手机3D盖板玻璃两种加工工艺—热弯与冷雕
3D玻璃热弯工艺起源于韩国，随着近年来玻璃加工企业的迅猛发展，相关工艺得以传承并发扬光大，3D玻璃加工工艺中，热弯无疑是最有难度的工艺之一，从石墨选材、石墨模具设计及CNC加工到热弯工艺，每一步对于企业都是非常大的挑战，下面我们来分享3D玻璃热弯工艺原理、优缺点以及工艺具体流程。
首先先带大家了解一下什么是3D曲面玻璃：
3D曲面玻璃无论是中间还是边缘都用弧形设计的玻璃盖板，曲面玻璃成型是热工加工范畴，要确保玻璃表面晶莹剔透属于高层次技术。轻薄塑做出 3D 多形状外观具有产品特殊设计新颖性与质感佳，又可增加弧形边缘触并能解决天线布置空间不足及增强收讯功能，使产品更美观出色。
3D曲面玻璃优点：
1.轻薄、透明洁净、抗指纹、抗眩光、耐候性佳
2.颜值高，曲面玻璃的弧面边缘高于中框，整个屏幕都显得更加饱满，视觉效果明显优于普通2D屏幕
3.出色的触控手感，曲面玻璃与中框180度平滑对接，更符合人体工程学原理，大幅度提高了滑动屏幕的手感。
4.额外的性能增益，无线充电机能，并能解决天线布置空间不足及增强收讯功能，使产品更美观出色。
当然3D玻璃也有一定的弊端，例如
1、抗摔性一般，玻璃机身意外碎损风险高
2、供应链成本提高，3D 曲面玻璃价格目前在70元/片左右，是现有2.5D 玻璃的3倍
3、制造工艺难度较大，目前3D玻璃制造，工艺上最大的难度在于玻璃热弯工序，最大的瓶颈是热弯工序的产能不足。
虽然3D玻璃存在不足，但由于玻璃的可塑性非常好，非常通透。采用这种方式算是彻底与过去的手机形态产生从量变到质变的区别，使得产品产生了一种科技感。
3D曲面玻璃已逐渐开始应用于智能终端产品的工艺制造，如三星GalaxyS6edge、小米Note等最新产品均使用了3D玻璃。目前3D曲面玻璃主要应用于智能终端产品的防护屏以及后盖，因此智能终端产品的需求量在一定程度上也说明了3D曲面玻璃优点多，性能好，使消费者更加青睐。
3D玻璃加工工艺中，热弯无疑是最有难度的工艺之一，从石墨选材、石墨模具设计及CNC加工到热弯工艺，每一步对于企业都是非常大的挑战。
据了解，在3D曲面盖板玻璃热弯成型工艺中，除了需要对玻璃材料的物理特性有足够的了解，将玻璃材料加热到软化点后，还需要有成型的高加工质量和高精度的石墨模具相配套，使玻璃材料成型加工成符合要求的3D曲面盖板玻璃。 业内大部分均采用石墨作为模具原材料，其主要特性有以下几点：①耐高温，石墨的熔点为（3 850±50）℃，沸点为4 250℃，经高温灼烧重量损失很小。②热膨胀系数小。③导热性能好，石墨导热系数随温度升高而降低，有利于温度向玻璃的传导，提高热效率。④润滑性。石墨材质模具表面光滑，组织均匀，尺寸精准，且容易脱模，能减少对玻璃屏幕造成伤害。⑤化学稳定性。石墨在常温下化学稳定性非常好，不易受热态玻璃的浸润，也不会影响玻璃的结构和成分。⑥3D玻璃用石墨模具一般成对使用，即凹凸模配套使用。
对于手机3D玻璃片数的增长更为明显。2020 年3D 手机玻璃盖板的需求量为11.47 亿片，如果考虑80%正面盖板使用3D玻璃的手机背板也使用3D 曲面玻璃，则需要21 亿片3D 盖板玻璃。
手机3D玻璃盖板生产加工工艺的流程主要包括：工程→开料开孔→精雕→研磨→清洗→热弯→抛光→检测→钢化→UV转印→镀膜（PVD）→ 印刷（丝印、喷涂）→贴合→ 贴膜→包装等，看到这么多复杂的工艺，明白为什么良率低了。
1、工程：确认客户图纸是否可以生产，制作本厂图纸及菲林，并确认流程及样品全线跟踪。
2、CNC开料：对3D曲面材质的玻璃开料，把玻璃基板CNC切割成粗坯。
3、CNC精雕玻璃（磨边）：CNC精雕玻璃是采用精雕机砂轮槽对毛坯玻璃进行磨边，去除余量；并通过钻头将玻璃原料进行倒边和钻孔。
4、研磨抛光：加入抛光粉，通过研具在一定压力下与加工面作复杂的相对运动，将玻璃原料磨至要求厚度，并抛光成表面镜面效果。
5、玻璃清洗：不同加工企业清洗工艺时段不同，一般在磨边之后需清洗，然后再次打磨抛光。一般采用超声波清洗+宏达威玻璃清洗剂。宏达威水基超声波玻璃清洗剂：含有特殊表面活性剂，渗透力强，有效清除玻璃或镜头研磨抛光后的研磨剂、氧化铈、落尘、微粒、或油性污垢等，清洗不发蒙。
6、热弯工艺：热弯工艺是3D玻璃制程中最核心的工艺之一，也是难点之一。精雕好外形和孔的玻璃放置在石墨模具中，再将模具放进热弯机中，经过预热、压型、冷却，玻璃在模具中成型成曲面玻璃。
7、双面扫光：玻璃经热弯后，产品表面须经抛光，采用羊绒轮，对玻璃产品表面精抛光，以达通透无瑕疵。
8、质量检测：需经过层层质量检测流程。3D玻璃检测需要根据工艺要求。一般需检测两次，钢化前一次外观和尺寸，钢化后有应力释放延展曲变，应该再次进行外观和翘曲变形监测。
9、化学强化：采用高纯度的硝酸钾溶液及搭配的催化剂混合，一般4-6小时450℃高温钢化处理，提高玻璃的防划伤，抗冲击等能力。
10、UV转印（加纹理）：UV转印通俗点说是加纹理，将纹理或数码图文转印到玻璃防爆膜上（一般为PET材质），转印过程中无像素损失。
11、镀膜（PVD）：镀膜目的是防止指纹及油污不易粘附且轻易擦除。表面顺滑，手感舒适，不易刮花，增加玻璃表面耐磨性。
12、丝印、喷涂或曝光显影：将产品LOGO字符制网版，调油墨，辅以定位治具，将字符印在产品凹面。
13、贴合：这一工艺是将已经装饰好的防爆膜与玻璃盖板贴合。
14、贴保护膜
15、包装
冷雕工艺，是直接采用精雕机，用磨头减薄，把平面的玻璃里面挖空，外面形成弧度。9月11日凌晨在乔布斯剧院举办的2019苹果秋季新品发布会，此次苹果发布的机型iPhone 11 /pro/max 系列，其加量不加价的优势，在9月13日预售开启后，关注用户超过1600万，预约总量超过百万，预售量同比增长480%。此次发布的iPhone 11 系列除了新升级的摄像头，更强劲的处理器和防水功能，AG蚀刻玻璃外，还有行业加工技术的一大突破就是苹果主推的冷雕CNC加工的全玻璃一体式后盖。
具有轻薄化、三防效果佳、高颜值、握持感好、去金属化优势的一体式机身日渐成为行业新宠。玻璃一体式机身加工成型方式，目前有三星主打的热弯，苹果主推的全CNC方式的冷雕加工，以及TDK主推的玻璃熔接拼接技术、甚至还有行业在开发的平磨等工艺，都可以实现全玻璃一体机。
据了解，这次的iPhone 11 没有采用3D玻璃热弯加工，而是冷雕减薄的方式。全玻璃一体冷雕工艺在苹果带动下兴起，被称为是带动整个CNC行业的主力。最新发布的iPhone 11系列 采用一体式玻璃后盖，据了解这种一体式玻璃后盖采用的是冷雕加工， 采用8mm厚的玻璃盖板深挖减少5mm。在光学镜头不能扁平化情况下，浴霸镜头凸出设计过于突兀，于是在加工工艺上下了大工夫：摄像头凸起采用整块玻璃一体塑形而成，而非在玻璃上切割后加入镜头模组。而这种方式相对而言采用冷雕减薄更为有利。据了解，作为iPhone 玻璃面板的主力供应商之一的伯恩是采用冷雕加工形成的玻璃一体式机身。
iPhone 11 曲面玻璃采用的冷雕加工，通过四头或六头精雕机，用磨头减薄，其成本虽然比3D玻璃成本高，但是强度更高，而且冷雕具有减薄以及钢化的作用，加工精度高，加工速度快。这种加工方式不仅提高了手机工业设计与制造水准，对实际应用防水防尘也大有益处。现阶段全玻璃一体机的工艺难点在于加工时间长，良率较低，设备投资较大，但是从玻璃产品的强度、多摄三防性能方面考虑，一体机对于产品的发展有很大优势。随着苹果iPhone 11 系列全玻璃一体机发布，冷雕CNC加工或将逐渐兴起，将进一步推动冷雕机的使用。
下面来说说这两种工艺在同种品质、同种材料，生产的时候所产生的差别：
热弯的平整度大于冷雕；
冷雕的弧度是用0.7的玻璃CNC，来打磨成0.33的产品，边上容易产生崩边，而且产品易碎；热弯的工艺是直接用0.33的玻璃用磨具进行热成型加工，不易碎
热弯的排气比冷雕快
热弯的工艺技术成熟后，生产效率比冷雕要高，更加能满足客户需求
新型冠状病毒的爆发将在2020年上半年冲击智能手机市场，同时全球70%的智能手机都是在中国生产制造的 ，因此这也将影响全球智能手机的供应链和制造产能。由于隔离或旅行限制而导致工厂的开工延误，都将不可避免地导致暂时的劳动力供应短缺。但是在5G提速的大背景下，手机后盖正在加速"去金属化"，逐渐形成了玻璃为主的局面，手机产业又将迎来一轮新的变革，西门子Sinumerik系列产品已经做好了充足的准备，随时应对电子加工制造业市场变化快、需求量大、加工工艺复杂等因素，为机床生产企业和机床终端用户保驾护航。
