CN111377616A - 具有纹理的3d曲面玻璃的制造方法及终端设备壳体 - Google Patents

Abstract

本公开是关于一种具有纹理的3D曲面玻璃的制造方法及终端设备壳体，具有纹理的3D曲面玻璃的制造方法包括以下步骤：在平面毛坯玻璃的一侧表面加工形成纹理；形成纹理的平面玻璃在模具内加热软化后，在所述平面玻璃的两侧形成气压差，在所述气压差的作用下，使所述平面玻璃弯曲；在冷却定型后形成具有纹理的3D曲面玻璃。通过使用本公开的方法可以制造具有高精细度纹理的3D曲面玻璃，并且可以减少之后步骤中抛光处理的时间，提高生产效率。

Description

具有纹理的3D曲面玻璃的制造方法及终端设备壳体

技术领域

本公开涉及玻璃制造方法，尤其涉及具有纹理的3D曲面玻璃制造方法及终端设备壳体。

背景技术

3D曲面玻璃在例如手机的终端设备上有着广泛的应用，近年来随着消费者对于美观、时尚的追求提升，在3D曲面玻璃表面形成装饰性纹理的壳体受到消费者的喜爱。相关技术中，在3D曲面玻璃表面形成纹理的工艺包括：

1.玻璃直接转印纹理(GDM)工艺和贴膜工艺。这种工艺仅能够用在平面玻璃、2.5D玻璃和双边弯曲的玻璃上。由于3D曲面玻璃的曲面造型复杂，使用玻璃直接转印纹理工艺和贴膜工艺在3D曲面玻璃表面贴膜会导致膜片褶皱，无法完全贴合。

2.玻璃直接热弯纹理(GDT)工艺。参照图1，热弯模具包括凸模(上模)10和凹模(下模)20。凹模20设置有用于容纳玻璃的型腔201，通过激光蚀刻的方法在热弯模具的凸模表面101加工形成纹理(包括图案)。将待热弯处理的平面玻璃30放入热弯模具内，热弯模具经过设备加热后，使平面玻璃30软化，并将热弯模具保压。使平面玻璃30在热弯模具的型腔201内被挤压发生形变，并使热弯模具的凸模表面101的纹理压印到玻璃上，在玻璃表面形成纹理。通过抛光工序，对形成的玻璃纹理面进行抛光，形成光亮顺滑的效果。

上述玻璃直接热弯纹理工艺方法存在以下缺陷，首先由于热弯模具通过激光蚀刻形成的纹理精细度较差，所以印压形成到玻璃表面的纹理精细度也差。其次，由于热弯模具的凸模会在玻璃表面形成印记，所以玻璃需要经过长时间的抛光才能使纹理透亮，生产效率较低。最后，考虑到热压成型的玻璃如果深度较大和/或弧度较小就容易出现褶皱的纹理，为了避免褶皱所以制造的曲面玻璃的深度较小和/或弧度较大，因此对玻璃的造型设计造成限制。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种具有纹理的3D曲面玻璃的制造方法，旨在解决3D曲面玻璃表面的纹理精细度差，需要长时间抛光处理，生产效率低的问题。本发明还提供一种终端设备壳体。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种具有纹理的3D曲面玻璃的制造方法，包括：

在平面毛坯玻璃的一侧表面加工形成纹理；

形成纹理的平面玻璃在模具内加热软化后，在所述平面玻璃的两侧形成气压差，在所述气压差的作用下，使所述平面玻璃弯曲；

在冷却定型后形成具有纹理的3D曲面玻璃。

优选地，所述模具包括凸模和凹模，所述凹模设置有型腔和负压腔，所述型腔具有曲面的轮廓，所述凹模使用具有透气性并且耐高温的材料制成，通过在所述负压腔内形成负压，使所述平面玻璃的一侧也能够形成负压，所述平面玻璃在负压的作用下向所述型腔弯曲。

优选地，所述平面玻璃的具有纹理的表面朝向所述凸模。

优选地，通过加热装置对所述凸模和所述凹模进行加热，通过所述凸模和所述凹模的热传导使所述模具内的所述平面玻璃加热软化。

优选地，所述加热装置逐渐地升温对所述模具加热。

优选地，所述3D曲面玻璃贴在所述型腔的底面时，所述3D曲面玻璃与所述凸模之间存在间隙。

优选地，通过化学蚀刻的方法在所述平面毛坯玻璃的表面形成纹理。

优选地，3D曲面玻璃冷却定型后从所述模具中脱模取出，进行抛光处理。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种终端设备壳体，所述终端设备壳体使用上述技术方案中任一项所述的具有纹理的3D曲面玻璃的制造方法加工而成。

优选地，所述终端设备壳体包括依次分布的玻璃本体层、纹理层、镀膜层、颜色层和盖底层，所述玻璃本体层为3D曲面玻璃，所述玻璃本体层的厚度为0.1mm至3mm。

本公开的实施例提供的技术方案可以获得以下有益效果：通过使用本公开的方法可以制造具有高精细度纹理的3D曲面玻璃，并且可以减少之后步骤中抛光处理的时间，提高生产效率。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不用于限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是根据现有技术的玻璃直接热弯纹理工艺所用的热弯模具的剖面示意图。

图2是根据一示例性实施例示出的一种具有纹理的3D曲面玻璃的制造方法的流程图。

图3是根据一示例性实施例示出的一种具有纹理的3D曲面玻璃的制造方法所用模具的结构示意图。

图4是根据一示例性实施例示出的一种终端设备壳体的断面示意图。

附图标记说明

10凸模 101凸模表面 20凹模 201型腔 30平面玻璃

1凸模 11凸部 2凹模 21型腔 22负压腔 3平面玻璃

F1玻璃本体层 F2纹理层 F3镀膜层 F4颜色层 F5盖底层。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

如图2所示，具有纹理的3D曲面玻璃的制造方法包括以下步骤。

S1：加工得到具有纹理(包括图案)的平面玻璃3。具体地，形成纹理可以通过蚀刻的方法，将例如氢氟酸溶液等酸性溶液涂在平面毛坯玻璃的表面，就可以在玻璃的表面形成纹理。具有纹理的平面玻璃3需要使用例如CNC机床的设备切割成设定的形状和尺寸。

可以理解，既可以先在平面毛坯玻璃的表面加工形成纹理，再将其切割成设定的形状和尺寸，还可以先将平面毛坯玻璃切割成设定的形状和尺寸，然后在其表面加工形成纹理。

进一步地，平面毛坯玻璃可以使用厚度为0.1mm至3mm的玻璃板。

S2：将形成有纹理的平面玻璃3弯曲形成3D曲面玻璃。3D曲面玻璃是指玻璃的整个表面都弯曲具有弧度，而2.5D玻璃是指平面玻璃的边缘部分倒角而具有弧度。

如图3所示，将形成有纹理的平面玻璃3放入模具内，然后使用热吸成型设备加热模具并在平面玻璃3的一侧形成负压，使平面玻璃3弯曲形成3D曲面玻璃。

具体地，模具包括凸模1(上模)和凹模2(下模)，凸模1设置在凹模2的上方。凹模2的上部设置有用于容纳玻璃的型腔21，凹模2的下部设置有负压腔22。凸模1设置有可以容纳在型腔21中的凸部11。至少凹模2使用多孔透气、耐高温、导热性良好的材料制成，例如优选为石墨。优选地，为了保证平面玻璃3在模具中受热均匀，所以凸模1和凹模2使用相同的材料制成，也就是说凸模1和凹模2可以都使用石墨制成。

平面玻璃3放入凹模2，具有纹理的表面朝向凸模1，凸模1放在平面玻璃3上。利用热吸成型设备对模具加热，在一段时间内，例如6至30分钟，使模具逐步升温加热到一定温度，例如(150℃至850℃)，通过模具热传导使玻璃软化。热吸成型设备包括上加热装置和下加热装置，上加热装置设置于模具的上方，用于对凸模1加热，下加热装置设置于模具的下方，用于对凹模2加热，凸模1和凹模2均加热，可以使模具内的平面玻璃3受热均匀，有助于使平面玻璃3软化。随着平面玻璃3软化，平面玻璃3可以在凸模1的压力作用下逐渐弯曲，那么凸模1也逐渐向下移动。

热吸成型设备还包括真空吸附装置，将模具配置于真空吸附装置上方。打开真空吸附装置的控制阀门一段时间，通过真空吸附装置可以使负压腔22在一段时间内形成负压，例如打开控制阀门10至40秒使负压腔22保持10至40秒的负压状态。真空吸附装置可以使负压腔22的真空度保持在0.5至2torr(托)。可以理解，石墨多孔透气、耐高温并且导热性良好，玻璃结构致密不透气。利用石墨的透气性及玻璃的致密性，通过凹模2的多孔透气结构，平面玻璃3的下方形成负压，而平面玻璃3的上方保持大气压。在气压(气压差)的作用下使平面玻璃3拉伸弯曲吸附在型腔的壁上，从而使平面玻璃3形成与型腔的轮廓吻合的3D曲面玻璃。

模具和玻璃冷却降温，使3D曲面玻璃定型，并将3D曲面玻璃从模具中取出。

进一步地，在玻璃弯曲变形后，凸模1和凹模2合在一起，并且凸部11嵌入型腔21中，凸部11的表面与3D曲面玻璃之间存在间隙，例如0.1mm至0.25mm。可以理解，在平面玻璃3变形后，凸模1与玻璃的纹理面没有接触，在玻璃冷却定型后就不会在玻璃的纹理面留下凸模的印记。

可以理解，现有技术使用的玻璃直接热弯纹理(GDT)工艺，使用凸模10冲压加热后软化的平面玻璃30，要使平面玻璃30形成深度较大的曲面和/或弧度较小的曲面，会导致玻璃的弯曲部分褶皱，良率降低。然而使用负压吸附不容易在玻璃的弯曲部分形成褶皱，因此本公开的方法能够制造具有纹理的深度较大的和/或弧度较小的3D曲面玻璃。

S3：抛光。玻璃在二次加热后表面会变得不透亮，故成型后的3D曲面玻璃需进行抛光提亮，使纹理透亮。进一步地，对玻璃的两面均需要进行抛光处理。

可以理解，由于3D曲面玻璃在冷却定型过程中纹理面与凸模1不接触，不会在玻璃表面留下凸模1的印记，因此相对于现有技术中的方法可以大幅缩短抛光时间，提高生产效率。

S4：镀膜。在具有纹理的表面(纹理层F2)进行镀膜形成镀膜层F3，通过镀膜层F3可以提升对于光线的反射效果。

S5：喷涂色彩层F4。在镀膜层F3喷涂油墨或油漆形成色彩层F4，使3D曲面玻璃具有不同的颜色。

S6：喷涂盖底层F5。在颜色层F4喷涂油墨或油漆形成盖底层F5，降低3D曲面玻璃的透光度。

如图4所示，一种终端设备壳体由3D曲面玻璃构成，3D曲面玻璃具有依次分布的玻璃本体层F1、纹理层F2、镀膜层F3、颜色层F4和盖底层F5。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围的情况下进行各种修改和改变。本公开的保护范围仅由所附的权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种具有纹理的3D曲面玻璃的制造方法，其特征在于，包括：

在平面毛坯玻璃的一侧表面加工形成纹理；

形成纹理的平面玻璃在模具内加热软化后，在所述平面玻璃的两侧形成气压差，在所述气压差的作用下，使所述平面玻璃弯曲；

在冷却定型后形成具有纹理的3D曲面玻璃。

2.根据权利要求1所述的具有纹理的3D曲面玻璃的制造方法，其特征在于，所述模具包括凸模和凹模，所述凹模设置有型腔和负压腔，所述型腔具有曲面的轮廓，所述凹模使用具有透气性并且耐高温的材料制成，通过在所述负压腔内形成负压，使所述平面玻璃的一侧也能够形成负压，所述平面玻璃在负压的作用下向所述型腔弯曲。

3.根据权利要求2所述的具有纹理的3D曲面玻璃的制造方法，其特征在于，所述平面玻璃的具有纹理的表面朝向所述凸模。

4.根据权利要求2所述的具有纹理的3D曲面玻璃的制造方法，其特征在于，通过加热装置对所述凸模和所述凹模进行加热，通过所述凸模和所述凹模的热传导使所述模具内的所述平面玻璃加热软化。

5.根据权利要求4所述的具有纹理的3D曲面玻璃的制造方法，其特征在于，所述加热装置逐渐地升温对所述模具加热。

6.根据权利要求2所述的具有纹理的3D曲面玻璃的制造方法，其特征在于，所述3D曲面玻璃贴在所述型腔的底面时，所述3D曲面玻璃与所述凸模之间存在间隙。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的具有纹理的3D曲面玻璃的制造方法，其特征在于，通过化学蚀刻的方法在所述平面毛坯玻璃的表面形成纹理。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的具有纹理的3D曲面玻璃的制造方法，其特征在于，3D曲面玻璃冷却定型后从所述模具中脱模取出，进行抛光处理。

9.一种终端设备壳体，其特征在于，所述终端设备壳体使用权利要求1至8中任一项所述的具有纹理的3D曲面玻璃的制造方法加工而成。

10.根据权利要求9所述的终端设备壳体，其特征在于，所述终端设备壳体包括依次分布的玻璃本体层、纹理层、镀膜层、颜色层和盖底层，所述玻璃本体层为3D曲面玻璃，所述玻璃本体层的厚度为0.1mm至3mm。

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