一種機械式熱彎藍寶石成型模具的制作方法
【專利說明】
[0001](— )
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本實用新型涉及一種曲面藍寶石晶片成型技術(shù)，具體涉及一種機械式熱彎藍寶石成型模具。
[0003](二)
【背景技術(shù)】
[0004]藍寶石單晶具有優(yōu)異綜合性能，是目前LED市場中藍光GaN外延基板的首選材料。隨著藍寶石單晶生長及加工技術(shù)的進步，藍寶石產(chǎn)品的生產(chǎn)成本不斷降低，這使藍寶石在消費類電子及其它消費類產(chǎn)品方面大范圍應(yīng)用成為可能。應(yīng)用領(lǐng)域的擴大，產(chǎn)品更加多樣化，勢必將帶來對未來藍寶石產(chǎn)品的尺寸及形狀有更多、更高的要求。其中，曲面藍寶石屏也是未來發(fā)展的方向之一。然而，藍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)過退火制成的曲面玻璃。目前，熱彎玻璃在建筑、民用等場合的使用越來越多。藍寶石雖然是脆性的，但在一定溫度下就會變軟，顯示出一定的塑性，進而可以進行塑性彎曲。這種結(jié)晶后彎曲引起的結(jié)構(gòu)變形對微觀缺陷變化影響不大。
[0006](三)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實用新型的目的在于提供一種能夠克服傳統(tǒng)藍寶石材料曲面加工工藝難度大、成品率低、材料損耗大等缺點的機械式熱彎藍寶石成型模具。
[0008]本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的:它是陰陽模具套組，包括熱彎模具上模和熱彎模具底模，藍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，熱彎模具上模對應(yīng)位置有與定位柱相匹配的定位孔結(jié)構(gòu)。
[0009]本實用新型還有這樣一些特征:
[0010]1、所述的藍寶石晶片厚度為0.2?4mm。
[0011]2、所述的陰陽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]本實用新型使用時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，將藍寶石晶片加熱到一定1360°C~1920°C，通過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]本實用新型的有益效果有:
[0015]1、采用藍寶石熱彎工藝制作曲面，可代替復(fù)雜的曲面加工過程，工藝過程簡單，生產(chǎn)效率高，制作成本低。
[0016]2、藍寶石單晶屬于各向異性晶體，不同晶向的強度不同，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)【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)不意圖。
[0019](五)
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對本實用新型進行詳細說明。圖1為本實施例采用的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]藍寶石晶片具體熱彎工藝路線為:首先，將藍寶石晶片I放在熱彎模具底模3上，通過晶片定位柱4來實現(xiàn)晶片與模具相對位置的確定;按晶片定位柱4與上模定位孔5對應(yīng)位置緩慢將上模放在藍寶石晶片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，將藍寶石晶片加熱到一定1360°C~1920°C;通過熱彎模具上模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，同時擺放多片，也可多層擺放，達到一次成型多片的目的。
[0023]本實用新型陳述了一種藍寶石的機械熱彎成型方法，在本實用新型的思想基礎(chǔ)上，凡可以通過類似手段以獲得藍寶石彎曲面均屬于本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種機械式熱彎藍寶石成型模具，其特征在于它是陰陽模具套組，包括熱彎模具上模和熱彎模具底模，藍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所述的一種機械式熱彎藍寶石成型模具，其特征在于所述的藍寶石晶片厚度為0.2?4mm。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種機械式熱彎藍寶石成型模具，其特征在于所述的陰陽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】本實用新型提供了一種機械式熱彎藍寶石成型磨具。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，將藍寶石晶片加熱到一定1360℃~1920℃，通過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。本實用新型能夠克服傳統(tǒng)藍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，可代替復(fù)雜的曲面加工過程，工藝過程簡單，生產(chǎn)效率高，制作成本低。
【IPC分類】B28D7/00, B28D5/00
【公開號】CN205167272
【申請?zhí)枴緾N201520947792
【發(fā)明人】左洪波, 楊鑫宏, 張學(xué)軍, 袁志勇
【申請人】哈爾濱奧瑞德光電技術(shù)有限公司
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年11月25日