5G時代即將到來,手機外殼材料從塑膠到金屬又到非金屬材質的輪回,塑膠因為成本低,受到中低端市場的青睞。從IML延伸進化到IMT 工藝讓塑膠變得白富美,可以接近模擬玻璃后蓋的3D光學紋理,成為眾多CMF 設計師的選擇。LDS在4G時代的塑膠后殼天線上已大量應用,但是否能適應5G時代的高端曲面玻璃3D后蓋,需要繼續布局研發。IMT技術亦可以進一步延伸為IME技術,融合電氣及裝飾功能,應用于未來汽車智能表面。注塑透明PC背蓋作為一種更低成本、高效的制品形態,具備更好的沖擊強度及耐用性,正引起越來越多傳統塑膠廠的關注。
LDS技術
LDS技術的原理是把含有金屬成分的塑膠外殼,通過鐳射激發其金屬粒子,并以環保電鍍技術把銅片浮現在塑膠之上,此銅片可于三維空間并把手機外殼直接變成天線接收訊號。
LDS技術制作流程:
天線及結構件一體化設計→注塑→雷雕→化鍍→射頻測試→表面處理→組裝/后期裝飾
圖LDS部件
圖LDS電路
目前LDS一大應用在智能手機終端天線上,稱為LDS天線。普通的手機天線都被安裝在手機的主板上。而LDS天線技術就是激光直接成型技術(Laser-Direct-structuring),利用計算機按照導電圖形的軌跡控制激光的運動,將激光投照到模塑成型的三維塑料器件上,在幾秒鐘的時間內,活化出電路圖案。這樣一種技術,可以直接將天線鐳射在手機外殼上,滿足手機輕薄化空間小的設計需求。
圖 LDS天線工藝流程
LDS技術的優勢:
移動設備(智能手機、平板電腦及手提電腦)趨向大屏、機身纖薄、一體多功能,對天線的要求亦日益嚴謹。 LDS天線技術提供具備彈性和復雜的三維設計,該技術在體積細小和在移動設備上已超越傳統實體天線(Flex-antenna)的技術應用,其優勢在于:
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整合不同類型的天線;如:全球行動通訊系(GSM)、碼分多址(CDMA)、無線網路(WiFi)、藍牙(Bluetooth)、頻率調變收音機(FM Radio)
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在纖薄和復雜的手提移動設備結構上節省空間
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減低在不同類型的天線干擾,減低用戶直接觸摸天線而導致信號下降的幾率
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可廣泛應用于智能手機、手提電腦及平板電腦
發展趨勢:
未來5G時代,高端智能手機終端天線需要做到3D玻璃后蓋上,3D玻璃的曲面結構不適合5G天線觸點的放置,目前是個技術難題。近期據媒體透露比亞迪已具備在3D玻璃后蓋做5G天線的量產技術儲備,LDS天線是否適應曲面3D玻璃,需要繼續布局研究。
IMR技術
模內轉印工藝是模內裝飾的一種,由日本寫真印刷(Nissha Printing)從1980年代開始開發,從2006年起,和HP合作推出彩殼筆記本計算機,IMR工藝成為筆記本電腦外殼處理的主流工藝,并大量應用在手機終端。
IMR工藝制程的原理:將油墨印刷于一PE薄膜上其亦可以蒸著方式將金屬材質蒸著于PE薄膜上,成為整卷型式于成型機臺加定位系統,將薄膜的印刷位置與模腔內欲印位置對位后,與塑料成型,成型后成型品與油墨結合但與薄膜分離繼續下一模的成型動作,成型后的成品經由UV照射后表面產生完成硬化。
IMR工藝可以實現不同的裝飾效果(皮、布、竹、石等),優勢在于更換薄膜,即可表現不同效果的圖案。小米4上應用的IMR后蓋,小米將其稱為“光柵紋后蓋”。
圖小米4“光柵格后蓋”
除了光柵紋理效果,小米4配備木質、竹質、大理石、皮革等多種材質效果的后殼配件,用戶可以手動更換。
圖小米4布紋后蓋
發展趨勢:
IMR產品開發最重要是包覆轉印成功條件,高度、轉角半徑及拔模斜度都有限制,所以之前采用IMR工藝的產品只能做成四個角都是圓的,我們叫做圓弧機,完全沒有側墻高度。2015年從技術論壇了解到,戴爾新推出的Insprion New 17又重新采用了IMR,突破了之前無法實現的側墻高度,并且R角為12甚至更低(Nissha的標準是R20)。目前亞光、高光都已大量出貨,且在整個C鍵也使用了柔軟觸感的Soft touch皮革IMR,耐磨標準比油漆的更高。
圖 戴爾Insprion New 17,來源百度
IML技術
模內鑲件注塑(IML)技術的顯著特點是:表面是一層硬化的透明薄膜,中間是印刷圖案層,背面是塑膠層,由于油墨夾在中間,可使產品防止表面被刮花和耐摩擦,并可長期保持顏色的鮮明不易退色。
IML技術制作流程:
圖IML技術制作流程
IML技術產品效果:
1. 印刷外觀效果的多樣化:通過轉印軟觸感與彩色、電鍍等印刷技術結合,實現多樣化各種外觀
圖IML外觀效果
2. 超薄IML的研發,最薄可達到0.80mm,變形度小于0.5mm;6寸電池蓋變形度小于1.0mm;局部減膠厚度可做到0.6mm。
發展趨勢:
在IML技術的現有設備及工藝流程上,改進演化為更適應未來用戶需求及技術要求的IMT工藝,并由此重新激活傳統塑膠成型廠的發展空間。
IMT技術
模內裝飾(IMT)技術是模內鑲件注塑(IML)技術及模內轉印(IMR)技術的綜合并延伸而成的新工藝。
其技術應用了IMR技術的膜片與油墨的分離技術,并兼顧IML技術的單體成形及注塑制造方式,其多層保護膜能有效保護主體裝飾層的質量。
圖 IMT制品層次結構
IMT工藝優點:
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產品厚度可薄至到0.70mm
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變形穩定
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無剝落風險
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通過工藝的延伸,如噴涂UV,能更好的實現產品表面的功能性要求,如防指紋、耐磨、光澤度,并可通過3D紋理印刷層并應用磁控濺鍍技術,實現3D光學紋理效果。
圖IMT 3D光學紋理效果
目前IMT技術是智能手機背蓋的熱門解決方案,通達表示IMT項目非常成功,提供了玻璃背板之外的方案,18年會有更多IMT方案推出來配合中低端市場。IMT工藝的出現將替代目前行業中的噴油,UV罩光,電鍍,真空彩鍍,絲印,移印與轉印等工藝,將會帶動產品外觀行業跨越性的創新,實現了三維立體,色彩漸變,R角等不規則產品外觀裝飾效果,同時給外觀工藝設計行業提供了更好的創新與平臺實現。新IMT工藝結合目前最流行的3D光學紋理+PVD的裝飾工法,與傳統相比顏值更高,弧度更大,當前IMT工藝,由新工藝的3D光學紋理+PVD基礎上變成了雙層+3D光學紋理+PVD。
圖: 左圖塑料IMT的漸變效果(攝于裕鼎納米),右圖華為P20 PRO 3D玻璃后蓋漸變效果
發展趨勢:
OPPO A79采用IMT工藝已經在熱賣,目前IMT遇到的難題是直通率還需提高。在5G時代,IMT工藝有可能會變得非常熱門,據小編了解國內多個廠家如通達、兆奕、聯懋、裕鼎納米、比亞迪、景豐、環力等都在布局,并有些企業開始量產。IMT技術未來能夠跟電子技術進行融合演變為IME技術,增加電路層并貼裝電子元器件,賦予膜片電子功能及多樣的視覺、觸覺、感官效果,應用于未來汽車的智能表面。
PC仿玻璃注塑工藝
注塑透明PC背蓋作為一種更低成本、高效的制品形態,具備更好的沖擊強度及耐用性,正引起越來越多傳統塑膠廠的關注,有望成為2019年主流的手機背蓋方案。經了解,三景、碩貝德、通達、聯懋、比亞迪、東方亮彩、捷榮、秀強、勁勝、欣旺達、惠科等多個廠家正在加速布局注塑透明PC手機背蓋。三菱化學、Sabic等原材料廠家也在驗證PC注塑手機背蓋專用料,可以滿足高硬度、低應力無彩虹紋等要求。
圖 三菱化學展出注塑成型PC后蓋樣板
PC仿玻璃注塑工藝優點:
相較而言,PC仿玻璃注塑工藝更容易上量,且效率高,可以做到仿2.5D/3D玻璃外殼效果,通過噴涂(可以不用鍍膜)和貼膜的工藝進行裝飾。OPPO realme就是PC注塑仿2.5D玻璃外殼的試水之作。
發展趨勢:
2018年復合板作為仿玻璃手機背蓋方案已經大量應用,但目前產能受限、產品易變形、投資風險大、工藝提升和降本的空間都不大。而玻璃、陶瓷成本太貴又易碎,規模化生產和良品率使其更適用于高端機型。在玻璃及3D復合板成本短時間內難以下降的情況下,塑膠注塑手機后蓋作為一種高效、低成本的替代方案應運而生,并迅速崛起。
圖 2018CMPE安騰現場演示5G超薄透明PC塑料仿玻璃手機背蓋的壓縮注塑打樣
文章參考:通達集團、知乎、百度、52RD,艾邦高分子團隊整理編輯
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2019年將是復合板材和注塑外殼并存和爆發一年,為了促進行業發展,產業鏈上下游的互動,艾邦將在12月15日組織第四屆塑膠外殼論壇。
第四屆手機塑膠外殼論壇(注塑仿玻璃,復合板材,IMT)
時間:12月15日
地點: 深圳觀瀾格蘭云天酒店
主要議題(部分擬邀請):
序號 |
議題 |
主講單位 |
1 |
2019年手機蓋板發展趨勢探討 |
聯想 |
2 |
注塑壓縮成型手機3D蓋板解決方案 |
安騰 |
3 |
透明注塑后蓋工藝在手機領域的相關應用 |
昆山三景 |
4 |
注塑PC外殼成熟案例分享 |
JSW |
5 |
仿玻璃PC注塑專用材料介紹 |
中塑 |
6 |
新型生物工程塑料在注塑手機外殼上的應用 |
三菱/研美 |
7 |
塑料手機后蓋淋涂加硬生產線解決方案 |
東莞神立 |
8 |
注塑PC蓋板的鍍膜工藝 |
德派 |
9 |
塑膠外殼CNC加工及刀具選擇 |
迪奧 |
10 |
絲印技術在塑膠外殼上的應用 |
力超 |
11 |
高功能硬化涂料在手機塑膠外殼應用 |
荒川化學/中和國泰 |
12 |
仿玻璃塑膠外殼貼合工藝 |
承熹機電/捷牛/藍狐思谷/東一智能/普天達 |
13 |
手機透明蓋板壓縮模具設計要點 |
待定 |
14 |
仿玻璃塑膠手機外殼的檢測方案 |
待定 |
15 |
塑膠外殼加工治具解決方案 |
待定 |
16 |
手機外殼全制程自動化方案 |
待定 |
17 |
幾種塑膠外殼工藝對油墨的選擇 |
待定 |
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5G時代,塑膠崛起,第二屆手機塑膠外殼技術與應用論壇順利召開
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