从工艺、设备、加工,看手机3D玻璃生产全过程!

2018年5月12日13:05:55 发表评论 360 views

目前的玻璃盖板分为2D玻璃、2.5D玻璃和3D玻璃。

2D玻璃:

就是普通的纯平面玻璃,没有任何弧形设计。以前的手机屏幕玻璃基本都是平的,玻璃上所有的点都处在同一平面上,这种手机屏幕的玻璃统称为2D屏幕玻璃。

2.5D玻璃:

2.5D玻璃中间是平面的,但边缘有一定的弧形设计,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。

3D玻璃:

3D玻璃在中间部位或者边缘都采用了弧形设计。3D玻璃形成的弧度号称能够更加贴合手掌,为打字等功能带来良好手感,3D曲面显示可以增加可视面积,更符合人类视网膜的弧度,也为观影和游戏带来更好的视觉体验。


从工艺、设备、加工,看手机3D玻璃生产全过程!


不过从更长的时间尺度上来讲,传统玻璃材质毕竟限制了OLED屏幕全柔性的发挥,3D玻璃也可能只是未来一段时间的过渡。OLED柔性显示屏最开始采用的是塑料基本,借助薄膜封装技术,在面板背面粘贴保护膜,让面板变得可弯曲和不易折断。但相比玻璃基板,由于塑料基板开口率和透光率方面有着一定的缺陷,不能满足高级显示设备的性能要求。而3D玻璃配合柔性AMOLED应用,面板盖板玻璃可以作为3D形状。


这些玻璃是这样生产出来的:


2.5D玻璃加工工艺


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3D玻璃加工工艺


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目前3D玻璃生产的工艺主要有:开料、CNC、研磨抛光、烘烤、镀膜、热弯等,其中热弯工艺是最为关键,制约着良品率的高低。目前国内用于生产3D曲面玻璃的热弯机主要以进口韩国设备为主,价格在120-180万,月产能在1.5万片左右。

3D玻璃工艺流程简述:

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。切断面较粗糙,同时单边留0.1mm余量。

CNC雕刻

利用精度高的先进设备进行外形、特殊要求的精加工。

超声波清洗

利用全自动超声波对产品进行清洗,增加产品的清洁度。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,并将切断面细化。

超声波清洗

利用全自动超声波对产品进行清洗,增加产品的清洁度。

玻璃热弯

平板玻璃加热软化在模具中成型,再经过退火制成的曲面玻璃。根据炉体的大小和所需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。

双面抛光

对产品进行双面抛光,增加产品透光度及光滑度。

离子交换

对产品进行钢化处理,增加产品的耐爆、耐划伤及韧性。

超声波清洗

利用全自动超声波对产品进行清洗,增加产品的清洁度。

丝印

利用全自动丝印、移印对产品进行深加工处理,增加其艺术效果。

UV烘烤

在玻璃表面上印刷UV油墨后,通过UV固化的方式来干燥油墨。

镀膜

利用真空式、溅镀式等镀膜技术,使镀膜后的产品增加透光率、导电、非导电、防划伤、防油污等效果。

外观检测

对划伤、脏污、边缘透光、外观、尺寸等方面进行检测。

性能检测

通过百格测试、铅笔硬度、水煮测试、高低温交变、摩擦测试、透光率测试、应力测试等进行测试。

热弯工艺

3D热弯玻璃的生产主要经过一下几道工序: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玻璃工艺的重点所在。热弯模具的种类主要分为三种:

实心模:

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:

空心模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:

是介于实行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。


热弯工艺本身要求较高,加工良率大幅下降,直通率不到50%。而热弯工艺导致后续工艺变得非常复杂,难度主要体现在3D曲面成型、曲面抛光、曲面印刷、曲面贴合四大工艺上,如若控制稍有不好,则会使得产品良率进一步下降。

工艺设备:

不同于材料供应商,3D工艺设备与传统工艺设备存在不同。

3D曲面热成型工艺

难以控制温度和精度,容易产生玻璃不同部位受热不均,需要新购半自动/全自动热弯机。

3D曲面剖光工艺

一般分为两面单独加工,需要根据产品的结构特征开发特殊的剖光设备。

3D曲面印刷工艺

需要开发全新的装饰工艺,例如喷涂、曝光显影、纹路蚀刻、3D拉丝、3D贴合等工艺、并开发配套的新设备。

3D贴合工艺

需要开发独特的3D曲面贴合保护膜,需要专业的贴合设备。


3D玻璃加工设备情况


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可以看出热弯机和CNC精雕机的投入是比较大的,CNC精雕机供应商充足,针对2D和2.5D已经是成熟的工艺。但目前3D玻璃的热弯机产能不足,国内用于生产3D玻璃的热弯机价格在120-180万元之间,主要以韩国和中国台湾进口设备为主。

来源:手机结构设计联盟  维修狮 整理发布从工艺、设备、加工,看手机3D玻璃生产全过程!

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原文始发于微信公众号(维修狮):从工艺、设备、加工,看手机3D玻璃生产全过程!

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