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手機鋼化玻璃膜全流程工藝詳解


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手機貼膜,相信大家都不陌生,但那一層薄薄的膜片並不簡單。普通的塑料貼膜多用TPU和PET加合成聚酯構成,而高級點的會用到PMMA和硅膠。



每次買完新機後,都會特別買上保護膜,小心翼翼的進行保護。但塑料膜有時候確實沒法經得住尖銳物品的考驗,這時,手機鋼化膜就出現了。


近日,在「ZOL在線」看到有一篇關於手機玻璃膜工藝的詳細介紹,包括了製程與場景,特別詳細,特此分享給大家。






手機鋼化玻璃膜是目前手機流行的防護面具,它的特色之處便是使用了鋼化玻璃材質,相比一般的塑料膜,能起到更好的防刮作用,並且抗指紋和抗油污的效果也要更好。



你可以把鋼化膜看做手機的第二外屏,也可以看做一款防藍光產品和裝甲殼,因為如果手機摔落,鋼化膜的確可以吸收一定的傷害,起到減少碎屏概率的作用。


市面上的優質鋼化玻璃膜主要有以下幾個特點:


1、高清:透光率在 90% 以上,畫面清晰、凸顯立體感、高透光率。



2、防刮:玻璃材料經過高溫鋼化處理,表面硬度高於普通膜,日常生活中常見的刀具、鑰匙等等都不會刮花玻璃膜。




3、緩衝:對於手機來說,鋼化玻璃膜可以起到一種緩衝減震的作用,但作用有限。




4、不算太厚:厚度在 0.15-0.4mm 之間,加上AB膠厚度,通常是0.22mm和0.35mm。



5、防指紋:鋼化玻璃膜表面通常會鍍AF。




6、自動貼合:由於AB膠的存在,只要把膜對準手機,就能自動貼合。



那麼鋼化膜是怎樣生產出來的呢?它到底是選用什麼原材料?它用的是什麼工藝呢?







鋼化玻璃膜成型工藝


鋼化玻璃膜是由不同品牌的玻璃原材料製作而成。玻璃原片按照廠商來劃分,可分為國產和進口兩部分,國產的包括洛玻、南玻,進口的有日本旭硝子(AGC)、板硝子、中央硝子、德國肖特和美國康寧。廉價的鋼化玻璃膜以國產玻璃原片為主。



從品質上來說,肖特>AGC>康寧>中端國產(如 Glass)>低端國產(雜牌)。AGC、肖特、康寧這三家各有其代表產品, 這三家最頂級產品的質量均在伯仲之間,差別不是很大。那麼國產的和進口的主要區別是什麼呢?兩者的主要區別在於透光率和價格。國內材料的透光率只能達到 92% 甚至更低,進口材料保證透光率達到 95% 以上,具有更好的視覺感受,進口的價格當然是更高了。





第一次全檢與開料





開料後的玻璃



這裡說下0.2mm的鋼化玻璃膜原材料,截至2016年,能做到原材料原生厚度是0.2mm的,只有美國康寧和德國肖特兩種玻璃。


還有一種0.2mm的鋼化玻璃膜原材料,是用0.33mm厚度的玻璃原材料浸泡在化學藥水中減薄的。這種被減薄的玻璃材料,厚度會不那麼均勻。厚的地方可能0.25mm,薄的地方0.22mm。經過處理的0.2mm玻璃在韌性和平整度等方面都會比原生0.2mm差一些。不過成本依然比普通0.33mm的玻璃高很多。


美國康寧和德國肖特是市面上能將厚度做到0.2mm以下的,成本較高,但市面上卻不乏大量廉價號稱0.2mm、0.15mm的鋼化玻璃膜。這是為什麼?其實,厚度虛標是鋼化玻璃膜產業內一個公開的秘密,0.3mm冒稱0.2mm甚至0.15mm的比比皆是。而厚度相差0.1以內,很難用手感覺的出來。所以說虛標厚度是「公開的秘密」。


無論是鋼化玻璃膜生產廠商還是鋼化玻璃膜貿易商,都不標註用在鋼化玻璃上的AB雙面膠的厚度,導致隱瞞了鋼化玻璃膜真實的厚度。


因為鋼化玻璃膜產品有二部分組成:鋼化玻璃+AB雙面膠,其中AB雙面膠最厚為0.2mm,最薄為0.093mm,現市面所謂0.4厚度的鋼化玻璃膜產品真實的厚度為:0.493mm~0.6mm。




鋼化玻璃膜是貼膜廠商直接購買玻璃原片進行切割、裁邊、化學鋼化後製成。


加工工藝:CNC-拋光-鋼化(如果是曲面屏,還需要加上熱彎工藝)


鋼化玻璃的質量能否符合標準,除了玻璃原料的原因以外,工藝參數的設定是否合理是決定的因素。只有把它們的作用和相互之間的關係徹底了解,才能生產出優質的玻璃膜。


而決定玻璃膜成品品質工藝程序主要有三個:CNC切割、弧邊拋光和鋼化爐鋼化。


工序一:CNC



CNC 車間



CNC



CNC 後的玻璃


通過第一道開料工序加工成的長方形的小尺寸玻璃,再通過 CNC 精雕機把玻璃材料切割成適合手機型號的形狀,並且打孔和開台階。


使用大型的精雕機跟使用一般的精雕機的區別就在於玻璃膜的孔位和玻璃膜邊緣用肉眼看不到的毛邊。


孔位不準頂多是用戶體驗要差一些,可是毛邊的大小卻會直接影響到玻璃膜的使用壽命。而且由於毛邊無法用肉眼看到,只有用顯微鏡才能看到,很多小鋼化保護膜廠家為了能夠降低成本,只使用刀模來製作。




第二次全檢




工序二:弧面拋光


弧邊拋光是把直邊鋼化膜周圍拋光成 2.5D 弧邊,鋼化玻璃膜弧邊比直角邊多了一道倒角工藝,更加美觀,成本也更高。




2.5D 弧邊拋光工藝


那麼該產品為什麼多了 2.5D 弧邊後就會比較貴呢?首先是時間上的成本會增加。其次則是報廢率,2.5D 比直角邊的玻璃膜要多出在百分之三十報廢率,直接拉動成本的提升。


如果要做貼合3D曲面屏的鋼化玻璃膜,成本又會提高非常多,而且需要輔助粘合來實現貼合手機。插句題外話,針對3D曲面玻璃的手機,市面上現在比較友好的膜是塑料膜,貼合上會比鋼化玻璃體驗好很多,但是不耐刮。


接著,需要將玻璃放入超聲波加入清洗劑清洗乾淨,清洗後的效果是不允許有劃傷,水印,白點,手指印,磨粉,灰塵殘留在上面,無塵車間效果一定要處理好。



掃光機



超聲波清洗




工序三:玻璃鋼化


而鋼化爐鋼化是讓玻璃膜半成品在高溫爐里和硝酸鉀作用從而讓玻璃膜強度略微提升強度,大大增加韌性,保證玻璃膜就算碎裂,也不會對人體產生傷害。



鋼化鹽







鋼化


玻璃經過鋼化之後強度增高,其抗壓強度可達 125MPa 以上,比普通玻璃大 4~5 倍;抗衝擊強度也很高,用鋼球法測定時,0.8kg 的鋼球從 1.2m 高度落下,玻璃可保持完好。



落球測試


不僅僅是強度,鋼化玻璃的彈性也比普通玻璃大得多,一塊 1200mm×350mm×6mm 的鋼化玻璃,受力後可發生達 100mm 的彎曲撓度,當外力撤除 後,仍能恢復原狀,而普通玻璃彎曲變形只能有幾毫米。當你拿到一個玻璃膜時,折彎鋼化膜的上下兩邊,越接近證明鋼化效果和玻璃韌性越好。碎裂後、應該是非 常漂亮的類似蜘蛛網似的紋路,碎片應該是非常小的。



三檢,驗證鋼化效果






好的鋼化膜,碎裂後連成一片,不會飛濺傷人,碎片小


不考慮玻璃膜背膠的貼合,這三個工序是玻璃膜不良品最容易產生的三個工序。


切割和拋光可能導致玻璃爆邊。鋼化爐鋼化時間不夠,硝酸鉀用料不好會導致強度韌性下降。其中產生的大部分不良品在生產過程中就被淘汰下來了,還有少部分不良品則是肉眼無法檢測,留有暗傷沙眼等被當做良品進入市場,稍有使用就會出現碎裂。









表面處理階段


電鍍塗油:讓鋼化膜更順滑。


我們注意到,鋼化玻璃膜表面的手感和塑料膜手感是完全不同的,它更為順滑,非常接近手機屏幕手感。很多廠商宣傳鋼化膜可以防指紋,其實準確的說法是,品質優異的鋼化玻璃膜可以減少指紋在玻璃膜上的殘留,但不能完全杜絕指紋的產生。


其方法是在鋼化玻璃膜表面加上一層防指紋油,而這層防指紋油塗層也能保證鋼化膜表面有污漬的情況下可以很容易清除。關於這個防指紋油處理工藝,也有高低之分。


現在市面上只有三種塗油方式:手工、噴塗和真空鍍膜。


手工是人手一把刷,粘著油在玻璃上刷油,缺點是防指紋效果不均勻、防指紋油容易消退。


噴塗是使用噴塗機,代替人手,往玻璃上面噴,噴塗機一台兩萬成本左右。這種工藝效果比手塗好一些,缺點是持久性差一些。實際情況是使用 20 天左右的時候,就會發現防指紋效果有了大幅度的降低,因為防指紋油都被磨光了。


真空鍍AF膜就是把玻璃放在真空空間,把防指紋油噴射進去,油滴在遇到真空環境後就會變成霧狀,在電場作用下散落在玻璃上,進口真空鍍膜機的成本過百萬。區別就在於這層油的粘附程度。








真空AF電鍍


經過電鍍防指紋油工藝的鋼化玻璃膜效果就表現在摸起來更順滑,效果也更持久一般可以持續約 2 個月以上。


塗層效果如何檢驗呢?一般三種方式鑒別。1)用手指劃,越順滑表示效果越好 2)滴水在玻璃正面,又叫光面。水滴與玻璃面接觸所形成的空角越小越好,這叫水滴角 3)用油性筆塗畫,光面難以書寫形成小小的水珠表示塗層效果不錯,越難寫越好。




水滴角測試


在玻璃膜上滴幾滴水,水滴凝而不散,水珠會隨之滑動,玻璃貼膜有著易潔的特徵,屏幕留下指紋可以很輕易的去除,同時也提供超滑順的觸動靈敏度性。這種現象很像是 " 蓮花效應 "。



水滴凝而不散



蓮花效應,指蓮花的自潔現象。20 世紀 70 年代,波恩大學的植物學家巴特洛特在研究植物葉子表面時發現,光滑的葉子表面有灰塵,要先清洗才能在顯微鏡下觀 察,而蓮葉等可以防水的葉子表面卻總是乾乾淨淨。他們發現,蓮葉表面的特殊結構有自我清潔功能。蓮花出污泥而不染,自古以來就被人們認為是純潔的象徵,所 以這一自我清潔功能又被稱為 " 蓮花效應 "。




貼膠:直接影響貼合效果


前面提到鋼化膜的電鍍,主要說的是玻璃膜和手直接接觸的一面進行塗層處理。而在玻璃膜和手機接觸這一面,還需要塗上一層環氧樹脂 AB 膠,它才能吸附到手機屏幕上去。



貼膠車間


鋼化玻璃膜產品最核心的技術是用在鋼化玻璃上的 AB 雙面膠,什 么是 AB 膠呢?因為鋼化玻璃膜不像普通的塑料保護膜一樣可以靜電吸附在手機屏幕上,需要用一層薄薄的柔性雙面膠貼在玻璃膜裡層,這層薄薄的柔性雙面膠就叫 做 AB 膠。AB 膠的品牌一般有,NIPPA/ 尼帕 ( 日本 ) 、東洋 ( 日本 ) TMS ( 韓國 ) ,還有國產的等等。AB 膠使用的好壞直接決定鋼化玻璃膜貼合效果和排氣效果。


現階段,具備合格品質的 AB 雙面膠產品都是進口(日本、韓國),除上述來自日本、韓國的三家廠商,國內及其他地區廠商的 AB 雙面膠都存在眾多品質問題, 如厚度高、透光性差、容易產生氣泡、雪花紋、翹邊、脫膠等現象。比如剛買回來的鋼化玻璃膜貼上後發現四角無法壓實,產生紋路等現象,極有可能是生產商使用 了劣質的 AB 膠。



貼膠



AB 膠的好壞直接影響貼合效果



第五次全檢



裝袋



包裝



裝箱


最後,將效果處理完成且達到要求的產品進行清洗、檢驗、包裝,包裝時用低粘保護膜包裝,覆膜時不能有氣泡現象。




總結


要辨鋼化玻璃膜好壞,主要可以看幾點:


1. 透光性能:對著亮光處,看是否有雜質,是否清晰。好的鋼化玻璃膜由於密度大,透光率比較高,看到的畫質是比較高清的,差點的鋼化玻璃膜密度小,相對來說畫質看起來不是那麼的清晰。


2. 防爆性能:這個作用主要是防爆玻璃貼膜所具備的,這裡的 " 防爆 " 並不是指能夠防止屏幕爆炸,主要是防止屏幕爆裂後碎片飛濺。防爆玻璃材質的貼膜打碎之後也會連成一片,是沒有鋒利的碎片的,這樣它即使碎裂對人體也不會造成傷害。


3. 手感順滑程度,好的鋼化玻璃膜觸感細膩、順滑,差點的玻璃膜做工粗糙、不夠順滑,在手機上滑動時有明顯的凝滯感。


4. 防指紋、抗油污:滴水和油筆寫字,好的鋼化玻璃膜是水滴凝而不散,滴水上去水不會散開;油筆也是很難在鋼化玻璃表面寫上東西的,而且留下的油墨很容易就可以擦除。


5. 與手機屏幕貼合度:在貼膜之前,拿著貼膜對著手機孔位比較下,很容易就可以發現貼膜的尺寸和手機孔位是否能夠對齊。在貼合過程中,好的玻璃膜貼上去是沒有氣泡的。差點的鋼化玻璃膜貼上去,你會發現與手機屏幕的大小不對稱,有空隙,還有可能會有很多氣泡,怎麼排除都弄不掉。


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