玻璃盖板技术培训教材(PPT40页)课件.ppt
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1、玻璃盖板技术培训制作人:沈思思日期:2017-8-4玻璃盖板技术培训教材(PPT40页)玻璃盖板技术培训教材(PPT40页)123456认识玻璃的制作工艺白片制作工艺精髓加工玻璃的设计原则白片制作辅料管控玻璃力学微裂纹白片制作良效提升目录玻璃盖板技术培训教材(PPT40页)玻璃盖板技术培训教材(PPT40页)综述培训内容:本文为白片技术基础培训培训对象:在职的白片段技术员及班组长以上人员,PE技术员及工程师培训目的: 1.受训者充分认识玻璃的特性 2.受训者掌握自己工序的加工特点和加工精髓 3.完善受训者的技术基础,能配合PE技术更好的改善产线良率及效率 4.受训者理解工程技术的设计目的和要求
2、,更明确的执行产品加工工艺 5.理解良率和效率提升的基本原则,为提升良率、效率提供技术基础玻璃盖板技术培训教材(PPT40页)玻璃盖板技术培训教材(PPT40页)一、认识玻璃的制作工艺2017-8-1玻璃盖板技术培训教材(PPT40页)玻璃盖板技术培训教材(PPT40页)玻璃制作玻璃制作:摇转、浮法、溢流法3mm以下的产品为超薄玻璃,RLD公司主要使用浮法和溢流法玻璃,厚度在0.332.0mm玻璃盖板技术培训教材(PPT40页)玻璃盖板技术培训教材(PPT40页)浮法与溢流下拉法对比玻璃盖板技术培训教材(PPT40页)玻璃盖板技术培训教材(PPT40页)玻璃表层状态对比分类特点图示浮法产品两面
3、完全不一样,分为空气层,和锡面层,中间为纯玻璃层,厚度例如:日本旭硝子,龙尾DT-HW,德国肖特,中国熊猫浮法后处理产品两面经过特殊工艺处理,使得空气层与锡面层一致,同时与玻璃层在强化离子交换速率一致。如龙尾DT系列,熊猫2228,肖特新款溢流法两面都是空气层,两面交换速率一致,但比玻璃层交换速率都高。例如:如康宁2320/5318/7321,中国彩虹,日本NEG玻璃层(glass)锡面层(Sn)37um空气层(Air) 23um玻璃层(glass)空气层(Air)空气层(Air)玻璃层(glass)处理锡面层(Sn)玻璃层处理空气层(Air)玻璃层玻璃盖板技术培训教材(PPT40页)玻璃盖板
4、技术培训教材(PPT40页)二、加工玻璃的设计原则2017-8-1玻璃盖板技术培训教材(PPT40页)玻璃盖板技术培训教材(PPT40页)首要原则玻璃结构 产品结构为首要原则,对于白片来说,结构方面包括产品长,宽,R角,2.5D弧,3D弧,孔的大小,位置,槽位大小,位置,平面度,厚度等。 即产品的尺寸,在开料,CNC,抛光,强化决定;CNC定型结构,抛光影响厚度,棱边尺寸,强化决定变化量AABB0.550.057.550.0515.800.05R3.73W1HL 1HW 1L1GP1GP2PL 11WRH 1T1L2LRA 172.6772.6772.67153.23153.2336.3326
5、.6025.000.532.54W2W3HR 136.338.64HP1HP2GL2GL1WRA 12.54LRH 12D2D3D3D热弯热弯抛光抛光强化强化贴合贴合测试方法测试方法来料尺寸 代表符号简写3D尺寸简写长lengthL长1L1二次元 长2L2二次元 宽widthW宽1W1二次元 宽2W2二次元 宽3W3二次元 孔holeH孔长HL二次元 孔宽HW二次元 孔长边距HL二次元 孔宽边距HW二次元 槽grooveG槽宽1GL1二次元 槽宽2GL2二次元 槽深GH二次元 槽宽边距GP二次元 弧角arc angleAA长拱高LRH高度计-3点宽拱高WRH高度计-3点R轮廓RAA二次元扫描或
6、三次元测试平整度planenessP平整度PL激光平坦度测试仪厚度thinknessT平面厚度TP高度计或卡尺R弧厚度TR超声波厚度仪玻璃盖板技术培训教材(PPT40页)玻璃盖板技术培训教材(PPT40页)次要原则玻璃的性能强化性能强化性能给定的数据给定的数据设备设备CS/DOL/CT折射率、光弹系数应力测试仪落球钢球重量,高度,落点及次数,治具落球测试仪四轴上,下跨距,杆径轴弯曲测试仪ROR(环对环) 环外径,内径,壁厚轴弯曲测试仪静压静压力,时间,静压点,治具规格轴弯曲测试仪平整度取点位置,计算方法或测试方法激光平坦度或塞规透过率550nm波长或850nm波长透过率测试仪铅笔硬度7/9HB
7、铅笔,测试方法铅笔硬度测试仪CS,DOL由产品表面状态,强化的硝酸钾电离的程度,温度,时间,抛光量所决定,CS表示的是表面切向的压力,DOL是表面法向上的离子交换深度,两者是产品性能的前提落球,是测试产品表面受瞬间冲击所能耐受的程度,以能量为单位,落球过程中产品发生形变,表面应力转换成抵抗产品变形的力,同时产品内部结构是否损坏决定了产品落球的效果四轴弯曲,ROR,静压,都是检验产品在瞬时静止状态下产品能承受最大力的情况,四轴弯曲时表示矩形框内的受力情况,ROR表示的产品环形受力情况,静压是点受力情况透过率,是产品对330un至850nu波长光的透过的效果检测,通常是550nm波长的检测,此项检
8、测与后段工序产品的IR及视窗透过率息息相关,影响的主要因素是表面外观状态(发蒙,发雾,发白),产品通透性预热强化350380(康宁5代)工序温度室温16090min(以0.65mm为例)康宁5代强化控制参数图第一次强化预热强化不滴盐直接出炉.急速冷却至室温380380(康宁5代)工序时间30030min(以0.65mm为例)第二次强化1000900800700600500400300999080706050403020105321数据百分比钠钙南玻产品A产品B产品C产品D变量Weibull - 95% 置信区间4PB对比 的概率图(20/40 10mm/min)玻璃盖板技术培训教材(PPT40
9、页)玻璃盖板技术培训教材(PPT40页)第三原则外观品质外观分为两种类型,一种是产品缺损类(如崩边,划伤,裂片,凹陷等产品缺陷)一种是产品附加类(如大小边,凸点,凹点,白点,发蒙,水印等产品不良)缺损类不良,直接报废,基本没有返修的可能性,物理(切削,抛光,平磨,擦拭)加工和化学(清洗,强化,浸泡)加工都会造成附加类不良,一般产品可返修,可以收集分类,按照能返修的加工条件区分;造成附加类不良的主要因素为其他物质对产品表面的粘附,加工余量,不良离子交换导致玻璃盖板技术培训教材(PPT40页)玻璃盖板技术培训教材(PPT40页)三、玻璃力学微裂纹2017-8-4玻璃盖板技术培训教材(PPT40页)
10、玻璃盖板技术培训教材(PPT40页)玻璃材料微裂纹来源在1920年格里菲斯提出玻璃材料脆性断裂理论,该理论指出,产品内部存在微裂纹,在现代采用电子扫描显微镜观察玻璃表面,发现玻璃面上,1mm2平均存在300个微裂纹,裂纹深度为48nm,导致玻璃实际强度为理论强度的1/101/15为玻璃的杨氏模量为新形成裂纹的表面能为断裂应力,推出那么有为:裂口,相应表面断裂能玻璃裂纹产生两个新的裂纹处弹性应变能:Ercr2, 0)cr4(r4cff2222ssssEdcEcdcE2c玻璃盖板技术培训教材(PPT40页)玻璃盖板技术培训教材(PPT40页)微裂纹8个结论1. 断裂:对玻璃材料的外来力超过临界断裂
11、应力f时,微裂纹自动传播,从而导致断裂2. 裂纹扩展:微裂纹扩展越大,临界断裂应力下降,裂纹继续扩大所需的外界负荷就越低3. 裂纹形状:裂纹的形状与张应力的作用方向不同,玻璃强度的计算公式也不同4. 杂质,缺陷,微不均匀性,引起玻璃表面应力集中,从而导致微裂纹的产生5. 对玻璃的外加负荷越小,裂纹的增加速度越慢6. 负荷:外力作用一定的时间,裂纹尖端处的应力越来越大,超过f时,裂纹迅速分裂,使得玻璃碎裂7. 裂纹:初生裂纹缓慢增加,形成断裂表面的镜面部分;随着初生裂纹的增长,次生裂纹同时产生和增长,在其相互相遇时,就形成以镜面为中心的辐射状8. 碎裂条纹:a.如果裂纹源在断裂表面产生半圆形的镜
12、面 b.如果裂纹源从内部发生产生圆形的镜面 c.裂纹几段存在应力集中是驱使裂纹扩展的动力 玻璃盖板技术培训教材(PPT40页)玻璃盖板技术培训教材(PPT40页)断裂影响因素断裂纹如何产生,上面已经说明,那如何掌握和控制断裂纹的大小和传播速度就十分关键影响断裂的因素:化学键强度,表面微裂纹,微不均匀性,结构缺陷,外界条件冲击(如温度),活性介质,疲劳等玻璃的强度:落球,四轴弯曲,ROR,静压,铅笔硬度与产品的外观是息息相关的,而其中重点是微裂纹的扩展(沙边,崩边,细划伤,裂),下面就介绍如何减少产品表面缺陷。微裂纹玻璃盖板技术培训教材(PPT40页)玻璃盖板技术培训教材(PPT40页)减少、消
13、除玻璃表面缺陷形成表面压应力淬冷(物理钢化)、表面离子交换(化学增强),RLD公司使用的化学强化,产品表面离子交换,如下图所示消除、钝化微裂纹如表面火焰抛光,HF酸蚀刻微相微不均匀结构分相或形成离子群聚易形成裂纹相结合力比较薄弱微相之间热膨胀系数差异越大冷却微裂纹的数目越多强度下降微观微相的结构集中宏观表现的就是裂纹2fck玻璃盖板技术培训教材(PPT40页)玻璃盖板技术培训教材(PPT40页)活性介质水、酸、碱水渗入裂纹像楔子一样,使裂纹扩张,且与玻璃起化学作用破坏结构(如SiO),因此水引起玻璃强度下降最大,玻璃在醇中的强度比在水中高40%(因此,落球,四轴等性能测试,产品表面不能有水,需
14、烤干,强化车间湿度管控十分关键;酒精可以用于擦拭玻璃等)酸碱PH=111.3范围,强度f与PH无关,玻璃强度在酸中小(因此洗剂不用酸),在碱中大(与水的多少有关),干燥空气、非极性介质(如煤油等)、憎水性有机硅对玻璃强度影响小,因此测量玻璃的强度最好再真空或液氮中进行,以免受活性介质影响SO2玻璃在二氧化硫气体中退火,表面形成Na2SO4白霜,冲洗后可减少玻璃表面碱金属氧化物含量,增加玻璃花絮稳定性,提高玻璃强度OHHOH2玻璃盖板技术培训教材(PPT40页)玻璃盖板技术培训教材(PPT40页)温度、残余应力、疲劳温度-273200,强度碎温度上升而下降,从200开始随温度的升高,强度上升分析
15、裂纹端部分随温度升高,热运动增加,导致化学键的断裂,增加玻璃破裂几率,200左右为强度最低点,高于200逐渐增加,因微裂纹裂口钝化,缓和了应力集中(因此化学强化在200后快速升温,200前缓慢升温)残余应力产品淬火过快,就易形成残余应力(表面物理钢化),其分布不均导致玻璃强度严重下降,残余应力增加1.52倍,抗弯下降912%疲劳常温状态下,随时间及速度变化而变,加荷速度越大,时间越长,其破坏强度越小,短时间内不会破会,久了就会破坏。长时间,多次负荷,在弹性温度范围内,多次温度冲击,导致强度破坏。在有水的介质中,因玻璃结构遭到破坏,裂纹延伸,强度下降。在液氮或更低的真空环境中不会出现疲劳现象(产
16、品打包不能放置过久,需快速真空包装,并放干燥剂)。疲劳与裂纹的大小无关玻璃盖板技术培训教材(PPT40页)玻璃盖板技术培训教材(PPT40页)总结凡是降低玻璃机械强度的因素,都会降凡是降低玻璃机械强度的因素,都会降低玻璃的热稳定性,反之提高低玻璃的热稳定性,反之提高。即玻璃的机械强度与热稳定性息息相关。玻璃盖板技术培训教材(PPT40页)玻璃盖板技术培训教材(PPT40页)四、白片制作工艺精髓2017-8-5玻璃盖板技术培训教材(PPT40页)玻璃盖板技术培训教材(PPT40页)加工过程受力 产品在加工过程中,就是一个受力的过程, 开料刀轮压力,滑动切割力,CNC真空吸附力,切削力,强化离子交
17、换表面应力,抛光表面压力,游星轮带动,截面受力,清洗物理空化作用,声波压力。这些力时在整个工艺过程中进行管控;而其他的力不受管控,如碰撞,运输起伏,插架摩擦,架子夹压,治具支撑,挤压这些都是影响产品性能的关键因素。如何管控这些因素?工序工序管控关键管控关键开料刀轮角度玻璃厚度压力及速度CNC磨头砂号底座平整度切削液浓度斜抛底座挡板玻璃摆放侧面压力平磨游星轮修盘压力及转速2.5D抛光地毯底座平整度R角强化温度湿度强化架调节运输清洗超声波强度温度时间纯水后研磨修盘游星轮时间压力玻璃盖板技术培训教材(PPT40页)玻璃盖板技术培训教材(PPT40页)性能落球 落球,产品表面受瞬时冲击(Ft=mv),
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