XR智能設(shè)備代表廠商康泰達(dá)已經(jīng)與歌爾、舜宇、耐德佳等數(shù)家頭部企業(yè)建立長期深度合作關(guān)系,用于XR生產(chǎn)的AA設(shè)備市占率超過30%。鎂鋰合金是目前世界上最輕的金屬結(jié)構(gòu)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(yōu)勢。與鋁合金、工程塑料、碳纖維復(fù)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(yōu)勢,在阻尼減震、電磁屏蔽、導(dǎo)熱、可焊接性等方面也具有優(yōu)異的綜合性能。
西安四方超輕鎂鋰合金產(chǎn)品示例
表 鎂鋰合金與其它結(jié)構(gòu)材料性能比較
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(jié)構(gòu)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(dāng);其比模量也優(yōu)于其他材料。2.? 優(yōu)異的剛性
在重量條件相同時,鎂鋰合金的剛性可達(dá)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(dǎo)電、導(dǎo)熱性能
鎂鋰合金的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能與非金屬輕質(zhì)材料相比具有較強的優(yōu)勢。其熱導(dǎo)率約為塑料的300~400倍,是碳纖維復(fù)合材料的30~50倍;導(dǎo)電性約為塑料的1016倍,是碳纖維復(fù)合材料的104倍。4.? 突出的減震性能
較大的內(nèi)耗系數(shù)表明材料在發(fā)生震動時可將更多的能量消耗于金屬內(nèi)部,從而達(dá)到減震效果,提高設(shè)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(nèi)耗系數(shù)。用鎂鋰合金制作設(shè)備光學(xué)模組支架和橫梁,可有效減少其震動,提高設(shè)備的穩(wěn)定性。5. 優(yōu)異的電磁屏蔽性
鎂鋰合金具有比其它鎂合金更優(yōu)異的電磁屏蔽性能,在提高智能設(shè)備的強度和耐沖擊性能之外,還可以發(fā)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(shù)進行熔焊,為永久性連接,具有連接牢固、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、可靠等特點,可減輕結(jié)構(gòu)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(xué)活性,易與空氣中的氧氣和水蒸氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng),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(shù)有噴涂、電鍍、微弧氧化、化學(xué)鍍、電泳等技術(shù)。
1.? 噴涂
噴涂是通過噴粉設(shè)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(jīng)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(yōu)點是成本低和環(huán)保。
2.? 微弧氧化
微弧氧化(Micro. arc oxidation, MAO)是一種在陽極氧化基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新技術(shù)。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(jié)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(xué)和高分子化學(xué)相結(jié)合的新技術(shù)。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(xué)反應(yīng),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(dá)90-95%);膜層厚度均勻,附著力強,涂裝質(zhì)量好等特點。4.? 化學(xué)鍍鎳
化學(xué)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。化學(xué)鍍適合于管狀或外形復(fù)雜的小零件的光亮鍍鎳,不必再經(jīng)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(zhuǎn)軸、中框等部位以達(dá)到輕量化的目的,提升AR/VR眼鏡的佩戴舒適性,是實現(xiàn)AR/VR輕量化的首選金屬材料。西安四方超輕主要從事輕質(zhì)高強鎂鋰合金及鎂合金材料系列產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)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(chǎn)的全制程服務(wù),在雷鳥、OPPO、小米等AR/VR品牌產(chǎn)品上都有應(yīng)用。
TCL雷鳥新一代雙目全彩MicroLED光波導(dǎo)AR眼鏡雷鳥 X2采用鎂鋰合金。

Digilens ARGO結(jié)構(gòu)件采用鎂鋰合金。

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(zhì)。

投稿郵箱:ab039@aibang360.com
原文始發(fā)于微信公眾號(艾邦VR產(chǎn)業(yè)資訊):超輕鎂鋰合金及其在AR/VR上的應(yīng)用