[发明专利]一种3D玻璃成型装置及其3D玻璃的制备方法

说明书

本发明提供一种3D玻璃、制备方法及装置。玻璃制备过程中，在预热及热吸成型步骤中，软化玻璃分别在凸模或凹模的接触表面上受热软化变形，玻璃变形层的厚度基本可保持原板材的厚度，不会对原料玻璃板材进行拉薄，影响3D玻璃成品的强度。同时，玻璃的第一成形面光滑，减少抛光时间，降低抛光成本。同时避免了凸模成形面与玻璃及凹模的的摩擦，减少了模具磨损，提升了模具使用寿命。设备包括：具有成形表面的模具、模具加热系统和真空系统；所述模具包括凸模和配合凹模；所述凹槽内设置有多个吸气孔，所述吸气孔与所述真空系统连接。

技术领域

本发明涉及玻璃制造领域，尤其是一种3D玻璃成型装置及其3D玻璃的制备方法。

背景技术

随着电子设备的迅速发展，为了提高电子设备的美感，3D玻璃的应用越来越多。例如中国专利CN201920978704.4一种曲面玻璃热弯压印结构公开了采用上下模对玻璃进行热弯的技术方案。现有的量产3D玻璃制作方法绝大部分为热压成型，现有的3D玻璃制作方法存在的问题：良率低；模具压印重，研磨成本高；模具寿命低，模具加工难度大、成本高；大角度等新产品开发困难；而现有的生产模式为：根据3D玻璃尺寸，热成型分析，逆向推导出展开后2D玻璃外形尺寸，再制作模具，成型试验，检测后修正2D玻璃尺寸，一般会经过3-5次的反复修正，过程中模具加工、试成型、检测，开发周期长。其缺点为模具压印重，研磨成本高、良率低；模具寿命低，生产成本高；大曲度、深型腔等复杂新产品开发困难。

而中国专利CN 110272187 B一种3D玻璃及其制作方法，公开了成型方法上在玻璃热弯温度范围内，通过上模和下模配合压紧平板玻璃的夹持部，对凹模下表面抽气，使平板玻璃的上表面与下表面之间形成压力差后贴合成型在模具的凹模上表面。研究中，申请人发现此方法有如下问题：

1.因上下模将平板玻璃压紧，此方法会使玻璃的厚度在成型时拉薄，腔体越深，拉薄量越大，严重削弱玻璃强度，同时玻璃薄厚也不均匀。

2.此模具靠凹模的气孔产生吸力，离凹模越远，吸力越小，在玻璃下到凹模前主要靠玻璃自重和微小的吸力，所以需要更高的温度、更长的时间使玻璃软化，升高温度，延长时间又会导致模印深、凹凸点更多更深，凹凸点是模具表面的粉尘颗粒经过高温后印到玻璃表面产生的，温度和时间与凹凸点大小、多少点成正比，虽无凸模接触玻璃，但在凹模接触玻璃位置，对抛光造成更大的困难。特别对于深腔体和玻璃厚度大的产品，因吸力基本固定，成型尤其困难。

发明内容

为此，需要提供一种模具印少、凹凸点较少、厚度均匀的3D玻璃。

为实现上述目的，本发明的第一方面，提供了一种3D玻璃成型装置，所述成型装置包括：具有成形表面的模具、模具加热系统和真空系统；所述模具包括凸模和配合凹模；所述凸模包括凸起部和设置于凸起部四围的凸台部，所述凸模可通过定位机构在所述成型装置中在第一位置和第二位置之间上下移动；

所述凹模包括中部的凹槽和设置于凹槽部四围的凹台部；所述凹槽内设置有多个吸气孔，所述吸气孔与所述真空系统连接，用于提供吸力使玻璃贴合成型在凹模成形表面；所述凹模成形表面的弯曲度与3D玻璃的预设弯曲度相同。

所述凸起部的成形表面用于在玻璃板材中部形成第一预成形表面，所述凸台部的成形表面用于形成第一预成形表面四侧的裙边。所述凹模成形表面的弯曲度越高的部分，吸气孔的密度越大，有助于玻璃复杂结构的形成。进一步的，所述凸模上设置有多个喷气孔，用于喷射惰性气体。

所述凸模成形表面的弯曲度越高的部分，喷气孔的密度越大，有助于玻璃复杂结构的形成。

所述模具加热系统采用但不限于采用电阻丝加热；也可以采用红外加热等加热方式。

进一步的，所述凹模的制备材料为石墨或陶瓷。石墨以及陶瓷由于结构中自带微孔，因此所制备凹模中的以上结构微孔可直接作为吸气孔进行使用，不需要另外进行钻孔。