我们知道，不管是注塑、冲压还是压铸成型，其模具都是金属钢材。那为什么3D玻璃热成型工艺不采用金属钢材模具？ 这是因为金属材料在高温下变形大、易变软，而石墨具有耐高温、导热性好，硬度高、耐腐蚀、成本低，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，可以保证最大限度的精密程度。 3D玻璃热弯对石墨有很高的要求。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。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玻璃的热弯石墨模具需求的产生，这对CNC来说多了一项石墨加工工艺。因石墨材质本身原因，并不是所有的CNC都可以加工，其中从设备的选择、治具设计、刀具选择等有诸多问题需要注意，据悉，石墨模具方面约占热弯不良率的20%。 一、石墨CNC加工前需做哪些“准备工作” （1）吸尘强度要高 石墨加工对机器要求很严格，粉末不只对机器造成伤害，对人也会造成一定的伤害，所以对设备吸尘强度的建议是： 1）变频器控制吸尘器运作，减少震动源 2）吸尘口靠近加工区域，快速吸尘 3）定时吹尘设计，使角落里沉淀的石墨粉尘被吹起，并吸走，不会滞留在机器内部 4）刀库门带吹气装置，防止石墨粉尘进入刀库，粘上刀柄影响加工精度 （2）机床密封性很重要 刀库的密封包括Y轴的设计的密封都要做到很严格，机床的密封性如果做得不好的话，设备进入粉尘，基本上不超过3个月，有些电子元件就慢慢损坏。建议Y轴防尘罩一体化设计，防护性能升级。 （3） 一般需用固态导轨油 石墨的设备一般用固态导轨油，石墨的导轨油还是会滴油的原因是油污时间一长就会沉淀，产生废油，废油也会慢慢滴到石墨或是机台里面，建议： 1）导轨油一旦滴落石墨表面，即毁坏材料； 2）使用滴油回收装置，定时吸油，废油回收。 真空治具 上图是一个真空治具，一个治具可以做两个或多个的产品。目前很多都是真空吸附台，一个机台上可以装大的、小的，达3~4个。有的石墨加工用的是工装，但这是做模具电极的；做石墨模具一般都会采用真空吸附台，加工尺寸稳定，变形量也小。 石墨加工的难点也在刀具上面，刀具磨损的非常快，国内普通的刀具也就3-4个小时，好一点的5个小时。国外的进口刀具大大概也就6-8个小时。选择刀具时尽量选择平底带R刀，不要选择平底刀（开粗精修的时候）。因为平底刀的刀尖是锋利的，切削出来石墨会容易崩。石墨比较硬也比较脆，用太过尖利的去切它，会容易崩掉。所以我们现在切削时都会选带点R角的刀具（0.5R或是0.2R）。 球刀一般是用来精修。损耗最大是如下图的R刀，一套模具其加工时间要2个小时，做的精细的要3个小时。现在国内也在努力的研究刀具的材质和涂层，希望它的加工时间变的更久成本会降低。 1) 开粗 开粗石墨加工路径 如下图是简单的石墨加工路径，是开粗的路径，旁边是放大的开粗的切削深度，每刀的加工量。 参数的设置： 切削量：2~3mm 加工速度：3~4m/min 主轴转速：10000~12000rpm 刀具的选择： 开粗刀：四刃，10~12mm （直径过小：速度慢，加工没效率） （直径过大：刀摆大，影响加工精度） 开粗的效果图 2) 中粗 中粗石墨加工路径 如上图是中粗的刀路，一般我们会采用R刀在精修之间中粗一下，这样对减少精修的量，那么精修的刀磨损会小一点。 参数的设置： 切削量：0.5mm 加工速度：3m/min 主轴转速：15000rpm 刀具的选择： R刀：R3（带曲面，曲面稍微大，适合曲面开粗） 中粗的效果图 3) 精修 精修石墨加工路径 如上图是精修的加工路径，精修加工爬坡的曲面很多种路径：0°、45°、90°、包括环形的都有在切削，目前切削效果最好的还是90°的，90°普遍来说是比较好的。一般用R刀精修，效果也是比较好的，但是国外的机床用圆鼻刀，这对机床精度要求很高。像牧野、米克朗的切出的精度就很高，用圆鼻刀切出来也会很亮，基本上切出来不用抛光。 参数的设置： 切削量：0.03mm 加工速度：3m/min 主轴转速：22000rpm 刀具的选择： 凸模：R刀：R2（曲面小，可设置高转速，震动小，提高加工效果） 凹模：圆鼻刀（平底带R刀） （6R0.5 / 4R0.2） （6&4代表直径，0.5&0.2代表R角度，R角度越小，表示加工范围越小，加工更精细，可处理凹模中角落位置加工。） 精修效果图 1）刀具问题：建议尽量使用高质量刀具。目前刀具材质以及涂层配方，多进口为宜。国内刀具的材质和涂层还在继续深入研究当中。 2）后处理：配合数控系统的专用后处理程序。 机床、刀具等都会影响精度，产生暗纹。 1）系统问题：系统设置需调整，选择“高精修”模式，配合系统专用后处理； 2）走刀方式：建议最好两轴同时移动，而非三轴同时移动。45°一般使用三轴同时动，三轴同时动的话效果没那么好，容易产生刀纹。 来源 | 艾邦智造
现在有些手机都在追捧所谓的3D玻璃，3D玻璃加工和手机金属外壳相比还是有一定难度的，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。你知道吗，做出一块弯曲的玻璃需要用到石墨模具。
1. 选好石墨加工设备
2. 设计好加工治具
3. 选好刀具
4. 在不同加工阶段下设置好参数、选好刀具
二、石墨CNC加工中会遇到哪些问题及如何解决
1. 刀线问题
2. 暗纹问题
