3D 熱間曲げガラス用のグラファイト金型を設計するにはどうすればよいですか?

共通の 黒鉛 3D熱間曲げガラスを製造するための金型には、2つのモジュール、3つのモジュール、マルチモード、マルチモードガラスビーズがあります。一般に、単一曲面ガラスは 2 つまたは 3 つのモジュールで設計されることがほとんどです。マルチアークまたはより複雑な曲面ガラスの設計には、マルチモードまたはマルチモードガラスビーズが採用されています。

図 1 (a) は 2 つの金型設計の例です。の 黒鉛 金型は主に上型と下型の2つの部分に分かれています。一般的には、上型と下型のエッジに段差デザインを追加して位置決めを行い、個別のデザインスキームに位置決めピンを追加する必要があります。この種のデザインは、処理と読み込み、保存が簡単です。 黒鉛 しかし、成形チャンバーは比較的開いているため、金型の寿命、成形チャンバー内の異物の制御、および正確な位置決めに悪影響を及ぼします。単純な単一円弧曲面ガラスの熱曲げに適しています。

図 1 (b) は 3 つのダイ設計の例です。の 黒鉛 金型は主に上型、中枠、下型の3つの部分に分かれています。一般に、ステップまたはピンの 3 つの位置を設計する必要があります。 2 つのモールドの設計と比較して、3 つのモジュールの設計ではより多くのモジュールを使用します。 黒鉛 材質により、作業時間が長くなり、ピース（ガラス片）やスライドプレートに触れにくくなり、成形面を傷つけにくくなります。金型の寿命、成形室内の外部粒子の制御、および正確な位置決めが向上します。通常、単一円弧曲面ガラスの熱間曲げに使用されます。

図 1 (c) はマルチモード設計の例です。の 黒鉛 金型は比較的複雑です。主な構成部品は一般に、下型、中フレーム、上型、位置決めピン、特殊な成形プレスプレート、特殊な補助位置決めブロックなどです。 2 つおよび 3 つの金型設計と比較すると、 黒鉛 使用頻度が高くなると、加工時間が長くなり、金型の組み立てや分解が複雑になります。これは主に、複雑または要求の高いシングルカーブまたはダブルアークカーブガラスの熱曲げに対応しており、一般に、単純なダイでは解決するのが難しい熱曲げ欠陥を改善します。

図 1 (d) は、マルチモード ガラス ビーズの設計例です。の 黒鉛 金型は比較的複雑です。主な構成部品は一般に、下型、中枠、上型、位置決めピン、ガラスビーズ、特殊補助位置決めブロックなどで構成されます。マルチモード設計との最大の違いは、ガラスビーズの配置穴位置が下型位置に追加されることです。各熱間曲げの前に、適切なサイズの適切な数のガラス ビーズを配置する必要があります (通常、携帯電話のガラスの熱間曲げには、直径約 9 mm のガラス ビーズ 4 ～ 12 個を配置します)。変形したガラス ビーズを取り出す必要があります。熱間曲げ後。一般に、熱曲げのコストは、主にダブル アークやその他の複雑な曲面ガラスの熱曲げに対応するマルチモード設計のコストよりも高くなります。

設計方法:
1. 奥浅溝設計


裏面には適度な数の浅い溝があり、 黒鉛 モールド（非形成表面）は全体の低圧領域を効果的に減らし、吸着を回避します。現在、市場に出回っている熱間曲げ装置は主に次のようなものを使用しています。 耐熱性 合金プレート (図 1 および図 4 を参照) を背面に接触させます。 黒鉛 金型 (図 2 および図 3 を参照) を加熱、加圧、冷却します。 黒鉛 型。加熱、圧力均一性、加熱速度を可能な限り制御するために、合金板と金属板との接触面は、 黒鉛 金型は平面度を正確に制御する必要があり、一般的には0.05mm以下です。同じ理由で、裏側も 黒鉛 金型も同様の制御が必要です。一般に、ダイと合金プレートの間の接触面はプロセスに非常によく適合します。先の予熱、加熱、加圧処理後、焼鈍し、常温まで冷却する必要があります。急速な冷却速度の下では、2 つの大きな表面により局所的な低圧表面が形成されやすく、吸着効果が生じ、金型の通常のプロセス フローに影響を与えます。

2. 位置決めすきま設計

位置決め寸法を設計する場合 黒鉛 金型の膨張量は、ガラス素材の膨張係数と熱間曲げ温度に基づいて計算され、 黒鉛 材料および適切なクリアランスを事前に確保しなければなりません。まず、高温膨張による過度の熱応力や変形を回避する必要があります。第二に、ホットプレスプロセス中に成形のたわみや傷を引き起こす可能性がある、金型内での CNC 板ガラスの過度の滑りは避けなければなりません。

膨張差の計算式：
ΔL=（αl1-αl2）×L×（T-T0）（1）
式（１）において、Δ l 膨張差。 α L1 は、常温から熱曲げ温度までのガラスの平均線膨張係数です。 α L2 は、次の平均線膨張係数です。 黒鉛 常温から熱間曲げ温度まで。 L は計算されるサイズの常温値です。 t は熱間曲げプロセスの温度です。 t0 は初期温度です。

形状が複雑な場合、展開モードもより複雑になります。各位置の膨張状況を直接理解するには、ソフトウェアを使用して有限要素解析を実行することをお勧めします。

3. 板ガラスのCNCサイズの決定

熱間曲げ加工される一般的なガラスの厚さは均一です。設計中に、曲面ガラス製品の拡張サイズに応じて圧力テストを実行できます。 黒鉛 複数の熱間曲げのサイズ分布と熱間曲げの経験に応じて金型を調整し、最適な CNC サイズを得ることができます。

4. エアベントの設置

現在、ほとんどのメーカーにとって、3D 熱間曲げガラスの歩留まりは常に頭の痛い問題となっています。 3D 熱間曲げガラスの歩留まりに影響を与える重要な要素の 1 つは、あばたです。あばたの原因は現在、次の 3 つが一般的に認識されています。

まず、 黒鉛 金型材料は熱間曲げの要件を満たしておらず、粒子サイズ (通常 4 μ m 以下) が大きすぎ、肉眼で見える明らかな細孔があります。ガラスが軟化した後は、大きな粒子や気孔で凹凸が生じやすくなります。

2つ目は、 黒鉛 原材料、加工、使用環境等により激しく落下し、成形面に粉末粒子が混入し、ガラスの凹凸が生じた場合。

第三に、熱間曲げを行うと、ガラスからガスが逃げ、 黒鉛 高温になると排出がスムーズでなくなり、逃げ量の多い箇所に凹凸が目立つようになります。

プロセスでは 3 つの理由を注意深く制御する必要があります。 黒鉛 材料の選択、加工、保管、使用など、3 番目の点は金型設計で改善できます。つまり、特定の排気穴または排気スロットの設計を追加します。排気スロットの設計には 2 つの原則があります。1 つは成形チャンバーと外部ガスの流れをスムーズにすること、もう 1 つは成形チャンバーへの大きな異物の侵入を最小限に抑えることです。