XR智能設備代表廠商康泰達已經與歌爾、舜宇、耐德佳等數家頭部企業建立長期深度合作關系,用于XR生產的AA設備市占率超過30%。
鎂鋰合金是目前世界上最輕的金屬結構材料,由金屬鎂和金屬鋰為主要元素制得的合金,密度一般為1.35g/cm3~1.65g/cm3,一般含鋰5wt%~16wt%,比普通鎂合金輕1/4-1/3,比鋁合金輕1/3-1/2,被稱為“超輕合金”,在輕量化方面擁有巨大的優勢。與鋁合金、工程塑料、碳纖維復合材料相比,鎂鋰合金不僅在比強度、比剛度等方面具有明顯優勢,在阻尼減震、電磁屏蔽、導熱、可焊接性等方面也具有優異的綜合性能。
西安四方超輕鎂鋰合金產品示例
材料
|
鎂
|
鋁
|
塑料
|
鎂鋰合金
|
型號
|
AZ31
|
5056
|
PC/ABS
|
LA43M
|
LA103Z
|
密度(g/cm3)
|
1.80
|
2.63
|
1.13
|
1.6
|
1.48
|
彈性模量(GPa)
|
45
|
70
|
23
|
45
|
45
|
比模量(m)
|
25.42
|
26.61
|
20.35
|
28.12
|
30.4
|
拉伸強度(MPa)
|
290
|
289
|
55
|
240
|
230
|
比強度(m)
|
163.8
|
109.8
|
48.6
|
150
|
121.6
|
伸長率(%)
|
15
|
35
|
5
|
12
|
40
|
來源:機械工程材料
1. 超輕、高比強度、高比模量
鎂鋰合金的密度低于常用鎂合金,是鋁合金的1/2~3/5,在金屬結構材料中密度最小,與塑料相差不大;但比強度大于鋁合金和塑料,與普通鎂合金相當;其比模量也優于其他材料。
2.? 優異的剛性
在重量條件相同時,鎂鋰合金的剛性可達鋼鐵的22倍;而滿足相同剛性所需的鎂鋰合金材料重量僅為鋼鐵材料的1/3左右。
3. 良好的導電、導熱性能
鎂鋰合金的導電導熱性能與非金屬輕質材料相比具有較強的優勢。其熱導率約為塑料的300~400倍,是碳纖維復合材料的30~50倍;導電性約為塑料的1016倍,是碳纖維復合材料的104倍。
4.? 突出的減震性能
較大的內耗系數表明材料在發生震動時可將更多的能量消耗于金屬內部,從而達到減震效果,提高設備的可靠性,同時可以起到降噪的作用。與其它金屬材料相比,鎂鋰合金具有更高的內耗系數。用鎂鋰合金制作設備光學模組支架和橫梁,可有效減少其震動,提高設備的穩定性。
5. 優異的電磁屏蔽性
鎂鋰合金具有比其它鎂合金更優異的電磁屏蔽性能,在提高智能設備的強度和耐沖擊性能之外,還可以發揮鎂合金的電磁屏蔽功能,提高信號接收,減小電磁波對人體的傷害。
6. 可焊接連接,具有良好機械加工及成型能力
鎂鋰合金可與本合金及其它鎂合金采用TIG焊、激光焊接、攪拌摩擦焊等技術進行熔焊,為永久性連接,具有連接牢固、結構穩定、可靠等特點,可減輕結構重量,簡化加工與裝配工序。鎂鋰合金具有良好的機械加工及冷成型能力,能夠進行室溫沖壓成型,且成品率在90%以上。
鎂、鋰都具有很高的化學活性,易與空氣中的氧氣和水蒸氣發生化學反應,影響合金性能,需要對其進行表面處理,目前的表面處理技術有噴涂、電鍍、微弧氧化、化學鍍、電泳等技術。
1.? 噴涂
噴涂是通過噴粉設備把粉末涂料噴涂到工件的表面,靜電作用下使其吸附于工件表面,形成粉狀的涂層,經過高溫烘烤形成不同的效果。粉末噴涂工藝流程分為上件-靜電除塵-噴涂-低溫流平-烘烤五個步驟,優點是成本低和環保。
2.? 微弧氧化
微弧氧化(Micro. arc oxidation, MAO)是一種在陽極氧化基礎上發展起來的新技術。是將Mg、Al、Ti等有色金屬置于電解液中,利用火花放電作用在鎂合金表面生成陶瓷膜,該膜層與金屬基體結合力強,具有良好的電絕緣性、耐沖擊、耐磨損、耐腐蝕等性能,且工藝簡單、效率高。
3.? 電泳
電泳涂裝是電化學和高分子化學相結合的新技術。將零件浸入水溶性涂料中,零件通過電極與外加直流電源相連,通過電化學反應,使水溶性涂料均勻沉積在被涂物表面。電泳具有涂裝效率高(涂料利用率可達90-95%);膜層厚度均勻,附著力強,涂裝質量好等特點。
4.? 化學鍍鎳
化學鍍又稱無電解鍍或自催化電鍍,是在無外加電流的情況下借助合適的還原劑,使鍍液中金屬離子還原成金屬并沉積到零件表面的一種鍍覆方法?;瘜W鍍適合于管狀或外形復雜的小零件的光亮鍍鎳,不必再經拋光,可提高零件的抗蝕性和耐磨性,增加光澤和美觀。
鎂鋰合金可用在AR/VR/MR鏡框、骨架、支架、鏡腿、轉軸、中框等部位以達到輕量化的目的,提升AR/VR眼鏡的佩戴舒適性,是實現AR/VR輕量化的首選金屬材料。西安四方超輕主要從事輕質高強鎂鋰合金及鎂合金材料系列產品研發、生產和銷售,可以為AR/VR提供從原材料到CNC手板打樣到壓鑄量產的全制程服務,在雷鳥、OPPO、小米等AR/VR品牌產品上都有應用。
TCL雷鳥新一代雙目全彩MicroLED光波導AR眼鏡雷鳥 X2采用鎂鋰合金。



OPPO Air Glass 2圍繞輕便佩戴的目的,鏡架采用超輕鎂鋰合金材質。

投稿郵箱:ab039@aibang360.com
原文始發于微信公眾號(艾邦VR產業資訊):超輕鎂鋰合金及其在AR/VR上的應用