CN113021863B - 气爆贴膜模具、气爆贴膜系统和使用其进行贴膜的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种气爆贴膜模具、气爆贴膜系统和使用其进行贴膜的方法。气爆贴膜模具，包括上模和下模。气爆贴膜系统包括气爆贴膜模具和用于承载膜片的承载膜。气爆贴膜方法：将贴膜对象、贴有膜片的承载膜与气爆贴膜模具检测定位后合模；通过第一通孔抽真空使承载膜和膜片贴附在上模的下表面；加热贴膜对象、承载膜和膜片，通过第二通孔和第三通孔抽真空、通过第一通孔吹气并保压，使得膜片贴合在贴膜对象的内表面、承载膜贴合在阶梯状凹坑的表面；停止通过第一通孔吹气并待膜片完全贴合后停止加热和抽真空，然后去除承载膜。本申请提供的气爆贴膜模具、气爆贴膜系统和气爆贴膜方法可以有效解决气泡、溢胶等贴膜问题。

Description

气爆贴膜模具、气爆贴膜系统和使用其进行贴膜的方法

技术领域

本发明涉及贴膜领域，尤其涉及一种气爆贴膜模具、气爆贴膜系统和使用其进行贴膜的方法。

背景技术

3.5D玻璃又称为中框与后盖一体3D玻璃(Unibody-3D glass)，是将中框和手机后盖做成一体的不等壁厚3D曲面玻璃，可以实现中框和后盖无缝化，增强手机一体感和防水性能，该结构主要的特点是具有接近90°的大折弯角度，折弯曲率和深度都较大。3.5D玻璃的外观实现是一大难点，要实现惊艳的外观效果必须结合膜片才能实现。

现有3D曲面玻璃贴合工艺本质是一种真空模压，通过硅胶仿形模具的挤压使膜片与3D曲面玻璃贴合。采用此方法贴合3.5D玻璃的困难主要表现在：第一，接近90°折弯的硅胶模具无法实现无设计间隙的合模和脱模；第二，膜片在贴合过程中容易提前与侧壁接触，不能实现较为理想的从中间向边缘顺次贴合，因此容易产生气泡和溢胶等缺陷；第三，反而因受到侧壁向下的摩擦力导致膜片下垂而容易出现褶皱；第四，较大的折弯角度和深度也使的膜片折弯处及四角难以贴合，出现气泡和褶皱等贴合不良。

发明内容

本申请的目的在于提供一种气爆贴膜模具、气爆贴膜系统和使用其进行贴膜的方法，以解决上述问题。

为了实现上述目的，本申请特采用以下技术方案：

一种气爆贴膜模具，包括：

上模，所述上模开设有多个第一通孔；

下模，所述下模设置有用于容置贴膜对象的阶梯状凹坑，所述阶梯状凹坑包括台阶部和底部，所述台阶部开设有多个第二通孔，所述底部开设有多个第三通孔；

合模时，所述上模和所述下模之间形成容置空间，所述第一通孔、所述第二通孔和所述第三通孔均沿着同一方向分布。

优选地，所述第一通孔的分布不超出所述贴膜对象的开口区域。

优选地，所述阶梯状凹坑包括两个台阶，其中一台阶在合模时与上模贴合，另一台阶开设有多个所述第二通孔。

优选地，所述第一通孔和所述第二通孔的直径均大于所述第三通孔的直径。

优选地，多个所述第一通孔、所述第二通孔和所述第三通孔均独立的均匀排布。

优选地，多个所述第一通孔和所述第三通孔均呈阵列排布。

优选地，多个所述第二通孔整体呈环形排列。

可选地，所述下模的上表面至所述台阶部的上表面的高度为所述贴膜对象的高度的2-4倍；所述台阶部的上表面至所述阶梯状凹坑最低点的高度为所述贴膜对象的高度的1.5-2倍。

一种气爆贴膜系统，包括所述的气爆贴膜模具和用于承载膜片的承载膜，合模时所述承载膜覆盖所述阶梯状凹坑的开口。

优选地，所述的气爆贴膜系统还包括用于定位贴膜对象、所述承载膜和所述膜片的检测定位装置，用于加热所述贴膜对象、所述承载膜和所述膜片的加热装置，用于移动所述气爆贴膜模具、所述贴膜对象、所述承载膜和所述膜片的机械传动装置，以及用于抽真空的抽真空装置和用于吹气的气爆装置。

一种使用所述的气爆贴膜系统进行贴膜的方法，包括：

将贴膜对象、贴有膜片的承载膜与气爆贴膜模具进行检测定位后合模；

通过第一通孔进行抽真空使得所述承载膜和所述膜片贴附在所述上模的下表面；

加热所述贴膜对象、所述承载膜和所述膜片，然后通过第二通孔和第三通孔抽真空、通过第一通孔吹气并保压，使得所述膜片贴合在所述贴膜对象的内表面、所述承载膜贴合在所述阶梯状凹坑的表面；

停止通过第一通孔吹气并待所述膜片完全贴合后停止加热和抽真空，然后去除所述承载膜。

优选地，停止加热和抽真空之后、去除所述承载膜之前，还包括用UV光照所述承载膜的步骤。

与现有技术相比，本申请的有益效果至少包括：

1.本申请提供的气爆贴膜模具，通过上模上开设的第一通孔进行抽真空使得膜片和承载膜能够很好的定位在上模的下表面，通过第二通孔和第三通孔进行抽真空，使得贴膜对象可以很好的定位在阶梯状凹坑内；合模时，在阶梯状凹坑处形成相对密闭的容置空间；然后通过第一通孔进行气爆、第二通孔和第三通孔抽真空，使得膜片在承载膜的配合下快速、准确的贴合在贴膜对象的相应位置，无需模具接触挤压膜片，而是通过气压的作用使得膜片和贴膜对象贴合；

2.本申请提供的气爆贴膜系统，设置承载膜可以保证膜片能够准确快速的贴合在贴膜对象上，同时保证气爆过程中承载膜上方气压迅速增大、承载膜下方能够快速抽真空，保证真空气爆贴膜效果；

3.本申请提供的气爆贴膜方法，可以对3.5D大角度弯折贴膜对象进行快速高质量低成本贴膜，良率高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1示出了实施例1提供的上模的示意图；

图2示出了实施例1提供的下模的示意图；

图3示出了实施例1提供的气爆贴膜系统的示意图；

图4示出了实施例1提供的吹气之后、去除承载膜之前的状态图；

图5示出了实施例2提供的下模的第二通孔和第三通孔的分布示意图；

图6示出了实施例2提供的上模的第一通孔的分布示意图；

图7示出了实施例2提供的设置有加热装置的气爆贴膜系统的示意图；

图8示出了实施例4提供的下模的示意图。

主要元件符号说明：

1-上模；2-下模；3-第一通孔；4-阶梯状凹坑；5-台阶部；6-底部；7-第二通孔；8-第三通孔；9-膜片；10-贴膜对象；11-横向方向区域；12-侧面区域；13-承载膜；14-加热装置。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“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。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例1

请参阅图1、图2和图3，一种气爆贴膜模具，包括：上模1和下模2，上模1开设有多个第一通孔3，下模2设置有阶梯状凹坑4。阶梯状凹坑4包括两个台阶，分别为台阶部5和底部6，台阶部5开设有第二通孔7，底部6开设有第三通孔8。

为了保证抽真空的效果，阶梯状凹坑4包括的台阶数还可以是三个、五个等。当阶梯状凹坑4包括三个以上台阶时，除了最顶部的台阶外，每个台阶部5均可开设第二通孔7。

合模时，即上模底面与下模顶面贴合，阶梯状凹坑4使得在上模和下模之间形成容置空间。

第一通孔3用于抽真空和气爆，第二通孔7和第三通孔8均用于抽真空。第一通孔3、第二通孔7、第三通孔8均与真空泵连通；第一通孔3还与气爆装置连通，以使得贴膜过程中可以通过第一通孔3向承载膜13快速吹气，形成气爆，迅速的将膜片9贴合在贴膜对象10上。阶梯状凹坑4的底部6的上表面与贴膜对象10的下表面相吻合，以保证贴膜对象10能够精准、稳定的放置在阶梯状凹坑4内。

为了保证在抽真空和气爆过程中各个部分受力均匀，第一通孔3、第二通孔7、第三通孔8均沿着同一方向开设。在本实施例中，第一通孔3、第二通孔7、第三通孔8均沿着竖直方向开设。

在本实施例中，第一通孔3、第二通孔7、第三通孔8均为圆形通孔。在其他的实施方式中，第一通孔3、第二通孔7、第三通孔8可以根据需要开设其形状，只要保证抽气和吹气的方向和气量均一即可。

如图3所示，为了保证贴膜过程中膜片9与贴膜对象10的贴合从贴膜对象10的中间部位向两侧进行，即先贴合横向方向区域11的中间位置，然后贴合横向方向区域11的两侧位置，最后贴合贴膜对象10的侧面区域12，进而避免产生溢胶、气泡和褶皱等问题，第一通孔3的分布(即所有第一通孔3所占有的区域)不能超过贴膜对象的开口区域，即第一通孔3在下模2上的正投影均需要落入贴膜对象的开口内。限定第一通孔3的位置，同时也可以避免承载膜13的两侧在膜片9还未贴合到贴膜对象10上之前就吸附到阶梯状凹坑4的两侧，进而避免承载膜13两侧过早的贴合所导致的拉扯膜片9的两侧过早的贴合贴膜对象10的侧面。

本实施例还提供一种气爆贴膜系统，包括上述气爆贴膜模具和承载膜13。

承载膜13一方面可以避免膜片9与模具直接接触，另一方面可以与模具配合，在合模气爆过程中将容置空间分为两个完全隔离的部分，保证真空气爆贴膜可以高效、快速的进行，提高贴膜的良率。需要说明的是膜片9与贴膜对象10贴合的那一面涂覆胶水，胶水的流平性越好，贴膜良率越高。承载膜13的大小至少可以覆盖阶梯状凹坑4的开口，以使得合模时在承载膜13上下形成两个独立的空间，完成气爆和抽真空。为了便于操作，承载膜13的大小至少可以覆盖整个下模2的上表面，以保证在气爆过程中承载膜13能够稳定的进行延伸，同时避免承载膜13从上模1和下模2之间脱出，导致抽真空气爆贴膜失败。

气爆贴膜系统还包括用于定位贴膜对象、所述承载膜和所述膜片的检测定位装置，例如CCD检测定位装置(图中未示出)，用于移动所述气爆贴膜模具、所述贴膜对象、所述承载膜和所述膜片的机械传动装置(图中未示出)。

本实施例还提供一种气爆贴膜方法，包括：将贴膜对象10、贴有膜片9的承载膜13与气爆贴膜模具进行检测定位后合模；通过第一通孔3进行抽真空，使得承载膜13和膜片9贴附在上模1的下表面，加热贴膜对象10、承载膜13和膜片9，然后通过第二通孔7和第三通孔8抽真空，通过第一通孔3吹气并保压；膜片9和承载膜13在压力差的作用下迅速下降与贴膜对象10贴合，最后承载膜的两侧贴合在阶梯状凹坑4的上表面，停止吹气并待膜片9完全贴合后停止加热和抽真空，然后去除承载膜13。

根据膜片9和承载膜13材质的不同以及贴膜对象10的形状的不同，气爆吹气的压力和保压的时间可以根据实际需要进行调整。示例性的，吹气的压力为0.2-0.5MPa，保压的时间为5-10秒。

吹气之后、去除承载膜13之前的状态如图4所示。其中，膜片9完全贴合在贴膜对象10的上表面，承载膜13的两侧吸附在台阶部5的上表面、侧面以及贴膜对象10的两侧边缘。

实施例2

如图5所示，在实施例1的基础上，由于受限于阶梯状凹坑4的台阶部5的面积的大小，为了保证下模的强度，第二通孔7的数量通常少于第三通孔8的数量。贴膜过程中要求在较短时间内将承载膜13下方空间内的气体抽掉，气爆时在承载膜13上下形成保证合适的压差，因此将第二通孔7的直径设定为大于第三通孔8的直径，例如第二通孔7的直径为2.5mm，第三通孔8的直径为1.5mm。

为了保证抽气的均匀性，第二通孔7整体呈环形均匀的分布在台阶部5上。

如图6所示，为了保证气爆在短时间内在承载膜13上方形成较大的压力，第一通孔3的直径也大于第三通孔8的直径。

为了提升气爆贴膜系统的自动化程度，气爆贴膜系统还包括用于定位贴膜对象、所述承载膜和所述膜片的检测定位装置，例如CCD检测定位装置(图中未示出)，用于移动所述气爆贴膜模具、所述贴膜对象、所述承载膜和所述膜片的机械传动装置(图中未示出)。

对膜片9、贴膜对象10和承载膜13进行加热是为了对膜片9和承载膜13进行软化从而改善膜片9、贴膜对象10和承载膜13的柔韧性，提升贴膜良率的手段之一。如图7所示，气爆贴膜系统中设置用于加热贴膜对象10、承载膜13和膜片9的加热装置14，例如加热板，加热板可选地设置在上模1的上表面和下模2的下表面，通过接触传导加热的方式对膜片9、贴膜对象10和承载膜13进行加热。

需要说明的是，在贴膜过程中，为了保证快速去除承载膜13并在去除承载膜13时不影响膜片9与贴膜对象10的贴合效果，优选在停止加热和抽真空之后、去除所述承载膜之前采用UV光照承载膜13。

实施例3

在实施例2的基础上，为了进一步保证贴膜对象10能够在贴膜过程中在下模2的阶梯状凹坑4内保持稳定，第三通孔8均匀的分布在底部6内。如图5所示，在一个可选的实施方式中，第三通孔8的分布可以按照横纵阵列均匀排布。可以理解的是，第三通孔8的排布并不局限于横纵阵列，只要能够均匀分布在底部6内即可，同时，其排布方式也可以随着贴膜对象的下表面的形状变化而变化。

如图6所示，为了保证抽真空和气爆时抽气和吹气的均匀性，有效保证承载膜13和膜片9稳定吸附在上模1的下表面上，保证气爆贴膜时承载膜13和膜片9各个位置下降速度一致，进而保证贴膜效果，第一通孔3在相应区域内均匀分布，示例性的，呈间隔相等的阵列排布。

在另外的实施方式中，为了保证膜片9和承载膜13能够均匀加热以及气爆之前在真空的负压力作用下膜片保持平整、无下垂和褶皱发生，提高贴合工艺的稳定性和一致性，上模1的下表面和下模2的上表面均为平面。

在其他的可选的实施方式中，上模1的下表面两侧和下模2的上表面可以设置成其他形状，例如互相咬合的弧形；保证膜片9所对应的区域为平面即可。

由于承载膜13的厚度会影响真空气爆贴膜的效果，在其他的实施方式中，承载膜13的厚度可根据需要选择。例如，可以在0.02-0.05mm之间进行选择。

实施例4

如图8所示，在一个优选的实施方式中，为了保证承载膜13在贴膜过程中发挥稳定的作用，保证贴合过程膜片9由贴膜对象10的内表面的中间到边缘完成顺序贴合，且在贴合过程中膜片9不会提前接触侧壁、承载膜13不会提前吸附在台阶部5的表面上，有效降低贴合气泡和溢胶产生的机率，下模2的顶面至台阶部5的上表面的高度a为贴膜对象10的高度的2倍；台阶部5的上表面至底部6的上表面的最低点的高度b为贴膜对象10的高度的1.5倍。

需要说明的是，贴膜对象10的高度是指平放贴膜对象10时，其最高点和最低点的水平高度差。

在其他的实施方式中，下模2的顶面至台阶部5的上表面的高度a可以为贴膜对象10的高度的2-4倍之间的任意倍数，台阶部5的上表面至底部6的上表面的最低点的高度b可以为贴膜对象10的高度的1.5-2倍之间的任意倍数。

常规的四面弯3D玻璃贴合只能实现60°以下，最小内R角大于3mm的产品的贴合，无法做到更大折弯角度和更大曲率。本申请提供的气爆贴膜模具、气爆贴膜系统和气爆贴膜方法，适合各类贴膜工艺，尤其适用于大折弯角度、折弯曲率和深度的3.5D大玻璃的贴膜，不仅能解决目前3.5D一体玻璃难以贴合以及贴合后褶皱、气泡不良率高的问题，同时还能改善膜片与3.5D玻璃的结合力，尤其是四面弯曲3.5D的四角和弧边位置的结合力，从而提高膜片的可靠性。

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发明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发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种气爆贴膜模具，其特征在于，包括：

上模，所述上模开设有多个第一通孔；

下模，所述下模设置有用于容置贴膜对象的阶梯状凹坑，所述阶梯状凹坑包括台阶部和底部，所述台阶部开设有多个第二通孔，所述底部开设有多个第三通孔；

合模时，所述上模和所述下模之间形成容置空间，膜片和承载膜定位在所述上模的下表面，承载膜覆盖阶梯状凹坑的开口，以使得合模时在承载膜上下形成两个独立的空间，完成气爆和抽真空；所述阶梯状凹坑的底部的上表面与所述贴膜对象的下表面相吻合；所述第一通孔、所述第二通孔和所述第三通孔均沿着同一方向分布；

所述第一通孔的分布不超出所述贴膜对象的开口区域；所述下模的顶面至所述台阶部的上表面的高度为所述贴膜对象的高度的2-4倍；所述台阶部的上表面至所述阶梯状凹坑最低点的高度为所述贴膜对象的高度的1.5-2倍。

2.根据权利要求1所述的气爆贴膜模具，其特征在于，所述阶梯状凹坑包括两个台阶，其中一台阶在合模时与上模贴合，另一台阶开设有多个所述第二通孔。

3.根据权利要求1所述的气爆贴膜模具，其特征在于，所述第一通孔和所述第二通孔的直径均大于所述第三通孔的直径。

4.根据权利要求1所述的气爆贴膜模具，其特征在于，多个所述第一通孔、所述第二通孔和所述第三通孔均独立的均匀排布。

5.根据权利要求4所述的气爆贴膜模具，其特征在于，多个所述第一通孔和所述第三通孔均呈阵列排布。

6.根据权利要求4所述的气爆贴膜模具，其特征在于，多个所述第二通孔整体呈环形排列。

7.一种气爆贴膜系统，其特征在于，包括权利要求1-6任一项所述的气爆贴膜模具和用于承载膜片的承载膜，合模时所述承载膜覆盖所述阶梯状凹坑的开口。

8.根据权利要求7所述的气爆贴膜系统，其特征在于，还包括用于定位贴膜对象、所述承载膜和所述膜片的检测定位装置，用于加热所述贴膜对象、所述承载膜和所述膜片的加热装置，用于移动所述气爆贴膜模具、所述贴膜对象、所述承载膜和所述膜片的机械传动装置，以及用于抽真空的抽真空装置和用于抽真空和吹气的抽真空气爆装置。

9.一种使用权利要求7或8所述的气爆贴膜系统进行贴膜的方法，其特征在于，包括：

将贴膜对象、贴有膜片的承载膜与气爆贴膜模具进行检测定位后合模；

通过第一通孔进行抽真空使得所述承载膜和所述膜片贴附在所述上模的下表面；

加热所述贴膜对象、所述承载膜和所述膜片，然后通过第二通孔和第三通孔抽真空、通过第一通孔吹气并保压，使得所述膜片贴合在所述贴膜对象的内表面、所述承载膜贴合在所述阶梯状凹坑的表面；

停止通过第一通孔吹气并待所述膜片完全贴合后停止加热和抽真空，然后去除所述承载膜。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，停止加热和抽真空之后、去除所述承载膜之前，还包括用UV光照所述承载膜的步骤。

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