3D曲面玻璃的特色符合市场大量产品设计需求。如智能手机、智能手表、平板计算机、仪表板等陆续出现，时代进步已经明确引导3D曲面玻璃发展方向。在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，每一步对于企业来说都是非常大的挑战。
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简介
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。而3D屏幕，无论是中间还是边缘都采用弧形设计。
将切割好的玻璃放在热弯机弧形模具之间，通过几段工位依次加热到一定温度使玻璃软化，在一定压力下软化玻璃逐渐和模具贴合，再通过保压、逐步降温的方式将其冷切，得到3D形状玻璃。
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3D曲面玻璃特点
1.轻薄、透明洁净、抗指纹、抗眩光、耐候性佳。
2.颜值高，曲面玻璃的弧面边缘高于中框，整个屏幕都显得更加饱满，视觉效果明显优于普通2d屏幕。
3.出色的触控手感，曲面玻璃与中框度平滑对接，更符合人体工程学原理，大幅度提高了滑动屏幕的手感。
4.额外的性能增益，无线充电机能，并能解决天线布置空间不足及增强收讯功能，使产品更美观出色。
3D玻璃弊端：
1、抗摔性一般，玻璃机身意外碎损风险高
2、供应链成本提高，3D曲面玻璃价格目前在70元/片左右,是现有2.5D玻璃的3倍左右
3、制造工艺难度较大，目前3D玻璃制造，工艺上最大的难度在于玻璃热弯工序，最大的瓶颈是热弯工序的产能不足。
03
3D玻璃工艺流程
（1）开料：板材玻璃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。
（2）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
（3）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。
（4）超声波清洗：清洗掉表面残留废渣
（5）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。
（6）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。
（7）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度左右，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。
（8）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。
（9）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。然后，将AF药液镀在产品表面成膜
（10）贴合：将已经装饰好的防爆膜与玻璃盖板贴合
04
3D热弯玻璃工艺重难点
3D玻璃生产工艺有四大难点，曲面成型、曲面抛光、曲面印刷、曲面贴合。2D和2.5D玻璃防护屏产品的生产方法是将玻璃基板进行切割，通过精雕、光孔、抛光、强化、丝印、镀膜等加工后，制成各种规格型号的产品。3D曲面玻璃的生产流程与2D和2.5D产品基本相同，最大区别是新增曲面热成型工艺，关键在于热弯成型设备的生产速度和良率。另外针对曲面的抛光、印刷、贴合也是3D玻璃生产过程中的难点。
3D热弯玻璃的生产主要经过以下几道工序：玻璃的热弯、真空预热预压、高温高压等工艺过程。其中热弯模具的选用及热弯工艺的操作过程是3D热弯玻璃工艺的重点所在：
a、热弯模具的选用
热弯玻璃所使用的成型模具在热弯玻璃成型过程中起着至关重要的作用，热弯模具的种类主要分为三种：实心模、条框模、空心模，在此基础之上很多生产厂家在模具的加工上都有自己的特点。
实心模：模具中间为实心，用铁板制作成，此种模具的特点是容易保证玻璃的弯曲度和球面的一致，玻璃不会弯曲过头，对操作人员要求不高，缺点是模具的制作成本高，制作周期长，在热弯烧制过程中，模具吸热多造成升温慢，在烧制过程中容易造成玻璃表面出现麻点。
空心模：采用角钢和扁钢制成，这种模具的制作相对简单，用材少，在热弯烧制过程中模具吸热少，在烧制过程中玻璃的中间采用弹簧进行支撑，制品表面不会出现麻点，采用此种模具对热弯的操作技术要求较高。
条框模：介于实心模和空心模之间的一种模具，由于热弯玻璃过程中有热滞后现象，制品很容易弯过头；它的制作相对于实心模来说较为简单，对热弯操作要求也较低。
b、热弯的操作过程
热弯操作过程简单来说就是将均匀洒上硅粉的玻璃放在凹模上面，然后对其进行加热，使玻璃达到软化点温度时，玻璃在自身重力或外部压力的作用下达到与凹模曲率一致后，停止加热，缓慢进行退火直至室温，至此完成热弯过程。
玻璃热弯工艺过程中的控制重点是：在玻璃预热时应采用连续加热或缓慢加热的方式，使炉内温各处一致；玻璃必须达到所要热弯成型时所需的温度；模具放臵在承载小车上时，必须保证模具放臵的水平；炉内温度达到玻璃成型时所需的温度～°C，这时玻璃将开始在自身重力的作用下开始变形。
为了防止玻璃在接近软化温度时突然沉降，防止玻璃表面产生热弯波纹，这时操作人员必须时刻观察炉内玻璃的成形情况，通过观察来控制加热灯管的开关数量、区域和时间；玻璃的退火应采用缓慢冷却的方式，炉温必须降到°C以下时再取出玻璃，玻璃在热弯成型时，原有应力已消除，为防止在降温过程中由于温度梯度而产生新的应力，应严格控制在退火温度范围的冷却速度，特别是在温度较高阶段，要玻璃慢冷到玻璃结构完全固定以后，以防止永久应力的产生，退火曲线应该均匀变化，且出炉落架的玻璃不能放在车间风口或风扇直吹处。
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工艺常见问题及解决方法
（1）玻璃在模具内破裂。观察外观看是否有边部欠磨、砂边等问题；根据温度曲线，是否符合要求；在设置热弯压力时，要综合考虑，条件不同，设置参数也不同。在热弯区域尤其应注意压力曲线的设置，逐步增加压力的方式优于间断施加压力。
（2）玻璃表面麻点。石墨模具材质颗粒度过大或者加工质量差易造成玻璃产品出现麻点；作业环境的洁净度低，有飘尘等异物；热弯温度偏高，引起玻璃表面软化过度而失去强度，容易产生一部分抛光工序不能清理的微小麻点。
（3）玻璃翘曲。在退火、冷却区应注意上下模的温度差，确定适合玻璃参数的退火、冷却温度曲线，防止玻璃翘曲。
来源丨51design我要设计
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