CN114573217A - 纹理模具以及具有纹理表面的3d玻璃及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种纹理模具以及具有纹理表面的3D玻璃及其制备方法和应用。该纹理模具制备方法包括以下步骤：提供包含凸模或凹模的模具；按照预设程序对模具进行多轮第一镭射处理，在模具的凸模或凹模上形成第一纹理；各轮第一镭射处理的参数分别独立包括：激光功率为5w‑8w，扫描速度为400mm/s‑600mm/s，扫描次数为25‑35次；不同轮次第一镭射处理的激光束路线不重复，且不同轮次第一镭射处理的激光束之间的最小距离为1mm‑7mm。该方法制得的纹理模具纹理线条精细，线距可控，纹理线条崩边缺陷少，且可满足复杂纹理图案的需求。可将其用于热弯成型制备具有纹理线条精细且多样化，线距可控的具有纹理表面的3D玻璃。
Description
技术领域
本发明涉及3D玻璃技术领域，特别是涉及一种纹理模具以及具有纹理表面的3D玻璃及其制备方法和应用。
背景技术
玻璃材料由于具有高透光性、高硬度、高耐磨性，良好的热稳定性及化学稳定性，较低的电磁波传输衰减性能优势，有望成为智能终端行业的主要趋势。
目前手机的外观被越来越多的消费者所看重，在不少用户眼中，产品的外观设计已经超出了硬件配置，成为了消费者选购一款换手机的第一因素，消费者更加追求手机的外观和使用感受。
以玻璃材料作为手机机身逐渐成为主流设计，现有的纹理玻璃盖板加工方法一般是采用不同酸蚀刻在玻璃表面形成不同雾度的AG纹理，以达到纹理的外观效果，也有通过在玻璃表面转印不同UV纹理形成纹理盖板玻璃。
虽然通过酸蚀刻在玻璃表面形成不同雾度的AG纹理的方式新颖，所呈现的纹理效果不仅多样而且具有哑光、亮面交替的特色，触感也必将柔和。但是该方式形成的纹理工艺复杂且需要曝光显影、含HF溶液蚀刻等工艺，废液对环境并不友好，且废液处理较为繁琐，具有较高的时间和经济成本。
而用膜片装饰工艺或者UV转印工艺外观美观绚丽，在特定光线角度下具有光影流动的特点。现有的膜片纹理通过转印实现，受限于胶水的特性，比如柔韧性和黏性，转印所形成纹理较为单一，常见的纹理为D4纹理。
发明内容
基于此，本发明的目的在于提供一种简单高效，无需使用酸液蚀刻和UV转印，安全环保，能够制备出线条精细且纹理复杂多样的纹理模具的制备方法，利用该模具进而可制备线条精细且复杂多样的纹理表面的3D玻璃。
技术方案如下：
一种纹理模具的制备方法，包括以下步骤：
提供模具，所述模具包含凸模或凹模；
按照预设程序对所述模具进行多轮第一镭射处理，在所述模具的凸模或凹模上形成第一纹理；
各轮所述第一镭射处理的工艺参数分别独立包括：
激光功率为5w-8w，扫描速度为400mm/s-600mm/s，扫描次数为25-35次；
不同轮次所述第一镭射处理的激光束路线不重复，且不同轮次所述第一镭射处理的激光束之间的最小距离为1mm-7mm。
在其中一个实施例中，所述模具还包含弧边，在所述模具的凸模或凹模上形成按照预设程序对所述模具的弧边进行多轮第二镭射处理，通过实时改变所述激光束的焦点，在所述模具的弧边形成第二纹理的步骤。
在其中一个实施例中，所述第一镭射处理和第二镭射处理所采用的激光分别独立为紫外纳秒激光或红外皮秒激光；和/或
所述扫描次数为25-30次。
在其中一个实施例中，所述模具的材质为石墨或陶瓷。
在其中一个实施例中，所述第一纹理和第二分别选自条纹纹理和多边形纹理中的至少一种。
在其中一个实施例中，不同轮次所述第二镭射处理的激光束路线不重复，且不同轮次所述第二镭射处理的激光束之间的最小距离为1mm-7mm。
在其中一个实施例中，在按照预设程序对所述模具进行多轮第一镭射处理的步骤之前，还包括对所述模具进行清洁处理的步骤。
在其中一个实施例中，在按照预设程序对所述模具进行多轮第一镭射处理的步骤之后，还包括对具有所述第一纹理的模具进行清洁和/或抛光处理的步骤。
本发明还提供一种纹理模具，其由如上所述的纹理模具的制备方法制得。
本发明还提供一种具有纹理表面的3D玻璃的制备方法，包括以下步骤：
提供玻璃基板；
采用如上所述的纹理模具对所述玻璃基板进行多轮热弯成型处理，在所述玻璃基板的表面形成纹理。
在其中一个实施例中，各轮所述热弯成型处理的参数分别独立包括：
成型温度为680℃-750℃，时间为80s-150s，成型压力为0.1MPa-0.6MPa。
在其中一个实施例中，所述成型压力为0.2MPa-0.5MPa。
在其中一个实施例中，所述的具有纹理表面的3D玻璃的制备方法还包括后处理步骤，所述后处理包括抛光、钢化和装饰处理。
在其中一个实施例中，对所述具有纹理的3D玻璃进行抛光处理的步骤包括：
以0.5g/ml-1.5g/ml的纳米级氧化铈作为抛光介质，利用猪毛刷或羊毛刷将所述具有纹理的3D玻璃的凹面弧边进行轻扫15min-35min。
在其中一个实施例中，对抛光处理后的所述具有纹理的3D玻璃进行钢化处理的步骤包括：
对所述具有纹理的3D玻璃进行预热处理，再将预热后的所述具有纹理的3D玻璃置于钢化盐中进行钢化处理。
在其中一个实施例中，预热处理的温度为350℃-390℃，时间为25min-45min；和/或
所述钢化盐为KNO3和/或NaNO3，钢化温度为390℃-450℃，钢化时间为240min-360min。
在其中一个实施例中，对钢化处理后的所述具有纹理的3D玻璃进行装饰处理的步骤包括：
(1)在所述具有纹理的3D玻璃的凹面贴合与玻璃尺寸大小一致的黑色或白色或红色film膜片，对凹面进行保护；
(2)在所述具有纹理的3D玻璃的凸面喷涂AF药液形成厚度为20-70nm的AF层。
本发明还提供一种具有纹理表面的3D玻璃，其由如上所述的具有纹理表面的3D玻璃的制备方法制得。
本发明还提供一种盖板，其包含如上所述的具有纹理表面的3D玻璃。
本发明还提供一种镜片，其包含如上所述的具有纹理表面的3D玻璃。
本发明具有如下有益效果：
按照本发明提供的纹理模具的制备方法，(1)相较于机加工，利用镭射(或称激光雕刻)在模具上形成纹理具有精度高的优势，纹理线条精细，相邻纹理的距离可控，能大大降低纹理线条崩边的缺陷。(2)采用激光进行纹理加工，可满足复杂纹理图案的需求，比如条纹纹理、多边形纹理等。进一步地，利用激光实时变焦技术还可实现对模具弧边上进行纹理雕刻，简单高效。另外，该方法无需使用酸液蚀刻和UV转印，安全环保，成本低。
采用上述纹理模具通过热弯成型制备具有纹理表面的3D玻璃，简单高效，形成的纹理精度高，纹理线条精细，相邻纹理的距离可控，能大大降低纹理线条崩边的缺陷，纹理形貌多样化，可制备复杂纹理图案。并且，可减少UV工序，通过后装饰丝印镀膜就能形成炫彩的3D纹理玻璃产品。另外，利用激光实时变焦技术还对模具弧边上进行纹理雕刻后，可进一步优化3D玻璃的纹理表面。同样地，该方法也无需使用酸液蚀刻和UV转印，安全环保，成本低。
附图说明
图1是实施例1制得的内部型腔具有竖状条纹纹理的纹理石墨模具的图片；
图2是实施例1制得的具有竖状条纹纹理表面的3D玻璃的图片；
图3是实施例2制得的弧边和内部型腔具有竖状条纹纹理的纹理石墨模具的图片；
图4是实施例2制得的具有竖状条纹纹理表面的3D玻璃的图片；
图5是实施例5制得的具有等边八边形纹理表面的3D玻璃的图片。
具体实施方式
以下结合具体实施例和附图对本发明作进一步详细的说明。本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明公开内容理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
需要说明的是，在本发明的描述中，对于方位词，如有术语“中心”、“横向”、“纵向”、“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”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙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、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本发明的具体保护范围。
在描述位置关系时，除非另有规定，否则当一元件例如层、膜或基板被指为在另一膜层“上”时，其能直接在其他膜层上或亦可存在中间膜层。进一步说，当层被指为在另一层“下”时，其可直接在下方，亦可存在一或多个中间层。亦可以理解的是，当层被指为在两层“之间”时，其可为两层之间的唯一层，或亦可存在一或多个中间层。
在使用本文中描述的“包括”、“具有”、和“包含”的情况下，意图在于覆盖不排他的包含，除非使用了明确的限定用语，例如“仅”、“由……组成”等，否则还可以添加另一部件。
在本发明中，至少一种指任意一种、任意两种或任意两种以上。
除非相反地提及，否则单数形式的术语可以包括复数形式，并不能理解为其数量为一个。
本发明中的词语“优选地”、“更优选地”等是指，在某些情况下可提供某些有益效果的本发明实施方案。然而，在相同的情况下或其他情况下，其他实施方案也可能是优选的。此外，对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其他实施方案不可用，也并非旨在将其他实施方案排除在本发明的范围之外。
当本文中公开一个数值范围时，上述范围视为连续，且包括该范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值。进一步地，当范围是指整数时，包括该范围的最小值与最大值之间的每一个整数。此外，当提供多个范围描述特征或特性时，可以合并该范围。换言之，除非另有指明，否则本文中所公开之所有范围应理解为包括其中所归入的任何及所有的子范围。
在本发明中，多轮指至少一轮，即≥1轮。
一种纹理模具的制备方法，包括以下步骤：
提供模具，所述模具包含凸模或凹模；
按照预设程序对所述模具进行多轮镭射处理，在所述模具的凸模或凹模上形成第一纹理；
各轮所述第一镭射处理的工艺参数分别独立包括：
激光功率为5w-8w，扫描速度为400mm/s-600mm/s，扫描次数为25-35次；
不同轮次所述第一镭射处理的激光束路线不重复，且不同轮次所述第一镭射处理的激光束之间的最小距离为1mm-7mm。
相较于机加工，利用激光雕刻在模具上形成纹理具有精度高的优势，纹理线条精细，线距可控，能大大降低纹理线条崩边的缺陷。(2)采用激光进行纹理加工，可满足复杂纹理图案的需求，比如条纹纹理、多边形纹理等。进一步地，利用激光实时变焦技术还可实现对模具弧边上进行纹理雕刻，简单高效。另外，该方法无需使用酸液蚀刻和UV转印，安全环保，成本低。
在本发明中，线边距指相邻的两个纹理之间的距离。
关于本发明的纹理模具的制备方法的更具体描述如下：
S1提供模具
在其中一个实施例中，所述模具的材质为石墨或陶瓷。
S2按照预设程序对所述模具进行多轮第一镭射处理，在所述模具的凸模或凹模上形成第一纹理
在其中一个实施例中，所述第一镭射处理所采用的激光为紫外纳秒激光或红外皮秒激光。
经发明人研究发现，若激光功率过大，将会使纹理模具存在崩点崩边，无法得到完整纹理模具的问题。若扫描次数过多，则模具的纹理线条被扫榻，同样存在崩点崩边，无法得到完整纹理模具的问题。而若相邻的两个所述第一纹理之间的距离，即扫描的线边距过小，扫描过程中激光重叠，存在热效应，热影响累积严重而将纹理边缘扫出锯齿，也同样无法得到完整纹理模具的问题。为了避免上述问题，本发明控制镭射处理过程中的激光功率为5w-8w，扫描速度为400mm/s-600mm/s，扫描次数为25-35次，不同轮次所述第一镭射处理的激光束路线不重复，且不同轮次所述第一镭射处理的激光束之间的最小距离为1mm-7mm。
可以理解地，在本发明中，激光功率为5w-8w，包括但不限于5w、6w、7w和8w；扫描速度为400mm/s-600mm/s，包括但不限于400mm/s、410mm/s、420mm/s、430mm/s、440mm/s、400mm/s、450mm/s、460mm/s、470mm/s、480mm/s、490mm/s、500mm/s、510mm/s、520mm/s、530mm/s、540mm/s、550mm/s、560mm/s、570mm/s、580mm/s、590mm/s和600mm/s，优选地，扫描速度为500mm/s-600mm/s；扫描次数为25-35次，包括但不限于25次、26次、27次、28次、29次、30次、31次、32次、33次、34次和35次，优选地，所述扫描次数为25-30次；相邻的两个所述第一纹理之间的距离为1mm-7mm，包括但不限于1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm、4.5mm、5mm、5.5mm、6mm、6.5mm和7mm，优选地，不同轮次所述第一镭射处理的激光束路线不重复，且不同轮次所述第一镭射处理的激光束之间的最小距离为2mm-5mm。
在其中一个实施例中，所述第一纹理选自条纹纹理和多边形纹理中的至少一种。在本发明中，多边形指边数≥3的形状，包括但不限于三角形、四边形、五边形、六边形、七边形、八边形、九边形和十边形，且多边形可以是规则的也可以是不规则的，如等边形和非等边形。优选地，所述多边形为等边三角形、菱形、等边六边形、等边八边形或星型纹理。经研究发现，采用多边形纹理，能够创造出鳞次栉比的视觉效果。
在其中一个实施例中，所述模具还包含弧边，在所述模具的凸模或凹模上形成所述第一纹理的步骤之后，还包括按照预设程序对所述模具的弧边进行多轮第二镭射处理，通过实时改变所述激光束的焦点，在所述模具的弧边形成第二纹理。利用激光实时变焦技术可实现对模具弧边上进行纹理雕刻，进一步优化3D玻璃的纹理。
在本发明中，在按照预设程序对所述模具的弧边进行多轮第二镭射处理，通过实时改变所述激光束的焦点，在所述模具的弧边形成第二纹理的步骤中，所述实时变焦是根据模具弧边图纸采用多点线性拟合使得弧边上每一个焦点，在拟合后呈现出曲线与模具弧边图纸一致，从而达到在弧边上镭射形成纹理的效果。
在其中一个实施例中，所述第二镭射处理所采用的激光为紫外纳秒激光或红外皮秒激光。
在其中一个实施例中，所述第二纹理选自条纹纹理和多边形纹理中的至少一种。关于多边形纹理的描述参照第一纹理，在此不再赘述。
在其中一个实施例中，不同轮次所述第二镭射处理的激光束路线不重复，且不同轮次所述第二镭射处理的激光束之间的最小距离为1mm-7mm。
可以理解地，所述第一纹理和第二纹理的形貌分别独立，可相同或不同。在其中一个实施例中，所述第一纹理和第二纹理的形貌相同，二者均为条纹纹理。
优选地，在按照预设程序对所述模具进行多轮第一镭射处理，在所述模具的凸模或凹模上形成第一纹理的步骤之前，还对所述模具进行清洁处理，这样有利于下一步激光镭射雕刻过程中能确保型腔内纹理线条不受杂质影响而清晰均匀。
在其中一个实施例中，在镭射处理前，对所述模具进行清洁处理的步骤包括：
将模具内部型腔用无尘布和酒精擦拭清洁、气枪吹气。
优选地，在按照预设程序对所述模具进行多轮第一镭射处理，在所述模具的凸模或凹模上形成第一纹理的步骤之后，还对所述具有所述第一纹理的模具进行清洁处理，这样有利于将本发明制得的纹理模具应用于制备具有纹理表面的3D玻璃时，能确保型腔内纹理线条不受杂质影响而清晰均匀。
在其中一个实施例中，对所述具有所述第一纹理的所述模具进行清洁处理的步骤包括：
将镭射后的模具进行再次擦拭和气枪吹气，将镭射后的模具上的残余粉末清除干净。
进一步优选地，在对所述具有第一纹理的模具进行清洁处理的步骤之后，还对所述具有第一纹理的模具进行抛光处理，这样有利于降低模具表面的粗糙度或杂质，这样有利于将本发明制得的纹理模具应用于制备具有纹理表面的3D玻璃时，玻璃的纹理线条不受模具的表面影响而清晰均匀。
在其中一个实施例中，对所述具有纹理的模具进行抛光处理的步骤包括：
将一定粗糙度的抛光棉采用螺旋状抛光的方式在模具型腔内运行，将模具型腔打磨均匀光亮。优选5000-10000目粗糙度的抛光棉。
本发明还提供一种纹理模具，其由如上所述的纹理模具的制备方法制得。
图1是本发明其中一实施例制得的纹理石墨模具的图片，在图1中，101(凹槽)表示石墨经过镭射处理后形成的第一纹理(竖状条纹纹理)，102(凸起)表示未被激光雕刻的石墨，102的宽度即本发明所述不同轮次所述第一镭射处理的激光束之间的最小距离，也即相邻的两个竖状条纹纹理之间的距离。
本发明的另一技术方案如下：
本发明还提供一种具有纹理表面的3D玻璃的制备方法，包括以下步骤：
提供玻璃基板；
采用如上所述的纹理模具对所述玻璃基板进行多轮热弯成型处理，在所述玻璃基板上的表面形成纹理。
关于本发明的具有纹理表面的3D玻璃的制备方法的更具体描述如下：
S1提供玻璃基板
在其中一个实施例中，所述玻璃基板为2D玻璃。
S2采用所述纹理模具对所述玻璃基板进行多轮热弯成型处理，在所述玻璃基板的表面形成纹理
在其中一个实施例中，各轮所述热弯成型处理的参数包括：成型温度为680℃-750℃，时间为80s-150s，成型压力为0.1MPa-0.6MPa。
可以理解地，在本发明中，各轮所述热弯成型处理的成型温度为680℃-750℃，包括但不限于680℃、690℃、700℃、710℃、720℃、730℃、740℃和750℃；各轮所述热弯成型处理的时间为80s-150s，包括但不限于80s、85s、90s、95s、100s、105s、110s、115s、120s、125s、130s、135s、140s、145s和150s，优选地，各轮所述热弯成型处理的时间为80s-120s；各轮所述热弯成型处理的成型压力为0.1MPa-0.6MPa，包括但不限于成型压力为0.1MPa、0.15MPa、0.2MPa、0.25MPa、0.3MPa、0.35MPa、0.4MPa、0.45MPa、0.5MPa、0.55MPa和0.6MPa，优选地，所述成型压力为0.2MPa-0.5MPa。
在其中一个实施例中，热弯成型处理的轮次为3次。
优选地，在采用所述具有纹理的模具对所述玻璃基板进行热弯成型处理，在所述玻璃基板上形成纹理表面的步骤之后，还对所述的具有纹理表面的3D玻璃进行清洗处理。
在其中一个实施例中，在热弯成型处理后，对所述具有纹理表面的3D玻璃进行清洁处理的步骤包括：
将所述具有纹理表面的3D玻璃置于带有超声装置的清洗机内中性清洗，超声频率为20KHz-40KHz。
更优选地，在对所述的具有纹理表面的3D玻璃进行清洗处理的步骤之后，还对所述具有纹理的3D玻璃进行抛光、钢化和装饰处理。
在其中一个实施例中，对所述具有纹理的3D玻璃进行抛光处理的步骤包括：
以0.5g/ml-1.5g/ml浓度的纳米级氧化铈作为抛光介质，利用猪毛刷或羊毛刷将所述具有纹理的3D玻璃的凹面弧边进行轻扫15min-35min，其目的为去除波浪纹或轻微模具印。所述抛光机器为24轴抛光机或西可机抛光机。
在其中一个实施例中，对抛光处理后的所述具有纹理的3D玻璃进行钢化处理的步骤包括：
对所述具有纹理的3D玻璃进行预热处理，再将预热后的所述具有纹理的3D玻璃置于钢化盐中进行钢化处理。
在其中一个实施例中，预热处理的温度为350℃-390℃，时间为25min-45min。
在其中一个实施例中，所述钢化盐为KNO3和/或NaNO3，钢化温度为390℃-450℃，钢化时间为240min-360min。
在其中一个实施例中，对钢化处理后的所述具有纹理的3D玻璃进行装饰处理的步骤包括：
将钢化后的3D纹理白片进行装饰处理，得到炫彩纹理3D玻璃成品，其中装饰包括丝印和镀膜。
在其中一个实施例中，对钢化处理后的所述具有纹理的3D玻璃进行装饰处理的步骤包括：
(1)在所述具有纹理的3D玻璃的凹面贴合与玻璃尺寸大小一致的黑色或白色或红色film膜片将凹面进行保护；
(2)在所述具有纹理的3D玻璃的凸面喷涂AF药液形成厚度为20-70nm的AF层。
本发明还提供一种具有纹理表面的3D玻璃，其由如上所述的具有纹理表面的3D玻璃的制备方法制得。
本发明还提供一种盖板，其包含如上所述的具有纹理表面的3D玻璃。
本发明还提供一种镜片，其包含如上所述的具有纹理表面的3D玻璃。
具体实施例：
实施例1
将石墨模具内部型腔用酒精无尘布和气枪进行清洁处理得到洁净内部型腔石墨模具，将石墨模具用激光进行第一镭射雕刻，在石墨模具凹模内形成竖状条纹纹理3D纹理图案，其中激光的功率为8w，激光的扫描速度为550mm/s，扫描次数为28次，不同轮次第一镭射处理的激光束之间的最小距离，也即相邻两个竖状条纹纹理之间的距离为3mm。将其进行清洁抛光细微打磨使模具内部型腔洁净，得到内部型腔具有竖状条纹纹理的石墨模具，见图1。将0.7mm2D玻璃基板置于纹理石墨模具内热弯成型，轮次为3，每次成型温度为710℃，时间为90s，压力为0.5MPa，得到具有纹理表面的3D玻璃。将所形成的具有竖状条纹纹理表面的3D玻璃进行清洗处理，清洗为置于带有超声装置的清洗机内中性清洗，超声频率为20KHz-40KHz。清洗后再进行抛光处理，抛光工艺为猪毛刷或羊毛刷凹面弧边轻扫15-30min，抛光介质为纳米级氧化铈，浓度为1.0g/ml，将其扫透亮。抛光后再进行钢化处理，先在360℃条件下对所述具有纹理的3D玻璃进行预热处理30min，再将预热后的所述具有纹理的3D玻璃置于400℃KNO3钢化盐中进行钢化处理300min。钢化后再进行装饰处理得到炫彩纹理3D玻璃成品。
图2是对应于钢化之后的3D玻璃产品的图片，由图2可知，本实施例成功制得了具有竖状条纹3D纹理图案表面的3D玻璃，线条精细。
实施例2
将石墨模具内部型腔用酒精无尘布和气枪进行清洁处理得到洁净内部型腔石墨模具，将石墨模具用激光进行第一镭射雕刻，在石墨模具凹模内形成竖状条纹3D纹理图案，其中激光的功率为5w，激光的扫描速度为600mm/s，扫描次数为30次，相邻两个条纹状纹理之间的距离为2.5mm。针对模具弧边可根据模具图纸采用多点线性拟合使得弧边上激光作用的每一个焦点在拟合后呈现出的曲线与模具弧边图纸一致，从而达到在弧边上第二镭射形成纹理的效果，不同轮次所述第二镭射处理的激光束路线不重复，且不同轮次所述第二镭射处理的激光束之间的最小距离为2mm。将制作的纹理模具进行清洁抛光细微打磨使模具内部型腔洁净，得到弧边和内部型腔都具有竖状条纹纹理的石墨模具，见图3。将0.7mm2D玻璃基板置于纹理石墨模具内热弯成型，轮次为3，每次成型温度为720℃，时间为100s，压力为0.5MPa，得到弧边和内部型腔都具有竖状条纹纹理表面的3D玻璃。将所形成的具有纹理表面的3D玻璃进行清洗处理，清洗为置于带有超声装置的清洗机内中性清洗，超声频率为20KHz-40KHz。清洗后再进行抛光处理，抛光工艺为猪毛刷或羊毛刷凹面弧边轻扫15-30min，抛光介质为纳米级氧化铈，浓度为1.0g/ml，将其扫透亮。抛光后再进行钢化处理，先在360℃条件下对所述具有纹理的3D玻璃进行预热处理30min，再将预热后的所述具有纹理的3D玻璃置于400℃KNO3钢化盐中进行钢化处理300min。钢化后再进行装饰处理得到炫彩纹理3D玻璃成品。
图4是对应于钢化之后的3D玻璃产品的图片，由图4可知，本实施例成功制得了具有竖状条纹3D纹理图案表面的3D玻璃(弧边也具有竖状条纹)，线条精细。
实施例3
将石墨模具内部型腔用酒精无尘布和气枪进行清洁处理得到洁净内部型腔石墨模具，将石墨模具用激光进行第一镭射雕刻，在石墨模具凹模内形成竖状条纹3D纹理图案，其中激光的功率为7w，激光的扫描速度为600mm/s，扫描次数为25次，相邻两个竖状条纹纹理之间的距离为4mm。将其进行清洁抛光细微打磨使模具内部型腔洁净得到纹理石墨模具。将0.7mm2D玻璃基板置于纹理石墨模具内热弯成型，轮次为3，每次成型温度为710℃，时间为90s，压力为0.5MPa，得到具有纹理表面的3D玻璃。参照实施例1，对所形成的具有竖状条纹纹理表面的3D玻璃进行清洗、抛光、钢化和装饰后即得到炫彩纹理3D玻璃成品。
实施例4
将石墨模具内部型腔用酒精无尘布和气枪进行清洁处理得到洁净内部型腔石墨模具，将石墨模具用激光进行第一镭射雕刻，在石墨模具凹模内形成竖状条纹3D纹理图案，其中激光的功率为6w，激光的扫描速度为550mm/s，扫描次数为27次，相邻两个竖状条纹纹理之间的距离为3.5mm。将其进行清洁抛光细微打磨使模具内部型腔洁净得到纹理石墨模具。将0.7mm2D玻璃基板置于纹理石墨模具内热弯成型，轮次为3，每次成型温度为710℃，时间为85s，压力为0.5MPa，得到具有纹理表面的3D玻璃。参照实施例1，对所形成的具有竖状条纹纹理表面的3D玻璃进行清洗、抛光、钢化和装饰后即得到炫彩纹理3D玻璃成品。
实施例5
将石墨模具内部型腔用酒精无尘布和气枪进行清洁处理得到洁净内部型腔石墨模具，将石墨模具用激光进行第一镭射雕刻，在石墨模具凹模内形成等边八边形3D纹理图案，其中激光的功率为6w，激光的扫描速度为550mm/s，扫描次数为30次，不同轮次第一镭射处理的激光束之间的最小距离为3.5mm。将其进行清洁抛光细微打磨使模具内部型腔洁净得到纹理石墨模具。将0.7mm2D玻璃基板置于纹理石墨模具内热弯成型，轮次为3，每次成型温度为710℃，时间为100s，压力为0.5MPa，得到具有等边八边形纹理表面的3D玻璃。参照实施例1，对所形成的具有八边形纹理表面的3D玻璃进行清洗、抛光、钢化和装饰后即得到炫彩纹理3D玻璃成品。
图5是对应于钢化之后的3D玻璃产品的图片，由图5可知，本实施例成功制得了具有等边八边形3D纹理图案表面的3D玻璃，线条精细。
对比例1
本对比例1与实施例2基本相同，将石墨模具内部型腔用酒精无尘布和气枪进行清洁处理得到洁净内部型腔石墨模具，将石墨模具用激光进行第一镭射雕刻，在石墨模具凹模内形成竖状条纹3D纹理图案，但其中激光的功率为10w，激光的扫描速度为600mm/s，扫描次数为30次，相邻两个竖状条纹纹理的距离为2.5mm。由于激光功率过大，石墨模具存在崩点崩边，无法得到完整纹理石墨模具，进而无法通过热弯成型处理得到具有完整纹理表面的3D玻璃，仅能得到具有部分竖状纹理的3D纹理玻璃。
对比例2
本对比例1与实施例2基本相同，将石墨模具内部型腔用酒精无尘布和气枪进行清洁处理得到洁净内部型腔石墨模具，将石墨模具用激光进行镭射雕刻，在石墨模具凹模内形成3D纹理图案，其中激光的功率为6w，激光的扫描速度为600mm/s，扫描次数为50次，相邻两个竖状条纹纹理的距离为2.5mm。由于扫描次数过多，石墨模具纹理线条被扫榻，同样存在崩点崩边，无法得到完整纹理石墨模具，进而无法通过热弯成型处理得到具有完整纹理表面的3D玻璃，仅能得到具有部分竖状条纹纹理的3D纹理玻璃。
对比例3
本对比例1与实施例2基本相同，将石墨模具内部型腔用酒精无尘布和气枪进行清洁处理得到洁净内部型腔石墨模具，将石墨模具用激光进行镭射雕刻，在石墨模具凹模内形成3D纹理图案，其中激光的功率为6w，激光的扫描速度为600mm/s，扫描次数为30次，相邻两个条纹纹理之间的距离为0.5mm。由于相邻两个竖状条纹纹理之间的距离过小，扫描过程中存在热效应，热影响累计严重而将纹理边缘扫除锯齿，无法得到纹理石墨模具，进而无法通过热弯成型处理得到具有纹理表面的3D玻璃。
对比例4
将厚度为0.7mm的玻璃2D片置于激光平台上，通过调节激光焦距采用紫外纳秒激光作用在玻璃表面上，制作出3D纹理效果，其中，激光功率为18w，扫描速度为500mm/s，扫描次数为15次，相邻两个纹理之间的距离为1mm。
对比例5
将石墨模具内部型腔用酒精无尘布和气枪进行清洁处理得到洁净内部型腔石墨模具，将石墨模具用机加工CNC加工纹理图案，在石墨模具凹模内形成3D纹理图案，CNC机加工采用刀具为球刀，加工步距为0.03mm，Z轴切削量为0.025mm，相邻两个竖状条纹纹理之间的距离为0.25mm。加工完成后将其进行清洁抛光细微打磨使模具内部型腔洁净得到具有竖状条纹纹理石墨模具。将0.7mm玻璃基板置于纹理石墨模具内热弯成型，轮次为3，每次成型温度为710℃，时间为90s，压力为0.5MPa，得到具有竖状条纹纹理表面的3D玻璃。参照实施例1，对所形成的纹理3D玻璃进行清洗、抛光、钢化和装饰后即得到炫彩纹理3D玻璃成品。
实施例1至实施例5以及对比例1至5的纹理结果如下表1：
表1
对实施例1至实施例5以及对比例1至5制得的3D玻璃进行性能测试：
测试方法如下：
(1)抗冲击性能：60g治具从一定高度自由落体砸向锥形小球，3D玻璃置于小球下，从而对玻璃面形成冲击，记录落球高度；
(2)硬度：用不同莫氏硬度的金属笔尖在玻璃上划线，观察玻璃表面上的划痕，无划痕即大于该数值的莫氏硬度；
(3)雾度：通过雾度计测试玻璃上、中、下不同位置的雾度值，并取平均值；
(4)耐高温高湿或称耐老化：将玻璃置于85％温度和85％湿度的环境中72h，观察玻璃凹面的膜层是否脱落。
测试数据见表2：
表2
注：对比例1和2的数据是通过测试3D玻璃上有纹理的区域获得。
由表1和表2可知，相比于对比例1至对比例5，本申请实施例1至实施例5通过特定的镭射处理先制得纹理模具，再通过热弯成型制备具有纹理表面的3D玻璃，简单高效，形成的纹理精度高，纹理线条精细，相邻纹理的距离可控，能大大降低纹理线条崩边的缺陷；并且，实施例1至实施例4制得的具有纹理表面的3D玻璃具有优异的抗冲击性能、硬度、雾度和耐高温高湿性能，符合行业要求，具有广阔的应用前景。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，便于具体和详细地理解本发明的技术方案，但并不能因此而理解为对发明专利保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。应当理解，本领域技术人员在本发明提供的技术方案的基础上，通过合乎逻辑的分析、推理或者有限的试验得到的技术方案，均在本发明所附权利要求的保护范围内。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求的内容为准，说明书和附图可以用于解释权利要求的内容。
Claims (10)
1.一种纹理模具的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供模具，所述模具包含凸模或凹模；
按照预设程序对所述模具进行多轮第一镭射处理，在所述模具的凸模或凹模上形成第一纹理；
各轮所述第一镭射处理的工艺参数分别独立包括：
激光功率为5w-8w，扫描速度为400mm/s-600mm/s，扫描次数为25-35次；
不同轮次所述第一镭射处理的激光束路线不重复，且不同轮次所述第一镭射处理的激光束之间的最小距离为1mm-7mm。
2.根据权利要求1所述的纹理模具的制备方法，其特征在于，所述模具还包含弧边，在所述模具的凸模或凹模上形成所述第一纹理的步骤之后，还包括按照预设程序对所述模具的弧边进行多轮第二镭射处理，通过实时改变所述激光束的焦点，在所述模具的弧边形成第二纹理的步骤。
3.根据权利要求2所述的纹理模具的制备方法，其特征在于，所述模具的材质为石墨或陶瓷；和/或
所述第一纹理和第二纹理分别选自条纹纹理、多边形纹理中的至少一种；和/或
不同轮次所述第二镭射处理的激光束路线不重复，且不同轮次所述第二镭射处理的激光束之间的最小距离为1mm-7mm。
4.根据权利要求2所述的纹理模具的制备方法，其特征在于，所述第一镭射处理和第二镭射处理所采用的激光分别独立为紫外纳秒激光或红外皮秒激光；和/或
所述扫描次数为25-30次。
5.根据权利要求1至4任一项所述的纹理模具的制备方法，其特征在于，在按照预设程序对所述模具进行多轮第一镭射处理的步骤之前，还包括对所述模具进行清洁处理的步骤；和/或
在按照预设程序对所述模具进行多轮第一镭射处理的步骤之后，还包括对具有所述第一纹理的模具进行清洁和/或抛光处理的步骤。
6.一种纹理模具，其特征在于，由权利要求1至5任一项所述的纹理模具的制备方法制得。
7.一种具有纹理表面的3D玻璃的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供玻璃基板；
采用权利要求6所述的纹理模具对所述玻璃基板进行多轮热弯成型处理，在所述玻璃基板的表面形成纹理；
各轮所述热弯成型处理的参数分别独立包括：
成型温度为680℃-750℃，时间为80s-150s，成型压力为0.1MPa-0.6MPa。
8.根据权利要求7所述的具有纹理表面的3D玻璃的制备方法，其特征在于，还包括后处理步骤，所述后处理包括抛光、钢化和装饰处理。
9.一种具有纹理表面的3D玻璃，其特征在于，由权利要求7至8任一项所述的具有纹理表面的3D玻璃的制备方法制得。
10.一种盖板或一种镜片，其特征在于，包含权利要求9所述的具有纹理表面的3D玻璃。
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