玻璃CNC加工技術(shù)探討-文檔資料

1、1CONTENTCONTENT 1.1 COVERLENS1.1 COVERLENS功能功能 1.2 COVERLENS1.2 COVERLENS構(gòu)成構(gòu)成 2.1 2.1 切割、切割、CNCCNC 2.2 2.2 拋光拋光 2.3 2.3 化強(qiáng)化強(qiáng) 3.1 3.1 玻璃種類(lèi)玻璃種類(lèi) 3.2 3.2 玻璃硬度與玻璃硬度與CNCCNC 4.1 4.1 鐳射切割原理鐳射切割原理 4.2 4.2 鐳射切割優(yōu)缺點(diǎn)鐳射切割優(yōu)缺點(diǎn)2一、一、COVERLENSCOVERLENS功用功用TOUCH PANELTOUCH PANEL一般由三部分構(gòu)成：一般由三部分構(gòu)成： 作用：保護(hù)作用：保護(hù)TOUCH SENSOR

2、TOUCH SENSOR，硬度較高（，硬度較高（7H7H），背面印刷油墨（），背面印刷油墨（LOGOLOGO、黑框等）；、黑框等）； 作用：識(shí)別觸控位置，并將位置坐標(biāo)回饋系統(tǒng)，目前較流行投射電容屏（支持多點(diǎn)觸控）；作用：識(shí)別觸控位置，并將位置坐標(biāo)回饋系統(tǒng)，目前較流行投射電容屏（支持多點(diǎn)觸控）； 作用：提供顯示信息、畫(huà)面；作用：提供顯示信息、畫(huà)面；3一、一、COVERLENSCOVERLENS功用功用COVERLENSCOVERLENS主要由三部分構(gòu)成：主要由三部分構(gòu)成： 作用：作用：COVERLENSCOVERLENS主體結(jié)構(gòu)，硬度高（主體結(jié)構(gòu)，硬度高（7H7H），油墨及），油墨及Coatin

3、gCoating層承載體；層承載體； 作用：依不同應(yīng)用需求，可作用：依不同應(yīng)用需求，可Coating VM NCVM AR AG ASCoating VM NCVM AR AG AS效果；效果； 作用：印刷在玻璃背面（即下表面），可印刷黑框、作用：印刷在玻璃背面（即下表面），可印刷黑框、LOGOLOGO、ICONICON、IRIR、定位線、料號(hào)等；、定位線、料號(hào)等；4一、一、COVERLENSCOVERLENS功用功用1 1、流動(dòng)床法流動(dòng)床法在溶融錫表面上將溶融玻璃水平式拉曳成板狀基板，一般適用于大板型量產(chǎn)之蘇打石灰玻璃板的制造。2 2、溶融向下曳引法溶融向下曳引法美國(guó)公司所開(kāi)發(fā)的方法，其方法

4、是由溶融之兩測(cè)垂直方向流下，而形成平坦?fàn)畈ＡЩ濉?一、一、COVERLENSCOVERLENS功用功用VM/NCVMVacuum Metalization/ Non Conductive Vacuum Metalization SputterAR增透Anti-ReflectionSputterAG抗眩Anti-GlareSprayAS防污Anti-SmudgeSpray6一、一、COVERLENSCOVERLENS功用功用VM/NCVMAR(增透)AG(抗眩)AS(防污)uAG+ASAG+AS，AR+ASAR+AS，F(xiàn)CLFCL一般僅限于制程研究，因單價(jià)較高，均無(wú)量產(chǎn)，目前也沒(méi)有客戶(hù)有兩種一

5、般僅限于制程研究，因單價(jià)較高，均無(wú)量產(chǎn)，目前也沒(méi)有客戶(hù)有兩種CoatingCoating方式以上的組合需求，一般只要求一種方式以上的組合需求，一般只要求一種CoatingCoating處理；處理；uAG+ARAG+AR不可行，無(wú)意義；不可行，無(wú)意義；uVM/NCVMVM/NCVM須須CoatingCoating在在COVERLENSCOVERLENS反面，且一定要在油墨印刷前，因?yàn)榕c油墨在同一面，若在油墨反面，且一定要在油墨印刷前，因?yàn)榕c油墨在同一面，若在油墨印印刷后刷后CoatingCoatingVM / NCVMVM / NCVM，可能會(huì)破壞油墨效果；目前少有此，可能會(huì)破壞油墨效果；目前少

6、有此CoatingCoating實(shí)績(jī)；實(shí)績(jī)；uARAR可依客戶(hù)需求可依客戶(hù)需求CoatingCoating在正面、反面或雙面，考慮到后續(xù)在正面、反面或雙面，考慮到后續(xù)DB(DB(全面貼合全面貼合) )制程，一般制程，一般ARAR在正面光損失在正面光損失率更小率更小( (0.2%)0.2%)，且客戶(hù)也多要求，且客戶(hù)也多要求CoatingCoating在正面；在正面；7一、一、COVERLENSCOVERLENS功用功用印刷要點(diǎn)：l每道印刷需一張網(wǎng)版；l網(wǎng)版數(shù)量取決於Cover Lens圖面上的 印刷需求，一般情況下，外形的黑墨 印刷兩道，其餘各種需求，如半透， IR等，條件相同(顏色厚度要求等)

7、的 可合在一道墨上，其餘均為單道墨;l客戶(hù)LOGO等一般使用鏡面銀，銀油 一般需在印刷後，再補(bǔ)一道墨，防止 銀油氧化問(wèn)題，如黑墨有兩道情況 下，一般使用第二道墨進(jìn)行保護(hù)。8一、一、COVERLENSCOVERLENS功用功用光學(xué)玻璃光學(xué)玻璃玻璃承載治具玻璃承載治具油墨油墨網(wǎng)版網(wǎng)版刮刀刮刀參數(shù)介面參數(shù)介面印刷開(kāi)始，網(wǎng)版向下移動(dòng)壓至COVERLENS開(kāi)始印刷；印刷結(jié)束，網(wǎng)版向上移開(kāi)，人員用吸嘴將已印刷好的COVERLENS取出放置，而后進(jìn)行高溫固化。9一、一、COVERLENSCOVERLENS功用功用1 1、網(wǎng)版外框常用規(guī)格：、網(wǎng)版外框常用規(guī)格： 10.1 10.1 寸寸700mm700mm50

8、0mm500mm； 10.110.1寸寸600mm600mm400mm400mm2 2、一般網(wǎng)版的尺寸公差為、一般網(wǎng)版的尺寸公差為 0.03mm0.03mm。3 3、網(wǎng)版相關(guān)參數(shù)需製成表并置於網(wǎng)版圖中。、網(wǎng)版相關(guān)參數(shù)需製成表并置於網(wǎng)版圖中。1 1、治具常用規(guī)格：產(chǎn)品、治具常用規(guī)格：產(chǎn)品1010寸：寸：480mm480mm250mm 250mm ；產(chǎn)品；產(chǎn)品1010寸：寸：400mm400mm200mm200mm2 2、置具中放置槽置具中放置槽外外型型尺寸為產(chǎn)品尺寸尺寸為產(chǎn)品尺寸，公差為，公差為( (上限為上限為最大值加最大值加 0.05 mm)0.05 mm)與與( (上限為上限為最大值最大值

9、加加 0 mm)0 mm)； 例如：當(dāng)產(chǎn)品尺寸為例如：當(dāng)產(chǎn)品尺寸為 A A 0.1 mm0.1 mm時(shí)，其放置槽外型尺寸為時(shí)，其放置槽外型尺寸為 A +0.15/+0.10 mmA +0.15/+0.10 mm3 3、CoverlensCoverlens放置放置框邊框邊需倒角需倒角C0.2,C0.2,防止玻璃刮傷。治具四周倒角防止玻璃刮傷。治具四周倒角C0.5C0.5。4 4、四角需加直徑為、四角需加直徑為5mm5mm的玻璃角；的玻璃角；5 5、溝槽深度為玻璃厚度、溝槽深度為玻璃厚度+0.1mm;+0.1mm;10二、玻璃加工制程二、玻璃加工制程切割切割CNCCNC仿形仿形化強(qiáng)化強(qiáng)素素玻玻璃璃

10、Packing洗凈檢查洗凈檢查洗凈檢查洗凈檢查拋光研磨拋光研磨刮傷不良11二、玻璃加工制程二、玻璃加工制程切割機(jī)臺(tái)切割機(jī)臺(tái)金鋼石砂輪金鋼石砂輪12二、玻璃加工制程二、玻璃加工制程玻璃圖面玻璃圖面單邊預(yù)留單邊預(yù)留0.3mm或或0.4mm外形外形R角過(guò)大，可角過(guò)大，可先切邊以利先切邊以利CNC外形外形R角角13二、玻璃加工制程二、玻璃加工制程CNC銑床銑床可同時(shí)多片可同時(shí)多片CNCCNC仿形中仿形中14二、玻璃加工制程二、玻璃加工制程正正視視圖圖側(cè)側(cè)視視圖圖 玻璃外形加工玻璃外形加工 玻璃通孔及磨邊玻璃通孔及磨邊玻璃上玻璃上R/C角磨邊角磨邊玻璃下玻璃下R/C角磨邊角磨邊15二、玻璃加工制程二、玻

11、璃加工制程 因玻璃外形加工時(shí)，上下表面邊緣處會(huì)產(chǎn)生沙崩，崩邊等不良，需再進(jìn)行磨邊以消除不良。因玻璃外形加工時(shí)，上下表面邊緣處會(huì)產(chǎn)生沙崩，崩邊等不良，需再進(jìn)行磨邊以消除不良。 A-A-外形磨邊一般磨輪面是豎直的，金剛石磨砂面約外形磨邊一般磨輪面是豎直的，金剛石磨砂面約380380目，較粗糙；目，較粗糙； B-B-導(dǎo)角磨邊，依客戶(hù)需求可為導(dǎo)角磨邊，依客戶(hù)需求可為R R角或角或C C角，磨輪面是呈一定角度或一定弧度，金剛石磨砂面約角，磨輪面是呈一定角度或一定弧度，金剛石磨砂面約800800目，目， 較精細(xì)，可降低崩邊不良率；較精細(xì)，可降低崩邊不良率； 16二、玻璃加工制程二、玻璃加工制程CNC加工能

12、力加工能力17二、玻璃加工制程二、玻璃加工制程玻璃原母板自帶、玻璃原母板自帶、CNCCNC仿形時(shí)及運(yùn)輸?shù)染赡茉斐晒蝹涣?，不良品須進(jìn)行拋光后方能進(jìn)入化強(qiáng)制程；仿形時(shí)及運(yùn)輸?shù)染赡茉斐晒蝹涣?，不良品須進(jìn)行拋光后方能進(jìn)入化強(qiáng)制程；仿形后，將不良品放入拋光機(jī)將進(jìn)行拋光，利用拋光粉將玻璃表面研磨拋光。仿形后，將不良品放入拋光機(jī)將進(jìn)行拋光，利用拋光粉將玻璃表面研磨拋光。切割切割CNCCNC仿形仿形化強(qiáng)化強(qiáng)素素玻玻璃璃Packing洗凈檢查洗凈檢查洗凈檢查洗凈檢查拋光研磨拋光研磨刮傷不良玻璃加工制程玻璃加工制程18二、玻璃加工制程二、玻璃加工制程參數(shù)設(shè)定參數(shù)設(shè)定 Lapping the Size of

13、 LargestLapping the Size of Largest：350mm(210mm350mm(210mm* *280mm)280mm) Lapping Glass ThicknessLapping Glass Thickness：0.53.0mm0.53.0mm Lapping Plate FlatnessLapping Plate Flatness：0.005mm0.005mm Grinding Surface FlatnessGrinding Surface Flatness：0.002mm0.002mm Glass Thickness UniformityGlass Thic

14、kness Uniformity：0.008mm0.008mm拋光能力拋光能力拋光室拋光室拋光機(jī)臺(tái)拋光機(jī)臺(tái)拋光機(jī)內(nèi)部拋光機(jī)內(nèi)部19二、玻璃加工制程二、玻璃加工制程素玻璃無(wú)法承受較大外力壓迫，素玻璃無(wú)法承受較大外力壓迫，化強(qiáng)后玻璃硬度增加，抗壓能力增加，一般硬度能化強(qiáng)后玻璃硬度增加，抗壓能力增加，一般硬度能7H7H；將玻璃放入化強(qiáng)爐中將玻璃放入化強(qiáng)爐中( (爐溫約爐溫約400400度度) )，用置換液，用置換液KNO3KNO3中的中的K K把玻璃中的把玻璃中的NaNa離子置換出來(lái)，從而提高硬度。離子置換出來(lái)，從而提高硬度。化強(qiáng)爐化強(qiáng)爐化強(qiáng)過(guò)程監(jiān)控化強(qiáng)過(guò)程監(jiān)控20二、玻璃加工制程二、玻璃加工制程化

15、強(qiáng)是將化強(qiáng)是將KNO3KNO3中的中的K K把玻璃中的把玻璃中的NaNa離子置換出來(lái)，從而提高硬度。離子置換出來(lái)，從而提高硬度。離子交換使大的離子和玻璃內(nèi)更小的離子交換時(shí)會(huì)產(chǎn)生壓應(yīng)力，離子交換可以看成是離子擴(kuò)散，而堿離離子交換使大的離子和玻璃內(nèi)更小的離子交換時(shí)會(huì)產(chǎn)生壓應(yīng)力，離子交換可以看成是離子擴(kuò)散，而堿離子半徑大，擴(kuò)散系數(shù)大，適合進(jìn)行離子交換；另外，離子擴(kuò)散程度的大小依賴(lài)于玻璃的內(nèi)部構(gòu)成，這也子半徑大，擴(kuò)散系數(shù)大，適合進(jìn)行離子交換；另外，離子擴(kuò)散程度的大小依賴(lài)于玻璃的內(nèi)部構(gòu)成，這也是目前青版與白版玻璃化強(qiáng)后應(yīng)力層深度有差別的原因。是目前青版與白版玻璃化強(qiáng)后應(yīng)力層深度有差別的原因。K-NaK-

16、Na置換產(chǎn)生應(yīng)力層置換產(chǎn)生應(yīng)力層CSCS21二、玻璃加工制程二、玻璃加工制程22三、三、CNCCNC加工與玻璃硬度關(guān)系加工與玻璃硬度關(guān)系目前所用玻璃基本大類(lèi)有兩種：目前所用玻璃基本大類(lèi)有兩種：1 1、青玻：目視多呈青色；供應(yīng)商有浙玻、洛玻、中央硝子等，特點(diǎn)：、青玻：目視多呈青色；供應(yīng)商有浙玻、洛玻、中央硝子等，特點(diǎn)： 硬度較高鋁玻璃差；硬度較高鋁玻璃差； CNCCNC加工較容易，磨頭損耗相對(duì)較?。患庸ぽ^容易，磨頭損耗相對(duì)較??； 化強(qiáng)后應(yīng)力深層較淺，約有化強(qiáng)后應(yīng)力深層較淺，約有8um10um8um10um。2 2、白玻：目視多呈白色透明，特點(diǎn)：、白玻：目視多呈白色透明，特點(diǎn)： 硬度較其它玻璃強(qiáng)；

17、硬度較其它玻璃強(qiáng)； CNCCNC加工時(shí)磨頭損耗相對(duì)較大；加工時(shí)磨頭損耗相對(duì)較大； 化強(qiáng)后應(yīng)力深層較深，約有化強(qiáng)后應(yīng)力深層較深，約有40um40um。值得注意的是，目前市面上有多種高鋁玻璃，其參數(shù)大致相當(dāng)，但材料制程等可能有差異。值得注意的是，目前市面上有多種高鋁玻璃，其參數(shù)大致相當(dāng)，但材料制程等可能有差異。23三、三、CNCCNC加工與玻璃硬度關(guān)系加工與玻璃硬度關(guān)系玻璃硬度與玻璃硬度與CNCCNC加工關(guān)系密切，玻璃硬度越高：加工關(guān)系密切，玻璃硬度越高：1 1、切割、切割、CNCCNC難度越大，切割刀輪及磨頭損耗越嚴(yán)重；難度越大，切割刀輪及磨頭損耗越嚴(yán)重；2 2、刀輪行走速度要放慢，且崩刀機(jī)率增

18、加，工時(shí)延長(zhǎng)；、刀輪行走速度要放慢，且崩刀機(jī)率增加，工時(shí)延長(zhǎng)；3 3、刀輪更換更頻繁，造成成本上升，工時(shí)延長(zhǎng)；、刀輪更換更頻繁，造成成本上升，工時(shí)延長(zhǎng)；4 4、切斷面更有可能產(chǎn)生崩邊不良率，且平整度更不好把握；、切斷面更有可能產(chǎn)生崩邊不良率，且平整度更不好把握；SodalimeSodalime玻璃玻璃高鋁玻璃高鋁玻璃DOLDOL：10um10umCSCS：350MPa350MPaDOLDOL：40um40umCSCS：600MPa600MPa每個(gè)磨輪可加工約每個(gè)磨輪可加工約7080pcs7080pcs每個(gè)磨輪可加工約每個(gè)磨輪可加工約4050pcs4050pcs從實(shí)際經(jīng)驗(yàn)得出：從實(shí)際經(jīng)驗(yàn)得出：同

19、一厚度，硬度越高之玻璃，同一厚度，硬度越高之玻璃，CNCCNC加工時(shí)，磨輪損耗率越高。加工時(shí)，磨輪損耗率越高。玻璃越厚，磨輪損耗率越高；玻璃越厚，磨輪損耗率越高；單邊預(yù)留量越大，磨輪損耗率越高；單邊預(yù)留量越大，磨輪損耗率越高；24三、三、CNCCNC加工與玻璃硬度關(guān)系加工與玻璃硬度關(guān)系OGSOGS：目前業(yè)界正評(píng)估：目前業(yè)界正評(píng)估TOUCH ON COVERTOUCH ON COVER，即將，即將TOUCH SENSORTOUCH SENSOR線路及油墨先做到已強(qiáng)化后的大板線路及油墨先做到已強(qiáng)化后的大板玻璃上，再進(jìn)行小板切割、仿形；也就是玻璃上，再進(jìn)行小板切割、仿形；也就是COVERLENSCO

20、VERLENS和和TOUCH SENSORTOUCH SENSOR功能集合在功能集合在one glassone glass上，可上，可節(jié)省成本及工時(shí)；節(jié)省成本及工時(shí)；經(jīng)第一階段切割實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)滲透刀輪可以切割應(yīng)力層深度為經(jīng)第一階段切割實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)滲透刀輪可以切割應(yīng)力層深度為10um10um，22um22um的玻璃；的玻璃；Sodalime （DOL=10um）高鋁玻璃（DOL=22um）磨邊、鉆孔o(hù)k。磨頭使用正常。有刮傷產(chǎn)生，對(duì)sensor及印刷層有影響。因切割制程存在加工公差(0.1mm)、且切割斷面存在不平整度、CNC加工的公差(0.05mm)，故周邊及孔邊有白邊。磨邊、鉆孔o(hù)k。磨頭消耗大

21、，約正常品的3倍。有刮傷產(chǎn)生，對(duì)sensor及印刷層有影響。因切割制程存在加工公差(0.1mm)、且切割斷面存在不平整度、CNC加工的公差(0.05mm)，故周邊及孔邊有白邊。切割實(shí)驗(yàn)得出：切割實(shí)驗(yàn)得出：雖然金剛石刀輪可切割雖然金剛石刀輪可切割DOL=22umDOL=22um強(qiáng)化玻璃，強(qiáng)化玻璃，CNCCNC也可鉆孔，但也存在切斷面平整也可鉆孔，但也存在切斷面平整度不佳等問(wèn)題，且目前試驗(yàn)數(shù)量太少度不佳等問(wèn)題，且目前試驗(yàn)數(shù)量太少(10pcs)(10pcs)，還計(jì)算不出刀輪的磨損率，但預(yù)計(jì)將比目前切割未強(qiáng)，還計(jì)算不出刀輪的磨損率，但預(yù)計(jì)將比目前切割未強(qiáng)化玻璃的損耗率高?；ＡУ膿p耗率高。25三、三、

22、CNCCNC加工與玻璃硬度關(guān)系加工與玻璃硬度關(guān)系滲透刀輪：滲透刀輪：1 1、刀輪外徑、刀輪外徑2mm2mm，內(nèi)徑，內(nèi)徑0.8mm0.8mm，厚度，厚度0.65mm0.65mm，在刀輪外圍是金剛石磨砂面，是真正對(duì)切裂有影響的，在刀輪外圍是金剛石磨砂面，是真正對(duì)切裂有影響的 部分，其角度為部分，其角度為110110，齒數(shù)，齒數(shù)135135齒齒( (周周) )，齒深，齒深10um10um。2 2、滲透刀輪切裂玻璃后，玻璃斷面分為三層。、滲透刀輪切裂玻璃后，玻璃斷面分為三層。 第一層為刀輪下刀深度，由刀輪切裂形成；第一層為刀輪下刀深度，由刀輪切裂形成； 第二層為刀輪滲透層，在滲透刀輪和壓力作用下形成，

23、如右上圖，刀輪滲透層為規(guī)則柵欄狀；第二層為刀輪滲透層，在滲透刀輪和壓力作用下形成，如右上圖，刀輪滲透層為規(guī)則柵欄狀； 第三層為切裂完成后玻璃自動(dòng)滲透行程。第三層為切裂完成后玻璃自動(dòng)滲透行程。刀輪示意圖刀輪示意圖切斷面切斷面26四、鐳射切割四、鐳射切割鐳射切割的基本原理是利用激光引致的應(yīng)力使玻璃鐳射切割的基本原理是利用激光引致的應(yīng)力使玻璃“分離分離”。通過(guò)聚焦光路在玻璃表面形成橢圓型的聚焦點(diǎn)，橢圓的聚焦焦點(diǎn)保證了激光能量在切割線兩側(cè)的均勻的和最優(yōu)化的分布。玻璃強(qiáng)烈地吸收特定波段的激光，幾乎所有的激光能量都被玻璃表面15微米吸收層所吸收，相對(duì)玻璃表面移動(dòng)激光光點(diǎn)形成所需的切割線。選擇合適的移動(dòng)速度，保證既有足夠的激光熱量在玻璃上形成局部的應(yīng)力紋樣分布（設(shè)定的切割線），同時(shí)又不會(huì)將玻璃融化。所以鐳射切割玻璃與切割金屬是不同的。 鐳射切割金屬鐳射切割金屬鐳射切割玻璃鐳射切割玻璃熔融切割熔融切割應(yīng)力切割應(yīng)力切割27四、鐳射切割四、鐳射切割28四、鐳射切割四、鐳射切割鐳射切割示意圖鐳射切割示意圖29四、鐳射切割四、鐳射切割鐳射切割鐳射切割：斷面非常平滑，無(wú)刮屑；機(jī)械切割機(jī)械切割：斷面不夠平滑(玻璃硬度越強(qiáng)，機(jī)械切割斷面基本