寫在前面:之前有文章:未雨綢繆,手機金屬+塑膠外殼生產商竟接不到單(更新版)?點擊藍色字體查看,如果不注重新的工藝,真的很危險!下面來講講壓鑄這個工藝:
當前金屬外殼手機的大部分都是全CNC加工出來的,但是在一塊鋁材上挖空,CNC耗時,加工量大,成本高;在原本非常薄的利潤情況下,各大企業想盡辦法降低成本,目前出現了幾種工藝,先上一張圖片,大家猜猜它們分別是如何加工的?
圖:三類不同加工方式的手機中框
一、3類手機中框介紹
1.全CNC中框
圖:全CNC工藝手機中框
全CNC手機中框是通過CNC加工中心將一塊鋁板銑成特定的形狀,這類中框質量最好
全CNC工藝有兩個比較大的缺陷:
1)工藝時間長,大概需要1個小時;
2)成本相對較高,有些甚至需要200塊錢。
2.雙金屬CNC+壓鑄中框
最外面金屬是CNC加工的,中間部分壓鑄成型的,壓鑄(英文:diecasting)是一種金屬鑄造工藝,其特點是利用模具腔對融化的金屬施加高壓。模具通常是用強度更高的合金加工而成的,這個過程有些類似注塑成型。金屬的壓鑄類似塑料注塑,這個也是我們艾邦高分子這個平臺介紹此類文章的原因。大多數壓鑄鑄件都是不含鐵的,例如鋅、銅、鋁、鎂、鉛、錫以及鉛錫合金以及它們的合金。根據壓鑄類型的不同,需要使用冷室壓鑄機或者熱室壓鑄機。
雙金屬成型的優點:
1)縮短時間,例如:全CNC如果需要50分鐘,CNC+壓鑄成型可縮短至30分鐘;
2)節約成本,至少可以節約30%的成本。但是目前僅限在內部件;
圖:雙金屬手機中框
3.全壓鑄中框
圖:全壓鑄成型手機中框
全壓鑄成型手機中框是通過壓鑄成型得到的手機中框,其優點是:節省成本、節省時間;缺點是:中框外觀不好看,陽極氧化不容易;據了解,壓鑄直接陽極難題,壓鑄鋁的沙孔,流痕,紋路不一致,這幾個個問題能定將會給行業帶來巨大變革。
二、CNC+壓鑄成型為什么還沒有被推廣?
既然CNC+壓鑄成型有這么大的優勢,為什么還沒有得到大范圍的推廣?單一工藝的價格低,并不意味著,全制程可以減少成本!
我們先來看一個專業名詞:直通率。直通率指的是產品從第一道工序直到完成的成品的良率,是每個工序良率的乘積。下表為某款全CNC手機外殼的良率情況:
全CNC手機外殼的工序良率
工序 |
良率 |
沖壓 |
97% |
CNC 1.2 |
95% |
T處理 |
99% |
注塑 |
95% |
CNC 3.4.5 |
92% |
拋光 |
92% |
噴砂 |
94% |
氧化 |
92% |
高光 |
94% |
鐳雕 |
99% |
全檢 |
90 % |
出貨 |
95 % |
直通率 |
50.47% |
由上表看出,即使每個程序的良率都已經非常高,某款全CNC手機的直通率依然很低,只有50.47%;也就是說,大概只有一半的手機外殼能夠合格。(也有例外,據說蘋果6手機的直通率可以達到92%)
三、壓鑄產品為什么難以直接陽極氧化?
陽極氧化是在電解液中,以需要陽極的產品為陽極,以不銹鋼、鉻等為陰極;在通電的條件下,使陽極氧化,從而使產品獲得陽極氧化膜的過程。其電解液以硫酸最佳。
1.硫酸陽極氧化對鋁合金材質的限制
1)合金中非鋁元素會使氧化膜質量下降,純鋁的陽極效果最好。鋁合金材料要想獲得良好的氧化效果,含鋁量應不低于95%。
2)合金中,銅使得氧化膜泛紅;硅使得氧化膜變灰,特別是其含量超過4.5%;鐵使得氧化膜有黑色斑點。
2.為什么采用壓鑄鋁不能用于陽極?
壓鑄鋁一般包括三類:
1) 鋁硅合金,主要包含YL102、YL104等;
2) 鋁硅銅合金,主要包含YL112、YL113、YL117等;
3) 鋁鎂合金,主要包含302、ADC6等
對于前兩種壓鑄鋁,由于含有硅(6-12%)、銅和少量鐵(0.7-1.2%),故不能陽極;鋁鎂合金是可以陽極的,但也有缺點:如,防腐性能不好,不宜生產結構復雜工件,氧化膜呈乳白色等。
綜上所述,采用壓鑄鋁不能用于陽極,但是也有效果比較好的,如:鋁錳鈷合金DM32、鋁錳鎂合金DM6,但是這兩類材料進入國內市場時間短,還未得到普及。順便提一下,壓鑄鋁為什么不能用純鋁?合金中的其他金屬能夠有效提高流動性,方便壓鑄,有時間艾邦高分子會做具體介紹!
3.壓鑄鋁陽極氧化常見問題分析(來源艾邦高分子手機注塑群)
圖:某廠自動陽極氧化線
1)我們壓鑄產品陽極現在出現好多問題:我們化拋時有一些表面發黑,那些黑色是什么,誰知道根本原因在哪里?
答:這些現象是由于鋁中含有雜質,有些元素不溶于酸堿的,黑色物質多半是硅和硅的衍生物。
2)同一批材料同時化拋又有一些沒有發黑。現在我們就在做槍色,做出來顏色真的太差了,顏色不均,留痕什么的都有,但是有一些又可以。我們試了回火500度5個小時,我們目前用6063,純鋁熔化流動性差。
答:陽極只是表面處理,你的鋁件估計是元素分布不均。有些不容元素在表面,被NC(數控)一銑給婁掉了;一些在內部,一洗剛好后就剛好露在表面。壓鑄鋁外觀問題,行業內目前基本都搞不定。
3)如何提高雙金屬手機殼的直通率?
①使用含硅少的料比如:ADC6(ADC6屬鋁鎂合金,鎂含量在4%左右,具有熱脆性、耐腐蝕、可氧化著色等特點);
②使用真空壓鑄,減少氣孔;
③使用模溫機,恒定表面溫度,減少留痕,增加噴涂效果;
④提高澆口速度,加大高速區間,提高表面光潔度;
⑤使用沖頭油,不用顆粒油放料管,顆粒油會打到到產品里面,導致表面陽極異色;
⑥傳送帶3傷防護,防止碰傷;
⑦用中央熔爐,不用機邊爐,恒定料溫。
4)壓鑄外殼能否做納米注塑? 這點是可以的,如圖
圖:鋁合金(左)與壓鑄金屬外殼(右)納米注塑測試樣條
而且目前在某些款手機已經驗證應用。具體詳情請參加12月4日昆山納米注塑會議。會議詳情請點擊鏈接:12月4日丨昆山丨第二屆納米注塑以及相關制程技術應用研討會
(四)壓鑄陽極氧化貌似有突破?
目前在我們討論群里面有提到,有人用自制配方,壓鑄鋁+CNC少量加工,良率可以到60%,色澤可以依客戶色板要求,銑削深度0.15~0.3mm不等。如圖:
圖:陽極氧化后的壓鑄外殼
如果這個技術真實那么,又是一場革命,對于CNC數量很多企業來說,可能是個打擊!!未雨綢繆,手機金屬+塑膠外殼生產商竟接不到單(更新版)?
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