手機3D玻（bō）璃熱彎成型，石墨模具CNC加工（gōng）的關（guān）鍵（jiàn）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（jīn）屬外殼相比還是有一定難度的（de），在3D玻璃熱成型工藝（yì）中，需要通過高（gāo）溫加熱的方式將玻璃軟化，在模具中固定得到需要的形狀。你知道嗎，做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（jù）都是金（jīn）屬鋼（gāng）材。那為什麽3D玻璃熱成型工藝不采用金屬鋼材模具？

這是因為金（jīn）屬材料（liào）在高溫下變形大、易變（biàn）軟，而石墨具有耐高溫（wēn）、導熱（rè）性（xìng）好（hǎo），硬度（dù）高、耐腐蝕、成本低，石墨與金（jīn）屬升溫變化具有相反的性能，溫度越高（gāo），其體（tǐ）質反而（ér）越硬，這樣就不會存在變形的問題，可以保證最大限度的精密程度。

3D玻璃熱彎對石墨有很高的要求。要求石墨純度（dù）高和（hé）密度高，高純度要求主要（yào）是（shì）防止高溫下石墨被氧化產生氣泡現象，從而（ér）影響表麵光（guāng）潔度；高密度要求是防止石墨模具的（de）塌陷，盡可能提高其力學強度，保證模具壽命大大提（tí）高。模腔的表麵光潔度（dù）直接影響3D玻璃的表麵效果，而（ér）模腔的表麵不僅（jǐn）和精（jīng）拋光有關，更和石墨顆粒直徑密切（qiē）相關，盡可能小的顆粒直徑才能（néng）加工得到足夠光（guāng）滑（huá）的模腔。

3D玻璃（lí）的熱彎石墨模具需求的產生，這對CNC來說多了一項石墨加工工藝。因石墨材質（zhì）本身原因（yīn），並不是所有的CNC都可以加工，其中從設備的選擇、治（zhì）具設計、刀具選擇等有諸多問題需要注意，據悉，石（shí）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（zhǔn）備工作”

1. 選好石墨加工設備

（1）吸塵強（qiáng）度要（yào）高

石墨加工對機器要（yào）求很嚴格，粉末（mò）不隻對機器造成（chéng）傷害，對人也會造成一定的傷害，所以對設備吸塵強度的建議是：

1）變頻器控製吸塵器運作，減少（shǎo）震動源

2）吸塵口靠近（jìn）加工區域，快速吸塵

3）定時吹塵設計（jì），使（shǐ）角落裏沉（chén）澱的石墨（mò）粉塵被吹起，並吸（xī）走，不會滯留在機器內（nèi）部

4）刀庫門帶吹氣裝置，防止石墨粉塵進入刀庫，粘（zhān）上刀柄影響加工精度

（2）機床密封性（xìng）很重要

刀庫的密封包括Y軸的設（shè）計的密封都要做到很嚴（yán）格，機床的密封性如果做得不好（hǎo）的話，設（shè）備進入（rù）粉塵，基本上不超過3個月（yuè），有些電子元件就慢慢（màn）損壞。建議（yì）Y軸防塵罩一體化設計，防護性能升級（jí）。

（3） 一般需用固態導軌油

石墨的（de）設備一（yī）般用固態導軌油，石墨的導軌油還是會滴油的（de）原因是油汙時間一長就會沉澱，產生廢油（yóu），廢（fèi）油也會慢慢（màn）滴到石墨或是機台裏麵，建議：

1）導軌油一旦滴落石墨表麵，即毀壞材料；

2）使用滴油（yóu）回收裝（zhuāng）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（zhēn）空治具，一個治具可以做兩個或多個的產品。目前很多都是真空吸附台，一個機台上可以裝大的、小（xiǎo）的，達3~4個。有（yǒu）的石墨加工用的是工裝，但這是做模（mó）具電極的（de）；做石墨模具一（yī）般都會采用（yòng）真空吸附台，加工尺寸穩定（dìng），變形量也小。

3. 選好刀具

石墨加（jiā）工的難點也在刀具上（shàng）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個小時（shí）。國外的進口刀具大大概也就6-8個小時。選擇刀具時盡量選（xuǎn）擇平底（dǐ）帶R刀，不要選擇平底刀（開粗精修的時候）。因為平底（dǐ）刀的刀尖是鋒利的，切削出來石墨會容易崩。石墨比較硬也比（bǐ）較脆，用太過尖利的去切它，會容易崩掉。所以我們現在切削時都會選帶點R角的刀（dāo）具（0.5R或是0.2R）。

球刀一般是（shì）用來精修。損耗最（zuì）大是如下圖的R刀，一套（tào）模具其加工時間要2個小時，做的精細的要3個小時。現在國內也在努力的研究刀具的材質和塗層，希望它（tā）的加工時間變的（de）更久成本會降低。

4. 在不同加工階段下設置好參數、選好刀具

1) 開粗

開粗石（shí）墨加工路（lù）徑

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

參（cān）數的設置：

切削量：2~3mm

加工速度：3~4m/min

主軸（zhóu）轉速：10000~12000rpm

刀具的選擇：

開粗刀：四刃，10~12mm

（直徑過小（xiǎo）：速度慢，加工沒效率）

（直徑過大：刀擺大，影響加工精度）

開粗的效果圖

2) 中粗（cū）

中粗石墨加工路徑

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

參（cān）數的設置：

切削量：0.5mm

加工速度：3m/min

主軸（zhóu）轉（zhuǎn）速：15000rpm

刀具的選（xuǎn）擇：

R刀：R3（帶曲麵，曲麵稍微大，適合曲麵開粗）

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