铺天盖地的新闻让3D玻璃最近着实火了,目前三星galaxys7和小米5等业界巨头已经率先使用了双面3D玻璃(3D玻璃显示屏和3D玻璃后盖)。1什么是3D玻璃?
现在数码产品使用的玻璃盖板分为:2D玻璃,2.5D玻璃,还有3D玻璃。
2D玻璃就是普通的纯平面玻璃,没有任何弧形设计。此前我们所使用手机的屏幕玻璃基本都是平的,玻璃上的所有的点都处在同一个平面上,这种手机屏幕的玻璃统称为2D屏幕玻璃。2.5D玻璃则为中间是平面的,但边缘是弧形设计。相对于2D玻璃,也就是在平面玻璃的基础上对边缘进行了弧度处理。目前来看,2.5D玻璃已经成为很多手机厂商的第一选择。三星的Note4,包括国产的像vivo、小米的厂商都在使用2.5D玻璃。
而3D屏幕,无论是中间还是边缘都采用弧形设计。2制造工艺
无论这些品牌是真3D玻璃机身,还是属于“3D概念”,苹果和三星都采用双面3D玻璃后,势必将带动其他品牌手机快速跟进。那么3D玻璃是如何加工成型的呢?下面由新材料在线带着大家深度解读3D玻璃的加工流程(以ZUKZ2Pro的3D玻璃加工为例):
3D玻璃加工流程
1、开料开孔.将玻璃片材放置在三轴开料机台面,粗砂轮刀开外形,开摄像头孔.转速达-转/min.切断面较粗糙,同时单边留0.1mm余量;
2、磨边.即侧面精磨。细砂轮,对外形及摄像头孔精加工,加工精度可达0.01mm.并将切断面精细化.
3、超声波清洗。清洗掉表面残留废渣.常规工艺不赘述。
4、玻璃热弯。平板玻璃加热软化在模具中成型,再经退火制成的曲面玻璃。根据炉体的大小和你所烧制玻璃的尺寸弧度有一定的关系,最主要的是玻璃在烧制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-℃.产品在炉内时间为2min.因为玻璃不是结晶态物质,没有固定熔点,它是玻璃态有机化合物,在温度升高的过程中慢慢的变软,通常软化点℃左右。温度越高,流动性会越好。软化点是我们日常见到的玻璃成品刚开始变软的温度.
下面我们将继续深入了解玻璃热弯工艺的重要延伸——模具、模具材质、模具加工。
而玻璃热弯模具在当今就是一个比较有技术性的话题了。玻璃热弯模具使用的是石墨材料。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。
那么,石墨热弯模具的制造流程是怎么样的呢?下面我们来说一说制造石墨玻璃热弯模具的工艺流程。
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电脑锣加工中心进行成型雕刻,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.mm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。
5、双面抛光。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.
6、化学硬化。采用高纯度的硝酸钾溶液及搭配的催化剂混合加热至摄氏℃左右,且产品在强化炉的加工时间为4-5小时。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。
7、丝印、喷涂。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。
8、AFcoating处理。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。
下面我们具体讲一下防指纹处理的工艺流程。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(度,30分钟),视具体要求及产品情况调整至最佳;④、清洁:产品清洁后,成品包装。3发展趋势手机盖板玻璃从2.5D升级到3D将成为趋势,其逻辑如下:手机产品的创新促使了3D玻璃在手机上的应用。智能手机的越发趋同,消费者已经出现审美疲劳,在功能创新方面受技术限制渐遇瓶颈,各大手机巨头纷纷转向外观创新。三星凭借新款旗舰机S7占尽风头,智能手机年一季度居行业榜首,S7/edge率先采用曲面OLED屏及双面3D玻璃机身,给人耳目一新感觉,受收到市场热捧,一季度销量即达到万台。OLED催化旗舰手机采用3D玻璃。随着柔性OLED对LCD的替代,使得柔性显示屏占比面积大幅增加,这也需要盖板玻璃配合做成3D形状,而3D玻璃是目前唯一能够较好和曲面屏幕贴合,且具有轻薄、洁净、防眩光、耐候性佳等优异特质的硬物质。4G、5G、无线充电灯等新通讯技术的发明也促进了3D玻璃在手机上的应用。金属外壳有电磁屏蔽,从而影响4G手机的通信信号,因此需要将金属外壳隔离多段,才能保证通信质量。而随着5G时代到来,通信信号更为复杂,且NFC、wifi及无线充电技术都将会是未来手机的标配,金属外壳对于信号的屏蔽将进一步凸显,非金属材质迎来重大机遇。玻璃材质物美价廉、手感舒适,是绝佳的替代材料,同时为了与盖板3D玻璃获得对称美感,背板玻璃也要曲面3D化,市场规模进一步扩大。随着技术的发展,成本的降低也会进一步推动3D玻璃的发展。从制造工艺上看,目前主流的2.5D玻璃边缘的曲面是通过在2D玻璃上直接打磨抛光而成,3D玻璃则需采用热弯工艺,抛光、丝印等工艺则需在弯曲后的玻璃上进行,这也造成了其施工难度高、良品率低及成本相对较高,这也是制约3D玻璃大规模的应用的原因,但随着各加工厂商加大研发力度,热压良率不断提升,目前能够达到80%,同时成本也随之降低。3D玻璃除了在手机上大放异彩以外,3D玻璃的曲面特色也符合其他3C产品设计需求。3C产品设计如平板计算机,头戴式VR设备、智能手表、智能手环等可穿戴式智能产品、车辆中控及便携式仪表盘等陆续出现3D造型产品,已经明确引导3D曲面玻璃发展方向。4上市中的曲屏手机
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