CN111231128A - 移动终端设备盖板的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了移动终端设备盖板的加工方法，包括如下步骤：S1，提供一待加工的方砖胚料，所述方砖胚料上具有至少一轴线与方砖胚料的一个表面垂直的通孔；S2，使金刚线围合成的环所在的面与所述通孔的轴线垂直，驱动金刚线转动并使金刚线或方砖胚料至少进行第一方向进给，从所述方砖胚料上切割得到至少一片盖板。本方案设计精巧，采用预先成孔再成片的方式，可以有效的降低先成片再逐个成孔的低效率和成孔难度，同时预先成孔可以有效的利用材料的整体性，保证成孔的稳定性、可靠性，降低成孔难度，并且有效的解决了先成片后成孔带来的易碎片、成品率低的问题，极大的改善了加工效率和成品率。

Description

移动终端设备盖板的加工方法

技术领域

本发明涉及智能终端设备的零件加工领域，尤其是移动终端设备盖板的加工方法。

背景技术

目前具有代表性的手机等移动终端产品显示屏前盖的材料是康宁的大猩猩玻璃，大多采用冷加工的方式加工成2.5D边框或者采用热弯成型的方式来加工成3D曲面边框或全曲面。

目前具有代表性的手机移动终端产品的保护后盖的材料主要为玻璃、陶瓷和塑料/塑胶材质为主；塑料/塑胶材质主要应用于低端产品。

而随着用户对移动终端的外形的越来越重视，对于一些中高端产品，越来越多地采用玻璃、陶瓷、蓝宝石等非金属材料来作为前盖和后盖。尤其是对于一些高端的移动终端设备，希望采用蓝宝石等高透高硬度高耐磨材料作为前盖和后盖

但是，由于蓝宝石自身质地的特点，导致无法通过热弯成型的方式来形成曲面边框或全曲面，冷加工2.5/3D成型的方式也很难实现，成本极高。

而陶瓷后盖通常采用单片射出成型烧结，然后进行冷加工的方式来实现2.5/3D边框或全曲面效果，但是但由于陶瓷硬度高韧性高加工困难，一般采用金刚石刀具以数控机台加工，最后使用金刚石抛光液进行抛光，难度高、良率低，且成本高。此外，形状复杂的结构陶瓷射出法无法达成，例如倒扣、悬突结构，陶瓷射出法无拔模角度无法脱模；再者，高深宽比结构，射出成型后退模困难，或烧结容易产生变形或收缩等不良，良率较低。为了防止成型烧结过程中的热变形，通常陶瓷后盖粗胚留的加工余量较大，摄像头孔、指纹识别孔也无法预留，由于陶瓷材料非常难加工，这给后续冷加工增加了很大的难度和极高的成本。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种移动终端设备盖板的加工方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

移动终端设备盖板的加工方法， 包括如下步骤：

S1，提供一待加工的方砖胚料，所述方砖胚料上具有至少一轴线与方砖胚料的一个表面垂直的通孔；

S2，使金刚线围合成的环所在的面与所述通孔的轴线垂直，驱动金刚线转动并使金刚线或方砖胚料至少进行第一方向进给，从所述方砖胚料上切割得到至少一片盖板。

优选的，所述的移动终端盖板的批量加工方法中，所述S1中，所述方砖胚料为玻璃、陶瓷、蓝宝石或石材中的一种。

优选的，所述的移动终端盖板的批量加工方法中，所述S1，所述通孔通过钻孔或注塑或模造烧结得到。

优选的，所述的移动终端盖板的批量加工方法中，所述通孔为一个且以垂直于所述通孔的轴线的剖切面剖切得到的剖面形状为圆形、水滴形、椭圆形、圆角矩形、圆角正方形或正多边形中的一种；

或所述通孔为多个，所述通孔是圆孔和/或腰型孔。

优选的，所述的移动终端盖板的批量加工方法中，所述S2步骤中，以多线锯金刚线切割机进行批量加工。

优选的，所述的移动终端盖板的批量加工方法中，所述相邻金刚线的间距在0.1-1.0mm之间。

优选的，所述的移动终端盖板的批量加工方法中，所述金刚线的切割张力在50-70N。

优选的，所述的移动终端盖板的批量加工方法中，所述S2步骤中，所述金刚线的直径在0.18-0.3mm。

优选的，所述的移动终端盖板的批量加工方法中，所述S2步骤包括：

S21，将方砖胚料固定于移动装置上且使方砖胚料的通孔的轴线与金刚线所在的主轴辊筒的轴线平行；

S22，驱动方砖胚料同时进行第一进给速度的第二方向进给及第二进给速度的第一方向进给；

S23，驱动方砖胚料同时进行第三进给速度的第二方向进给及第四进给速度的第一方向进给；

S24，驱动方砖胚料同时进行第五进给速度的第二方向进给及第六进给速度的第一方向进给；

S25, 驱动方砖胚料同时进行第三进给速度的第二方向反向进给及第四进给速度的第一方向进给；

S26，驱动方砖胚料同时进行第一进给速度的第二方向反向进给及第二进给速度的第一方向进给。

优选的，所述的移动终端盖板的批量加工方法中，所述S2包括：

S210, 将方砖胚料固定于移动装置上且位于金刚线的上方，使方砖胚料的通孔沿第一方向Z延伸，金刚线在方砖胚料的底面的投影与方砖胚料的第一侧面之间的距离与盖板的厚度匹配；

S220，金刚线转动，移动装置驱动方砖胚料向下移动使方砖胚料的底面与金刚线接触并切割一定的距离；

S230，移动装置驱动所述方砖胚料同时进行向下进给和向方砖胚料的第二侧面方向平移，切割得到曲面的转角区域；

S240，移动装置驱动方砖胚料仅向方砖胚料的第二侧面方向平移；

S250, 移动装置驱动所述方砖胚料同时进行向上进给和向方砖胚料的第二侧面方向平移，切割得到另一侧的曲面的转角区域；

S260,移动装置驱动所述方砖胚料向上进给，并使金刚线退出到所述方块胚料的底面下方；

S270，移动装置驱动所述方砖胚料的第一侧面的设定位置与金刚线接触，随后驱动方砖胚料进行向下进给和向方砖胚料的第二侧面方向平移；

S280, 所述移动装置驱动方砖胚料仅向方砖胚料的第二侧面方向平移；

S290, 所述移动装置驱动所述方砖胚料同时进行向上进给和向方砖胚料的第二侧面方向平移至金刚线退出到第二侧面外；

S2100,重复S220-S290。

本发明技术方案的优点主要体现在：

本方案设计精巧，采用预先成孔再成片的方式，可以有效的降低先成片再逐个成孔的低效率和成孔难度，同时预先成孔可以有效的利用材料的整体性，保证成孔的稳定性、可靠性，降低成孔难度，并且有效的解决了先成片后成孔带来的易碎片、成品率低的问题，极大的改善了加工效率和成品率。

本方案结合多线锯切割，可以有效的在一次切割动作中实现批量加工，大幅提高了生产率高，成本低，同时可以有效的实现薄片加工，有效满足移动终端的轻薄要求。

本方案可以根据需要通过程序设置工作参数，能够可控的在平面切割、2.5D切割和3D立体切割之间切换，并且可以切割得到多种形状，应用的灵活性好，适用性强。

本方案的工艺参数的设置还能够有效的保证切割时的稳定性，降低通孔区域的受力，减小碎片的风险，改善成品率。

附图说明

图 1 是本发明的第一切割方式的示意图；

图 2 是切割得到的盖板示意图；

图 3a、3b是本发明的盖板的第二实施例的边宽区域放大图;

图3c、3d是本发明的盖板的第三实施例的端视图；

图4是本发明的第二切割方式的示意图；

图5是本发明的直角边框盖板的端视图；

图6是本面的直角边框盖板的边框区域放大图。

具体实施方式

本发明的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本发明技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。

在方案的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。并且，在方案的描述中，以操作人员为参照，靠近操作者的方向为近端，远离操作者的方向为远端。

下面结合附图对本发明揭示的移动终端设备盖板的加工方法进行阐述，如附图1所示，包括如下步骤：

S1，提供一待加工的方砖胚料1，所述方砖胚料1上形成至少一轴线与方砖胚料的一个表面垂直的通孔2；

S2，使金刚线3围合成的环所在的面与所述通孔2的轴线垂直，驱动金刚线转动并使金刚线3或方砖胚料至少进行第一方向进给，从所述方砖胚料上切割得到至少一片盖板10。

如附图1所示，本方案通过预先在方砖胚料1上形成有通孔2，该通孔2可以作为摄像头安装、指纹识别等目的使用，随后通过线切割工艺，从而可以直接得到预留有孔的盖板10，如附图2所示，有效的解决了现有方法先切割成片再开孔由于材质硬度高、盖板厚度薄而导致的加工困难问题。

具体来看，所述方砖胚料1可以是各种用于加工移动终端设备（如手机、PAD等）的硬质、耐磨材料，例如，方砖胚料1可以为玻璃、陶瓷、蓝宝石或石材。具体的，所述玻璃可以是普通玻璃、钢化玻璃、石英玻璃，如康宁的大猩猩玻璃。所述陶瓷可以是氧化锆、氧化铝等烧结得到的陶瓷；所述石材可以是花岗岩、天然大理石、人造大理石等。

并且，所述方砖胚料1的长、宽已根据具体要加工的产品的尺寸需要制作成相应的尺寸。当然，在其他实施例中，方砖胚料的尺寸也可以设计成大于产品所需盖板的尺寸。

在切割成片前在方砖胚料1上成孔，可以充分利用方块胚料的厚度，从而提高成孔时的稳定性和可靠性，降低成孔碎片的风险；具体成孔时，可以先得到方砖胚料，然后再采用钻孔工艺（钻头钻孔、激光钻孔等）在方砖胚料上得到通孔。当然，在其他实施例中，所述通孔2也可以在模造烧结方砖胚料时直接得到，直接模造烧结得到带通孔的方砖胚料能够有效免去后续钻孔的麻烦，同时模造烧结得到大尺寸的方砖胚料相对于模造烧结单个盖板，尤其是3D盖板，其退模的难度和成品率都能够有较大的提升。

所述通孔2的数量、尺寸、形状和位置可以根据需要进行设置，例如在一种可行的实施例中，所述通孔2为一个且以垂直于所述通孔的轴线的剖切面剖切得到的剖面形状为圆形、水滴形、圆角矩形、圆角正方形或正多边形中的一种，具体的，所述通孔2的位置和尺寸可以参照华为MATE20、30系列、苹果6-11系列、IPAD系列等盖板上的孔的形状、位置和尺寸进行设计。

当然，在其他实施例中，所述通孔2也可以是多个圆孔或圆孔与椭圆孔的组合，所述圆孔的孔径相同或不同，例如，所述通孔可以按照华为P30系列、OPPO A11X等手机的后盖板上的孔的形状、位置和尺寸进行设计。

在实际切割成型时，在一可行的实施例中，可以通过单根金刚线3进行切割，此时，通过重复金刚线3或方砖胚料的运行轨迹，即可分次切割得到片状盖板；当然也可以采用多线锯金刚线切割机进行批量加工。

如附图1所示，多线锯金刚线切割机即采用多根平行的金刚线3同时转动，具体的，将多根金刚线3同时套设在两个平行的主轴辊筒4、5上，其中一个主轴辊筒连接驱动其自转的动力源（图中未示出），即可通过两个主轴辊筒4、5驱动多根金刚线3同步转动实现多线锯切割。

并且，优选所述金刚线3等间距设置，且相邻两根所述金刚线3的间距在0.1-1mm之间，进一步优选在0.1-0.5mm之间，从而可以得到厚度极薄的盖板10以有效满足当前智能终端设备的轻薄化要求。另外，由于最终要切割得到的所述盖板10的厚度较薄，且在方块胚料1上存在通孔2，在切割过程中，预留的通孔会增加切割时盖板破碎的风险，但是可以通过如金刚线的直径、进给速度，切割线速度以及切割张力等工艺参数的实时调整，来规避这一风险。

优选的，所述金刚线的直径在0.18-0.3mm，这是由于在金刚线切割过程中必须要有较粗的线径，以保障金刚线的强度，否则无法抵挡Y轴方向运动造成的横向剪切力导致断线；同时如金刚线的直径过大，则容易增加盖板碎片的风险。

且切割时，所述金刚线的运行线速度在800-1800米/分钟。

另外，所述金刚线的切割张力在50-70N之间，这是由于在3D成型切割过程需要克服较大的Y轴方向上运动带来的较大的剪切力，需要较高的切割张力以保障精确成型，同时避免碎片。

上述参数的共同配合能够有效的保证切割精度、切割稳定性，降低碎片风险，提高成品率。

具体切割时，以多线锯切割为例进行说明：

S21，首先将方砖胚料1固定于移动装置（图中未示出）上且使方砖胚料1的通孔2的轴线与金刚线3所在的辊筒4、5的轴线平行，下文中，以金刚线3所在的辊筒4、5的轴线沿第二方向Y延伸为例进行说明，即所述方砖胚料1上的通孔2沿第二方向Y延伸，所述第二方向Y为与第一方向Z垂直的水平方向。所述移动机构可以是至少能够进行两轴往复移动的结构，例如可以是6轴机器人，并且，所述6轴机器人上抓取方砖胚料的夹爪通过向所述通孔2两端的面施加夹持力从而将方砖胚料固定，此时可以有效的为金刚线的切割提供操作空间，同时能够保证夹持的可靠性。

S22，移动装置首先驱动方块胚料沿第一方向Z进给（下降），使方块胚料1的底面与金刚线3接触，接着驱动方砖胚料1同时进行第一进给速度的第二方向Y进给及第二进给速度的第一方向Z进给，到达一定的进给时间后，进行S23步骤。

S23，移动装置驱动方砖胚料同时进行第三进给速度的第二方向进给及第四进给速度的第一方向进给，达到一定的进给时间后，进行S24步骤。

S24，驱动方砖胚料同时进行第五进给速度的第二方向进给及第六进给速度的第一方向进给，达到一定的进给时间后，进行S25步骤。

S25, 驱动方砖胚料同时进行第三进给速度的第二方向反向进给及第四进给速度的第一方向进给，达到一定的进给时间后，进行S26步骤。

S26，驱动方砖胚料同时进行第一进给速度的第二方向反向进给及第二进给速度的第一方向进给，直至金刚线移动至方块胚料1的顶面外侧。

上述S22-S26步骤中，第一进给速度、第二进给速度、第三进给速度、第四进给速度、第五进给速度、第六进给速度及每个步骤的进给时间可以根据需要切割得到盖板的具体形状进行设计和调整，其中，S24步骤的进给时间大于S22、S23步骤的进给时间，且所述S22的进给时间通常大于S23步骤的进给时间，所述S25的进给时间同S23的进给时间，S26的进给时间同S22的进给时间，所述S23、S25的进给速度优选小于S22步骤和S24步骤的进给速度，同时Y轴方向的进给速度不能过高，否则难以到达预期成效效果。

在第一可行的实施例中，所述第一进给速度、第三进给速度及第五进给速度均为0mm/min,所述第二进给速度、第四进给速度及第六进给速度非0 mm/min，优选，它们的速度相同，且优选在0.05-0.5mm/分钟之间,即在本实施例中，方块胚料1仅进行第一方向Z的进给（向下移动），不进行第二方向Y的进给，从而最终切割得到的盖板为平片状盖板。

在第二可行的实施例中，所述第五进给速度为0mm/min，第三进给速度和第四进给速度可以是0mm/min或非0mm/min，所述第一进给速度、第二进给速度、第六进给速度均为非0 mm/min；优选，第一进给速度、第二进给速度、第六进给速度0.05-0.5mm/分钟。

即在本实施例中，方块胚料在S22步骤先切割形成一定斜面或弧面，然后在S23切割得到圆角区域的弧面（当然，如第三进给速度和第四进给速度为0时，不形成此处圆角区域的弧面），接着，在S24步骤仅沿第一方向Z切割形成平面，随后在S25-S26步骤反向切割形成与S22-S23步骤镜像对称的形状，从而最终得到如附图3a、附图3b所示的盖板，其主体为平面，两侧边框为对称斜面或弧面的形状。

在第三可行的实施例中，所述第一进给速度、第二进给速度、第五进给速度及第六进给速度均非0mm/min，而所述第三进给速度和第四进给速度可以是0mm/min或非0mm/min，即本实施例中在S22、S23、S25及S26步骤得到的盖板形状与上述第二实施例中的形状接近，区别在于S24步骤形成的盖板的主体区域不是平板状，而是曲面，从而最终得到的如附图3c、附图3d所示的盖板，其主体为曲面，两侧边缘为对称的斜面或弧面，或盖板为一完整的曲面。

另外，在第四优选的实施例中，如附图4所示，还可以通过单根金刚线或多根平行的金刚线切割得到直角边框的盖板，下文以用单根金刚线进行切割为例进行说明，并且在本实施例中，所述方砖胚料的长度和宽度与最终智能终端的盖板的尺寸一致，具体包括如下步骤

S210, 将方砖胚料1固定于移动装置上，使方砖胚料1的通孔2沿第一方向Z延伸，同时，方砖胚料1位于所述金刚线3的上方，金刚线3在方砖胚料的底面上的投影线与方砖胚料1的第一侧面11的距离与盖板的厚度匹配。

S220，金刚线转动，移动装置驱动方砖胚料1向下移动（沿第一方向Z进给）使方砖胚料的底面13与金刚线3接触并切割一定的距离，然后执行S230步骤。

S230，所述移动装置驱动所述方砖胚料同时进行第一方向进给（向下进给）和向方砖胚料的第二侧面12方向平移，进给一段时间后切割得到曲面的转角区域，然后执行S240步骤，此步骤由于仅需要形成很小的尺寸，因此所需的进给时间很短。

S240，所述移动装置驱动方砖胚料1仅向方砖胚料的第二侧面12方向平移，此步骤形成盖板内表面（盖板使用状态下朝内的表面）的主体部分，因此其进给时间最长且形成的主体部分为平面。当然在其他实施例中，也可以使方砖胚料同时进行一定行程的第一方向进给后，在进行第一方向的反向进给，即先向下进行一定行程的进给，再向上进行相同行程的进给，从而形成弧形的主体部分，完成内表面的主体部分后，接着执行S250步骤。

S250, 所述移动装置驱动所述方砖胚料同时进行第一方向反向进给（向上移动）和向方砖胚料的第二侧面12方向平移，切割得到盖板内表面另一侧的曲面的转角区域，随后执行S260。

S260,所述移动装置驱动所述方砖胚料上移（沿第一方向Z反向进给），并使金刚线从所述方块胚料中退出，从而行程对称的盖板内表面，接着执行S270。

S270，移动装置驱动所述方砖胚料的第一侧面11的设定位置（此位置满足可以切割得到盖板的外表面）金刚线接触，随后驱动方砖胚料进行第一方向进给和向方砖胚料的第二侧面12方向平移，切割得到盖板外表面的一侧的外圆角形状，此处进给的时间同样较短，接着执行S280。

S280, 所述移动装置驱动方砖胚料仅向方砖胚料的第二侧面12方向平移，此处形成盖板外表面的主体部分，且形成一平面，所述平面的宽度可以略小于内表面的主体部分的宽度，从而便于外表面两侧圆角区域的切割成型，随后执行S290。

S290, 所述移动装置驱动所述方砖胚料同时进行第一方向反向进给（向上移动）和向方砖胚料的第二侧面12方向平移至金刚线退出到第二侧面12外，切割得到盖板外表面另一侧的外圆角形状，从而得到如附图5所示的一主体为平板，两侧为与主体垂直的平板的形状。当然在其他实施例中，也可以形成如附图6所示的结构。

S2100,重复S220-S290。

当然，如最终形成的是如附图6所示的形状，则在重复切割之前，还需要执行S2200,将S290切割后的方砖胚料的底面切割成平面，再执行S2100。

本发明尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.移动终端设备盖板的加工方法，其特征在于：

S1，提供一待加工的方砖胚料，所述方砖胚料上具有至少一轴线与方砖胚料的一个表面垂直的通孔；

S2，使金刚线围合成的圈所在的面与所述通孔的轴线垂直，驱动金刚线转动并使金刚线或方砖胚料至少进行第一方向进给，从所述方砖胚料上切割得到至少一片盖板。

2.根据权利要求1所述的移动终端盖板的批量加工方法，其特征在于：所述S1中，所述方砖胚料为玻璃、陶瓷、蓝宝石或石材中的一种。

3.根据权利要求1所述的移动终端盖板的批量加工方法，其特征在于：所述S1，所述通孔通过钻孔或注塑或模造烧结得到。

4.根据权利要求1所述的移动终端盖板的批量加工方法，其特征在于：所述通孔为一个且以垂直于所述通孔的轴线的剖切面剖切得到的剖面形状为圆形、水滴形、椭圆形、圆角矩形、圆角正方形或正多边形中的一种；

或所述通孔为多个，所述通孔是圆孔和/或腰型孔。

5.根据权利要求1所述的移动终端盖板的批量加工方法，其特征在于：所述S2步骤中，以多线锯金刚线切割机进行批量加工。

6.根据权利要求5所述的移动终端盖板的批量加工方法，其特征在于：相邻所述金刚线的间距在0.1-1.0mm之间，金刚线的直径在0.18-0.3mm。

7.根据权利要求1所述的移动终端盖板的批量加工方法，其特征在于：所述S2步骤中，所述金刚线的切割张力在50-70N。

8.根据权利要求1所述的移动终端盖板的批量加工方法，其特征在于：所述S2步骤中，所述金刚线在的运行线速度在800-1800米/分钟。

9.根据权利要求1-8任一所述的移动终端盖板的批量加工方法，其特征在于：所述S2步骤包括：

S21，将方砖胚料固定于移动装置上且使方砖胚料的通孔的轴线与金刚线所在的辊筒的轴线平行；

S22，驱动方砖胚料同时进行第一进给速度的第二方向进给及第二进给速度的第一方向进给；

S23，驱动方砖胚料同时进行第三进给速度的第二方向进给及第四进给速度的第一方向进给；

S24，驱动方砖胚料同时进行第五进给速度的第二方向进给及第六进给速度的第一方向进给；

S25, 驱动方砖胚料同时进行第三进给速度的第二方向反向进给及第四进给速度的第一方向进给；

S26，驱动方砖胚料同时进行第一进给速度的第二方向反向进给及第二进给速度的第一方向进给。

10.根据权利要求1-8任一所述的移动终端盖板的批量加工方法，其特征在于：所述S2包括：

S210, 将方砖胚料固定于移动装置上且位于金刚线的上方，使方砖胚料的通孔沿第一方向Z延伸，金刚线在方砖胚料的底面的投影与方砖胚料的第一侧面之间的距离与盖板的厚度匹配；

S220，金刚线转动，移动装置驱动方砖胚料向下移动使方砖胚料的底面与金刚线接触并切割一定的距离；

S230，移动装置驱动所述方砖胚料同时进行向下进给和向方砖胚料的第二侧面方向平移，切割得到曲面的转角区域；

S240，移动装置驱动方砖胚料仅向方砖胚料的第二侧面方向平移；

S250, 移动装置驱动所述方砖胚料同时进行向上进给和向方砖胚料的第二侧面方向平移，切割得到另一侧的曲面的转角区域；

S260,移动装置驱动所述方砖胚料向上进给，并使金刚线退出到所述方块胚料的底面下方；

S270，移动装置驱动所述方砖胚料的第一侧面的设定位置与金刚线接触，随后驱动方砖胚料进行向下进给和向方砖胚料的第二侧面方向平移；

S280, 所述移动装置驱动方砖胚料仅向方砖胚料的第二侧面方向平移；

S290, 所述移动装置驱动所述方砖胚料同时进行向上进给和向方砖胚料的第二侧面方向平移至金刚线退出到第二侧面外；

S2100,重复S220-S290。

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