玻璃CNC加工技术探讨教学课件.pptx

1、CONTENTCONTENT 1.1 COVERLENS1.1 COVERLENS功能功能 1.2 COVERLENS1.2 COVERLENS构成构成 2.1 2.1 切割、切割、CNCCNC 2.2 2.2 抛光抛光 2.3 2.3 化强化强 3.1 3.1 玻璃种类玻璃种类 3.2 3.2 玻璃硬度与玻璃硬度与CNCCNC 4.1 4.1 镭射切割原理镭射切割原理 4.2 4.2 镭射切割优缺点镭射切割优缺点1 一、一、COVERLENSCOVERLENS功用功用TOUCH PANELTOUCH PANEL一般由三部分构成：一般由三部分构成：作用：保护作用：保护TOUCH SENSORT

2、OUCH SENSOR，硬度较高（，硬度较高（7H7H），背面印刷油墨（），背面印刷油墨（LOGOLOGO、黑框等）；、黑框等）；作用：识别触控位置，并将位置坐标回馈系统，目前较流行投射电容屏（支持多点触控）；作用：识别触控位置，并将位置坐标回馈系统，目前较流行投射电容屏（支持多点触控）；作用：提供显示信息、画面；作用：提供显示信息、画面；2 一、一、COVERLENSCOVERLENS功用功用COVERLENSCOVERLENS主要由三部分构成：主要由三部分构成：作用：作用：COVERLENSCOVERLENS主体结构，硬度高（主体结构，硬度高（7H7H），油墨及），油墨及CoatingCo

3、ating层承载体；层承载体；作用：依不同应用需求，可作用：依不同应用需求，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、定位线、料号等；、定位线、料号等；3 一、一、COVERLENSCOVERLENS功用功用1 1、流动床法流动床法在溶融锡表面上将溶融玻璃水平式拉曳成板状基板，一般适用于大板型量产之苏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国公司所开发的方法，其方法是由溶融

4、之两测垂直方向流下，而形成平坦状玻璃基板。4 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-SmudgeSpray5 一、一、COVERLENSCOVERLENS功用功用VM/NCVMAR(增透)AG(抗眩)AS(防污)uAG+ASAG+AS，AR+ASAR+AS，FCLFCL一般仅限于制程研究，因单价较高，均无量产，目前也没有客户有两种一般仅限

5、于制程研究，因单价较高，均无量产，目前也没有客户有两种CoatingCoating方式以上的组合需求，一般只要求一种方式以上的组合需求，一般只要求一种CoatingCoating处理；处理；uAG+ARAG+AR不可行，无意义；不可行，无意义；uVM/NCVMVM/NCVM须须CoatingCoating在在COVERLENSCOVERLENS反面，且一定要在油墨印刷前，因为与油墨在同一面，若在油墨反面，且一定要在油墨印刷前，因为与油墨在同一面，若在油墨印印刷后刷后CoatingCoatingVM/NCVMVM/NCVM，可能会破坏油墨效果；目前少有此，可能会破坏油墨效果；目前少有此Coati

6、ngCoating实绩；实绩；uARAR可依客户需求可依客户需求CoatingCoating在正面、反面或双面，考虑到后续在正面、反面或双面，考虑到后续DB(DB(全面贴合全面贴合)制程，一般制程，一般ARAR在正面光损失在正面光损失率更小率更小(0.2%)0.2%)，且客户也多要求，且客户也多要求CoatingCoating在正面；在正面；6 一、一、COVERLENSCOVERLENS功用功用印刷要點：l每道印刷需一張網版；l網版數量取決於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)的 可合在一道墨上，其

7、餘均為單道墨;l客戶LOGO等一般使用鏡面銀，銀油 一般需在印刷後，再補一道墨，防止 銀油氧化問題，如黑墨有兩道情況 下，一般使用第二道墨進行保護。7 一、一、COVERLENSCOVERLENS功用功用光學玻璃光學玻璃玻璃承載治具玻璃承載治具油墨油墨網版網版刮刀刮刀參數介面參數介面印刷开始，网版向下移动压至COVERLENS开始印刷；印刷结束，网版向上移开，人员用吸嘴将已印刷好的COVERLENS取出放置，而后进行高温固化。8 一、一、COVERLENSCOVERLENS功用功用1 1、網版外框常用規格：、網版外框常用規格：10.1 10.1 寸寸700mm700mm 500mm500mm；

8、10.110.1寸寸600mm600mm 400mm400mm2 2、一般網版的尺寸公差為、一般網版的尺寸公差為 0.03mm0.03mm。3 3、網版相關參數需製成表并置於網版圖中。、網版相關參數需製成表并置於網版圖中。1 1、治具常用規格：產品、治具常用規格：產品1010寸：寸：480mm480mm 250mm 250mm；產品；產品1010寸：寸：400mm400mm 200mm200mm2 2、置具中放置槽置具中放置槽外外型型尺寸為產品尺寸尺寸為產品尺寸，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加加 0 mm)0 mm

9、)；例如：當產品尺寸為例如：當產品尺寸為 A A 0.1 mm0.1 mm時，其放置槽外型尺寸為時，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;9 二、玻璃加工制程二、玻璃加工制程切割切割CNCCNC仿形仿形化强化强素素玻玻璃璃Packing洗净检查洗净检查

10、洗净检查洗净检查抛光研磨抛光研磨刮伤不良10 二、玻璃加工制程二、玻璃加工制程切割机台切割机台金钢石砂轮金钢石砂轮11 二、玻璃加工制程二、玻璃加工制程玻璃图面玻璃图面单边预留单边预留0.3mm或或0.4mm外形外形R角过大，可角过大，可先切边以利先切边以利CNC外形外形R角角12 二、玻璃加工制程二、玻璃加工制程CNC铣床铣床可同时多片可同时多片CNCCNC仿形中仿形中13 二、玻璃加工制程二、玻璃加工制程正正视视图图侧侧视视图图 玻璃外形加工玻璃外形加工 玻璃通孔及磨边玻璃通孔及磨边玻璃上玻璃上R/C角磨边角磨边玻璃下玻璃下R/C角磨边角磨边14 二、玻璃加工制程二、玻璃加工制程 因玻璃外

11、形加工时，上下表面边缘处会产生沙崩，崩边等不良，需再进行磨边以消除不良。因玻璃外形加工时，上下表面边缘处会产生沙崩，崩边等不良，需再进行磨边以消除不良。A-A-外形磨边一般磨轮面是竖直的，金刚石磨砂面约外形磨边一般磨轮面是竖直的，金刚石磨砂面约380380目，较粗糙；目，较粗糙；B-B-导角磨边，依客户需求可为导角磨边，依客户需求可为R R角或角或C C角，磨轮面是呈一定角度或一定弧度，金刚石磨砂面约角，磨轮面是呈一定角度或一定弧度，金刚石磨砂面约800800目，目，较精细，可降低崩边不良率；较精细，可降低崩边不良率；15 二、玻璃加工制程二、玻璃加工制程CNC加工能力加工能力16 二、玻璃加

12、工制程二、玻璃加工制程玻璃原母板自带、玻璃原母板自带、CNCCNC仿形时及运输等均可能造成刮伤不良，不良品须进行抛光后方能进入化强制程；仿形时及运输等均可能造成刮伤不良，不良品须进行抛光后方能进入化强制程；仿形后，将不良品放入抛光机将进行抛光，利用抛光粉将玻璃表面研磨抛光。仿形后，将不良品放入抛光机将进行抛光，利用抛光粉将玻璃表面研磨抛光。切割切割CNCCNC仿形仿形化强化强素素玻玻璃璃Packing洗净检查洗净检查洗净检查洗净检查抛光研磨抛光研磨刮伤不良玻璃加工制程玻璃加工制程17 二、玻璃加工制程二、玻璃加工制程参数设定参数设定 Lapping the Size of LargestLap

13、ping 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 Thickness Uniformi

14、ty：0.008mm0.008mm抛光能力抛光能力抛光室抛光室抛光机台抛光机台抛光机内部抛光机内部18 二、玻璃加工制程二、玻璃加工制程素玻璃无法承受较大外力压迫，素玻璃无法承受较大外力压迫，化强后玻璃硬度增加，抗压能力增加，一般硬度能化强后玻璃硬度增加，抗压能力增加，一般硬度能7H7H；将玻璃放入化强炉中将玻璃放入化强炉中(炉温约炉温约400400度度)，用置换液，用置换液KNO3KNO3中的中的K K把玻璃中的把玻璃中的NaNa离子置换出来，从而提高硬度。离子置换出来，从而提高硬度。化强炉化强炉化强过程监控化强过程监控19 二、玻璃加工制程二、玻璃加工制程化强是将化强是将KNO3KNO3中

15、的中的K K把玻璃中的把玻璃中的NaNa离子置换出来，从而提高硬度。离子置换出来，从而提高硬度。离子交换使大的离子和玻璃内更小的离子交换时会产生压应力，离子交换可以看成是离子扩散，而碱离离子交换使大的离子和玻璃内更小的离子交换时会产生压应力，离子交换可以看成是离子扩散，而碱离子半径大，扩散系数大，适合进行离子交换；另外，离子扩散程度的大小依赖于玻璃的内部构成，这也子半径大，扩散系数大，适合进行离子交换；另外，离子扩散程度的大小依赖于玻璃的内部构成，这也是目前青版与白版玻璃化强后应力层深度有差别的原因。是目前青版与白版玻璃化强后应力层深度有差别的原因。K-NaK-Na置换产生应力层置换产生应力层

16、CSCS20 二、玻璃加工制程二、玻璃加工制程21 三、三、CNCCNC加工与玻璃硬度关系加工与玻璃硬度关系目前所用玻璃基本大类有两种：目前所用玻璃基本大类有两种：1 1、青玻：目视多呈青色；供应商有浙玻、洛玻、中央硝子等，特点：、青玻：目视多呈青色；供应商有浙玻、洛玻、中央硝子等，特点：硬度较高铝玻璃差；硬度较高铝玻璃差；CNCCNC加工较容易，磨头损耗相对较小；加工较容易，磨头损耗相对较小；化强后应力深层较浅，约有化强后应力深层较浅，约有8um10um8um10um。2 2、白玻：目视多呈白色透明，特点：、白玻：目视多呈白色透明，特点：硬度较其它玻璃强；硬度较其它玻璃强；CNCCNC加工时

17、磨头损耗相对较大；加工时磨头损耗相对较大；化强后应力深层较深，约有化强后应力深层较深，约有40um40um。值得注意的是，目前市面上有多种高铝玻璃，其参数大致相当，但材料制程等可能有差异。值得注意的是，目前市面上有多种高铝玻璃，其参数大致相当，但材料制程等可能有差异。22 三、三、CNCCNC加工与玻璃硬度关系加工与玻璃硬度关系玻璃硬度与玻璃硬度与CNCCNC加工关系密切，玻璃硬度越高：加工关系密切，玻璃硬度越高：1 1、切割、切割、CNCCNC难度越大，切割刀轮及磨头损耗越严重；难度越大，切割刀轮及磨头损耗越严重；2 2、刀轮行走速度要放慢，且崩刀机率增加，工时延长；、刀轮行走速度要放慢，且

18、崩刀机率增加，工时延长；3 3、刀轮更换更频繁，造成成本上升，工时延长；、刀轮更换更频繁，造成成本上升，工时延长；4 4、切断面更有可能产生崩边不良率，且平整度更不好把握；、切断面更有可能产生崩边不良率，且平整度更不好把握；SodalimeSodalime玻璃玻璃高铝玻璃高铝玻璃DOLDOL：10um10umCSCS：350MPa350MPaDOLDOL：40um40umCSCS：600MPa600MPa每个磨轮可加工约每个磨轮可加工约7080pcs7080pcs每个磨轮可加工约每个磨轮可加工约4050pcs4050pcs从实际经验得出：从实际经验得出：同一厚度，硬度越高之玻璃，同一厚度，硬度

19、越高之玻璃，CNCCNC加工时，磨轮损耗率越高。加工时，磨轮损耗率越高。玻璃越厚，磨轮损耗率越高；玻璃越厚，磨轮损耗率越高；单边预留量越大，磨轮损耗率越高；单边预留量越大，磨轮损耗率越高；23 三、三、CNCCNC加工与玻璃硬度关系加工与玻璃硬度关系OGSOGS：目前业界正评估：目前业界正评估TOUCH ON COVERTOUCH ON COVER，即将，即将TOUCH SENSORTOUCH SENSOR线路及油墨先做到已强化后的大板线路及油墨先做到已强化后的大板玻璃上，再进行小板切割、仿形；也就是玻璃上，再进行小板切割、仿形；也就是COVERLENSCOVERLENS和和TOUCH SEN

20、SORTOUCH SENSOR功能集合在功能集合在one glassone glass上，可上，可节省成本及工时；节省成本及工时；经第一阶段切割实验，发现渗透刀轮可以切割应力层深度为经第一阶段切割实验，发现渗透刀轮可以切割应力层深度为10um10um，22um22um的玻璃；的玻璃；SodalimeSodalime （DOL=10umDOL=10um）高铝玻璃（高铝玻璃（DOL=22umDOL=22um）1.磨边、钻孔ok。磨头使用正常。2.有刮伤产生，对sensor及印刷层有影响。3.因切割制程存在加工公差(0.1mm)、且切割断面存在不平整度、CNC加工的公差(0.05mm)，故周边及孔边

21、有白边。1.磨边、钻孔ok。磨头消耗大，约正常品的3倍。2.有刮伤产生，对sensor及印刷层有影响。3.因切割制程存在加工公差(0.1mm)、且切割断面存在不平整度、CNC加工的公差(0.05mm)，故周边及孔边有白边。切割实验得出：切割实验得出：虽然金刚石刀轮可切割虽然金刚石刀轮可切割DOL=22umDOL=22um强化玻璃，强化玻璃，CNCCNC也可钻孔，但也存在切断面平整也可钻孔，但也存在切断面平整度不佳等问题，且目前试验数量太少度不佳等问题，且目前试验数量太少(10pcs)(10pcs)，还计算不出刀轮的磨损率，但预计将比目前切割未强，还计算不出刀轮的磨损率，但预计将比目前切割未强化

22、玻璃的损耗率高。化玻璃的损耗率高。24 三、三、CNCCNC加工与玻璃硬度关系加工与玻璃硬度关系渗透刀轮：渗透刀轮：1 1、刀轮外径、刀轮外径2mm2mm，内径，内径0.8mm0.8mm，厚度，厚度0.65mm0.65mm，在刀轮外围是金刚石磨砂面，是真正对切裂有影响的，在刀轮外围是金刚石磨砂面，是真正对切裂有影响的 部分，其角度为部分，其角度为110110，齿数，齿数135135齿齿(周周)，齿深，齿深10um10um。2 2、渗透刀轮切裂玻璃后，玻璃断面分为三层。、渗透刀轮切裂玻璃后，玻璃断面分为三层。第一层为刀轮下刀深度，由刀轮切裂形成；第一层为刀轮下刀深度，由刀轮切裂形成；第二层为刀轮

23、渗透层，在渗透刀轮和压力作用下形成，如右上图，刀轮渗透层为规则栅栏状；第二层为刀轮渗透层，在渗透刀轮和压力作用下形成，如右上图，刀轮渗透层为规则栅栏状；第三层为切裂完成后玻璃自动渗透行程。第三层为切裂完成后玻璃自动渗透行程。刀轮示意图刀轮示意图切断面切断面25 四、镭射切割四、镭射切割镭射切割的基本原理是利用激光引致的应力使玻璃镭射切割的基本原理是利用激光引致的应力使玻璃“分离分离”。通过聚焦光路在玻璃表面形成椭圆型的聚焦点，椭圆的聚焦焦点保证了激光能量在切割线两侧的均匀的和最优化的分布。玻璃强烈地吸收特定波段的激光，几乎所有的激光能量都被玻璃表面15微米吸收层所吸收，相对玻璃表面移动激光光点

24、形成所需的切割线。选择合适的移动速度，保证既有足够的激光热量在玻璃上形成局部的应力纹样分布（设定的切割线），同时又不会将玻璃融化。所以镭射切割玻璃与切割金属是不同的。镭射切割金属镭射切割金属镭射切割玻璃镭射切割玻璃熔融切割熔融切割应力切割应力切割26 四、镭射切割四、镭射切割27 四、镭射切割四、镭射切割镭射切割示意图镭射切割示意图28 四、镭射切割四、镭射切割镭射切割镭射切割：断面非常平滑，无刮屑；机械切割机械切割：断面不够平滑(玻璃硬度越强，机械切割断面基本上越差)，表面有齿痕(刀轮上的齿轮切割时产生)，有崩边，沙崩，故有玻璃粉屑产生，增加玻璃刮伤风险，导致化强前也需要清洗干净。镭射切割与

25、机械切割断面比较镭射切割与机械切割断面比较29 四、镭射切割四、镭射切割镭射切割与镭射切割与CNC CNC 相比，大量产实绩较少，目前国内多在进行试验阶段。从长期来看，优点非常明显：相比，大量产实绩较少，目前国内多在进行试验阶段。从长期来看，优点非常明显：1 1、镭射切割可按设计好的路线一步完成，曲线切割可不用先行切割边角，玻璃单边预留量更灵活；、镭射切割可按设计好的路线一步完成，曲线切割可不用先行切割边角，玻璃单边预留量更灵活；2 2、通过调节激光束大小，移动速度等参数，较大强度的玻璃也可切割；、通过调节激光束大小，移动速度等参数，较大强度的玻璃也可切割；2 2、边缘非常光滑整齐，不需要后续

26、进行清洁和打磨，应可降低刮伤不良率；、边缘非常光滑整齐，不需要后续进行清洁和打磨，应可降低刮伤不良率；3 3、激光引发的分离过程产生高强度、自然回火的边缘，没有微小裂痕，避免残破；、激光引发的分离过程产生高强度、自然回火的边缘，没有微小裂痕，避免残破；4 4、CNCCNC加工时，机台不可避免会震动，而镭射切割震动量小，切割精度更佳；加工时，机台不可避免会震动，而镭射切割震动量小，切割精度更佳；5 5、镭射切割为非接触式，没有磨损；、镭射切割为非接触式，没有磨损；镭射切割可能存在的缺点：镭射切割可能存在的缺点：1 1、玻璃吸收激光层深度有限、玻璃吸收激光层深度有限(一般一般15um)15um)，玻璃达到一定厚度，玻璃达到一定厚度(5mm)(5mm)时，可能无法再进行精确的切割；时，可能无法再进行精确的切割；2 2、玻璃平整度差的情况下，切割能力可能受限；、玻璃平整度差的情况下，切割能力可能受限；30 31