CN110950525A - 二面曲玻璃及其制备方法和电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了二面曲玻璃及其制备方法和电子设备，该方法包括：提供玻璃板材，所述玻璃板材在第二方向上的尺寸大于所述二面曲玻璃在所述第二方向上的尺寸；将所述玻璃板材进行热弯处理，得到二面曲玻璃坯体；对所述二面曲玻璃坯体在所述第二方向上相对的两端进行切割处理，以去除所述二面曲玻璃坯体在所述第二方向上相对的两个端部，得到所述二面曲玻璃；其中，所述第一方向和所述第二方向中的一个为所述玻璃板材的长度方向，所述第一方向和所述第二方向中的另一个为所述玻璃板材的宽度方向。该方法彻底地解决了长期困扰3D热弯二面曲玻璃四角外翻反翘的成型难题。

Description

二面曲玻璃及其制备方法和电子设备

技术领域

本申请涉及电子设备技术领域，具体的，涉及二面曲玻璃及其制备方法和电子设备。

背景技术

随着5G时代的来临，3C产品受制于电磁屏蔽，越来越多的采用玻璃材质。近些年，各大手机厂商为了打造差异化的产品体验，纷纷在玻璃结构的设计上大胆创新，二面曲玻璃作为一种特殊结构，应用也越来越多，但是由于制备过程中二面曲玻璃四角处力的不平衡，容易出现四角外翻反翘的问题，导致玻璃外观局部扭曲变形，另外组装过程中由于面型的不匹配造成整机局部割手的问题，大大降低了产品设计的美观性及消费体验的不佳。相关技术中主要通过在模具的成型面局部进行反向补偿，使得模具对玻璃形成更大的挤压力解决(模具设计及加工难度非常大，成本高昂)；或通过模具非成型面减铁的方式增加四角局部压力解决，但效果都不理想。

申请内容

本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本申请的一个目的在于提出一种能够彻底解决二面曲玻璃四角反翘问题的方法。

在本申请的一个方面，本申请提供了一种制备二面曲玻璃的方法。根据本申请的实施例，该方法包括：提供玻璃板材，在第一方向上，所述玻璃板材具有依次分布且相连的第一待弯折区、第一非弯折区和第二待弯折区，所述第一待弯折区、所述非弯折区和所述第二待弯折区分别用于形成所述二面曲玻璃的第一侧壁、底壁和第二侧壁，且所述玻璃板材在第二方向上的尺寸大于所述二面曲玻璃在所述第二方向上的尺寸；将所述玻璃板材进行热弯处理，得到二面曲玻璃坯体；对所述二面曲玻璃坯体在所述第二方向上相对的两端进行切割处理，以去除所述二面曲玻璃坯体在所述第二方向上相对的两个端部，得到所述二面曲玻璃；其中，所述第一方向和所述第二方向中的一个为所述玻璃板材的长度方向，所述第一方向和所述第二方向中的另一个为所述玻璃板材的宽度方向。该方法通过在热弯前将玻璃板材在第二方向上预留加工余量，热弯后将反翘的端部去除，彻底地解决了长期困扰3D热弯二面曲玻璃四角外翻反翘的成型难题，得到的二面曲玻璃无四角外翻反翘，外观效果好，组装后不会出现局部割手的问题，很好地解决了现阶段该领域的难题。

在本申请的另一方面，本申请提供了一种二面曲玻璃。根据本申请的实施例，该二面曲玻璃是利用前面所述的方法制备得到的。该二面曲玻璃尺寸和形状精度较高，不存在四角反翘问题，外观效果较好，且组装时也不存在局部割手的问题。

在本申请的又一方面，本申请提供了一种二面曲玻璃。根据本申请的实施例，该二面曲玻璃包括底壁和与所述底壁相连、且分别位于所述底壁在第一方向上相对的两侧的侧壁，所述二面曲玻璃的轮廓度公差不超过±0.05mm,该二面曲玻璃尺寸和形状精度较高，不存在四角反翘问题，外观效果较好，且组装时也不存在局部割手的问题。

在本申请的另一方面，本申请提供了一种电子设备。根据本申请的实施例，该电子设备包括：前面所述的二面曲玻璃，所述二面曲玻璃限定出容纳空间；显示屏，所述显示屏设置在所述容纳空间中。该电子设备尺寸精度高，外观效果好，不存在局部割手问题。

附图说明

图1是本申请一个实施例的制备二面曲玻璃的方法的流程示意图。

图2是本申请另一个实施例的制备二面曲玻璃的方法的流程示意图。

图3是本申请一个实施例的二面曲玻璃坯体在第二方向上的一端的结构示意图。

图4是本申请一个实施例的二面曲玻璃在第二方向上的一端的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

在本申请的一个方面，本申请提供了一种制备二面曲玻璃的方法。根据本申请的实施例，参照图1和图2，该方法包括：提供玻璃板材10，在第一方向上，所述玻璃板材具有依次分布且相连的第一待弯折区11、非弯折区12和第二待弯折区13，所述第一待弯折区11、所述非弯折区12和所述第二待弯折区13分别用于形成所述二面曲玻璃的第一侧壁31、底壁32和第二侧壁33，且所述玻璃板材在第二方向上的尺寸L1大于所述二面曲玻璃在所述第二方向上的尺寸L3；将所述玻璃板材10进行热弯处理，得到二面曲玻璃坯体20；对所述二面曲玻璃坯体20在所述第二方向上相对的两端进行切割处理，以去除所述二面曲玻璃坯体在所述第二方向上相对的两个端部21和22，得到所述二面曲玻璃30；其中，所述第一方向和所述第二方向中的一个为所述玻璃板材的长度方向，所述第一方向和所述第二方向中的另一个为所述玻璃板材的宽度方向。该方法通过在热弯前将玻璃板材在第二方向上预留加工余量，热弯后将反翘的端部去除，彻底地解决了长期困扰3D热弯二面曲玻璃四角外翻反翘的成型难题，得到的二面曲玻璃无四角外翻反翘，外观效果好，组装后不会出现局部割手的问题，很好地解决了现阶段该领域的难题。

需要说明的是，本文中“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；“玻璃板材在第二方向上的尺寸”是指玻璃板材沿第二方向延伸的距离，其他类似描述含义同此，不再一一赘述。

可以理解，可以采用的玻璃板材的具体种类没有特别限制，可以为任何可以满足电子设备使用要求的玻璃，例如康宁玻璃、AGC玻璃、肖特玻璃等等。而玻璃板材的厚度、形状和尺寸等则可以根据目标产品要求进行调整，例如可以为圆角矩形玻璃板材，厚度可以为几百微米后者几毫米等，而玻璃板材的外形尺寸可以通过要获得的二面曲玻璃的3D图展平计算得到。

具体的，在本申请的该方法中，由于热弯工艺中成型之后的冷却过程中，模具与玻璃板材在冷却时收缩的程度不同，模具收缩较快，玻璃收缩较慢，在冷却过程中模具收缩比玻璃要快，此阶段模具并不能完全与玻璃板材贴合，因此容易出现四角外翻反翘(二面曲玻璃在第二方向上的一端的结构示意图参照图3)，而本申请的方法中在提供玻璃板材时在第二方向上加大尺寸，预留较大的加工余量，在热弯成型后将四角的反翘部分去除，得到加工精度较佳的二面曲玻璃(二面曲玻璃在第二方向上的一端的结构示意图参照图4)，彻底解决了二面曲玻璃四角反翘问题。具体来说，所述玻璃板材在第二方向上的尺寸与所述二面曲玻璃在所述第二方形上的尺寸的差(即L1-L3)为0.3～0.8mm(具体如0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm等)。在该范围内，可以将四角反翘部分全部去除，得到形状和尺寸精度更高的二面曲玻璃。

可以理解，玻璃板材可以是对大片玻璃进行切割得到的，或者说对大片玻璃进行开料，得到玻璃板材，而玻璃板材的外形尺寸可以根据二面曲玻璃的3D图纸展平成2D后的外形尺寸进行外形加工，同时在第二方向上加大加工余量，提前预留好后续去除四角反翘部分的余量。

可以理解，在进行热弯处理之前，可以先对玻璃板材进行清洗处理。具体可以对开料后得到的玻璃板材表面依次进行水洗、烘干，以水不聚流、不挂壁为标准。由此，可以有效去除玻璃板材的表面脏污，利于后续步骤进行。

具体的，所述热弯处理可以包括：将所述玻璃板材置于凹模的载料平台上后将所述凹模和凸模进行合模，并对所述玻璃板材进行预热处理；通过所述凸模对经过所述预热处理的所述玻璃板材进行加压，以对所述玻璃板材进行成型处理；将经过所述成型处理的玻璃板材进行冷却，得到所述二面曲玻璃坯体。其中，预热完成后，此时玻璃板材的硬度下降变得柔软，然后在凸模的压力作用下位于载料平台的玻璃板材由于受到压力而向凹模内弯曲，二面曲玻璃成型，然后进行冷却，二面曲玻璃形状固定，得到二面曲玻璃坯体。

具体的，预热温度可以为600-650℃(具体如600℃、605℃、610℃、615℃、620℃、625℃、630℃、635℃、640℃、645℃、650℃等)，该温度范围内，玻璃板材硬度合适，利于后续弯折成型，玻璃破片的概率大大降低。而成型处理的温度可以为650-750℃(具体如650℃、655℃、660℃、665℃、670℃、675℃、680℃、685℃、690℃、695℃、700℃等)，在该温度范围内，热弯效果较好，不良率较低。

一些具体示例中，在生产开始前可以先用无尘布擦拭凸模和凹模的成型面，然后将玻璃板材置于凹模的载料平台上，然后合模并将合模后的模具放入3D玻璃热压成型机内；接着对玻璃板材进行预热至600-650℃，预热完成后，模具进入后续的成型段，成型温度为650-750℃，预热后玻璃板材的硬度下降变得柔软，3D玻璃热压成型机的成型段对凸模施加压力，此时位于载料平台的玻璃板材由于受到压力而向凹模内弯曲，成型为二面曲玻璃形状，然后模具进入3D玻璃热压成型机的降温段，通过冷水降温，冷水在冷却段的冷却液管道内流动，模具在降温段内运动时进行降温，冷却完成后模具退出3D玻璃热压成型机，开模取出二面曲玻璃坯体。

可以理解，对二面曲玻璃坯体进行切割处理的具体方式可以根据实际需要灵活选择，只要能够有效将四角反翘部分去除即可。一些具体实施例中，所述切割处理通过CNC加工进行。具体可以沿着第一方向进行切割，以去除二面曲玻璃坯体第二方向上相对的两个端部，得到尺寸和形状精度更高的二面曲玻璃。可以理解，切割掉的两个端部在所述第二方向上的尺寸相同。由此，可以在保证彻底去除四角反翘部分的同时，尽量使得加工余量较小，便于加工的同时，降低成本。

进一步的，在所述切割处理之后，该方法还包括以下的至少之一：对所述二面曲玻璃进行抛光处理；对所述二面曲玻璃进行钢化处理。具体的，抛光和钢化处理的具体步骤和参数可以根据常规工艺进行，经过抛光处理可以有效去除由于热弯处理及切割处理造成的表面缺陷，得到的二面曲玻璃外观质量更好；而钢化处理可以有效提高二面曲玻璃的强度和整体的可靠性。

在本申请的另一方面，本申请提供了一种二面曲玻璃。根据本申请的实施例，该二面曲玻璃是利用前面所述的方法制备得到的。该二面曲玻璃尺寸和形状精度较高，不存在四角反翘问题，外观效果较好，且组装时也不存在局部割手的问题。

在本申请的又一方面，本申请提供了一种二面曲玻璃。根据本申请的实施例，该二面曲玻璃包括底壁和与所述底壁相连、且分别位于所述底壁在第一方向上相对的两侧的侧壁，所述二面曲玻璃的轮廓度公差(即被测实际轮廓相对于理想轮廓的变动情况)不超过±0.05mm。该二面曲玻璃尺寸和形状精度较高，不存在四角反翘问题，外观效果较好，且组装时也不存在局部割手的问题。

具体的，上述二面曲玻璃中侧壁与底壁之间的夹角θ(侧壁最高点处的切线和底壁之间的夹角)可以大于0°且小于等于90°(具体如30°、45°、60°、80°等等)之间，而两个侧壁的厚度及高度可以一致也可以是不一致的，一些具体示例中，两个侧壁的厚度及高度基本一致，其中高度H可以大于等于1mm且小于等于8mm(具体如1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm等)，进一步的，侧壁和底壁之间圆滑过渡，而该圆滑过渡部分的R角(即圆滑过渡的圆弧的半径)可以大于等于0.8mm。

在本申请的另一方面，本申请提供了一种电子设备。根据本申请的实施例，该电子设备包括：前面所述的二面曲玻璃，所述二面曲玻璃限定出容纳空间；显示屏，所述显示屏设置在所述容纳空间中。该电子设备尺寸精度高，外观效果好，不存在局部割手问题。

具体的，该电子设备的具体种类没有特别限制，可以为手机平板电脑、游戏机、可穿戴设备等等，且本领域技术人员可以理解，除了前面所描述的壳体组件和显示组件等，该电子设备还可以包括常规电子设备的其他必备结构和部件，如主板、储存器、电池、触控模组等等，在此不再一一赘述。

下面详细描述本申请的实施例。

实施例1

1.开料：选择康宁玻璃作为原材料，根据二面曲玻璃3D图纸展平成2D后的外形尺寸进行外形加工，其中二条弯曲边为长度方向，3D图纸展平后的尺寸的基础上，在玻璃的长度上增加0.5mm的CNC加工余量；

2.清洗：对步骤1开料后的玻璃基体表面进行清洗、烘干，以水不聚流、不挂壁为标准；

3.热弯：先用无尘布擦拭凸模和凹模的成型面，然后将未加工玻璃片置于凹模的载料平台上，然后合模，合模后的模具进入3D玻璃热压成型机内；预热至635℃，模具进入后续的成型段，成型温度为680℃，此时3D玻璃热压成型机的成型段对凸模施加压力，位于载料平台的玻璃由于受到压力而向凹模内弯曲，然后模具进入3D玻璃热压成型机的降温段，通过冷水降温，冷水在冷却段的冷却液管道内流动，模具在降温段内运动时进行降温，冷却完成后模具退出3D玻璃热压成型机，开模取出成品；

4.CNC加工：在步骤3得到的产品长度方向上的两端、且沿着两条短边(宽度)的方向分别走刀，一次走刀将长度内缩0.25mm，总共走刀2次，两端共计内缩0.5mm，将反翘的四角通过CNC加工去除；

5.抛光：去除由于热弯及CNC造成的表面缺陷；

6.钢化：成型后的玻璃进行钢化处理，提升整体的可靠性。

测试CNC加工之前的二面曲玻璃坯体和CNC加工之后的二面曲玻璃的轮廓度公差，分别为±0.1mm及0.03mm。

对比例1

传统二面曲玻璃为了调整轮廓度公差，通常采用模具反向补偿的方案去修正，但是轮廓公差通常最小只能做到±0.08mm，外观看反向翘曲依旧非常明显。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (11)

1.一种制备二面曲玻璃的方法，其特征在于，包括：

提供玻璃板材，在第一方向上，所述玻璃板材具有依次分布且相连的第一待弯折区、第一非弯折区和第二待弯折区，所述第一待弯折区、所述非弯折区和所述第二待弯折区分别用于形成所述二面曲玻璃的第一侧壁、底壁和第二侧壁，且所述玻璃板材在第二方向上的尺寸大于所述二面曲玻璃在所述第二方向上的尺寸；

将所述玻璃板材进行热弯处理，得到二面曲玻璃坯体；

对所述二面曲玻璃坯体在所述第二方向上相对的两端进行切割处理，以去除所述二面曲玻璃坯体在所述第二方向上相对的两个端部，得到所述二面曲玻璃；

其中，所述第一方向和所述第二方向中的一个为所述玻璃板材的长度方向，所述第一方向和所述第二方向中的另一个为所述玻璃板材的宽度方向。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述玻璃板材在第二方向上的尺寸与所述二面曲玻璃在所述第二方向上的尺寸的差为0.3～0.8mm。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述热弯处理包括：

将所述玻璃板材置于凹模的载料平台上后将所述凹模和凸模进行合模，并对所述玻璃板材进行预热处理；

通过所述凸模对经过所述预热处理的所述玻璃板材进行加压，以对所述玻璃板材进行成型处理；

将经过所述成型处理的玻璃板材进行冷却，得到所述二面曲玻璃坯体。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预热处理的温度为600～650摄氏度，所述成型处理的温度为650～700摄氏度。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述切割处理通过CNC加工进行。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，切割掉的两个端部在所述第二方向上的尺寸相同。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述切割处理之后，还包括以下的至少之一：

对所述二面曲玻璃进行抛光处理；

对所述二面曲玻璃进行钢化处理。

8.一种二面曲玻璃，其特征在于，是利用权利要求1～7中任一项所述的方法制备得到的。

9.一种二面曲玻璃，其特征在于，所述二面曲玻璃的轮廓度公差不超过±0.05mm。

10.根据权利要求8或9所述的二面曲玻璃，其特征在于，包括在底壁和与所述底壁相连、且分别位于所述底壁在第一方向上相对的两侧的侧壁，并满足以下条件的至少之一：

所述侧壁和所述底壁之间的夹角大于0°且小于等于90°；

所述侧壁的高度大于等于1mm且小于等于8mm；

所述侧壁和所述底壁之间圆滑过渡，所述圆滑过渡部分的R角大于等于0.8mm。

11.一种电子设备，其特征在于，包括：

权利要求8～10中任一项所述的二面曲玻璃，所述二面曲玻璃限定出容纳空间；

显示屏，所述显示屏设置在所述容纳空间中。

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