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玻璃刀轮切割液晶玻璃工艺

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玻璃刀轮 高渗透刀轮 钻石刀轮 合金刀轮
在液晶显示器(LCD)和3D液晶眼镜生产制造过程中,切割工艺是一道重要的后工序。其制造工艺为:把丝印成盒的玻璃基板上排列的多个小规格单元切割形成单粒产品,再进行下道工序--灌注液晶。
传统的切割工艺仅限于直线切割,随着眼镜式3D技术产业的发展,智能手机的普及,对于异形(不规则形状或圆角矩形)玻璃切割的需求越来越多。在此背景下,我们研制了异形玻璃划线机,配合华飞尔玻璃刀轮。能够同时完成直线和异形图形的玻璃切割。
切割工艺简介
切割机理:将前工序制备成盒的玻璃基板固定在划线机工作台上,将已调整好的划线玻璃刀轮在玻璃上以一定的压力沿设定轨迹滚动,形成一条深度和宽度一致的切口,玻璃刀轮在玻璃上划出的痕迹称切割线。
常见切割质量缺陷分析
切割工艺过程的质量直接影响着产品的最终质量。其原因主要在于以下两方面:首先,在切割/裂片工序,由于切割不良会产生废品;其次,切割/裂片工序还会产生许多玻璃屑,这些玻璃屑会影响到清洗、液晶灌注、贴偏振膜、COG(chiponglass)等工序的产品质量,并会造成废品。
在玻璃切割过程中,常见的切割质量不良现象有以下几种:
玻璃崩角
出现玻璃崩角的原因和对策如下:
现象一:由于工件边缘会在高速状态下触碰玻璃刀轮,导致与玻璃刀轮棱线部位受力集中,容易产生异常;
对策一:降低切入速度。
现象二:由于工件会在高速状态下触碰玻璃刀轮,导致与玻璃刀轮棱线部位受到的冲击过大,容易产生异常;
对策二:降低玻璃刀轮在Z方向的下降速度。
产生玻璃丝和切割线太粗
产生玻璃丝时,切割线会变粗,两者都是由于玻璃刀轮、刀轴被磨损,刀轮与玻璃Z向不垂直或刀轮连接件材质变形所致。
由于产生玻璃丝导致切割线太粗,玻璃断裂时容易出现的结果。
切割精度超差
玻璃切割后断裂的尺寸超过允许范围,影响的因素有:刀轮材质,刀头Z向在安装不垂直、施加在刀轮上的压力大小,设定切割深度大小,切割的速度等。
异形切割工艺特点
与传统的直线切割不同,3D眼镜镜片的切割轨迹是由直线和圆弧组成的异形图形,这就决定了异形切割的一些工艺特点。
刀轮的选择
普通刀轮的外边缘光滑,裂纹渗透率低,切割后需要敲击裂片,多用于切割规则图形的TFT-LCD产品。异形玻璃产品不同于一般的规则玻璃产品,不能进行敲击裂片。因此切割异形玻璃产品需选择高渗透刀轮。高渗透刀轮经过加工,在刀轮外围形成规定的角度和轮齿,以增加裂片效果。切割后不必反复敲击裂片即可分断。
刀轴穿过A处,将刀轮固定。刀轮以轴线B为旋转中心,刀轮与旋转中心的偏心距离L=0.8。切割时以旋转中心为校准基点,以保证刀头在各个方向切割起点的一致性。
切割线轨迹和拖后补偿
两条直线和一段圆弧组成的异形线段。假设A和B,C和D之间的距离是偏心距L。我们选择刀头的旋转中心在A点的时候落刀向左方移动,那么刀头就会从距A点右方L的距离切割。如果我们需要切割线从A点开始,那么就需要旋转中心在B点落刀,这样切割线就从A点开始;抬刀的时候,我们在D点抬刀,切割线切割到C点终止。我们得出结论,切割直线的时候落刀点需要在划线方向加一个偏心距L,抬刀点也需要在划线方向加一个偏心距L,这样才能完成预定轨迹的划线。
切割圆弧的情况是怎样的,下面我们来分析一下。
第一种情况:我们让旋转中心沿着图中的轨迹移动。从直线右侧开始划线,旋转中心在B点划圆弧曲线,到C点后再划直线。从图中我们看出刀头划线轨迹是偏内侧的一条弧线(虚线表示),与理论的划线轨迹不符。
第二种情况:我们让旋转中心的轨迹加上偏心距离L,还是从直线右边划过来,旋转中心走直线轨迹直到E点,然后走圆弧曲线,到D点后再走直线。从图中看出刀头轨迹是偏外的一条线(点画线表示),也与理论的轨迹不符。
解决方案:
实验证明减小偏心距可以使切割线轨迹更加接近理论曲线轨迹,但是力臂变短,刀头切割线时变得不稳定,会出现波浪线。目前实验证明小于0.6mm偏心距的刀头,切割线条就会出现不稳定。
根据具体的产品进行偏心距的设置。落刀和抬刀时偏心距按照刀头组件的实际偏心距执行,这样切割线起点和终点是正确的。在中间圆弧处进行调整。如果玻璃切割线轨迹大于理论值,可以减小偏心距设置,同样,如果切割线轨迹小于理论值,我们可以适当增大偏心距。
比如很多严格的客户还有磨边这道工序,这样切割轨迹可以稍大,然后磨掉,保证精度。
(1)减小旋转中心与刀头的偏心距。
(2)软件中增加轨迹点的调整设置。
(3)其他方法。
切割速度、压力
在异形切割中圆弧切割的速度、压力均小于直线切割,原因如下:
(1)速度过快,刀轮不能准确沿与圆弧相切的方向切割,导致切割线异常,影响切割精度。
(2)向心力F=mv2/r,速度越快,向心力太大,会导致玻璃局部崩裂。
(3)速度过快,刀头跟随旋转中心的随动轨迹响应跟不上,切割线轨迹与理论线条出入大。
圆弧切割压力也要略小于直线,避免崩边崩角。
结语
3D显示行业目前还处于初期发展阶段,即眼镜式3D,其技术和品质都有待进一步提高。裸眼技术和主动快门眼镜技术将成为3D技术发展的主流方向,从应用方面考虑,3D技术不仅应用于医疗,军事和航空领域,还会逐步延伸到娱乐,设计和虚拟体验等其他很多领域中。
随着行业的不断发展,竞争的不断加剧。客户对设备的生产良率的不断高升和精度的进一步提高,切割工艺也将随着行业的发展不断创新。


1楼2014-12-03 15:43回复