手機3D玻璃熱彎成型，石墨模具CNC加工的關鍵技術有哪些？

更新日（rì）期：2018-04-12 20:55:33

現在有些手機都在追捧所謂的3D玻璃，3D玻璃加（jiā）工和手機金屬外殼相比還是有一（yī）定難（nán）度的，在3D玻璃（lí）熱成型工藝中，需要通過高溫加熱的（de）方式將玻璃軟化，在模具中固（gù）定得到需要的形狀。你知道嗎，做出一塊（kuài）彎（wān）曲的（de）玻璃需要用到石墨模具。

我們知道，不管是注塑、衝壓還是壓鑄成型，其模具都是金屬鋼材。那為什麽3D玻璃（lí）熱成型工藝不采用（yòng）金屬鋼材模具？

這是因為金屬材料在高（gāo）溫（wēn）下變形大、易變軟，而石墨具有耐高溫、導熱性好，硬（yìng）度高（gāo）、耐腐蝕、成本低，石（shí）墨與金屬升溫變化具有相反的性能，溫度越高（gāo），其體質（zhì）反而越硬，這樣就不會（huì）存在變（biàn）形的問題，可以保證最大限度的（de）精密程度（dù）。

3D玻璃熱彎對石（shí）墨有很高（gāo）的要求。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（huà）產生氣泡現象，從而影響表（biǎo）麵光（guāng）潔度；高密（mì）度要求是防止（zhǐ）石墨模具（jù）的塌陷，盡可能提（tí）高其力學強度，保證模（mó）具壽命大大提高。模（mó）腔的表麵光（guāng）潔度直接影響3D玻璃的表麵效果（guǒ），而模腔（qiāng）的表麵不僅和精拋（pāo）光有關，更和石墨顆粒（lì）直徑密切相關，盡可能小（xiǎo）的顆粒直徑才能加工得（dé）到足（zú）夠光滑（huá）的模腔。

3D玻璃的熱彎石墨模具需求的產生，這對CNC來說多了（le）一項石墨加工（gōng）工藝。因石（shí）墨材（cái）質本身原因，並不是所有（yǒu）的CNC都可以加工，其中從設備的選擇、治（zhì）具（jù）設（shè）計、刀（dāo）具選擇等有諸多問題需要注意，據悉，石墨（mò）模具方麵約占熱彎不良率的20%。

一、石墨CNC加工前需做哪些“準備工（gōng）作”

1. 選好石墨加工設備

（1）吸塵強度（dù）要高

石墨加工對機器要求很嚴格，粉末不隻對機器造成傷害，對人也會造成一（yī）定的傷害，所以對設備吸塵強（qiáng）度的建議是：

1）變頻器控製吸塵器運作，減少震動源（yuán）

2）吸塵口靠近加工區域，快速吸塵

3）定時吹塵（chén）設計，使角落裏沉澱的石（shí）墨粉塵被吹起，並（bìng）吸（xī）走，不（bú）會滯留在機器內部

4）刀庫門帶吹氣裝置，防止石墨粉塵（chén）進入刀庫（kù），粘上刀柄影響加（jiā）工精度

（2）機床密封性很（hěn）重要

刀（dāo）庫的密封包括Y軸的設計的密封都要做到很嚴格，機床的密封性如果做得不好的話，設（shè）備進入粉塵，基本上不超過3個月，有些電子元件就（jiù）慢慢損壞（huài）。建議Y軸（zhóu）防塵罩一（yī）體化設計，防護性能（néng）升級。

（3） 一般需用固態導軌油

石墨的設備一（yī）般用固態導（dǎo）軌油，石墨的導軌油還（hái）是會滴油的原因是油汙時間一長就會沉澱，產生廢油，廢油也會慢慢滴到石墨或（huò）是機台裏麵，建議：

1）導軌油一旦滴落石墨表麵，即毀（huǐ）壞材料；

2）使用滴油回收裝置，定時吸油，廢油回收。

2. 設計好加工（gōng）治具

真空治具

上圖是一（yī）個真空治具，一個（gè）治具可以做兩（liǎng）個或多個的產品。目前很多都是真空吸附台，一個機台上可以裝大的、小的，達3~4個（gè）。有的石墨加工用的是工（gōng）裝，但這是做模具電極的；做石墨模具一般都會采（cǎi）用真空吸附台，加工尺（chǐ）寸穩定，變形量也小。

3. 選好刀（dāo）具

石墨加工的難點也在刀具上麵，刀具磨損的非（fēi）常快，國內普通的刀具也就3-4個小時，好一（yī）點的5個小時。國外的進口刀具大大概也就6-8個（gè）小時。選擇刀具時盡量選擇平底帶R刀，不要選擇平底刀（開粗精修的時候）。因為平底刀的刀尖是鋒利的，切削出來石（shí）墨會容易崩。石墨比較硬也比較脆，用太過尖利的去切它，會容易崩掉。所以我們（men）現在切削時都會選帶（dài）點R角的刀具（0.5R或是0.2R）。

球刀一般是用來精修。損耗最（zuì）大是如下圖的R刀，一套模具其加工時（shí）間要2個（gè）小（xiǎo）時，做的精細的要3個小時。現在國內也在努力的研（yán）究刀具的材質和塗（tú）層，希望它的加工時（shí）間變的更久成本會降低。

4. 在不同加工階段下設置好參數、選（xuǎn）好刀具

1) 開粗

開粗石墨加工路徑

如下圖是簡單的石（shí）墨加（jiā）工路徑，是開粗的路徑（jìng），旁邊是（shì）放大的開粗的（de）切削深度，每刀的加工量。

參數的設置：

切削量：2~3mm

加工（gōng）速度：3~4m/min

主軸轉（zhuǎn）速：10000~12000rpm

刀具的選擇：

開粗刀：四刃，10~12mm

（直徑過小（xiǎo）：速（sù）度慢，加工沒效率）

（直徑過大：刀擺大，影響加工（gōng）精度）

開粗的效果圖

2) 中粗

中粗石墨加工路徑

如上圖是中粗的刀路，一般我（wǒ）們會采用R刀在精修之間中粗一下，這樣對減（jiǎn）少精修的量，那麽（me）精修的刀磨損會小（xiǎo）一點。

參數的設置：

切削量：0.5mm

加工速度：3m/min

主軸轉速（sù）：15000rpm

刀（dāo）具的選擇：

R刀：R3（帶曲麵，曲麵稍微大（dà），適（shì）合曲麵開粗）

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