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手机外壳压铸成型取代CNC加工会带来什么影响

李海生2021-12-24 09:02:41

当前金属外壳手机的大部分都是全CNC加工出来的,但是在一块铝材上挖空,CNC耗时,加工量大,成本高;在原本非常薄的利润情况下,各大企业想尽办法降低成本,目前出现了几种工艺,先上一张图片,大家猜猜它们分别是如何加工的?



一、3类手机中框介绍

1.全CNC中框


全CNC手机中框是通过CNC加工中心将一块铝板铣成特定的形状,这类中框质量最好

全CNC工艺有两个比较大的缺陷:

1)工艺时间长,大概需要1个小时;

2)成本相对较高,有些甚至需要200块钱。

2.双金属CNC+压铸中框

最外面金属是CNC加工的,中间部分压铸成型的,压铸(英文:diecasting)是一种金属铸造工艺,其特点是利用模具腔对融化的金属施加高压。模具通常是用强度更高的合金加工而成的,这个过程有些类似注塑成型。金属的压铸类似塑料注塑,这个也是我们艾邦高分子这个平台介绍此类文章的原因。大多数压铸铸件都是不含铁的,例如锌、铜、铝、镁、铅、锡以及铅锡合金以及它们的合金。根据压铸类型的不同,需要使用冷室压铸机或者热室压铸机。

双金属成型的优点:

1)缩短时间,例如:全CNC如果需要50分钟,CNC+压铸成型可缩短至30分钟;

2)节约成本,至少可以节约30%的成本。但是目前仅限在内部件;


3.全压铸中框



全压铸成型手机中框是通过压铸成型得到的手机中框,其优点是:节省成本、节省时间;缺点是:中框外观不好看,阳极氧化不容易;据了解,压铸直接阳极难题,压铸铝的沙孔,流痕,纹路不一致,这几个个问题能定将会给行业带来巨大变革。

二、CNC+压铸成型为什么还没有被推广?

既然CNC+压铸成型有这么大的优势,为什么还没有得到大范围的推广?单一工艺的价格低,并不意味着,全制程可以减少成本!

我们先来看一个专业名词:直通率。直通率指的是产品从第一道工序直到完成的成品的良率,是每个工序良率的乘积。下表为某款全CNC手机外壳的良率情况:

全CNC手机外壳的工序良率

由上表看出,即使每个程序的良率都已经非常高,某款全CNC手机的直通率依然很低,只有50.47%;也就是说,大概只有一半的手机外壳能够合格。(也有例外,据说苹果6手机的直通率可以达到92%)

三、压铸产品为什么难以直接阳极氧化?

阳极氧化是在电解液中,以需要阳极的产品为阳极,以不锈钢、铬等为阴极;在通电的条件下,使阳极氧化,从而使产品获得阳极氧化膜的过程。其电解液以硫酸最佳。

1.硫酸阳极氧化对铝合金材质的限制

1)合金中非铝元素会使氧化膜质量下降,纯铝的阳极效果最好。铝合金材料要想获得良好的氧化效果,含铝量应不低于95%。

2)合金中,铜使得氧化膜泛红;硅使得氧化膜变灰,特别是其含量超过4.5%;铁使得氧化膜有黑色斑点。

2.为什么采用压铸铝不能用于阳极?

压铸铝一般包括三类:

1)铝硅合金,主要包含YL102、YL104等;

2)铝硅铜合金,主要包含YL112、YL113、YL117等;

3)铝镁合金,主要包含302、ADC6等

对于前两种压铸铝,由于含有硅(6-12%)、铜和少量铁(0.7-1.2%),故不能阳极;铝镁合金是可以阳极的,但也有缺点:如,防腐性能不好,不宜生产结构复杂工件,氧化膜呈乳白色等。

综上所述,采用压铸铝不能用于阳极,但是也有效果比较好的,如:铝锰钴合金DM32、铝锰镁合金DM6,但是这两类材料进入国内市场时间短,还未得到普及。顺便提一下,压铸铝为什么不能用纯铝?合金中的其他金属能够有效提高流动性,方便压铸。

3.压铸铝阳极氧化常见问题分析



1)我们压铸产品阳极现在出现好多问题:我们化抛时有一些表面发黑,那些黑色是什么,谁知道根本原因在哪里?

答:这些现象是由于铝中含有杂质,有些元素不溶于酸碱的,黑色物质多半是硅和硅的衍生物。

2)同一批材料同时化抛又有一些没有发黑。现在我们就在做枪色,做出来颜色真的太差了,颜色不均,留痕什么的都有,但是有一些又可以。我们试了回火500度5个小时,我们目前用6063,纯铝熔化流动性差。

答:阳极只是表面处理,你的铝件估计是元素分布不均。有些不容元素在表面,被NC(数控)一铣给娄掉了;一些在内部,一洗刚好后就刚好露在表面。压铸铝外观问题,行业内目前基本都搞不定。

3)如何提高双金属手机壳的直通率?

①使用含硅少的料比如:ADC6(ADC6属铝镁合金,镁含量在4%左右,具有热脆性、耐腐蚀、可氧化着色等特点);

②使用真空压铸,减少气孔;

③使用模温机,恒定表面温度,减少留痕,增加喷涂效果;

④提高浇口速度,加大高速区间,提高表面光洁度;

⑤使用冲头油,不用颗粒油放料管,颗粒油会打到到产品里面,导致表面阳极异色;

⑥传送带3伤防护,防止碰伤;

,不用机边炉,恒定料温。

4)压铸外壳能否做纳米注塑? 这点是可以的,如图

而且目前在某些款手机已经验证应用。具体详情请参加12月4日昆山纳米注塑会议。会议详情请点击链接:12月4日丨昆山丨第二届纳米注塑以及相关制程技术应用研讨会

四、压铸阳极氧化貌似有突破?

目前在我们讨论群里面有提到,有人用自制配方,压铸铝+CNC少量加工,良率可以到60%,色泽可以依客户色板要求,铣削深度0.15~0.3mm不等。如图:


如果这个技术真实,那么将又是一场革命,对于CNC数量很多的企业来说,可能是个打击!



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