一、3D玻璃熱彎為何需要石墨模具?
在3D玻璃熱成型工藝中,需要通過高溫加熱的方式將玻璃軟化,在模具中固定得到需要的形狀。我們知道,不管是塑料注塑成型、粉末注射成型(PIM)還是壓鑄成型,其模具都是金屬模具;可以說,金屬材質(zhì)模具是目前應(yīng)用最廣的模具。
圖:金屬材質(zhì)模具
那為什么3D玻璃熱成型工藝不采用金屬材質(zhì)模具?這是因?yàn)榻饘俨牧显诟邷叵伦冃未蟆⒁鬃冘?,而石墨具有硬度高、?dǎo)電性好、防輻射、耐腐蝕、導(dǎo)熱性好、成本低,而且還具有耐高溫的特性。石墨與金屬升溫變化具有相反的性能,溫度越高,其體質(zhì)反而越硬。這樣就不會(huì)存在變形的問題。因此玻璃熱彎模具使用石墨材料來制作,可以保證最大限度地精密程度,另外模具加工難度也有所降低。
二、我國(guó)石墨資源豐富,但高端基本靠進(jìn)口
我國(guó)石墨礦山資源豐富,石墨產(chǎn)量約占世界總產(chǎn)量的45%左右,但國(guó)內(nèi)用于3D玻璃熱彎模具的石墨并不多。目前,高端石墨主要供應(yīng)商有:東洋、POCO、西格里、優(yōu)卡、步高、精帝、東海、美爾森等。3D玻璃熱彎對(duì)石墨模具具有很高的要求,具體表現(xiàn)為:
1. 要求石墨純度高和密度高
高純度要求主要是防止高溫下石墨被氧化產(chǎn)生氣泡現(xiàn)象,從而影響表面光潔度;高密度要求是防止石墨模具的塌陷,盡可能提高其力學(xué)強(qiáng)度,保證模具壽命大大提高!
2. 要求盡可能小的顆粒直徑
3D玻璃熱彎模具本體為石墨質(zhì)凹字型矩形體,模腔為預(yù)設(shè)的曲面;其中,模腔和推板經(jīng)精拋光加工得到。模腔的表面光潔度直接影響3D玻璃的表面效果,而模腔的表面不僅和精拋光有關(guān),更和石墨顆粒直徑密切相關(guān)!盡可能小的顆粒直徑才能加工得到足夠光滑的模腔。
三、石墨模具是如何加工制成的?
3D玻璃熱彎石墨模具是如何加工制成的呢?3D玻璃熱彎石墨模具加工工藝為例,講講其加工的4大工序:
第一步,按照以上要求選擇高質(zhì)量石墨材料。注意:石墨材料沒選好,后面加工再好也沒用。
第三步,石墨材料進(jìn)入CNC加工中心進(jìn)行成型雕刻,碳素CNC電腦鑼需加工速度快,精度高。請(qǐng)注意:和金屬CNC加工不同,石墨材料CNC不需要潤(rùn)滑油和切削液。
第四步,模具成型之后就可以拿到拋光機(jī)上進(jìn)行最后的石墨拋光,拋光完成,經(jīng)過三次元檢測(cè)儀尺寸檢驗(yàn),即可投入生產(chǎn)。石墨模具內(nèi)腔拋光是一大難點(diǎn),這就涉及到設(shè)備選擇、拋光材料選擇和拋光工藝參數(shù)等一系列問題。