一種機(jī)械式熱彎藍(lán)寶石成型模具的制作方法
【專利說(shuō)明】
[0001](— )
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本實(shí)用新型涉及一種曲面藍(lán)寶石晶片成型技術(shù)，具體涉及一種機(jī)械式熱彎藍(lán)寶石成型模具。
[0003](二)
【背景技術(shù)】
[0004]藍(lán)寶石單晶具有優(yōu)異綜合性能，是目前LED市場(chǎng)中藍(lán)光GaN外延基板的首選材料。隨著藍(lán)寶石單晶生長(zhǎng)及加工技術(shù)的進(jìn)步，藍(lán)寶石產(chǎn)品的生產(chǎn)成本不斷降低，這使藍(lán)寶石在消費(fèi)類電子及其它消費(fèi)類產(chǎn)品方面大范圍應(yīng)用成為可能。應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，產(chǎn)品更加多樣化，勢(shì)必將帶來(lái)對(duì)未來(lái)藍(lán)寶石產(chǎn)品的尺寸及形狀有更多、更高的要求。其中，曲面藍(lán)寶石屏也是未來(lái)發(fā)展的方向之一。然而，藍(lán)寶石常溫下為硬脆材料，曲面加工不但工藝上更加困難，成品率低，而且材料損耗也較大。
[0005]熱彎玻璃是平面玻璃加熱軟化，在模具中成型，再經(jīng)過(guò)退火制成的曲面玻璃。目前，熱彎玻璃在建筑、民用等場(chǎng)合的使用越來(lái)越多。藍(lán)寶石雖然是脆性的，但在一定溫度下就會(huì)變軟，顯示出一定的塑性，進(jìn)而可以進(jìn)行塑性彎曲。這種結(jié)晶后彎曲引起的結(jié)構(gòu)變形對(duì)微觀缺陷變化影響不大。
[0006](三)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實(shí)用新型的目的在于提供一種能夠克服傳統(tǒng)藍(lán)寶石材料曲面加工工藝難度大、成品率低、材料損耗大等缺點(diǎn)的機(jī)械式熱彎藍(lán)寶石成型模具。
[0008]本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:它是陰陽(yáng)模具套組，包括熱彎模具上模和熱彎模具底模，藍(lán)寶石晶片定位在熱彎模具底模上，熱彎模具上模和熱彎模具底模兩邊有相同的彎角，熱彎模具底模上設(shè)有晶片定位柱，熱彎模具上模對(duì)應(yīng)位置有與定位柱相匹配的定位孔結(jié)構(gòu)。
[0009]本實(shí)用新型還有這樣一些特征:
[0010]1、所述的藍(lán)寶石晶片厚度為0.2?4mm。
[0011]2、所述的陰陽(yáng)模具套組包括至少一組熱彎模具上模和熱彎模具底模。
[0012]3、所述的熱彎模具為W、Mo或W-Mo合金材料。
[0013]本實(shí)用新型使用時(shí)將晶片在上下兩部分相配合的熱彎模具上定位，然后置于加熱爐當(dāng)中；以30°C~300°C/h的速率升溫，將藍(lán)寶石晶片加熱到一定1360°C~1920°C，通過(guò)熱彎模具上部模具自重使晶片產(chǎn)生彎曲變形，成為模具所限定的形狀；曲面成型后，原位退火，緩慢降溫，消除熱應(yīng)力。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果有:
[0015]1、采用藍(lán)寶石熱彎工藝制作曲面，可代替復(fù)雜的曲面加工過(guò)程，工藝過(guò)程簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率高，制作成本低。
[0016]2、藍(lán)寶石單晶屬于各向異性晶體，不同晶向的強(qiáng)度不同，根據(jù)晶片彎曲角度、晶片的晶向及厚度不同，采用分步、多次由小彎曲角度到大彎曲角度逐步成型，可有效減小晶片內(nèi)部應(yīng)力，避免開裂，提高成品率。
[0017](四)【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)不意圖。
[0019](五)
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。圖1為本實(shí)施例采用的W-Mo模具結(jié)構(gòu)示意圖，它包括熱彎模具上模2、熱彎模具底模3，熱彎模具上模2和熱彎模具底模3兩邊有相同的彎角6，藍(lán)寶石晶片I放置在熱彎模具底模3上，底模上設(shè)置有晶片定位柱4，熱彎模具上模2上設(shè)置有與底模定位柱相匹配的定位孔結(jié)構(gòu)5。
[0021]藍(lán)寶石晶片具體熱彎工藝路線為:首先，將藍(lán)寶石晶片I放在熱彎模具底模3上，通過(guò)晶片定位柱4來(lái)實(shí)現(xiàn)晶片與模具相對(duì)位置的確定;按晶片定位柱4與上模定位孔5對(duì)應(yīng)位置緩慢將上模放在藍(lán)寶石晶片I上;將模具及晶片一同放入電阻加熱或感應(yīng)加熱爐當(dāng)中；加熱爐以30°C~300°C/h的速率升溫，將藍(lán)寶石晶片加熱到一定1360°C~1920°C;通過(guò)熱彎模具上模2自重使晶片產(chǎn)生彎曲變形，成為模具所限定的形狀；曲面成型后，原位退火，緩慢降溫，消除熱應(yīng)力。
[0022]以上所述僅為常規(guī)操作步驟，考慮到彎曲角度、晶向、晶片厚度等因素的影響，為避免形成過(guò)大的應(yīng)力，可以制作一套具有不同彎曲角度彎角6的模具，采取分步、多次，由最初小彎曲角度逐步增大彎曲量，直至彎曲到所需角度。另外，模具寬度可制成所需晶片寬度的數(shù)倍，同時(shí)擺放多片，也可多層擺放，達(dá)到一次成型多片的目的。
[0023]本實(shí)用新型陳述了一種藍(lán)寶石的機(jī)械熱彎成型方法，在本實(shí)用新型的思想基礎(chǔ)上，凡可以通過(guò)類似手段以獲得藍(lán)寶石彎曲面均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種機(jī)械式熱彎藍(lán)寶石成型模具，其特征在于它是陰陽(yáng)模具套組，包括熱彎模具上模和熱彎模具底模，藍(lán)寶石晶片定位在熱彎模具底模上，熱彎模具上模和熱彎模具底模兩邊有相同的彎角，熱彎模具底模上設(shè)有晶片定位柱，熱彎模具上模對(duì)應(yīng)位置有與定位柱相匹配的定位孔結(jié)構(gòu)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)械式熱彎藍(lán)寶石成型模具，其特征在于所述的藍(lán)寶石晶片厚度為0.2?4mm。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種機(jī)械式熱彎藍(lán)寶石成型模具，其特征在于所述的陰陽(yáng)模具套組包括至少一組熱彎模具上模和熱彎模具底模。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種機(jī)械式熱彎藍(lán)寶石成型磨具。將晶片在上下兩部分相配合的熱彎模具上定位，然后置于加熱爐當(dāng)中；以30℃~300℃/h的速率升溫，將藍(lán)寶石晶片加熱到一定1360℃~1920℃，通過(guò)熱彎模具上部模具自重使晶片產(chǎn)生彎曲變形，成為模具所限定的形狀；曲面成型后，原位退火，緩慢降溫，消除熱應(yīng)力。本實(shí)用新型能夠克服傳統(tǒng)藍(lán)寶石材料曲面加工工藝難度大、成品率低、材料損耗大等缺點(diǎn)，可代替復(fù)雜的曲面加工過(guò)程，工藝過(guò)程簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率高，制作成本低。
【IPC分類】B28D7/00, B28D5/00
【公開號(hào)】CN205167272
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520947792
【發(fā)明人】左洪波, 楊鑫宏, 張學(xué)軍, 袁志勇
【申請(qǐng)人】哈爾濱奧瑞德光電技術(shù)有限公司
【公開日】2016年4月20日
【申請(qǐng)日】2015年11月25日