六工材料專家:手機3D玻璃熱彎成型石墨模具製造工藝

六工材料專家:手機3D玻璃熱彎成型石墨模具製造工藝

六工玻璃熱彎石墨模具


2016年9月8日,蘋果7在美國發布。在長達140分鐘的發佈會裡,提到其結構設計的只有2分鐘多一點,其中絕大部分筆墨用在了高光黑機型上。由此或許可以看出,蘋果7在外觀結構上創新很少,也預示著蘋果下一代3D玻璃手機將可能給人們完全不同的驚喜!但3D玻璃加工和手機金屬外殼相比,是有一定難度的。目前,3D玻璃全製程加工(熱彎)過程中有四大難點:3D曲面熱成型、3D曲面拋光、3D曲面印刷和3D貼合。

一、3D玻璃熱彎使用石墨模具的原因

在3D玻璃熱成型工藝中,需要通過高溫加熱的方式將玻璃軟化,在模具中固定得到需要的形狀。我們知道,不管是塑料注塑成型、粉末注射成型(PIM)還是壓鑄成型,其模具都是金屬模具;可以說,金屬材質模具是目前應用最廣的模具。但是,金屬材料在高溫下變形大、易變軟,而石墨具有硬度高、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。石墨與金屬升溫變化具有相反的性能,溫度越高,其體質反而越硬,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製作,可以保證最大限度地精密程度,另外,模具加工難度也有所降低。


六工材料專家:手機3D玻璃熱彎成型石墨模具製造工藝

六工玻璃熱彎石墨模具


二、石墨模具對石墨材料的要求

我國石墨礦山資源豐富,石墨產量約佔世界總產量的45%左右,但國內用於3D玻璃熱彎模具的石墨並不多。3D玻璃熱彎對石墨模具具有很高的要求,具體表現為:

1、要求石墨純度高和密度高。高純度要求主要是防止高溫下石墨被氧化產生氣泡現象,從而影響表面光潔度;高密度要求是防止石墨模具的塌陷,儘可能提高其力學強度,保證模具壽命大大提高!

2、要求儘可能小的顆粒直徑。3D玻璃熱彎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得到。模腔的表面光潔度直接影響3D玻璃的表面效果,而模腔的表面不僅和精拋光有關,更和石墨顆粒直徑密切相關!儘可能小的顆粒直徑才能加工得到足夠光滑的模腔。


六工材料專家:手機3D玻璃熱彎成型石墨模具製造工藝

六工玻璃熱彎石墨模具


三、石墨模具的製造工藝

3D玻璃熱彎石墨模具是如何加工製成的呢?以東美石墨的3D玻璃熱彎石墨模具加工工藝為例,講講其加工的4大工序:

第一步,按照以上要求選擇高質量石墨材料。

第二步,整塊石墨材料在切料房切成所需的尺寸大小。

第三步,石墨材料進入CNC加工中心進行成型雕刻,碳素CNC電腦鑼需加工速度快,精度高。請注意:和金屬CNC加工不同,石墨材料CNC不需要潤滑油和切削液。

第四步,模具成型之後,就可以拿到拋光機上進行最後的石墨拋光,拋光完成,經過三次元檢測儀尺寸檢驗,即可投入生產。石墨模具內腔拋光是一大難點,這就涉及到設備選擇、拋光材料選擇和拋光工藝參數等一系列問題。


六工材料專家:手機3D玻璃熱彎成型石墨模具製造工藝

六工玻璃熱彎石墨模具


石墨模具作為3D玻璃熱彎成型的重要耗材,直接影響3D玻璃表面光潔度和弧度,石墨模具的使用壽命也對3D玻璃熱彎成型的成本影響很大!


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