一种指纹按键玻璃的强化方法与流程

文档序号:12101705阅读:246来源:国知局

本发明涉及一种指纹按键玻璃的强化方法,属于玻璃材料技术领域。



背景技术:

指纹按键玻璃一般是指手机或平板电脑的HOME键上的按键,而对于该类按键玻璃通常是采用钢化玻璃,主要是钢化玻璃的性能表现优异,如强度性能等要远远好于普通的玻璃。

目前,对于钢化玻璃通常使用化学或物理的方法在玻璃的表面形成应力层,使玻璃的强度得到提高。但是现有的对玻璃进行强化大多是先对大片玻璃整体进行强化后,再进行切片处理,然而,由于经过钢化处理后的玻璃硬度较高,在切成指纹按键玻璃大小的尺寸时很容易出现崩边或裂纹等现象,严重影响了产生的成品率以及切片的质量要求,同时还只能进行单片切片。如中国专利申请(公开号:CN101699597A)公开了一种玻璃按键的加工方法,先根据具体设计型号的按键规格,采用0.4~10mm厚的玻璃原片料,然后,使用切割机将玻璃切割成按键尺寸需要的单片,再置于玻璃成形机上,将玻璃磨成按键单片形状,对磨好的玻璃进行倒角,再将玻璃按键置于平磨机上进行双面平磨,然后置于高温化学钢化炉中进行化学强上,再进行清洗、电镀等处理,得到相应的成吕玻璃按键。然而,该方法只能对于玻璃厚度较厚的情况下进行切割,而对于玻璃厚度相对较薄时,容易出现崩边或出现裂纹的现象,更无法对多片重叠放置的薄片玻璃进行切割,也正是其采用的玻璃厚度较厚,导致其在后期的加工过程更加复杂,在后续的平磨或打磨等过程中很容易产生崩边或产生裂纹等问题。



技术实现要素:

本发明针对以上现有技术中存在的缺陷,提供一种指纹按键玻璃的强化方法,解决的问题是如何对薄片玻璃进行切割且不易出现崩边或裂纹现象。

本发明的目的是通过以下技术方案得以实现的,一种指纹按键玻璃的强化方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:

A、将若干片厚度为0.1mm~0.2mm的原玻璃薄片进行重叠堆放后,再放入温度为340℃~380℃的石蜡和松香混合液中进行浸泡处理后,冷却使石蜡固化后取出,再进行切片处理,切割成符合指纹按键玻璃尺寸大小的指纹按键玻璃;

B、将指纹按键玻璃进行分片后去除表面的石蜡,再将指纹按键玻璃放入经过高温熔融的硝酸钾强化液中进行强化处理,得到强化后的指纹按键玻璃。

由于指纹按键玻璃通常是采用较薄的玻璃切割而成,如果重叠成堆后直接进行切割,玻璃薄片之间容易出现相对滑动而使切割的精确度降低;还容易出现崩边或出现裂纹的现象。因此,现有技术中通常是仅对单片玻璃片进行切割,且单片玻璃片的厚度也相对较厚。本发明人经过研究,通过在切片之前将重叠成堆的原玻璃薄片先浸泡在高温的石蜡和松香混合液中进行处理,能够使混合液完全渗透在各片玻璃的缝隙之间且覆盖在玻璃的表面,从而使经过冷却之后使更好的凝固成一起,在每片玻璃片的表面相当于形成蜡膜,从而使每片玻璃片之间有更好的固定效果,不会发生相对滑动或移动的现象,能够使在切割的过程中玻璃薄片不会出现崩边或出现裂纹,保证了切割的精度和品质要求;再将切割后的指纹按键玻璃放入硝酸钾强化液中进行强化,从而使在指纹按键玻璃的表面形成有效的应力层,从而实现提高指纹按键玻璃强度的效果。

在上述指纹按键玻璃的强化方法中,作为优选,步骤A中所述石蜡与松香的质量比为1.0:5.0~8.0。在高温条件下溶化成液体之后,能够更好的渗透到玻璃薄片与玻璃薄片之间的缝隙内,使缝隙间更均匀的分布混合液,从而使冷却后形成的蜡膜层更均匀的分布在每片玻璃薄片的表面实现更好的将玻璃进行固定,使粘附在一起,防止在切割过程中出现相对滑动的现象,进一步保证切割时不会出现崩边或出现裂纹的效果。作为进一步的优选,所述石蜡与松香的质量比为1.0:6.0~7.0。

在上述指纹按键玻璃的强化方法中,作为优选,步骤A中所述原玻璃薄片的厚度为0.16mm~0.18mm。由于直接一步到位采用与成品指纹按键玻璃基本等厚度的原玻璃薄片进行加工,实现了无需后续打磨等处理,直接放入强化液中进行强化,大大的减化了加工过程,减小了后加工如打磨等过程中出现二次崩边等问题,提高了产生的质量。而为了解决因原玻璃薄片较薄在重叠堆入后进行切割存在的易崩边等问题,正是通过结合采用石蜡和松香的混合液进行浸泡处理后再进行切割,能够有效的防止出现崩边或出现裂纹的现象,能够减小产品不良率的产生。

在上述指纹按键玻璃的强化方法中,作为优选,步骤B中所述强化处理前还包括将指纹按键玻璃通过采用表面包覆高温布层的夹具进行夹紧固定后再放入经过高温熔融的硝酸钾强化液中。一方面,由于本发明的玻璃薄片厚度较薄,如果直接将其放入强化液中,在强化的过程中容易出现漂浮现象,影响强化的质量,因此,通过先使指纹按键玻璃通过夹具进行夹紧后,能够使指纹按键玻璃完全浸没在强化液中,从而保证每片指纹按键玻璃均能够得到强化和保证给化质量;另一方面,高温布层即相当于在夹具的表面包覆一层高温布,目的是为了防止指纹按键玻璃在通过夹具夹紧的过程中出现崩边和裂纹的现象,保证产品的品质;又能够使完全浸入强化液中,使在表面更好的形成应力层,提高强化的效果。上述的高温布采用常规的高温布包覆形成即可。作为进一步的优选,所述高温布层的厚度为0.5mm~1.0mm。使指纹按键玻璃与夹具接触处具有较好的缓冲作用,使更有利于夹具的夹紧过程操作,减少夹紧过程中指纹按键玻璃出现崩边的问题。

在上述指纹按键玻璃的强化方法中,作为优选,所述硝酸钾强化液中含有Na+,且所述Na+的含量≤7000ppm。通过使硝酸钾强化液中含有Na+,能够使在指纹按键玻璃的表面形成应力层,使Na+与K+之间形成交换,从而使Na+能够更好的镶嵌在玻璃表面的表层,使形成的应力层具有较好的强度性能和结合牢度。作为进一步的优选,所述Na+的含量为3000ppm~5000ppm。

在上述指纹按键玻璃的强化方法中,作为优选,步骤A中所述原玻璃薄片为钠钙玻璃加工而成。这样就更容易使Na+与K+之间形成交换,更有效的镶嵌在指纹按键玻璃的表面,镶嵌形成的作用力更高。

在上述指纹按键玻璃的强化方法中,作为优选,所述强化处理的温度为310℃~330℃。既能够使硝酸钾完全熔融,又能够使有效在玻璃表面形成应力层的深度和应力值,提高指纹按键玻璃的整体强度性能。

在上述指纹按键玻璃的强化方法中,作为优选,步骤A中所述指纹按键玻璃为选自边长为11mm~14mm的正方形的指纹按键玻璃。根据指纹按键的尺寸进行调整切割,有利于减少后续的处理过程,进一步的减少崩边等问题,提高成品率,有效防止了出现崩边的缺陷。

综上所述,本发明与现有技术相比,具有以下优点:

1.本指纹按键玻璃的强化方法,通过在切割前采用石蜡和松香的混合液进行处理,能够有效防止出现崩边或裂纹的现象,提高产品的品质。

2.本指纹按键玻璃的强化方法,通过使强化液中含有钠离子,能够有效提高在玻璃表面形成的应力层深度和应力值的强度性能,提高抗冲击的作用。

附图说明

图1是本发明的指纹按键玻璃的强化方法中的原玻璃薄片进行重叠堆放后的示意图。

图中,1、原玻璃薄片。

具体实施方式

下面通过具体实施例和附图,对本发明的技术方案作进一步具体的说明,但是本发明并不限于这些实施例。

实施例1

选取10片厚度均为0.175mm的原玻璃薄片1,一般采用边长为70mm的正方形的中片玻璃进行加工,按照原玻璃薄片1的厚度方向进行重叠堆放后,如图1所示的重叠放置,可以将其进行固定后,再放入温度为340℃的石蜡和松香混合液中进行浸泡处理3小时,浸泡处理过程中保护温度为340℃,使混合液能够完全渗透到每个原玻璃薄片1之间的缝隙间,以上所用的石蜡在高温时能够熔化成液体,而在低温或室温状态时呈固体状,浸泡处理结束后,进行冷却处理2小时,冷却至室温,使在每片原玻璃薄片1的表面覆盖一层蜡膜,再将10片重叠的原玻璃薄片1取出,无需将每片原玻璃薄片1分片,由于通过石蜡和松香混合液的处理,能够很好的使每片玻璃粘附在一起,不会发生相对的移动,直接采用CNC对10片重叠的原玻璃薄片1的进行切割,使切割成符合指纹按键玻璃的要求,切成边长为11.6mm正方形的小片指纹按键玻璃,再进行分片,去除每片指纹按键玻璃的表面蜡膜;

另外,先在强化炉中加入硝酸钾固体,再加热升温至330℃进行熔融使硝酸钾固体完全熔融成高温液体强化液,再将指纹按键玻璃夹持在表面包覆高温布层的夹具之间进行夹紧固定后,夹具通过常规的方式固定在其它固定支架上,只要保护夹具能够夹紧指纹按键玻璃均可,当然,最好是夹持在指纹按键玻璃的外周边上,夹具分别夹持在平行的两个边上使达到夹紧的效果,再放入经过高温熔融的硝酸钾强化液中进行强化处理,3小时,强化处理结束后,取出进行冷却,得到相应的强化后的小片指纹按键玻璃。

将得到的强化后的小片指纹按键玻璃进行相应的测试,通过观察均没有出现崩边或裂纹,成品可格率达到100%;强化后的小片指纹按键玻璃的表面应力层深度Dol达到25μm,应力值CS能够达到600MPa。

实施例2

选取若干厚度为0.175mm的中片玻璃,一般采用边长为70mm的正方形的中片玻璃进行加工,按照原玻璃薄片1的厚度方向进行重叠堆放后,如图1所示的重叠放置,可以直接将重叠成堆的原玻璃薄片1放入温度为380℃的石蜡和松香混合液中进行浸泡处理2小时,浸泡处理过程中保护温度为380℃,其中,石蜡与松香的质量比为1:5,处理结束后,使混合液能够完全渗透到每个原玻璃薄片1之间的缝隙间,以上所用的石蜡在高温时能够熔化成液体,而在低温或室温状态时呈固体状,浸泡处理结束后,进行冷却处理3小时,冷却至室温,使在每片原玻璃薄片1的表面覆盖一层蜡膜,再将10片重叠的原玻璃薄片1取出,无需将每片原玻璃薄片1分片,由于通过石蜡和松香混合液的处理,能够很好的使每片玻璃粘附在一起,不会发生相对的移动,直接采用CNC对10片重叠的原玻璃薄片1的进行切割,使切割成符合指纹按键玻璃的要求,切成边长为11.6mm的正方形指纹按键玻璃,再进行分片,去除每片指纹按键玻璃的表面蜡膜;

另外,先在强化炉中加入硝酸钾固体,再加热升温至310℃进行熔融使硝酸钾固体完全熔融成高温液体,再将指纹按键玻璃夹持在表面包覆高温布层的夹具之间进行夹紧固定后,夹具通过常规的方式固定在其它固定支架上,只要保护夹具能够夹紧指纹按键玻璃均可,当然,最好是夹持在指纹按键玻璃的外周边上,夹具分别夹持在平行的两个边上使达到夹紧的效果,再放入上述强化炉中的硝酸钾强化液中进行强化处理3.5小时,强化处理结束后,取出进行冷却,得到相应的强化后的指纹按键玻璃。

将得到的强化后的小片指纹按键玻璃进行相应的测试,通过观察均没有出现崩边或裂纹,成品可格率达到100%;强化后的小片指纹按键玻璃的表面应力层深度Dol达到26μm,应力值CS能够达到650MPa。

实施例3

选取若干厚度为0.16mm的中片玻璃,一般采用边长为70mm的正方形的中片玻璃进行加工,按照原玻璃薄片1的厚度方向进行重叠堆放后,如图1所示的重叠放置,直接通过机械手放入温度为350℃的高温石蜡和松香混合液中进行浸泡处理3小时,浸泡处理过程中保护温度为350℃,其中,石蜡与松香的质量比为1:8,处理结束后,使混合液能够完全渗透到每个原玻璃薄片1之间的缝隙间,以上所用的石蜡在高温时能够熔化成液体,而在低温或室温状态时呈固体状,浸泡处理结束后,进行冷却处理3小时,冷却至室温,使在每片原玻璃薄片1的表面覆盖一层蜡膜,再将10片重叠的原玻璃薄片1取出,无需将每片原玻璃薄片1分片,由于通过石蜡和松香混合液的处理,能够很好的使每片玻璃粘附在一起,不会发生相对的移动,直接采用CNC进行切割,使切割成符合指纹按键玻璃的要求,切成边长为13.4mm的正方形的指纹按键玻璃,再进行分片;去除每片指纹按键玻璃的表面蜡膜;

然后,先在强化炉中加入硝酸钾固体,再加热升温至320℃进行熔融使硝酸钾固体完全熔融成高温液体,再将指纹按键玻璃夹持在表面包覆高温布层的夹具之间进行夹紧固定后,夹具通过常规的方式固定在其它固定支架上,只要保护夹具能够夹紧指纹按键玻璃均可,当然,最好是夹持在指纹按键玻璃的外周边上,夹具分别夹持在平行的两个边上使达到夹紧的效果,再放入上述强化炉中的硝酸钾强化液中并保持温度为320℃进行强化处理4.0小时,强化处理结束后,取出进行冷却,得到相应的强化后的小片指纹按键玻璃。

将得到的强化后的小片指纹按键玻璃进行相应的测试,通过观察均没有出现崩边或裂纹,成品可格率达到100%;强化后的小片指纹按键玻璃的表面应力层深度Dol达到25μm,应力值CS能够达到620MPa。

实施例4

选取若干厚度为0.18mm的中片玻璃,该中片玻璃为钠钙玻璃,一般采用边长为70mm的正方形的中片玻璃进行加工,按照原玻璃薄片1的厚度方向进行重叠堆放后,如图1所示的重叠放置,直接放入温度为360℃的石蜡和松香混合液中进行浸泡处理2.5小时,其中,石蜡与松香的质量比为1:7,处理结束后,使混合液能够完全渗透到每个原玻璃薄片1之间的缝隙间,以上所用的石蜡在高温时能够熔化成液体,而在低温或室温状态时呈固体状,浸泡处理结束后,进行冷却处理3小时,冷却至室温,使在每片原玻璃薄片1的表面覆盖一层蜡膜,再将10片重叠的原玻璃薄片1取出,无需将每片原玻璃薄片1分片,由于通过石蜡和松香混合液的处理,能够很好的使每片玻璃粘附在一起,不会发生相对的移动,直接采用CNC进行切割,使切割成符合指纹按键玻璃的要求,切成边长为11mm的正方形的小片指纹按键玻璃,再进行分片;同时去除每片指纹按键玻璃的表面蜡膜;

然后,先在强化炉中加入硝酸钾固体,再加热升温至330℃进行熔融使硝酸钾固体完全熔融成高温硝酸钾强化液,且使硝酸钾强化液中含有Na+,且Na+的含量为4000ppm;再将指纹按键玻璃夹持在表面包覆高温布层的夹具之间进行夹紧固定后,夹具通过常规的方式固定在其它固定支架上,只要保护夹具能够夹紧指纹按键玻璃均可,当然,最好是夹持在指纹按键玻璃的外周边上,夹具分别夹持在平行的两个边上使达到夹紧的效果,高温布层的厚度为0.5mm,再放入上述强化炉中的硝酸钾强化液中并保持温度为330℃进行强化处理3.0小时,强化处理结束后,取出进行冷却,得到相应强化后的指纹按键玻璃。

将得到的强化后的小片指纹按键玻璃进行相应的测试,通过观察均没有出现崩边或裂纹,成品可格率达到100%;强化后的小片指纹按键玻璃的表面应力层深度Dol达到30μm,应力值CS能够达到640MPa。

实施例5

选取若干厚度为0.2mm的中片玻璃,该中片玻璃为钠钙玻璃,一般采用边长为70mm的正方形的中片玻璃进行加工,按照原玻璃薄片1的厚度方向进行重叠堆放后,如图1所示的重叠放置,再放入温度为360℃的石蜡和松香混合液中进行浸泡处理2.5小时,其中,石蜡与松香的质量比为1:5,使混合液能够完全渗透到每个原玻璃薄片1之间的缝隙间,以上所用的石蜡在高温时能够熔化成液体,而在低温或室温状态时呈固体状,浸泡处理结束后,进行冷却处理2.5小时,冷却至室温,使在每片原玻璃薄片1的表面覆盖一层蜡膜,再将10片重叠的原玻璃薄片1取出,无需将每片原玻璃薄片1分片,由于通过石蜡和松香混合液的处理,能够很好的使每片玻璃粘附在一起,不会发生相对的移动,直接采用CNC进行切割,使切割成符合指纹按键玻璃的要求,切成边长为14mm正方形的小片指纹按键玻璃,再进行分片;去除每片指纹按键玻璃的表面蜡膜;

然后,先在强化炉中加入硝酸钾固体,再加热升温至320℃进行熔融使硝酸钾固体完全熔融成高温硝酸钾强化液,且使硝酸钾强化液中含有Na+,且Na+的含量为5000ppm;再将指纹按键玻璃夹持在表面包覆高温布层的夹具之间进行夹紧固定后,夹具通过常规的方式固定在其它固定支架上,只要保护夹具能够夹紧指纹按键玻璃均可,当然,最好是夹持在指纹按键玻璃的外周边上,夹具分别夹持在平行的两个边上使达到夹紧的效果,高温布层的厚度为0.5mm,再放入上述强化炉中的硝酸钾强化液中并保持温度为320℃进行强化处理3.0小时,强化处理结束后,取出进行冷却,得到相应的强化后的指纹按键玻璃。将得到的强化后的小片指纹按键玻璃进行相应的测试,通过观察均没有出现崩边或裂纹,成品可格率达到100%;强化后的小片指纹按键玻璃的表面应力层深度Dol达到32μm,应力值CS能够达到680MPa。

实施例6

选取若干厚度为0.1mm的中片玻璃,该中片玻璃为钠钙玻璃,一般采用边长为70mm正方形的中片玻璃进行加工,按照原玻璃薄片1的厚度方向进行重叠堆放后,如图1所示的重叠放置,放入温度为360℃的石蜡和松香混合液中进行浸泡处理2.5小时,其中,石蜡与松香的质量比为1:5,处理结束后,进行冷却处理2小时,使混合液冷却固化,再将叠层的中片玻璃取出,采用CNC进行切割,使切割成符合指纹按键玻璃的要求,切成边长为13.4mm的小片指纹按键玻璃,再进行分片,去除每片指纹按键玻璃的表面蜡膜;

先在强化炉中加入硝酸钾固体,再加热升温至310℃进行熔融使硝酸钾固体完全熔融成高温硝酸钾强化液,且使硝酸钾强化液中含有Na+,且Na+的含量为3000ppm;再将指纹按键玻璃夹持在表面包覆高温布层的夹具之间进行夹紧固定后,夹具通过常规的方式固定在其它固定支架上,只要保护夹具能够夹紧指纹按键玻璃均可,当然,最好是夹持在指纹按键玻璃的外周边上,夹具分别夹持在平行的两个边上使达到夹紧的效果,高温布层的厚度为0.8mm,再放入上述强化炉中的硝酸钾强化液中并保持温度为310℃进行强化处理4.0小时,强化处理结束后,取出进行冷却,得到相应的强化后的指纹按键玻璃。

将得到的强化后的小片指纹按键玻璃进行相应的测试,通过观察均没有出现崩边或裂纹,成品可格率达到100%;强化后的小片指纹按键玻璃的表面应力层深度Dol达到33μm,应力值CS能够达到700MPa。

本发明中所描述的具体实施例仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管对本发明已作出了详细的说明并引证了一些具体实施例,但是对本领域熟练技术人员来说,只要不离开本发明的精神和范围可作各种变化或修正是显然的。

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