CN105439429A - 一种3d曲面玻璃的成型模具及3d曲面玻璃的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种3D曲面玻璃的成型模具及3D曲面玻璃的制造方法，所述3D曲面玻璃的成型模具由母模和公模组成；其中，所述母模由母模主体、以及均具有弯折面的上部成型体和下部成型体组成，且所述母模主体设置于所述上部成型体和所述下部成型体之间；所述公模与所述母模主体的形状相同，其尺寸略小于所述母模主体的尺寸。本发明还提供了一种3D曲面玻璃的制造方法。本发明通过采用成型模具和热压成型技术制造3D曲面玻璃，有效解决了传统冷加工技术在制造3D曲面玻璃过程中，存在的制造时间长、制造效率低以及对复杂曲面无法制造的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种3D曲面玻璃的成型模具及3D曲面玻璃的制造方法，属于触摸屏面板制造领域。
背景技术
目前，人们通常采用冷加工技术制造用于触摸屏的3D曲面玻璃，其中，3D是英文“3Dimensions”的缩写，3D是空间的概念，即，由X、Y、Z三个轴组成的空间。该冷加工技术的基本工艺流程为：平板玻璃→外形去料研磨→粗研磨→精研磨→表面抛光→外径加工定型→化学强化→3D曲面玻璃。该传统冷加工技术存在制造时间长、制造效率低以及对复杂曲面无法制造的问题。因此，如何研发一种制造3D曲面玻璃的新技术，能够有效解决传统制造3D曲面玻璃的冷加工技术存在的问题，一直是人们亟待解决的问题。
发明内容
本发明提供了一种3D曲面玻璃的成型模具及3D曲面玻璃的制造方法，该制造方法利用了成型模具并将其送入成型设备中进行热压成型处理，有效解决了传统的冷加工技术在制造3D曲面玻璃过程中，存在的制造时间长、制造效率低以及对复杂曲面无法制造的问题。
本发明提供了一种3D曲面玻璃的成型模具，所述成型模具由母模和公模组成；其中，
所述母模由母模主体、以及均具有弯折面的上部成型体和下部成型体组成，且所述母模主体设置于所述上部成型体和所述下部成型体之间；
所述公模与所述母模主体的形状相同，其尺寸略小于所述母模主体的尺寸。
进一步地，所述弯折面的弯折角为90-135度。
本发明还提供了一种3D曲面玻璃的制造方法，利用上述3D曲面玻璃的成型模具，包括：
将设有平板玻璃的所述公模一侧面与弯折面对接的所述母模主体一侧面紧密贴合，且二者相对于所述母模的上部成型体和下部成型体运动，使所述平板玻璃发生弯折后，将所述成型模具送入成型设备中进行热压成型处理，得到3D曲面玻璃。
在上述方法中，还包括：对热压成型后的3D曲面玻璃置入硝酸钾溶液中进行化学强化处理。在本发明中，当流动状的玻璃在模具中定型完毕后，将制作得到3D曲面玻璃冷却，然后放入硝酸钾溶液中进行化学强化处理。其化学强化的主要目的是：硝酸钾溶液中的K+与玻璃中的Na+发生置换，由于K+的半径大于Na+的半径，K+被置换到玻璃中的Na+位置，可以缩小玻璃中分子之间的空隙，从而有效增强了玻璃的硬度。
在上述方法中，所述硝酸钾溶液的浓度为99％。
在上述方法中，所述化学强化处理的时间为4-6h。
在上述方法中，所述热压成型的温度为800-900℃。通常，玻璃的软化温度在600℃左右，随着温度的升高，被软化的玻璃流动性增强，所以本发明热压成型的温度选择在800-900℃，有利于热压定型的效果。
在上述方法中，所述热压成型的时间为1-2min。在该时间范围，就可以使玻璃在成型模具中定型完全。
在上述方法中，所述热压成型的压力为10-20MPa。在该压力下，使流动状的玻璃在成型模具中充分压合成型，并在热压成型后达到所需形状的3D曲面玻璃。
本发明通过采用成型模具和热压成型技术制造3D曲面玻璃，有效解决了传统冷加工技术在制造3D曲面玻璃过程中，存在的制造时间长、制造效率低以及对复杂曲面无法制造的问题。
附图说明
图1为本发明3D曲面玻璃的成型模具的示意图。
图2为本发明将平板玻璃设置于成型模具的示意图。
图3为本发明3D曲面玻璃的制造工艺流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1所示，本实施方式提供了一种3D曲面玻璃的成型模具，该成型模具由母模和公模5组成；其中，
母模由母模主体1、以及均具有弯折面4的上部成型体2和下部成型体3组成，且母模主体1设置于上部成型体2和下部成型体3之间；
公模5与母模主体1的形状相同，其尺寸略小于母模主体1的尺寸。
其中，弯折面4的弯折角为90-135度。
实施例2
本发明可选用如下表编号1-5的平板玻璃作为制造3D曲面玻璃的原材料。
本发明3D曲面玻璃的制造方法，利用了实施例1的3D曲面玻璃的成型模具，其具体制造过程如下：
如图2所示，首先将平板玻璃6设置于公模5的左侧面上，其设置平面玻璃6的方式有多种，例如：可以通过吸附的方式将其吸附于公模5左侧面上。另外，平板玻璃6的尺寸大于公模5的左侧面的尺寸，其平板玻璃6尺寸的选择根据对产品3D曲面玻璃的要求进行选择。
如图3所示，将吸附有平板玻璃6的公模5向母模主体1运动，其平板玻璃面6与弯折面4对接的母模主体1一侧面紧密贴合，此时将位于母模主体1上、下的上部成型体2和下部成型体3相对于紧密贴合的母模主体1和公模5进行运动，从而使公模5上吸附的平板玻璃6的边缘发生弯折。再使用气缸将该成型模具送入成型设备中，并在温度800-900℃、压力10-20MPa下进行热压成型处理1-2min，得到3D曲面玻璃，其中，所述弯折面的弯折角为90-135度。
在气缸的驱动下将3D曲面玻璃的成型模具从成型设备中推出，进行冷却至室温，从该成型模具中取出制成的3D曲面玻璃。
将成型的3D曲面玻璃置于浓度为99％的硝酸钾溶液中浸泡4-6h，经化学强化处理后的3D曲面玻璃从硝酸钾溶液中取出，晾干。
本发明3D曲面玻璃的制造方法，仅采用该成型模具并将其送入成型设备中进行热压成型处理、以及化学强化处理，与传统的冷加工技术相比，省略了外形去料研磨、粗研磨、精研磨以及表面抛光等处理步骤，明显缩短了3D曲面玻璃的制造时间，从而有效的提高了制造效率。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种3D曲面玻璃的成型模具，其特征在于，所述成型模具由母模和公模组成；其中，
所述母模由母模主体、以及均具有弯折面的上部成型体和下部成型体组成，且所述母模主体设置于所述上部成型体和所述下部成型体之间；
所述公模与所述母模主体的形状相同，其尺寸略小于所述母模主体的尺寸。
2.根据权利要求1所述的3D曲面玻璃的成型模具，其特征在于，所述弯折面的弯折角为90-135度。
3.一种3D曲面玻璃的制造方法，其特征在于，利用权利要求1或2所述的3D曲面玻璃的成型模具，包括：
将设有平板玻璃的所述公模一侧面与弯折面对接的所述母模主体一侧面紧密贴合，且二者相对于所述母模的上部成型体和下部成型体运动，使所述平板玻璃发生弯折后，将所述成型模具送入成型设备中进行热压成型处理，得到3D曲面玻璃。
4.根据权利要求3所述的3D曲面玻璃的制造方法，其特征在于，还包括：对热压成型后的3D曲面玻璃置入硝酸钾溶液中进行化学强化处理。
5.根据权利要求4所述的3D曲面玻璃的制造方法，其特征在于，所述硝酸钾溶液的浓度为99％。
6.根据权利要求4所述的3D曲面玻璃的制造方法，其特征在于，所述化学强化处理的时间为4-6h。
7.根据权利要求3所述的3D曲面玻璃的制造方法，其特征在于，所述热压成型的温度为800-900℃。
8.根据权利要求3所述的3D曲面玻璃的制造方法，其特征在于，所述热压成型的时间为1-2min。
9.根据权利要求3所述的3D曲面玻璃的制造方法，其特征在于，所述热压成型的压力为10-20MPa。
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