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Dispositivos vestíveis
Vidro de cobertura para dispositivos vestíveis e HMI industrial
Soluções de vidro de cobertura reforçado quimicamente e lentes de cobertura de precisão para smartwatches, monitores de atividade, dispositivos médicos vestíveis e painéis HMI de fábrica. Formas especiais, revestimentos AR/AF/AG e proteção com classificação IK10 – fabricado em Dongguan desde 2004.
Desde 2004
ExperiênciaMais de 50 países
Mercados globaisOEM personalizado
Suporte completoISO 9001
Certificação de qualidadeO que é o vidro de cobertura para ecrãs e por que é importante
O vidro de cobertura para ecrãs funciona como a interface de proteção montada diretamente sobre o painel de ecrã de vidro ativo de um dispositivo eletrónico. A sua função principal é atuar como barreira externa, protegendo o ecrã de estado sólido – LCD, OLED ou AMOLED – contra riscos, impactos, partículas, humidade e a potencial contaminação nociva por impressões digitais no uso diário. Sem esta barreira, a maioria das camadas ativas no interior de um ecrã eletrónico ficaria visível e também seria irremediavelmente danificada em poucas semanas de utilização normal.
O que distingue o vidro de cobertura concebido para uma finalidade do vidro de janela genérico são as propriedades e o fabrico. O vidro convencional tem uma tensão de rotura relativamente baixa e parte-se em fragmentos grandes e afiados. O vidro de cobertura é normalmente reforçado quimicamente através de um processo de troca iónica ou, em aplicações comuns de dispositivos eletrónicos de precisão, temperado termicamente.. Nesse processo, um painel de vidro é aquecido a uma temperatura muito acima do seu ponto de deformação e arrefecido subitamente, formando uma camada superficial sob tensão. No entanto, o vidro de cobertura privilegia em grande medida o uso de substratos reforçados quimicamente. Ao ser imerso num banho de sal concentrado em Nova Iorque ou noutras regiões industriais, induzem-se elevadas tensões de compressão superficiais, proporcionando resistência a forças localizadas que a condução ou o manuseamento diário aplicam a um dispositivo: chaves num bolso, gelo ou gravilha projetados contra painéis de carroçaria.
Qualquer forma de vidro de cobertura durável e resiliente tornou-se um conceito comprovado com o Gorilla Glass da Corning, demonstrando que uma área de vidro fina mas intacta podia suportar os extremos da vida quotidiana dos smartphones, mantendo simultaneamente clareza óptica suficiente para uma utilização prática. Essa premissa foi rapidamente adotada em smartwatches, monitores de atividade, ecrãs HMI industriais, sinalização digital, head-up displays e categorias de dispositivos médicos em que a visibilidade da imagem equivale à segurança do paciente.
Em cada fase do desenvolvimento de um produto maduro, a especificação do vidro de cobertura influencia aspetos adjacentes, como as margens dos ensaios de queda, a legibilidade sob luz ambiente, a fixação da camada tátil PCAP, o aspeto estético da moldura e a espessura final do dispositivo. Acertar a especificação do vidro na fase de projeto é muito mais importante do que a maioria das equipas de engenharia imagina — algo que só se revela verdadeiramente após as primeiras falhas no terreno.
Principais funções de proteção:
resistência a riscos (Mohs 6,5–9, consoante o material), absorção de impactos, transmitância óptica ≥92% a 550nm, compatibilidade com ecrãs táteis e vedação ambiental como parte da estrutura multicamada do ecrã.
Nem todos os materiais de vidro de cobertura se comportam da mesma forma. O material do substrato determina em grande medida a resistência a riscos, a resistência ao impacto, a espessura mínima alcançável e o custo. Eis os quatro tipos de substrato que todos os especialistas em especificações de dispositivos precisam de compreender:
| Material | Dureza Mohs | Resistência ao impacto | Transmitância óptica | Espessura mín. | Nível de custo | Aplicações típicas |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Vidro sodo-cálcico temperado | 5.5 | Moderada — tensão de compressão térmica ~100 MPa | ~91% | ~1,8 mm | Baixo | Eletrónica de consumo económica, protetores de ecrã básicos |
| Aluminossilicato reforçado quimicamente | 6.5–7 | Elevada — troca iónica, compressão superficial ≥600 MPa | ≥92% | 0,33 mm | Médio | Smartwatches, monitores de atividade, painéis táteis PCAP |
| Cristal de safira | 9.0 | Muito elevada — frágil sob impacto pontual agudo | ~85% | 0,3 mm | Muito elevado | Vidro de smartwatch premium, dispositivos vestíveis de luxo |
| Vidro Dragontrail (AGC) | 6.5–7 | Elevada — química de aluminossilicato | ≥92% | 0,33 mm | Médio | Smartphones do mercado asiático, dispositivos vestíveis |
O vidro de aluminossilicato reforçado quimicamente continua a ser a escolha predominante para vidro de cobertura de dispositivos vestíveis inteligentes. É conhecido pela capacidade de ser cortado por CNC em formatos redondos e quadrados, atingindo a espessura mínima de 0.55mm exigida pelos fabricantes de dispositivos vestíveis. Quando um fornecedor o disponibiliza, o vidro Dragontrail da AGC é um produto de aluminossilicato comparável, capaz de alcançar uma resistência a riscos MOHS de 6,5-7.
A safira tem custos e prémios de venda previstos superiores aos de outras opções e encontra-se geralmente apenas em linhas de smartwatches topo de gama. A sua superfície é excecionalmente resistente aos riscos intensos típicos — apenas materiais abrasivos com dureza de diamante e carboneto de silício deixam marcas percetíveis.. No entanto, ao contrário do vidro reforçado quimicamente, a safira é mais frágil quando sofre o impacto de um objeto pontiagudo — um detalhe importante ao escolher os níveis de proteção para artigos que possam cair de canto sobre pavimentos de cozinha ou industriais.
As coberturas de lentes de policarbonato são por vezes utilizadas como substituto plástico para reduzir drasticamente o peso, embora sejam mais suscetíveis a riscos. Em muitos casos em que a especificação exige vidro para proteger o ecrã e manter a qualidade óptica, a categoria de aluminossilicato reforçado quimicamente é o ponto de partida para a maioria dos programas OEM.
Comparar materiaisAplicações de vidro de cobertura para dispositivos vestíveis
Os dispositivos vestíveis têm requisitos de vidro de cobertura fundamentalmente diferentes dos de smartphones ou tablets. Devido ao formato mais pequeno, o perfil tem de ser ainda mais fino e, por ser usado no corpo, fica continuamente exposto a transpiração, água líquida e impactos ocasionais ao longo do dia. O revestimento antidedadas e o perfil ultrafino não podem ser acrescentos posteriores; têm de ser integrados no design desde o início.
Processo de fabrico de vidro de cobertura personalizado
O nosso processo de vidro de cobertura personalizado, desde a chapa em bruto até à peça acabada, passa por oito fases de processo, cada uma com controlos de qualidade rigorosos. O processo decorre nas nossas instalações de 2 000 sq.m. em Dongguan, China (perto de Hong Kong/Macau/H.K.), sede do nosso processo de corte e acabamento de vidro, que inclui corte controlado por CNC, têmpera química para aumento da resistência, câmaras de revestimento e uma área de laminação em sala limpa.
Aquisição de chapas de vidro em bruto
— Adquirimos vidro float premium ou vidro de qualidade especial em aluminossilicato a fornecedores de confiança e aprovados. Nesta fase é feita a avaliação óptica de toda a chapa quanto à planicidade, transmitância e inclusões estranhas, antes do biselamento e do corte. Os programas médicos e de defesa exigem análise de conformidade a todo o comprimento e por lote.
Perfilagem CNC das arestas
— Uma máquina de perfilagem de arestas CNC proporciona uma precisão de 0,05 mm em cada dimensão da peça acabada. São possíveis designs de perfis redondos, quadrados, retangulares e de plano traseiro. Um programa CAD do utilizador final (entrada DXF) é convertido diretamente nos vetores de acionamento CNC, evitando o redesenho manual e a possibilidade de erros dimensionais.
Acabamento – retificação e polimento das arestas
Após a maquinação inicial, as arestas do vidro contêm inúmeras microfissuras. Sem intervenção adicional, essas fissuras propagam corrosão sob impacto, criando pontos fracos. Uma retificação de qualidade das arestas com rodas diamantadas remove estas imperfeições, seguida de polimento do perfil da aresta (plano, chanfro C ou chanfro R).
Reforço químico por troca iónica
— As amostras de teste de vidro são inseridas num banho fundido de nitrato de potássio (KNO3) a 400-450°C durante 4-8 horas. Os iões de sódio mais pequenos da superfície da matriz vítrea são trocados por iões de potássio maiores do banho. A diferença de tamanho induz uma camada de tensão de compressão superficial, com tensão de compressão superficial de 600 MPa, DOL de 20m, normal às superfícies exteriores. Esta camada distingue o vidro de cobertura reforçado quimicamente do vidro automóvel temperado tradicional e permite perfis ultrafinos no formato de dispositivos vestíveis
Aplicação de revestimento superficial
— Consoante o requisito, os revestimentos AR (antirreflexo), AF (antidedadas/oleofóbico), AG (antiencandeamento) e HC (hardcoat) são depositados por vácuo ou aplicados por via húmida em painéis de vidro de cobertura de aluminossilicato reforçado quimicamente. A espessura da camada de revestimento e a aderência são medidas, respetivamente, por medição espectrofotométrica e ensaio de aderência por arrancamento com fita antes da aceitação do lote.
Serigrafia
— Molduras de bordo pretas, marcas de telemóvel, marcas de calibração e elementos de funções especiais são impressos por serigrafia nos componentes de vidro de cobertura recozido. A composição da tinta e as condições de cura são determinadas de modo a evitar a delaminação durante a vida útil normal dos produtos de consumo.
Inspeção final
— Cada peça recebe a sua própria inspeção óptica (qualidade superficial, inclusões, uniformidade do revestimento), inspeção dimensional (comparador óptico ou CMM) e ensaio de abrasão (dureza ao lápis segundo ASTM D3363, ensaio de flexão anel-sobre-anel em lotes de amostras) e, quando aplicável, os painéis HMI finais são submetidos a ensaio de impacto IK segundo IEC 62262 por amostragem.
Embalagem em sala limpa
— O vidro polido opticamente é limpo por ultrassons e seco, sendo depois embalado num ambiente de sala limpa. As peças individuais são separadas por películas intercaladas de proteção. A embalagem é dimensionada para suportar o transporte marítimo normal em contentor sem danificar as superfícies revestidas.
Especificações técnicas e normas de ensaio do vidro de cobertura
Os parâmetros seguintes descrevem as propriedades do nosso grupo de produtos padrão de vidro de cobertura em aluminossilicato. Também estão disponíveis parâmetros personalizados fora destas especificações.
Gama de espessuras
Personalização até 0.1mm para aplicações especiais
Dureza Mohs
Substrato de aluminossilicato reforçado quimicamente
Tensão de compressão superficial
Após o processo de reforço por troca iónica
Profundidade da camada (DOL)
Profundidade de penetração da tensão de compressão
Transmitância óptica
Luz visível, comprimento de onda de referência de 550nm
Classificação de impacto
Segundo IEC 62262; IK10 = resistência a 20J
Temperatura de funcionamento
Ciclos térmicos ensaiados segundo MIL-STD-810G
Tolerância dimensional
Perfil CNC; tolerância mais apertada mediante pedido
Opções de formato
CNC redondo, quadrado, retangular e de forma livre
| Padrão | Âmbito | Condição de ensaio / limiar |
|---|---|---|
| IEC 62262 | Proteção contra impacto mecânico — sistema de códigos IK | IK10: impacto de 20J segundo o protocolo de ensaio pendular |
| ASTM D3363 | Dureza da película — método de ensaio com lápis | Classe de dureza comunicada; aprovação = ausência de corte visível através do revestimento |
| ISO 9001:2015 | Sistema de gestão da qualidade | Conformidade total com o SGQ; auditoria anual por terceiros |
| MIL-STD-810G | Engenharia ambiental — temperatura, vibração, humidade | Método 501.6 (temperatura elevada), 502.6 (temperatura baixa), 514.7 (vibração) |
| ISO 22196 | Ensaios de atividade antimicrobiana da superfície | Disponível para aplicações médicas vestíveis mediante pedido |
Opções de revestimento para vidro de ecrã — AR, AF, AG e hardcoat
A função de um determinado revestimento é eliminar ou reduzir uma fraqueza específica do vidro sem revestimento: o encandeamento, para melhorar a legibilidade óptica ou a fabricabilidade; as impressões digitais, para reduzir as limitações dos ecrãs táteis; o encandeamento exterior, para reduzir os custos de energia ou permitir a observação do ecrã em períodos curtos; e os riscos, para manter o aspeto e a integridade do substrato. Os revestimentos podem ser combinados ou utilizados de forma independente, conforme necessário. O revestimento AR+AF é utilizado com maior frequência em vidro de cobertura de smartwatches topo de gama, enquanto o revestimento AG é o mais desejável para aplicações de vidro de cobertura exterior, HMI e ambientes agressivos, nas quais seja aceitável uma superfície mate.
AR
Revestimento antirreflexo
Deposição por vácuo multicamada para reduzir a refletância superficial de 4% para menos de 0,5 %, diminuindo o encandeamento ocular dos ocupantes num para-brisas ou ecrã HMI. O efeito resulta da interferência destrutiva, utilizando alternadamente os índices de refração alto/baixo de cada camada de revestimento.
- Melhora o contraste do ecrã sob luz ambiente intensa
- Crítico para painéis HMI exteriores e smartwatches desportivos
- Processo: deposição física de vapor (PVD) numa câmara de vácuo
- Camada dura resistente à abrasão aplicada sobre a estrutura AR
AF
Antidedadas / oleofóbico
Película molecular de fluorocarbono que cria uma superfície oleofóbica (repelente de óleo) de baixa energia superficial no vidro de cobertura. O ângulo de contacto com a água é superior a 110; a superfície de vidro sem revestimento mede aproximadamente 30.
- As impressões digitais e as manchas limpam-se facilmente
- A superfície mantém-se suave e limpa ao toque durante o uso diário
- Essencial para todos os ecrãs táteis de dispositivos vestíveis de consumo
- Durabilidade típica: classificado para mais de 10 000 ciclos de limpeza
AG
Revestimento antiencandeamento
Cria uma superfície texturada fresada ou quimicamente atacada que difunde a luz refletida, em vez de a eliminar. O acabamento superficial mate reduz o encandeamento superior refletido e melhora a iluminação.
- Preferido para aplicações de HMI industrial e sinalização digital
- Reduz a fadiga ocular em ambientes com luz ambiente intensa
- Ligeira redução da nitidez do ecrã em comparação com o revestimento AR
- Pode ser combinado com AF para painéis táteis exteriores
HC
Hardcoat
Revestimento resistente à abrasão que eleva a dureza superficial ao lápis para 9H segundo ASTM D3363. Permite cumprir as especificações modernas dos telemóveis, proporcionando uma medida adicional de proteção contra os riscos finos introduzidos por chaves, arestas metálicas e contacto deslizante, que desgastam o acabamento e reduzem o aspeto estético do ecrã para o utilizador ao longo da vida útil do produto.
- Prolonga a vida útil visível da superfície do vidro do ecrã
- Pode ser aplicado em substratos de vidro ou policarbonato
- Frequentemente utilizado como camada superior sobre estruturas de revestimento AR
- Espessura da camada depositada: 3–8μm
Combinações comuns: AR+AF é o padrão para vidro de cobertura de smartwatches e monitores de atividade — o AR melhora a legibilidade do ecrã, enquanto o AF mantém a superfície limpa. AG+HC é preferido para painéis HMI industriais nos quais a superfície mate e a resistência à abrasão são mais importantes. AR+AF+HC está disponível para programas premium de dispositivos vestíveis e de grau médico.
Dispositivos vestíveis Certificações de qualidade e conformidade
O nosso sistema de qualidade e a documentação de conformidade são mantidos para apoiar os programas de qualificação de clientes nos setores da eletrónica de consumo, dos dispositivos médicos e industrial. Estas normas e certificações são válidas para o nosso portefólio de vidros e lentes de cobertura:
ISO 9001:2015 — Sistema de gestão da qualidade
SGQ certificado por terceiros, que rege todos os processos de fabrico, desde a inspeção do material recebido até aos produtos acabados. Auditorias anuais de acompanhamento verificam a conformidade contínua em toda a nossa unidade de produção de Dongguan.
Certificação de ensaios SGS
Os ensaios laboratoriais independentes da SGS confirmam que os nossos produtos cumprem os parâmetros de desempenho especificados. Os relatórios de ensaio da SGS estão disponíveis para os clientes para fins de conformidade de importação e qualificação de compras.
Conformidade com RoHS 2.0 (Diretiva 2011/65/EU)
Todos os produtos cumprem a diretiva da UE relativa à restrição de substâncias perigosas, que limita a utilização de chumbo, cádmio, mercúrio, crómio hexavalente e retardadores de chama bromados. As declarações completas de materiais estão disponíveis mediante pedido.
Conformidade com o Regulamento REACH
Os produtos são verificados face à lista de substâncias candidatas SVHC do REACH. É fornecida uma declaração de conformidade com cada encomenda destinada a expedições para a UE.
Documentação de marcação CE
São mantidos dossiês técnicos de suporte à marcação CE para as categorias de componentes de ecrã em que a marcação CE se aplica ao produto final do cliente. Trabalhamos com as equipas regulamentares dos clientes durante a qualificação do produto.
Ensaios ambientais MIL-STD-810G
Para programas de defesa e de indústria pesada, apoiamos ensaios MIL-STD-810G — incluindo temperatura elevada (Método 501.6), temperatura baixa (Método 502.6) e vibração (Método 514.7) — realizados em laboratórios de ensaio terceiros acreditados.
Ferramentas de engenharia de vidro para dispositivos vestíveis
Comparação de materiais de vidro de cobertura
Compare a resistência a riscos, a transmissão óptica, a espessura mínima e o perfil de custo com base nos dados da página principal.
Consultor de estrutura de revestimentos para vidro de cobertura
AR reduz a refletância, AF combate a oleosidade dos dedos, AG controla o encandeamento e HC prolonga a vida útil contra a abrasão.
Estimador de prazo de entrega de vidro de cobertura personalizado
Utiliza os prazos de entrega da própria página: aceleração de amostras no próprio dia, 7-15 dias úteis para ferramentas existentes e 15-25 para perfis personalizados novos.
Perguntas frequentes
O mecanismo de reforço é fundamentalmente diferente:
Vidro temperado aquecido a 62oC e depois arrefecido rapidamente com ar. A superfície contrai-se mais depressa do que o núcleo, criando um campo de compressão mecânica superficial de 10 MPa. O impacto provoca fratura desde uma espessura mínima de 1.8mm até espessuras insignificantes. Não pode ser posteriormente cortado, moldado ou curvado. O vidro reforçado quimicamente é imerso num banho de sal fundido de KNO3 a 400 -450 C durante 4-8 horas. Os grandes iões de potássio penetram na superfície, removendo iões de sódio relativamente mais pequenos, criando uma profundidade de 20m e uma compressão química superficial de 600 MPa. É possível obter 0.33mm e até 0.1mm está disponível para fins especiais.
Nas aplicações vestíveis e industriais de alta precisão, em que o peso e a área ocupada influenciam fortemente as decisões de projeto, o vidro reforçado quimicamente oferece perfis mais finos e maior compressão superficial do que outros produtos, sem limitações de espessura mínima
Sim, o nosso serviço padrão permite qualquer nível de personalização e criatividade. Temos capacidade de retificação CNC com tolerâncias dimensionais de o.0 mm em formas redondas, quadradas, retangulares e personalizadas. Envie-nos o seu ficheiro DXF ou desenho de engenharia 2D como fotografia e confirmaremos a viabilidade no prazo de 1 dia útil.
As opções de revestimento colorido (AR, AF, AG, HO) estão disponíveis em configurações de camadas simples ou acumuladas, individualmente ou em combinações. Também oferecemos impressão serigráfica de molduras e logótipos a uma ou várias cores. Um novo perfil personalizado requer apenas que recebamos o seu ficheiro de desenho e geremos uma trajetória de ferramenta CNC — não é necessário qualquer redesenho ou fabrico da sua parte.
K10 é o conjunto de códigos de impacto IEC 6262 mais frequentemente exigido ou pretendido para painéis HMI industriais utilizados na automatização fabril, no setor marítimo e nos transportes públicos. K10 suporta 20 joules de energia — ou o impacto súbito equivalente ao de um objeto de 5 kg que caia de uma altura de 400 mm.
Em comparação com KO7, que protege até 2 joules, a certificação K1 tem de ser obtida e pode ser especificada no projeto HMI no momento da compra. Esse aspeto elétrico torna-se fundamental nas condições físicas quentes, poeirentas e mecanicamente agressivas que encontrará no chão de fábrica, no estaleiro naval junto ao cais, no depósito de veículos ou no centro de suporte operacional 24 horas.
É fácil esquecer os coeficientes de reflexão da luz numa superfície de vidro. A reflexão do vidro sem revestimento é de cerca de 4% da luz incidente em cada superfície, perdendo % no total para uma janela ou painel de vidro padrão. Na presença de iluminação superior intensa, a luz incidente refletida pelas superfícies do painel funciona como uma lâmpada superior ofuscante — exatamente o efeito de varrimento lateral que não quer ver quando tenta concentrar-se no conteúdo do ecrã. É aqui que entra o revestimento AR. Utilizando uma configuração de camadas finas depositadas por vácuo, com índices de refração altos e baixos alternados, o revestimento AR dispersa a fase das ondas refletidas, provocando o cancelamento por interferência destrutiva. O reflexo resultante da superfície do vidro desce bem abaixo de 0,5%, preservando o contraste do ecrã mesmo perante condições exteriores de forte encandeamento. É por isso que especificamos o revestimento AR para painéis HMI exteriores, smartwatches e dispositivos vestíveis utilizados em situações de iluminação dinâmica.
Escolha as cores cuidadosamente. Recomendo SO 901 2015 (sistema de gestão da qualidade — processo de fabrico validado com auditoria de terceiros), SS ou um certificado equivalente de ensaios de terceiros. RoHS 20 (Diretiva da UE 2011/65/EU — restrição de substâncias perigosas). Regulamento REACH (violação da UE dos princípios de segurança química).
Para dispositivos vestíveis médicos ou semelhantes relacionados com a defesa, são justificadas normas de certificação adicionais: SO 22196 (atividade antimicrobiana das superfícies), MlL-STD-810G (qualificação ambiental). Na Saivei Glass mantemos as 4 normas de certificação principais e teremos todo o gosto em apoiar a sua qualificação durante a inspeção.
Existem 6 fatores principais efetivos que influenciam diretamente o custo unitário. Do maior impacto para o menor:
- Material do vidro — o vidro sodo-cálcico apresenta o custo mais baixo e o cristal de açafrão, o mais elevado
- Espessura da configuração de camadas do revestimento — custo adicional de processo
- Complexidade da forma — o perfil CNC de forma livre é mais dispendioso do que o retilíneo
- Espessura — vidro ultrafino com menos de 0,5 mm) aumenta a incidência de lascas e o tempo de aparagem
- Volume da encomenda — aumentos de 1000 peças ou mais reduzem proporcionalmente o preço unitário
- Impressão a cores — acrescenta uma etapa adicional à sequência de transformação
A proximidade da nossa GBA ao fornecimento de vidro e produtos químicos de Guangdong é geralmente vantajosa para os preços.
O prazo depende sobretudo de já dispor de um desenho ou perfil de ferramenta e de a configuração de camadas do revestimento estar dentro da nossa janela de processo definida.
As ferramentas existentes para formas padrão requerem normalmente 7-15 dias úteis após a receção da encomenda e do pagamento inicial.
Os perfis CNC personalizados com novas ferramentas requerem 15-25 dias úteis. Os perfis de catálogo são expedidos no prazo de 15-25 dias úteis após a receção do ficheiro de forma df ou dwg. As encomendas de amostras para ensaios de qualificação são prioritárias e podem muitas vezes ser expedidas no próprio dia. Recomendamos que nos envie o seu desenho de engenharia no início do ciclo de desenvolvimento do produto, para que a qualificação do vidro não se torne um caminho crítico para a produção.
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