CN109649057A - 一种笔记本用触控3d玻璃盖板的制作工艺 - Google Patents

一种笔记本用触控3d玻璃盖板的制作工艺 Download PDF

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Abstract

本发明适用于玻璃盖板制作工艺，提供了一种笔记本用触控3D玻璃盖板的制作工艺，所述制作工艺步骤为：清洗、开料、CNC数控机床精雕成型、装载和清洗、热弯成型、清洗烘干、表面蚀刻磨砂处理、钢化和超声波清洗，该工艺制得的触控3D玻璃盖板取代了传统采用塑料片组装而成的触控板，取消了原机械左单击键和右单击键，有效提高现今笔记本触摸区域的使用寿命，并且制作成不同磨砂度的玻璃材料来划分玻璃盖板的使用区域，使其具有多种操作功能，使得用户可以获得更佳的用户体验，并且可以支持更为复杂的触控操作，向用户提供更加多样的操作应用，此外提高了其硬度以及耐磨性，使其不易变形，而且提高了触控板的精度和触控性能，可靠性高。

Description

一种笔记本用触控3D玻璃盖板的制作工艺
技术领域
本发明属于玻璃盖板制作工艺，尤其涉及一种笔记本用触控3D玻璃盖板的制作工艺。
背景技术
目前笔记本电脑中使用的控制鼠标指向的触控板多采用塑料片制成,即通过在触控电子线路板上加贴一层保护的塑料薄板,组装成触控板。当我们的手在触控板上移动时它可以精确的感应到电脑屏幕，移至所要的位置，通过点击等动作即可实现一系列操作功能。但是该种结构的触控板，使用过程中发现，其触感欠佳，且硬度低，容易磨损和变形，长时间接触后其触控功能容易失效，给使用者造成不便，不能满足使用要求。
此外，目前笔记本中使用的触控板整个区域都为相同磨砂度的材料做成，在触摸区域无法辨识左单击与右单击，因此在触控区域下方设置左击按键和右击按键区域，但是按键是有使用寿命的，长期操作易造成按键的损坏，而且不便于操作使用，而且在制作工艺上要分三部分加工，工艺复杂，制作成本高。
发明内容
本发明实施例提供一种笔记本用触控3D玻璃盖板的制作工艺，旨在解决笔记本触摸区域无法辨识左单击与右单击，且按键使用寿命短，操作不便，制作工艺复杂，成本高的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种笔记本用触控3D玻璃盖板的制作工艺，所述制作工艺步骤包括：
(1)、清洗：用高压气流或高压水流对原材玻璃表面进行清洗，然后烘干；
(2)、开料：将清洗烘干后的原材玻璃切割成多个所需外观大小的方形玻璃基体；
(3)、CNC数控机床精雕成型：将玻璃基体放入CNC数控机床上加工成预设形状和尺寸的玻璃片体；
(4)、装载和清洗：用高压气流或高压水流对玻璃片体表面进行清洗，再设置一个模具，该模具包括动模板和定模板，所述动模板和定模板合模时能形成一个与玻璃片体形状相同的模腔，将玻璃片体放置在定模板上并定位；
(5)、热弯成型：将模具连同玻璃片体放入加热炉中，加热使玻璃片体的温度达到500-600℃，保持该温度4-7分钟；继续加热使玻璃片体的热压温度至950-1050℃，对动模板施加0.1-0.4MPa的压力，驱动动模板向定模板向定模板逐步靠近直至合模，动模板和定模板顶压在玻璃片体的上表面和下表面使该玻璃片体在高温状态下弯曲变形形成模腔形状的玻璃片体，保持压力和温度6-9分钟；
(6)、清洗烘干：将模具从加热炉中取出，自然冷却至常温，将模具打开，取出玻璃片体，用高压气流对玻璃片体表面进行清洗并烘干；
(7)、表面蚀刻磨砂处理：首先将玻璃片体的上部区域涂抹保护层，然后将玻璃片体的下部区域进行表面蚀刻磨砂处理；之后进行清洗并烘干；接着除去上部保护层，并且将下部区域涂抹保护层，对上部进行表面蚀刻磨砂处理，最后清洗后烘干；
(8)、钢化：将玻璃片体进行化学钢化处理,使其硬度达到6H以上，制得玻璃盖板；
(9)、超声波清洗。
优选地，所述CNC数控机床精雕成型工艺先对玻璃基体进行粗加工，粗加工将玻璃基体切割成玻璃片体，粗加工的余量放0.3-0.4mm，再对玻璃片体进行精加工，精加工的余量为0.08-0.1mm，再对玻璃片体进行磨削和抛光，磨削和抛光后精度要求为±0.02mm。
优选地，所述CNC数控机床还对玻璃片体外形和倒边进行加工，粗加工时用500-1200粒度的砂刀，精加工时用800-1500粒度的砂刀，每次换刀后，自动完成激光对刀。
优选地，所述动模板和定模板的材料均为石英或陶瓷；所述模腔的内表面的粗糙度为0.002-0.005μm。
优选地，所述动模板和定模板的导热性为每分钟100℃-200℃/cm3。
优选地，所述玻璃片体的厚度和热压温度的关系式为：当玻璃片体厚度为1mm时，热压温度为980℃，玻璃片体的厚度每增加/减少0.1mm，热压温度相应增加/减少10℃。
优选地，所述加热炉内设置有16-22个炉温点。
优选地，所述表面蚀刻磨砂处理工艺中，采用防氢氟酸涂料作为保护层。
优选地，所述表面蚀刻磨砂处理工艺中，将上部区域的Ra值控制在0.3-0.6um；下部区域的Ra值控制在1.5-1.8um。
本发明实施例提供的笔记本用触控3D玻璃盖板的制作工艺，通过该制作工艺制得的触控3D玻璃盖板取代了传统采用塑料片组装而成的触控板，取消了原机械左单击键和右单击键，有效提高现今笔记本触摸区域的使用寿命，并且制作成不同磨砂度的玻璃材料来划分玻璃盖板的使用区域，使其具有多种操作功能，使得用户可以获得更佳的用户体验，并且可以支持更为复杂的触控操作，向用户提供更加多样的操作应用，此外提高了其硬度以及耐磨性，使其不易变形，而且提高了触控板的精度和触控性能，可靠性高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。
图1是本发明实施例提供的笔记本用触控3D玻璃盖板的制作工艺的流程图；
图2是本发明实施例提供的模具的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1示出了本发明实施例提供的笔记本用触控3D玻璃盖板的制作工艺的流程图，详述如下：
(1)、清洗：用高压气流或高压水流对原材玻璃表面进行清洗，然后烘干；
(2)、开料：将清洗烘干后的原材玻璃切割成多个所需外观大小的方形玻璃基体；
(3)、CNC数控机床精雕成型：将玻璃基体放入CNC数控机床上加工成预设形状和尺寸的玻璃片体；
(4)、装载和清洗：用高压气流或高压水流对玻璃片体表面进行清洗，再设置一个模具100，如图2所示，该模具100包括动模板110和定模板120，所述动模板110和定模板120合模时能形成一个与玻璃片体形状相同的模腔130，将玻璃片体放置在定模板上并定位；
(5)、热弯成型：将模具连同玻璃片体放入加热炉中，加热使玻璃片体的温度达到500-600℃，保持该温度4-7分钟；继续加热使玻璃片体的热压温度至950-1050℃，对动模板施加0.1-0.4MPa的压力，驱动动模板向定模板向定模板逐步靠近直至合模，动模板和定模板顶压在玻璃片体的上表面和下表面使该玻璃片体在高温状态下弯曲变形形成模腔形状的玻璃片体，保持压力和温度6-9分钟；
(6)、清洗烘干：将模具从加热炉中取出，自然冷却至常温，将模具打开，取出玻璃片体，用高压气流对玻璃片体表面进行清洗并烘干；
(7)、表面蚀刻磨砂处理：首先将玻璃片体的上部区域涂抹保护层，然后将玻璃片体的下部区域进行表面蚀刻磨砂处理；之后进行清洗并烘干；接着除去上部保护层，并且将下部区域涂抹保护层，对上部进行表面蚀刻磨砂处理，最后清洗后烘干；
(8)、钢化：将玻璃片体进行化学钢化处理,使其硬度达到6H以上，制得玻璃盖板；
(9)、超声波清洗。
本发明实施例提供的笔记本用触控3D玻璃盖板的制作工艺，通过该制作工艺制得的触控3D玻璃盖板取代了传统采用塑料片组装而成的触控板，取消了原机械左单击键和右单击键，有效提高现今笔记本触摸区域的使用寿命，并且制作成不同磨砂度的玻璃材料来划分玻璃盖板的使用区域，使其具有多种操作功能，使得用户可以获得更佳的用户体验，并且可以支持更为复杂的触控操作，向用户提供更加多样的操作应用，此外提高了其硬度以及耐磨性，使其不易变形，而且提高了触控板的精度和触控性能，可靠性高。
在本发明实施例中，所述CNC数控机床精雕成型工艺先对玻璃基体进行粗加工，粗加工将玻璃基体切割成玻璃片体，粗加工的余量放0.3-0.4mm，再对玻璃片体进行精加工，精加工的余量为0.08-0.1mm，再对玻璃片体进行磨削和抛光，磨削和抛光后精度要求为±0.02mm；通过在CNC数控机床的精雕机上安装双工位机械手，采用PLC驱动伺服电机来精确控制机械手在物料架和加工位之间取放玻璃，配合精雕机实现全自动加工，只需加工完一架玻璃后换另外一架，即可继续加工，同时可以操作15-20台机器。通过PLC执行NC程序来控制4个伺服电机实现6自由度空间坐标系，其中X、A、B、C轴采用伺服电机驱动1:10的齿轮箱间接传动，做近似360度圆周运动，Y和Z轴采用伺服电机驱动螺距10mm的滚珠丝杠，再连接力臂做近似120度圆周运动。该精雕双工位机械手的机械回零精度：+/-1度；重复定位精度：+/-1度；定位精度：±0.02mm，通过PID控制器的检测反馈功能进行高精度测量，可根据被控对象自动演算出最佳PID控制参数，来保证机械运动精度，实现手机盖板玻璃的自动化精确加工，节省人力，提高生产效率。
在本实施例中，所述CNC数控机床还对玻璃片体外形和倒边进行加工，粗加工时用500-1200粒度的砂刀，精加工时用800-1500粒度的砂刀，每次换刀后，自动完成激光对刀，保证了外形、倒边加工均匀性的同时提升了刀具的加工寿命，保证了较高的生产良率。
在本发明实施例中，所述动模板和定模板的材料均为石英或陶瓷；所述模腔的内表面的粗糙度为0.002-0.005μm，石英和陶瓷均能够耐高温且表面的粗糙度均能够做的很光滑，模腔是动模板和定模板共同形成的，模腔的内表面和玻璃片体的表面贴合，因此，将模腔的内表面设计成上述的粗糙度区间内，能够保证热压后的玻璃片体的粗糙度不大于抛光后的粗糙度，使得热压后不需要二次抛光。且动模板和定模板的导热性为每分钟100℃-150℃/cm3。热导性设计在上述区间内能够保证玻璃片体逐步升温，且内部结构采用耐高温、抗热震陶瓷材料，高温下不挥发、不开裂，保证了炉腔内的洁净度，避免杂质对玻璃片外观的影响，并且合理分布实现温度的均匀，保证模具在升温过程中能够达到均匀的效果，防止升温过快导致裂痕。
在本实施例中，所述玻璃片体的厚度和热压温度的关系式为：当玻璃片体厚度为1mm时，热压温度为980℃，玻璃片体的厚度每增加/减少0.1mm，热压温度相应增加/减少10℃，该关系式使得热压温度随着玻璃片体的厚度的改变而改变，从而提高不同厚度的产品的良品率，并且采用预加热和热压的方式，且热压温度高于预热温度，使得玻璃片体可塑性变大，由于模腔可以做的很光滑，使得热压的时候不会导致玻璃片体的表面变粗，使得本加工方法加工出来的成品表面光滑度很好，不需要二次加工，可一次性加工到位。
在本实施例中，所述加热炉内设置有16-22个炉温点，便于实时监测加热炉内温度均匀性，以使玻璃片体在烧制过程中炉体内的温度均匀，使玻璃片体能均匀受热，避免应力脆裂，保证了较高的生产良率。
在本实施例中，所述表面蚀刻磨砂处理工艺中，采用防氢氟酸涂料作为保护层。
在本实施例中，所述表面蚀刻磨砂处理工艺中，将上部区域的Ra值控制在0.3-0.6um；下部区域的Ra值控制在1.5-1.8um，具体可根据实际需求或个人意愿进行设置，在本实施例较优选择为：在表面蚀刻磨砂处理工艺中，将中部区域的Ra值控制在0.5um，下部区域的Ra值控制在1.6um。
在本实施例中，所述钢化工艺为将玻璃片体放入到高纯度的硝酸钾熔盐中进行强化。
在本实施例中，所述超神波清洗工艺是是利用超声波在液体中的空化作用、加速度作用及直进流作用对液体和污物直接、间接的作用，使污物层被分散、乳化、剥离而达到清洗目的。以除去玻璃盖板表面的水印、白点、手指印、灰尘等污点。
本发明实施例提供的笔记本用触控3D玻璃盖板的制作工艺，通过该制作工艺制得的触控3D玻璃盖板取代了传统采用塑料片组装而成的触控板，取消了原机械左单击键和右单击键，有效提高现今笔记本触摸区域的使用寿命，并且制作成不同磨砂度的玻璃材料来划分玻璃盖板的使用区域，使其具有多种操作功能，使得用户可以获得更佳的用户体验，并且可以支持更为复杂的触控操作，向用户提供更加多样的操作应用，此外提高了其硬度以及耐磨性，使其不易变形，而且提高了触控板的精度和触控性能，可靠性高。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种笔记本用触控3D玻璃盖板的制作工艺，其特征在于，所述制作工艺步骤包括：
(1)、清洗：用高压气流或高压水流对原材玻璃表面进行清洗，然后烘干；
(2)、开料：将清洗烘干后的原材玻璃切割成多个所需外观大小的方形玻璃基体；
(3)、CNC数控机床精雕成型：将玻璃基体放入CNC数控机床上加工成预设形状和尺寸的玻璃片体；
(4)、装载和清洗：用高压气流或高压水流对玻璃片体表面进行清洗，再设置一个模具，该模具包括动模板和定模板，所述动模板和定模板合模时能形成一个与玻璃片体形状相同的模腔，将玻璃片体放置在定模板上并定位；
(5)、热弯成型：将模具连同玻璃片体放入加热炉中，加热使玻璃片体的温度达到500-600℃，保持该温度4-7分钟；继续加热使玻璃片体的热压温度至950-1050℃，对动模板施加0.1-0.4MPa的压力，驱动动模板向定模板向定模板逐步靠近直至合模，动模板和定模板顶压在玻璃片体的上表面和下表面使该玻璃片体在高温状态下弯曲变形形成模腔形状的玻璃片体，保持压力和温度6-9分钟；
(6)、清洗烘干：将模具从加热炉中取出，自然冷却至常温，将模具打开，取出玻璃片体，用高压气流对玻璃片体表面进行清洗并烘干；
(7)、表面蚀刻磨砂处理：首先将玻璃片体的上部区域涂抹保护层，然后将玻璃片体的下部区域进行表面蚀刻磨砂处理；之后进行清洗并烘干；接着除去上部保护层，并且将下部区域涂抹保护层，对上部进行表面蚀刻磨砂处理，最后清洗后烘干；
(8)、钢化：将玻璃片体进行化学钢化处理,使其硬度达到6H以上，制得玻璃盖板；
(9)、超声波清洗。
2.如权利要求1所述的笔记本用触控3D玻璃盖板的制作工艺，其特征在于，所述CNC数控机床精雕成型工艺先对玻璃基体进行粗加工，粗加工将玻璃基体切割成玻璃片体，粗加工的余量放0.3-0.4mm，再对玻璃片体进行精加工，精加工的余量为0.08-0.1mm，再对玻璃片体进行磨削和抛光，磨削和抛光后精度要求为±0.02mm。
3.如权利要求2所述的笔记本用触控3D玻璃盖板的制作工艺，其特征在于，所述CNC数控机床还对玻璃片体外形和倒边进行加工，粗加工时用500-1200粒度的砂刀，精加工时用800-1500粒度的砂刀，每次换刀后，自动完成激光对刀。
4.如权利要求1所述的笔记本用触控3D玻璃盖板的制作工艺，其特征在于，所述动模板和定模板的材料均为石英或陶瓷；所述模腔的内表面的粗糙度为0.002-0.005μm。
5.如权利要求1所述的笔记本用触控3D玻璃盖板的制作工艺，其特征在于，所述动模板和定模板的导热性为每分钟100℃-200℃/cm3。
6.如权利要求1所述的笔记本用触控3D玻璃盖板的制作工艺，其特征在于，所述玻璃片体的厚度和热压温度的关系式为：当玻璃片体厚度为1mm时，热压温度为980℃，玻璃片体的厚度每增加/减少0.1mm，热压温度相应增加/减少10℃。
7.如权利要求1所述的笔记本用触控3D玻璃盖板的制作工艺，其特征在于，所述加热炉内设置有16-22个炉温点。
8.如权利要求1所述的笔记本用触控3D玻璃盖板的制作工艺，其特征在于，所述表面蚀刻磨砂处理工艺中，采用防氢氟酸涂料作为保护层。
9.如权利要求1所述的笔记本用触控3D玻璃盖板的制作工艺，其特征在于，所述表面蚀刻磨砂处理工艺中，将上部区域的Ra值控制在0.3-0.6um；下部区域的Ra值控制在1.5-1.8um。
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