模具以及控制模具表面质量的方法技术

一种用于处理模具的方法包括：用第一材料对模具的模具体的金属外表面进行碾磨；在碾磨之后，用比第一材料更细的第二材料对金属外表面进行研磨；以及在研磨之后，对金属外表面进行抛光，以实现小于或等于约0.15μm的平均表面粗糙度(Ra)和小于或等于约100nm的波度高度(Wa)。一种用于对基于玻璃的材料进行成形的模具，其可以包括具有金属外表面的模具体，其中，金属外表面的平均表面粗糙度(Ra)小于或等于约0.15μm，且波度高度(Wa)小于或等于约100nm。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】模具以及控制模具表面质量的方法相关申请的交叉参考本申请根据35U.S.C.§119，要求2015年08月14日提交的美国临时申请系列第62/205111号的优先权，本文以该申请为基础并将其全文通过引用结合于此。技术背景
本说明书一般地涉及模具以及控制模具表面质量的方法，更具体地，涉及对基于玻璃的材料进行成形的模具。
技术介绍
目前，现代电子器件对于具有非常高水平表面质量的薄的、基于三维玻璃的基材的要求，产生了对于开发商业上能够提供无缺陷成形的基于玻璃的基材的方法的需求。成形玻璃的形成通常涉及高温过程，其包括将待形成的玻璃加热至如下温度，在该温度下，能够对所述玻璃进行操作然后使其与模具一致，以实现设计的形状。成形玻璃基材的典型方法包括电视管成形(其中，软化的玻璃粘块被压在阳模具和阴模具之间)和瓶成形(其中，在一对空心模具之间吹动玻璃)。在成形操作中，模具表面的质量对于产生美观可接受的玻璃质量是重要的，可以通过最小抛光，将所述美观可接受的玻璃抛光成最终玻璃制品。金属模具会具有在模制过程期间复制到玻璃表面上的表面纹理。这是不合乎希望的，并且会难以用抛光从成形的玻璃去除复制上去的纹理。因此，存在控制模具表面质量的需求，从而降低或者最小化复制到成形的基于玻璃的基材上的模具表面上的表面纹理。
技术实现思路
本文所述的实施方式涉及用于对基于玻璃的材料进行成形的模具，用于对模具表面进行处理以控制模具表面质量的方法。根据第一个实施方式，用于处理模具的方法包括：用第一材料对模具的模具体的金属外表面进行碾磨(grinding)；在碾磨之后，用比第一材料更细的第二材料对金属外表面进行研磨(lapping)；以及在研磨之后，对金属外表面进行抛光，以实现小于或等于约0.15μm的平均表面粗糙度(Ra)和小于或等于约100nm的波度高度(Wa)。在根据第一个实施方式的第二个实施方式中，模具体可以包含至少90重量％的镍，以及钛、铝、锆、硅、锰或铈中的至少一种，其中，钛、铝、锆、硅、锰和铈的重量％之和约为0.6-1％。在根据第二个实施方式的第三个实施方式中，模具体可以包含至少99重量％的镍。在根据任意前述实施方式的第四个实施方式中，第一材料可以是砂砾尺寸约为600-1200的磨料。在根据任意前述实施方式的第五个实施方式中，第二材料可以是砂砾尺寸约为800-1500的磨料。在根据任意前述实施方式的第六个实施方式中，可以采用浆料来进行抛光，所述浆料具有平均粒度约为6-14μm的颗粒。在根据任意前述实施方式的第七个实施方式中，以随机运动进行碾磨、研磨和抛光中的一种或多种。在根据第九个实施方式的第八个实施方式中，随机运动是圆形。在根据任意前述实施方式的第九个实施方式中，抛光实现了约为0.04-0.15μm的平均表面粗糙度(Ra)。在根据任意前述实施方式的第十个实施方式中，抛光实现了约为0.06-0.1μm的平均表面粗糙度(Ra)。在根据任意前述实施方式的第十一个实施方式中，抛光实现了小于或等于40μm的波度(Wa)。在根据任意前述实施方式的第十二个实施方式中，该方法可以包括：在抛光之后对金属外表面进行氧化以产生金属氧化物层，其中，金属氧化物层的表面粗糙度(Ra)小于约1μm以及波度(Wa)小于约500nm。在根据第十二个实施方式的第十三个实施方式中，金属氧化物层包括多种颗粒，以及所述多种颗粒的平均颗粒尺寸小于或等于约300μm。在根据第十三个实施方式的第十四个实施方式中，金属氧化物层包括至少一个颗粒体区域和至少一个颗粒边界区域，以及其中，所述至少一个颗粒体区域与所述至少一个颗粒边界区域之间的平均高度差小于或等于约2μm。在根据任意前述实施方式的第十五个实施方式中，该方法还包括：在抛光之后，或者在抛光之前且在氧化之前，用钛、铝、锆、硅、锰或铈中的至少一种对金属外表面进行掺杂。在根据任意前述实施方式的第十六个实施方式中，其还包括：在抛光之后，用钛、铝、锆、硅、锰或铈中的至少一种对金属外表面进行掺杂。根据第十七个实施方式，模具可以包括具有金属外表面的模具体，其中，金属外表面的平均表面粗糙度(Ra)小于约0.15μm，且波度高度(Wa)小于约100nm。在根据第十七个实施方式的第十八个个实施方式中，模具体可以包含至少90重量％的镍，以及钛、铝、锆、硅、锰或铈中的至少一种，其中，钛、铝、锆、硅、锰和铈的重量％之和约为0.6-1％。在根据第十八个个实施方式的第十九个实施方式中，模具体可以包含至少99重量％的镍。在根据第十七个至第十九个实施方式中任意一个的第二十个实施方式中，模具体具有约为0.04-0.15μm的平均表面粗糙度(Ra)。在根据第十七个至第二十个实施方式中任意一个的第二十一个实施方式中，模具体具有约为0.06-0.1μm的平均表面粗糙度(Ra)。在根据第十七个至第二十一个实施方式中任意一个的第二十二个实施方式中，模具体具有小于或等于40μm的波度(Wa)。在根据第十七个至第二十二个实施方式中任意一个的第二十三个实施方式中，模具体具有约为0.06-0.1μm的平均表面粗糙度(Ra)以及小于或等于约40μm的波度(Wa)。根据第二十四个实施方式，模具可以包括：具有金属表面的模具体，以及模具体的金属表面上的金属氧化物层。金属氧化物层可以具有第一和第二相对表面。金属氧化物层的第一表面可以接触并面朝模具体的金属表面，以及金属氧化物层的第二表面可以包含多种颗粒。所述多种颗粒可以具有小于或等于约300μm的平均颗粒尺寸。在根据第二十六个实施方式的第二十五个实施方式中，第二表面包括至少一个颗粒体区域和至少一个颗粒边界区域，以及其中，所述至少一个颗粒体区域与所述至少一个颗粒边界区域之间的平均高度差小于或等于约2μm。在根据第二十五个实施方式的第二十六个实施方式中，其中，高度差小于或等于约1μm。在根据第二十四个至第二十六个实施方式的第二十七个实施方式中，平均颗粒尺寸小于或等于约150μm。在根据第二十四个至第二十七个实施方式中任意一个的第二十八个实施方式中，金属氧化物层的第二表面具有小于或等于约500nm的波度(Wa)。在根据第二十四个至第二十八个实施方式中任意一个的第二十九个实施方式中，金属氧化物层的第二表面具有小于或等于约100nm的波度(Wa)。在根据第二十四个至第二十九个实施方式中任意一个的第三十个实施方式中，金属氧化物层的第二表面具有小于或等于约1μm的平均表面粗糙度(Ra)。在根据第三十个实施方式的第三十一个实施方式中，其中，金属氧化物层的第二表面具有小于或等于约0.4μm的平均表面粗糙度(Ra)。在根据第三十一个实施方式的第三十二个实施方式中，其中，金属氧化物层的第二表面具有约0.2-0.4μm的平均表面粗糙度(Ra)。在根据第二十四个至第三十二个实施方式中任意一个的第三十三个实施方式中，金属氧化物层的第二表面具有小于或等于约500nm的波度(Wa)和小于或等于约1μm的平均表面粗糙度(Ra)。在根据第二十四个至第三十二个实施方式中任意一个的第三十四个实施方式中，金属氧化物层的第二表面具有小于或等于约500nm的波度(Wa)和约为0.2-0.4μm的平均表面粗糙度(Ra)。在根据第二十四个至第三十四个实施方式中任意一个的第三十五个实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于处理模具的方法，所述方法包括：用第一材料碾磨所述模具的模具体的金属外表面；在碾磨之后，用第二材料研磨金属外表面，所述第二材料比第一材料更细；以及在研磨之后对金属外表面进行抛光，以实现小于或等于约0.15μm的平均表面粗糙度(Ra)和小于或等于约100nm的波度(Wa)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.08.14 US 62/205,1111.一种用于处理模具的方法，所述方法包括：用第一材料碾磨所述模具的模具体的金属外表面；在碾磨之后，用第二材料研磨金属外表面，所述第二材料比第一材料更细；以及在研磨之后对金属外表面进行抛光，以实现小于或等于约0.15μm的平均表面粗糙度(Ra)和小于或等于约100nm的波度(Wa)。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述模具体包含：至少90重量％的镍；和钛、铝、锆、硅、锰或铈中的至少一种，其中，钛、铝、锆、硅、锰和铈的重量％之和约为0.6-1％。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述模具体包含至少99重量％的镍。4.如任意前述权利要求所述的方法，其特征在于，第一材料包括砂砾尺寸约为600-1200的磨料。5.如任意前述权利要求所述的方法，其特征在于，第二材料包括砂砾尺寸约为800-1500的磨料。6.如任意前述权利要求所述的方法，其特征在于，抛光包括使用浆料，所述浆料具有平均粒度约为6-14μm的颗粒。7.如任意前述权利要求所述的方法，其特征在于，以随机运动进行碾磨、研磨和抛光中的一种或多种。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述随机运动是圆形。9.如任意前述权利要求所述的方法，其特征在于，平均表面粗糙度(Ra)约为0.04-0.15μm。10.如任意前述权利要求所述的方法，其特征在于，平均表面粗糙度(Ra)约为0.06-0.1μm。11.如任意前述权利要求所述的方法，其特征在于，波度(Wa)小于或等于40μm。12.如任意前述权利要求所述的方法，其还包括：在抛光之后对金属外表面进行氧化以产生金属氧化物层，其中，金属氧化物层的表面粗糙度(Ra)小于约1μm以及波度(Wa)小于约500nm。13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，金属氧化物层包括多种颗粒，以及所述多种颗粒的平均颗粒尺寸小于或等于约300μm。14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，金属氧化物层包括至少一个颗粒体区域和至少一个颗粒边界区域，以及其中，所述至少一个颗粒体区域与所述至少一个颗粒边界区域之间的平均高度差小于或等于约2μm。15.如权利要求12所述的方法，其还包括：在抛光之后和氧化之前，用钛、铝、锆、硅、锰或铈中的至少一种对金属外表面进行掺杂。16.如任意前述权利要求所述的方法，其还包括：在抛光之后，用钛、铝、锆、硅、锰或铈中的至少一种对金属外表面进行掺杂。17.一种模具，其包括：具有金属外表面的模具体，其中，金属外表面具有小于或等于约0.15μm的平均表面粗糙度(Ra)和小于或等于约100nm的波度高度(Wa)。18.如权利要求17所述的模具，其特征在于，所述模具体包含：至少90重量％的镍；和钛、铝、锆、硅、锰或铈中的至少一种，其中，钛、铝、锆、硅、锰和铈的重量％之和约为0.6-1％。19.如权利要求18所述的模具，其特征在于，所述模具体包含至少99重量...

【专利技术属性】
技术研发人员：江怡君，J·M·霍尔，徐芳瑜，厉申，L·尤克雷辛克，王虹之，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US