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納米注塑發展史,做手機必看(根據多名專家口述整理)

NMT納米注塑、手機材料工程師都在關注的公眾號——艾邦高分子,戳藍色字體關注吧!


為何艾邦高分子這個公眾平臺要講述納米注塑成型工藝呢??


納米注塑成型工藝是一個跨多種學科的工藝,涉及金屬材料,塑料材料,模具設計,金屬表面處理與加工,注塑成型這幾環缺一不可;納米注塑也是高分子相關的比較熱門的工業化應用之一;本篇文章主要闡述納米注塑的歷史,以及各種處理方式的名稱來源。回復“NMT”查看更多


名詞解釋

NMT=Nano Molding Technology

1nm(納米) =0.001um(微米) = 0.000001mm(厘米)

Taiseiplas:日本大成塑料,T處理首字母的來源

BYD:比亞迪,B處理開頭來源

Alkali treatment:堿洗

Acid treatment:酸洗

Treatment:處理

近年來手機的外殼從塑料到金屬+少量塑膠過渡,(請查看本文:塑膠手機殼老板為何接不到單?),金屬+塑膠的結合有幾種工藝,如嵌件注塑,LDS,而金屬外殼手機的普及,納米注塑近年來勢頭很猛!


一、納米注塑涉及的材料
金屬基材
1.鋁及鋁合金:1000~7000 series(如:5052 & 6061 & 6063 & 7072 & 7075)

2.不銹鋼系列:SUS-304, 316, 316L 以及其他鐵系列合金 (MIM304L)

3.鎂及鎂合金:AZ-31B and AZ-91D

4.銅及銅合金:C110, C1020, C5191, KFC5, CAC16,and KLF194

5.鈦及鈦合金:KSTI and KS40

塑料基材
1.PPS : 寶理 PPS 5120(白)/PPS 1135(黑)/ PPS F458A (黑)

東漕 BGX120(黑)/BGX140(黑)/BGX545(黑)

2.PBT

3.PA (Nylon尼龍) – black color.(包括PA6、PA66)

4. PPA is for multi-colors

※綠色字體為目前市場已經量產過以及穩定材質,其余材質可測試。

為了防止塑料的膨脹收縮速度高于金屬﹐會添加部份的纖維如玻璃纖維﹑碳纖維等使塑料材料的熱膨脹收縮與金屬相近;所以你看到的大部分材料都是塑料加玻纖的。


思考大家有沒有發現,為何沒有PMMA亞克力或者PP,連PC聚碳酸酯都沒有?其實這個跟納米注塑的T處理(或者B處理的電化學反應)有關;這塊的材料一直是日本人領先,國產的目前也在跟進,特別是深圳東莞這邊的改性企業;BASF近期也有在PBT這個材料在納米注塑應用上的推廣,后續我們會帶來這個報告。


二、納米注塑最早是哪家公司發明的?

日本大成塑料(Taiseiplas)株式會社把這種技術稱作納米成型技術(NMT)。這種技術實現商業化花了三年的時間,并于2004年4月開始了利用這種技術的批量生產。大成第一個字母為T, 所以命名-T處理為納米成形技術, 其發展是應用于金屬與塑料的結合。


對于金屬與塑料, 納米成形技術是一種令人驚艷的結合方法, 能取代目前常用的嵌入射出(Insert mold)或是傳統的膠合鋅鋁、鎂鋁壓鑄件, 納米成形技術可以提供具有價格競爭、高性能的金屬和塑膠整合產品(Integrated product with metal and plastic/resin)。

日本大成網址:http://www.taiseiplas.com


發明的故事:納米注塑粘結成功純屬堅持+運氣

在2000前后,日本大成公司就一直在研發納米注塑,但是當時PBT注塑在金屬的表面上,粘結性能不好;他們都快放棄這個項目了,PBT試驗料也沒有剩下多少!在最后的幾次試驗中,試驗員發現,PBT竟然粘著金屬上,而且非常的緊!這個突如其來的成功,讓他們很吃驚,到底是哪個工藝流程的變化導致這個粘結效果好呢?試驗員老實的說:“這次的金屬表面沒有清洗干凈!”就是這個沒有清洗干凈,讓工程師得到了啟發,原來金屬表面首先是堿洗,然后是酸洗,然后T處理,然后水洗,如果沒有洗干凈,說明處理液殘留,而正是這點的處理液殘留,導致金屬跟塑料很好的粘結上了,至于具體是什么原因,我們后面會提到,也可以加我微信詳聊,18666186648,文末處也有本人的微信二維碼。


納米注塑發展史,做手機必看(根據多名專家口述整理)
納米注塑T處理槽


三、T處理跟E處理、B處理、C處理的關系?

當初大成研究出了T處理納米注塑工藝,但是真正的工業化批量使用確實一家叫做“晟銘”的公司

納米注塑發展史,做手機必看(根據多名專家口述整理)
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納米注塑的第一款手機HTC的HD2

東莞成銘電子有限公司自1976年起,晟銘即以專業的制造技術及堅實的研發團隊,由初期沖壓模具之制造廠,至1985年,跨入信息計算機產業,開始生產計算機準系統。

地址:廣東省東莞市長安鎮振安中路442號

網址:http://www.uneec.com/


納米注塑發展史,做手機必看(根據多名專家口述整理)

納米注塑的第一款手機HTC的HD2(曾經是當年的機皇哦!!)


這家公司是臺資企業,因此你會看到這個行業的很多工程師或多或少都跟臺灣有關系。臺灣同胞一般稱為“奈米”注塑,成銘可謂是納米注塑的黃埔軍校,他的學生大部分分布在東莞長安周圍(東莞市,惠州市,深圳市),或者是昆山、福建泉州那一帶。

納米注塑發展史,做手機必看(根據多名專家口述整理)

華為某款手機納米注塑解決方案

納米注塑發展史,做手機必看(根據多名專家口述整理)

近期推出的樂視超級手機MAX用的也是納米注塑

而中國這邊的T處理又衍生了好幾種,我們工程師改變了納米空洞的形成方式,這種方式有時候在通電的情況下進行,如果說T處理是物理化學變化,那么E處理可以稱為電化學變化,這個字母E就是電的縮寫;至于為何叫B處理,大家知道比亞迪他們現在又CNC臺數19000臺,給很多手機廠代工,如華為,比亞迪目前是既能夠調整改性塑料配方,又能夠做金屬表面處理的廠家,BYD處理,俗稱就叫B處理了!!而C處理更多的是為了避免專利等的尷尬。

江湖上還有:WET處理,電化學一種,跟比亞迪也有區別,據說目前有一種工藝叫:HZL所有材質都可以用的工藝,所有的廠家都還沒有任何重疊;不管金屬和非金屬都可以微孔化處理!這次納米注塑的會議上也將進行報告分享!加微信:18666186648也可以報名


四、納米注塑工藝流程
納米注塑具體流程
1.Design(設計)

– Material selection.

– Analysis of manufacturing.


2.Sheet metal work (金屬加工)

– Forming the proper 3D shape of metal kits

– Pre-treatment if necessary


3.Alkali treatment(堿洗)

– Decontamination: grease, oil, and dust….etc.


4.Acid treatment(酸洗)

– Decontamination: oxidation layer

– Etching nano - hole


5.“T” treatment(T處理)

– Dipping into a secret recipe. (amine compound)


6.Molding(納米注塑)

– Injecting plastic parts onto metal kit laying on the mold.


7.After treatment(后處理)


納米注塑發展史,做手機必看(根據多名專家口述整理)


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納米注塑T處理流程圖


1. 使用堿液洗金屬表面油脂。

2. 酸液除去金屬氧化層, 并使其活化, 然后對表面”吃”出”珊瑚礁”結構較大的納米孔洞.

3. T處理的關鍵程序,利用T液的弱酸性再“吃“出比較小的孔洞, 構成3D類似“珊瑚礁“的結構. 注意, 金屬所有浸泡面都有納米孔洞的發生, 此層厚度都屬納米等級(20~500nm)

4. 浸泡到清水裝將過多的T液去除 ,確保納米孔洞中填滿T液, 然后烘干金屬零件.回復“NMT”查看更多


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2015年最新的幾款納米注塑手機加工半成品

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來一張放大的美圖:

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看到木有,高清放大,4月份出來的,估計要上市了!


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作者 ab

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