采用石墨磨具的手机3D玻璃热弯成型如何制成的?

2016年9月8日，苹果7在美国发布。在长达140分钟的发布会里提到其结构设计的只有2分钟多一点，其中绝大部分笔墨用在了高光黑机型上。由此或许可以看出苹果7在外观结构上创新很少，也预示着苹果下一代3D玻璃手机将可能给人们完全不同的惊喜！

但3D玻璃加工和手机金属外壳相比是有一定难度的：目前，3D玻璃全制程加工（热弯）过程中有四大难点，3D曲面热成型、3D曲面抛光、3D曲面印刷和3D贴合。今天小编结合在东美石墨拜访交流的一些信息，和大家聊一聊3D曲面热成型应该如何选择石墨模具： 

图：手机3D玻璃盖板用石墨模具

在3D玻璃热成型工艺中，需要通过高温加热的方式将玻璃软化，在模具中固定得到需要的形状。我们知道，不管是塑料注塑成型、粉末注射成型（PIM）还是压铸成型，其模具都是金属模具；可以说，金属材质模具是目前应用最广的模具。

图：金属材质模具

那为什么3D玻璃热成型工艺不采用金属材质模具？这是因为金属材料在高温下变形大、易变软，而石墨具有硬度高、导电性好、防辐射、耐腐蚀、导热性好、成本低，而且还具有耐高温的特性。石墨与金属升温变化具有相反的性能，温度越高，其体质反而越硬。这样就不会存在变形的问题。因此玻璃热弯模具使用石墨材料来制作，可以保证最大限度地精密程度，另外模具加工难度也有所降低。

我国石墨矿山资源丰富，石墨产量约占世界总产量的45%左右，但国内用于3D玻璃热弯模具的石墨并不多。目前，高端石墨主要供应商有：东洋、POCO、西格里、优卡、步高、精帝、东海、美尔森等。3D玻璃热弯对石墨模具具有很高的要求，具体表现为：

1. 要求石墨纯度高和密度高

高纯度要求主要是防止高温下石墨被氧化产生气泡现象，从而影响表面光洁度；高密度要求是防止石墨模具的塌陷，尽可能提高其力学强度，保证模具寿命大大提高！

2. 要求尽可能小的颗粒直径

3D玻璃热弯模具本体为石墨质凹字型矩形体，模腔为预设的曲面；其中，模腔和推板经精抛光加工得到。模腔的表面光洁度直接影响3D玻璃的表面效果，而模腔的表面不仅和精抛光有关，更和石墨颗粒直径密切相关！尽可能小的颗粒直径才能加工得到足够光滑的模腔。 

3D玻璃热弯石墨模具是如何加工制成的呢？小编以东美石墨的3D玻璃热弯石墨模具加工工艺为例，讲讲其加工的4大工序：

第一步，按照以上要求选择高质量石墨材料。注意：石墨材料没选好，后面加工再好也没用。

图：石墨原材料

第二步，整块石墨材料在切料房切成所需的尺寸大小。

图：石墨切割 

图：切割成要求尺寸大小的石墨块

第三步，石墨材料进入CNC加工中心进行成型雕刻，碳素CNC电脑锣需加工速度快，精度高。请注意：和金属CNC加工不同，石墨材料CNC不需要润滑油和切削液。

第四步，模具成型之后就可以拿到抛光机上进行最后的石墨抛光，抛光完成，经过三次元检测仪尺寸检验，即可投入生产。石墨模具内腔抛光是一大难点，这就涉及到设备选择、抛光材料选择和抛光工艺参数等一系列问题。