布来看,主要有韩国、台湾、国内华南与华东区域。韩国有近10家企业,比如DTK、JNT、KOSES等,台湾企业有盟立、大量科技等5家左右,国内华南区域有40家左右,主要集中在东莞与深圳,其中,东莞有10家左右,深圳有20多家,华东区域有龙雨电子、韵申新能源等5家左右,还有个别在东北的企业,比如哈尔滨奥瑞德光电等。


七、双面扫光

玻璃经热弯后,产品表面须经抛光。采用羊绒轮,通过调整上下抛光轮转速,对产品压力,时间控制,并辅助研磨粉或泡沫液,对玻璃产品表面精抛光,以达通透无瑕疵。

注:扫光机的参数设置很关键,参数不对将可能导致扫光机上的主减速箱损坏,同时抛光粉质量太差的话扫出来的玻璃片良率就低,不只是出现沙点还可能出现波浪纹。


八、质量检测

需经过层层质量检测流程。3D玻璃检测需要根据工艺要求。一般需检测两次,钢化前一次外观和尺寸,钢化后有应力释放延展曲变,应该再次进行外观和翘曲变形监测。

目前真正有做3D玻璃检测的企业较少,主要有海克斯康、马路科技、三姆森、大族激光、天准、天行、中科飞测等。

图  3D轮廓测量设备:拍摄于三姆森展台


九、化学强化

采用高纯度的硝酸钾溶液及搭配的催化剂混合,一般4-6小时450℃高温钢化处理。

其原理是:玻璃结构表面的钾离子和钠离子进行离子交换而形成强化层。硬度可达7H,提高玻璃的防划伤,抗冲击等能力。


十、UV转印(加纹理)

UV转印通俗点说是加纹理,这里指的是GDF工艺,将纹理或数码图文转印到玻璃防爆膜上(一般为PET材质),转印过程中无像素损失。

图  UV转印后的效果

注:GDM工艺指的是直接UV转印到玻璃盖板上,视频及详情见文章:

华为Mate 9 Pro双摄镜头保护片炫光揭秘:GDM工艺在手机玻璃装饰上的应用

十一、镀膜(PVD)

镀膜目的是防止指纹及油污不易粘附且轻易擦除。表面顺滑,手感舒适,不易刮花。增加玻璃表面耐磨性。

具体防指纹处理工艺流程如下:

1. 前处理:使用弱碱性清洗剂或溶剂去除基材表面油分、水分等污迹,通过超声波清洗效果更好;

2. 将AF药液镀在产品表面成膜;

3. 烘烤:喷涂后取出玻璃,放入烤箱(120℃,30min),视具体要求及产品情况调整至最佳;

4. 清洗:产品清洁后,成品包装

十二、丝印、喷涂或曝光显影

将产品LOGO字符制网版,调油墨,辅以定位治具,将字符印在产品凹面。烤干,上治具,调漆,钛晶黑/陶瓷白,往复喷涂。烤干。

与丝印对等的工艺是曝光显影,目前是比较新的工艺,详情请关注艾邦高分子后续文章!

做丝印机企业有凯格、优印,油墨生产企业有美丽华、日本精工、尤特新材料、帝国油墨、松井新材等。


十三、贴合

这一工艺是将已经装饰好的防爆膜与玻璃盖板贴合。

图  玻璃与防爆膜贴合设备

图  左是贴合后,右是贴合前

十四、贴保护膜

十五、包装

将效果处理完成且达到客户要求的产品进行清洗、检验、包装,包装时用低粘保护膜包装,覆膜时不能有气泡现象。


注:文中小编列出的供应商只是很小一部分,希望大家留言补充,并备注姓名+公司+主营,谢谢!


文章内容由艾邦编辑,部分素材来源于3D玻璃产业链群,未经允许不得转载!请加小编微信:polytpe06,申请加入艾邦3D玻璃微信群,目前覆盖伯恩,蓝思,华为,OPPO,VIVO、魅族等产业链上下游粉丝,验证时请备注您的公司名称及主营产品。

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第五届手机金属与3D玻璃外壳技术应用论坛

(6月3日·深圳龙岗中海凯骊酒店)

主办方:艾邦智造资讯有限公司

规模:600人

目前赞助单位:


哈尔滨奥瑞德光电技术有限公司

苏州天准科技股份有限公司

深圳市泰达机器人有限公司

司逖测量技术(上海)有限公司

东莞市灿煜金属制品有限公司

欧姆龙自动化(中国)有限公司

深圳市承熹机电设备有限公司

深圳中科飞测科技有限公司

广东天行测量技术有限公司

东莞市东美石墨实业有限公司

东莞南信新材料有限公司

深圳市新乡弘科技有限公司

三砥新材(深圳)有限公司

深圳市东方碳素实业有限公司




演讲主题


演讲议题

主讲人信息

3D玻璃行业痛点以及难点

一加手机 刘兵 CMF设计师

3D玻璃热弯成型工艺介绍

哈尔滨奥瑞德光电技术有限公司 杨鑫宏 执行董事

3D曲面玻璃全尺寸、快速检测解决方案

苏州天准科技股份有限公司 刘雪亮 经理

3D曲面玻璃的制造应用

泰达机器人 杨雪文 技术总监

光谱共焦传感器测量技术在玻璃测量的运用

司逖测量技术(上海)有限公司 郑健平 总监

手机中框材质及设计

东莞市灿煜金属制品有限公司  徐志彬 副总

纳米炫光复合材料3D高压工艺

附带:3D纳米炫光膜纹理设计及模制作技术、纳米炫光膜片与天线一体化技术

聚龙高科  汤俊松  研发部

双曲面3D玻璃贴合与转印应用现况

爱元福  洪玉纯  副总经理

以下为备选议题及拟邀请企业

OLED与3D玻璃对手机行业的影响

拟邀请京东方、日本显示,三星,LG

石墨在3D玻璃模具中的应用

拟邀请中匠智造、富兰地

手机屏用3D玻璃的选择?

拟邀请康宁、科立视

3D玻璃热成型前CNC加工方案

拟邀请发那科、久久精工

3D玻璃后段加工控制因素

拟邀请创世纪

3D玻璃钢化效率与良率控制

拟邀请爱元福科技

自动化在3D玻璃全制程中的应用

拟邀请大族激光

3D玻璃抛光工艺介绍

拟邀请西可实业、宇环数控

金属手机外壳加工行业现状

拟邀请终端企业

不锈钢金属中框加工的常见问题

拟邀请发那科,兄弟机械,灿煜金属

刀具在加工中应考虑几大问题

拟邀请中匠智造、富兰地

3D玻璃,工程陶瓷,等材质对比

拟邀请三环

3D玻璃加工尺寸控制

待定

3D玻璃镀膜工艺创新

待定

纳米注塑材料在不锈钢等外壳的应用

待定

参会收费标准:

A:(耗材、设备、贸易、其他)

参会人数

1~2个人

3个人及以上

5月20日前付款

2250元/人

2000元/人

6月2日前付款

2500元/人

2250元/人

B:(手机终端、制造厂商)

参会人数

1~2个人

3个人及以上

5月20日前付款

1200元/人

1000元/人

6月2日前付款

1500元/人

1200元/人

注:★(以上账号均开具增值税普通发票。费用包括会议门票、全套会议资料、午餐、茶歇等,但不包括住宿  

赞助费用

项目

项目内容

价格/

主题演讲

30 分钟主题演讲

 

5万元

3个参会名额

商标展示、展台展示

会刊广告

易拉宝/礼品赞助(21

网络广告

艾邦论坛http://bbs.polytpe.com  首页按钮广告1,展示12个月

5,000

Logo展示

背景板logo,会刊封面logo

5000

会刊广告

研讨会会刊,彩色全页广告(尺寸210*285mm

3000~5000

现场展台

现场展示台,展示样品、资料以及洽谈,含两个参会名额

10000

胸带挂绳赞助

挂有企业标识的胸带

15000

参会证赞助

挂有企业标识的胸牌

15000

资料袋赞助

印有企业标识的资料袋

15000

桌牌赞助

印有企业标识的桌牌

15000

资料入袋赞助

企业的宣传册(不超过6P)放入参会袋子

6000

礼品赞助

印有赞助商logo的礼品,用于赠送参会听众

2000

易拉宝

现场1个易拉宝展示(客户自带)

3000

微信推送

《艾邦高分子》微信公众号,覆盖20万行业专业人群,会前、会中或者会后,企业介绍以及相关软文一共1

5000

付款账户(以下账户均可开发票)

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第四届 深圳 2016年11月12日▽

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