手機（jī）3D玻璃熱彎成型，石墨模具CNC加工的關鍵技術有哪些？

更新日期：2018-04-12 20:55:33

現在有些手機都在追捧所謂的3D玻璃，3D玻璃加工和手機金屬外殼（ké）相（xiàng）比還是有一定難度的，在3D玻璃熱成型工（gōng）藝中，需要通過高溫加熱的方式將（jiāng）玻璃軟化，在模具中固定得到需要的形狀。你知道嗎，做（zuò）出一塊彎曲的玻璃需要用到石墨模具。

我們知道，不管是注塑、衝（chōng）壓還是壓鑄成型，其模具都是金屬鋼材。那為什麽3D玻璃熱成型（xíng）工藝不采用金屬鋼材模具？

這是因為金屬材料在高溫下變形大、易變軟，而石墨具有耐（nài）高溫、導熱（rè）性好（hǎo），硬度高、耐腐蝕、成本低，石墨與金屬升溫變化（huà）具有（yǒu）相反的性能，溫度越高，其體質反而越硬，這樣就不（bú）會存在變形的問題，可以保證最大限度的精密程度。

3D玻璃熱（rè）彎對（duì）石墨有很高的要求。要求石墨（mò）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生氣泡現象，從而影響表麵光潔度（dù）；高密度要求是防止石墨模（mó）具（jù）的塌陷，盡可能提高其力學強度（dù），保證模具壽命大大提高。模腔的表麵光潔度直接影響（xiǎng）3D玻璃的表麵效果，而模腔的表麵不（bú）僅和精（jīng）拋光有關，更和石墨顆粒直徑密切相（xiàng）關，盡可能小的顆（kē）粒直徑才能加工得到足夠光滑的模（mó）腔（qiāng）。

3D玻璃的熱彎石墨模具需（xū）求的產生（shēng），這對CNC來說多了一項石墨加工工藝。因石（shí）墨材質本身原因，並不是所有（yǒu）的（de）CNC都可（kě）以加工，其中（zhōng）從設備的選擇、治（zhì）具設計、刀（dāo）具（jù）選擇等有諸多問題需要注意，據悉，石墨模具方麵（miàn）約占熱彎不良率的20%。

一、石墨CNC加工前需做哪些“準備工作”

1. 選好石墨加工設備

（1）吸（xī）塵強度要（yào）高（gāo）

石墨加工對機器要求很嚴格，粉末不隻對機器造成傷害，對人也會（huì）造（zào）成一定的傷害，所以對設備（bèi）吸（xī）塵強度的（de）建議是：

1）變頻器控（kòng）製吸塵（chén）器運（yùn）作，減少震（zhèn）動源

2）吸塵口靠（kào）近加工區域，快速吸塵

3）定時吹塵（chén）設計，使角落裏（lǐ）沉澱的石墨粉塵（chén）被吹起，並吸走，不會滯留在機器內部

4）刀庫（kù）門帶吹氣裝置，防止石墨粉塵進入刀庫，粘上（shàng）刀柄影響加工精度

（2）機床密封性很重要

刀庫的密封包括Y軸的設計的密封（fēng）都要做到很嚴（yán）格，機床的密封性如果做得不好的（de）話，設備進（jìn）入（rù）粉（fěn）塵，基本（běn）上（shàng）不超過3個月，有些電（diàn）子元件就慢慢損（sǔn）壞。建議（yì）Y軸防塵罩一體化設（shè）計，防護性能升級。

（3） 一般需用固態導軌油

石墨（mò）的設備一般用固態導軌油，石墨的導軌油（yóu）還是會滴油的原因是油汙時間一長就會（huì）沉（chén）澱，產生（shēng）廢油，廢（fèi）油也會（huì）慢慢滴到石墨或是機台（tái）裏麵，建議：

1）導軌油一旦滴落石墨表麵，即毀壞材料；

2）使用滴油回收裝置，定時吸油，廢油回收。

2. 設計好加工治具

真空治具

上圖是一個真空治（zhì）具，一個治具可以做兩個（gè）或多個的產品。目前很多都是真空吸附台，一個機台上可以裝大的、小的，達3~4個。有的石墨加工用（yòng）的是工裝，但這是做模具電極的；做石墨模具一般都（dōu）會采用（yòng）真空吸附台，加工尺寸穩定，變形量也小。

3. 選好刀具

石（shí）墨加工的難點也在刀具（jù）上麵，刀具磨損的非常快，國內普通的刀具也就3-4個小時，好一點的5個（gè）小時。國外的進口（kǒu）刀具（jù）大大概也就6-8個小（xiǎo）時。選（xuǎn）擇刀具時盡量選擇（zé）平底帶R刀，不要選（xuǎn）擇平底刀（開粗精修的時（shí）候）。因為平（píng）底刀的刀尖是鋒利的，切削出來石墨會容易崩。石墨比較硬（yìng）也比較（jiào）脆（cuì），用（yòng）太（tài）過尖利的去切它，會容易崩（bēng）掉。所以（yǐ）我們現在切削時都會選帶點R角的刀具（0.5R或是0.2R）。

球刀一般是用來精修。損耗（hào）最大是如下圖的R刀，一套模具其加工時（shí）間要2個小（xiǎo）時，做的（de）精細的要3個小（xiǎo）時。現在國內也在努（nǔ）力的研究刀具的材（cái）質和塗層，希望它的加工時（shí）間變的更（gèng）久（jiǔ）成本會降低（dī）。

4. 在不同加工（gōng）階段下設置好參數、選好刀具

1) 開粗

開粗石墨加（jiā）工路徑

如下圖是簡單的石墨（mò）加工路徑，是開粗的路徑（jìng），旁邊是放大的開粗的切削（xuē）深度，每刀的加工量。

參數的設置：

切削（xuē）量：2~3mm

加工速度：3~4m/min

主（zhǔ）軸轉速：10000~12000rpm

刀具的選擇：

開粗刀：四（sì）刃，10~12mm

（直徑過小：速度慢，加工沒效率）

（直徑過大：刀擺大，影響加工精（jīng）度）

開粗的效果圖（tú）

2) 中粗

中粗石墨加工（gōng）路（lù）徑

如上圖是中粗的刀路（lù），一般我們會采用R刀在精修（xiū）之間中粗一下，這樣對減少精修的量，那麽精修（xiū）的刀磨損會小（xiǎo）一點。

參數的（de）設置：

切削量：0.5mm

加工速度：3m/min

主軸轉速：15000rpm

刀具的選擇（zé）：

R刀：R3（帶曲麵，曲（qǔ）麵（miàn）稍微（wēi）大，適合曲麵（miàn）開粗）

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