做手机的朋友都在关注的公众号——艾邦高分子,戳蓝色字体关注吧!
手机结构件金属+塑料技术包括纳米注塑和嵌件注塑。纳米注塑是表面含有纳米孔洞的金属和塑胶注塑是两者连接的工艺,嵌件注塑是通过物理结构的内扣等方式将塑胶和金属连接的工艺。国内大部分全金属手机外壳用的是纳米注塑技术;Iphone和部分小米手机用了嵌件注塑。
图:手机金属外壳/中框制程,来源:梁世杰先生的PPT,需要完整PPT的朋友可长按上面的二维码获取
温馨提示:点击即可放大
上图为手机金属外壳/中框制程,其主要内容为:
手机金属外壳/中框主要由两种材料组成:塑料和金属。其中纳米注塑工艺用的材料为PPS(或者PBT、PA 9T等)和不锈钢(或者铝合金),嵌件注塑用的材料为PPSU(或者PSU、PEEK、PEI等)和铝合金(或者钛、镁合金等)。
纳米注塑用的金属通过冲压、CNC、压铸、锻造中的一种或两种(其他工艺一般需要结合CNC)得到结构件雏形,雏形再经过T/E处理后纳米注塑,再经过喷砂、阳极、高光等得到我们日常生活中颜色多彩的手机金属外壳/中框了!
T处理有大成塑料、昱捷股份、晟铭电子、谷崧集团,E处理有比亚迪、长盈精密、富士康、通达集团、劲胜精密;国内应用纳米注塑的手机终端企业很多,有华为、小米、OPPO、VIVO、魅族等等。
图:纳米注塑手机外壳半成品
图:纳米注塑手机中框半成品
为了使脉络更加清晰,我们通过图文结合的方式加以说明:
一.原材料
金属材料使手机结构件高强度化、轻薄化,塑胶使手机免受信号不良的困惑。
1.纳米注塑用的塑胶原料
图:PBT颗粒(白)
目前,纳米注塑用的塑胶原料有PBT、PPS、PA 9T等。PPS和PBT是用量较多的塑料;和PPS相比,PBT可配色性好(PPS黑色占多数)、价格便宜,但力学性能较差。具体请点击查看→工程塑料怎么粘接到金属上?纳米注塑之PPS和PBT有什么区别?
国内PPS主要供应商有东曹、宝理;PBT供应商主要有东丽、宝理、华力兴;PA 9T 供应商有日本可乐丽。
手机塑胶供应商还有银禧科技、金发科技、中塑新材料、中镭科技、南通星辰合成材料有限公司、出光兴产株式会社、东莞市奥能工程塑料有限公司等。
2.纳米注塑用的金属
图:6063铝合金板
纳米注塑应用较多的有不锈钢(SUS-304,316, 316L)、铝合金(5052& 6061 & 6063 & 7072 &7075)。这些金属经过T处理后容易得到纳米级孔洞,纳米注塑时和塑胶结合的非常紧密。
相关的供应商有:
广东豪美铝业股份有限公司 |
台山市金桥铝型材厂有限公司 |
广东威铝铝业股份有限公司 |
盈泰镁合金 |
深圳市冠联鑫金属材料有些公司 |
3.嵌件注塑用原料
嵌件注塑是通过物理结构内嵌等方式将塑料和金属连接,没有化学反应;故对塑料的反应基团没有要求,对塑料的力学性能、收缩率要求很高,对金属的要求相对纳米注塑较低。
图:iPhone 5(左)和iPhone 6(右),来源高分子论坛网友
嵌件注塑金属有铝合金、钛合金、镁铝合金等;其中,Iphone 6 采用的是AL 6063,主要考虑其能够阳极氧化。塑胶有PPSU、PSU、PEEK、PEI等特种塑料;值得注意的是,Iphone手机同时采用了PPSU和PEEK:PEEK为内层,PPSU为外层。可能的解释为PEEK为特种塑料,力学性能极佳;PPSU表面效果好,对人体危害小(PPSU广泛应用于高端奶瓶中)。
PPSU、PEEK的供应商主要有索尔维、RPT等,国内有数量众多的企业也能够PPSU、PEEK,但规模较小,难以统计。PA的供应商有帝斯曼。
二.纳米注塑的加工情况
1.金属原料的加工
纳米注塑制程中的金属可以通过4种主要方法得到手机外壳雏形:冲压、CNC(数控机床加工)、压铸、锻造。
图:压铸成型
冲压是靠压力机和模具对板材施加外力,使之产生塑性变形,从而获得所需形状和尺寸的工件(冲压件);
CNC是通过数控机床按照程序全自动从铝板铣出要求的形状;
压铸是将熔融的金属液体射入模具得到相应的结构件;
锻造是利用锻压机械对金属坯料施加压力,得到致密、机械性能优良、结构简单的结构件。
2.T/E处理
T处理液最早由日本大成塑料开发,T处理液的作用为刻蚀金属表面,得到纳米级孔洞,为后续的纳米注塑做准备。国人在T处理液的基础上,开发出了E处理液、B处理液、F处理液等等。
图:T处理流程
一般来说,T处理之前应该还有酸洗、碱洗(碱液将金属表面的油脂等杂质清除,酸液可以去除金属表面的氧化物,并“吃”出比较大的纳米孔洞),T液进一步腐蚀金属表面,“吃”出较小的纳米孔洞。T处理是一个化学腐蚀过程,国内众多处理进化为电化学腐蚀,从而效率更高。具体请点击查看→【干货】华为、联想手机纳米注塑NMT的工艺流程
T处理主要有大成塑料、昱捷股份、晟铭电子、谷崧集团;
E处理主要有比亚迪、长盈精密、富士康、通达集团、劲胜精密。
3.纳米注塑
纳米注塑是将T处理的金属结构件固定在模具中特定位置,然后注塑得到金属+塑料一体化产品。具体点击查看→日本东丽:手机材料中的“金属+塑料”技术
纳米注塑良率的影响因素包括:T处理的好坏、金属/塑胶的好坏和成型工艺的稳定与否;另外,注塑前务必要保证金属表面免受环境、人体的污染。
图:手机纳米注塑细节
纳米注塑之后一般还包括CNC精铣、抛光、喷砂、阳极、高光等制程。一般,大型的加工企业拥有从T处理到高光全制程的能力。
三.手机主机厂
图:纳米注塑手机外壳
近几年,国产手机通过南征北战,在国内甚至是全球受到了消费者们的欢迎。国产手机的崛起,得益于国内纳米注塑产业化的抢先一步。据统计,2015年上半年国内手机出货量达到2.35亿部。应用纳米注塑的手机主机厂主要有:
华为 |
科纳 |
小米 |
朵唯 |
OPPO |
一加 |
VIVO |
中兴 |
魅族 |
TCL |
联想 |
酷派 |
三星 |
金立 |
经过几年的发展,纳米注塑已在手机行业得到大力推广,但在其他如:汽车、家电等行业发展有限。可喜的是,小编发现越来越多的非手机圈的人士对这项工艺表现出了极大地兴趣,并在尝试将其应用在相应的行业。相信10年内,这门有意思的工艺将四处开花,果实累累!
图:纳米注塑的应用
本文系原创,转载请先联系我们。内容来源艾邦高分子企业通讯录,需要加入通讯录的朋友或进一步交流,可加群主微信号:18666186648,或长按下图二维码即可添加微信。
点击链接,查看12月4日丨昆山丨第二届纳米注塑会议12月4日丨昆山丨第二届纳米注塑以及相关制程技术应用研讨会
推荐阅读:
1.手机外壳压铸成型取代大量CNC加工又将带来行业一场震动?
3.未雨绸缪,手机金属+塑胶外壳生产商竟接不到单(更新版)?
回复“纳米注塑”,可查看更多相关文章
阅读原文,即可加入纳米注塑产业联盟通讯录,这些公司都加入我们了!
东莞宜安科技股份有限公司
比亚迪公司中研院
长盈精密
魅族科技有限公司
东莞誉铭新精密股份有限公司
富士康
华为终端
深圳市金立通讯设备有限公司
阅读原文,加入纳米注塑产业联盟通讯录
↓↓↓
始发于微信公众号:艾邦高分子