手机外壳加工工艺
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2016/8/12 Friday 24
谢谢!
(END)
2016/8/12 Friday 25
2016/8/12 Friday
13
3.1、相关工艺技术介绍
3.1.1、抛光
抛光是指利用机械、化学或者电化学的作用, 使工件表面粗糙度降低,以获得光亮、平整表面 的加工方法。是利用抛光工具和磨料颗粒或者其 他抛光介质对工件表面进行的修饰加工。
3.1.1.1、抛光的类型 抛光的种类包括机械抛光、化学抛光、 电解抛光、超声波抛光、流体抛光、磁研磨 抛光。常规的抛光工艺是机械抛光和化学抛光。
21
2016/8/12 Friday
4.1.3、防锈剂
防锈剂分为油性防锈剂和水性防锈剂。根据 防锈周期和防锈方式选择合适的、性价比高 的防锈剂。
4.1.4、其他的化学耗材产品
3C产品金属部件的加工过程中还涉及到应用 各种类型的油品(如冲压油)、化抛液、磷 化液、电镀液、抛光液、脱模剂等一系列的 产品。
2016/8/12 Friday
22
5.1、附录
2016/8/12 Friday
数据来自网路,不一定详细准确
23
5.2、个人感想
3C产品的加工,需要大量的各类型的CNC 机床才能完成。CNC机床的多少决定了产能的 多少。 对耗材产品的配方研发工程师而言,了 解3C产品的最新的加工工艺,产品材质的更 新换代,甚至加工刀具的变化都有助于新产 品的开发。 对于耗材产品的服务工程师甚至销售人 员而言,市场的了解、产品的加工工艺及原 理的了解,有利于我们更好地挖掘客户,服 务客户。
14.二次阳 极
15.铣导电 位
2016/8/12 Friday
END
16. 热熔 螺母 5
第一步:挤铝 将柱形铝材进行切割并挤压,这个过程被 称之为铝挤,会让铝材挤压之后成为规整 铝板方便加工,同时更加致密、坚硬
第二步:DDG 使用CNC机床(高速钻攻中心),经过DDG 环节将铝板精准地铣成规整三维体积,以 方便之后的CNC精加工。
2016/8/12 Friday 17
3.1.2.2 常用的铝阳极氧化工序
前处理: 脱脂
碱洗退镀 酸洗脱膜 抛光
阳极氧化
以铝或铝合金制品为阳极置于电解质溶液中,利用电解作 用,使其表面形成氧化铝薄膜的过程。
后处理: 活化
Baidu Nhomakorabea染色
封孔
干燥
注: 每个工序之间都会相应的增加1-3槽的水洗。
2016/8/12 Friday
手机外壳加工工艺及相关技术 介绍
讲述人:朱德惠 编写时间 :2016/8/12
目录
1、3C产品介绍 2、以手机壳为典型的3C产品的加工工艺 3、相关工艺技术简介 4、加工过程中涉及到的耗材产品 5、附录及个人感想
2016/8/12 Friday
2
1.1、3C产品简介
“3C产品”是指计算机(Computer)、通信 (Communication)和消费类电子产品 (ConsumerElectronics)三者结合,亦称“信息家电”。 由于3C产品的体积一般都不大,所以往往在中间加一 个“小”字,故往往统称为“3C小家电”。 3C产品通常指的是电脑、平板电脑、移动电话、 数码相机、电视机、随身听、电子辞典、影音播放之 硬件设备或数字音频播放器等。
18
3.1.2.3不同工艺阶段对应的铝表面形态图
2016/8/12 Friday
19
4.1、简介加工涉及的部分耗材产品
4.1.1、切削液
切削液在CNC加工(3C产品的金属部件) 过程中主要起润滑和冷却的作用。此外还要 考虑防锈、缓蚀、消泡、杀菌、抗杂油、沉 降等方面的性能。 选择合适的切削液产品,要考虑加工材质 和加工工艺。如磨削加工,对润滑要求不高, 但对机台防锈和加工材质的缓蚀要求较高; 而攻丝,钻孔、铣削等加工对润滑要求很高, 尤其是部分需要高光处理的工艺,需要高润 滑的产品。
2016/8/12 Friday 20
4.1.2、清洗剂
清洗剂的作用去除清洗对象表面的污物, 以达到光洁的作用。 以铝合金手机外壳为例,介绍清洗剂在 不同工艺中的清洗物。 1、铝挤后清洗:此过程主要是除油清洗,包 括清洗拉伸油,冲压油等等。 2、CNC数控机床铣削加工后清洗:去毛刺清 洗,清洗切削液残留。 3、喷砂工艺后清洗:粉尘清洗,清洗油墨保 护层。在其他金属手机上还包括金属上除胶 除油墨。 4、阳极前清洗:清洗油污、指印、粉尘。
9
第九步:抛光 之前使用顶级高速精密CNC机床,但也只能 达到A1~A2级光洁度,要想达到后续加工 需求,需要将其抛光至A0级光洁度,可呈 镜面效果。
第十步:喷砂 然而全金属手机并不是全光面的效果,而 是呈现磨砂表面。这就需要通过“喷砂” 工艺,将金属表面处理成磨砂效果。
2016/8/12 Friday
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3
1.2、典型的3C产品
2016/8/12 Friday
4
2.1、手机外壳生产工艺
注:一般流程
1.铝挤 2.DDG
3.粗铣内 腔 4.铣天线 槽
5.T处理
10.喷砂
9.抛光
8.精铣侧 边
7.精铣弧 面
6.NMT纳 米注塑
11.一次阳 极
12.高光处 理
13.精铣内 腔
2016/8/12 Friday
12
第十五步:铣导电位 经过阳极氧化后的铝合金外壳导电效果会变差, 所以就需要将局部阳极氧化膜去掉,露出金属 以获得良好的接地效果,也就还需要再经历一 次铣导电位的CNC处理。
第十六步:热熔螺母 最后,利用机械手将装配螺母嵌入到已做 好的塑料中,以保证未来的手机装配。
为了克服铝合金表面硬度、耐磨损性等方面的 缺陷,扩大应用范围,延长使用寿命,表面处理技 术成为铝合金使用中不可缺少的一环,而阳极氧化 技术是目前应用最广且最成功的。
2016/8/12 Friday 16
3.1.2.1. 铝阳极氧化处理工艺
铝阳极氧化原理图
电流通过时,阴极上,析出氢气;阳极上,析出的氧(包 括分子氧、原子氧和离子氧),通常在反应中以O2表示。作为 阳极的铝被其上析出的氧所氧化,形成无水的氧化铝膜。
2016/8/12 Friday
11
第十三步:精铣内腔 铝经过多步的加工后,金属外壳已初见端倪, 这时就要将用于夹具锁止的定位柱等多余料 件去除,让金属外壳内完全整洁。
第十四步: 二次阳极 已经被CNC处理好的外壳还需要第二次阳极 处理,使表面被氧化,形成致密、坚硬的 氧化膜,让其更加耐磨且不易沾污。
2016/8/12 Friday 8
第七步:精铣弧面 对于全金属手机而言,除了信号天线难以 处理之外,还有就是金属机身的3D塑形, 这恰好也是最费时的一道工序。
第八步:精铣侧边 金属机身的3D弧面被CNC铣出来了,但是在 边缘还保留一圈冗余,这时就需要精铣侧 边,然后就能看到金属外壳的雏形了。
2016/8/12 Friday
2016/8/12 Friday 7
第五步:T处理 经过铣天线槽之后,就要使用“T处理”把 铝材处理成可以与工程塑料相结合的表面。 需要将金属机身置于特殊的T液等化学药剂 中,使铝材表面形成纳米级孔洞,为下一 步的纳米注塑做准备。
第六步:NMT纳米注塑 注塑”环节因为有了之前T处理过的金属机 身,从而可以让NMT纳米注塑工艺得以实 现。NMT纳米注塑是将高温高压状态下的 特殊塑料挤入经过T处理的金属材料上,让 塑料与金属表层的纳米级细小孔洞紧密结 合,从而达到紧固天线的目的。
2016/8/12 Friday
6
第三步:粗铣内腔 为方便CNC加工,使用墙内夹具夹住金属机 身。粗铣内腔,把内腔、以及与夹具结合 的定位柱加工好,这对之后的加工环节至 关重要。
第四步:铣天线槽 金属铝可以屏蔽(削弱)手机射频信号,所以 必须经过开槽的方法,让信号可以有出入 的路径。所以,铣天线槽是最重要、最难 的一步,天线槽必须铣得均匀,并且保持 必要的链接点以保证金属壳的强度和整体 感。
2016/8/12 Friday 14
3.1.1.2应用实例
打砂液
粗抛液
中抛液
精抛液
CNC
湿式打砂
粗拋
中拋
精拋
各号砂纸
2016/8/12 Friday
铁盘
铜盘
精抛皮
15
3.1.2、阳极氧化工艺
阳极氧化 (anodic oxidation),金属或合金 的电化学氧化。铝及其合金在相应的电解液和特定 的工艺条件下,由于外加电流的作用下,在铝制品 (阳极)上形成一层氧化膜的过程。阳极氧化如果 没有特别指明,通常是指硫酸阳极氧化。
10
第第十一步:一次阳极 铝铝合金较为稳定,为了不被汗液等外界因素 所干扰,就必须要对其进行阳极处理。同时这 也是为手机上色的过程,通过阳极氧化让铝本 色变为金色。为铝合金进行染色的过程中是非 常难以控制的,控制不好就会出现色差、斑点 等,这也会降低良品率。
第十二步:高光处理 极富光泽的切边设计,需要使用最高等级 的超高速CNC机床对边角进行切削,这个过 程也被称为钻切或高光处理。
谢谢!
(END)
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3.1、相关工艺技术介绍
3.1.1、抛光
抛光是指利用机械、化学或者电化学的作用, 使工件表面粗糙度降低,以获得光亮、平整表面 的加工方法。是利用抛光工具和磨料颗粒或者其 他抛光介质对工件表面进行的修饰加工。
3.1.1.1、抛光的类型 抛光的种类包括机械抛光、化学抛光、 电解抛光、超声波抛光、流体抛光、磁研磨 抛光。常规的抛光工艺是机械抛光和化学抛光。
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4.1.3、防锈剂
防锈剂分为油性防锈剂和水性防锈剂。根据 防锈周期和防锈方式选择合适的、性价比高 的防锈剂。
4.1.4、其他的化学耗材产品
3C产品金属部件的加工过程中还涉及到应用 各种类型的油品(如冲压油)、化抛液、磷 化液、电镀液、抛光液、脱模剂等一系列的 产品。
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5.1、附录
2016/8/12 Friday
数据来自网路,不一定详细准确
23
5.2、个人感想
3C产品的加工,需要大量的各类型的CNC 机床才能完成。CNC机床的多少决定了产能的 多少。 对耗材产品的配方研发工程师而言,了 解3C产品的最新的加工工艺,产品材质的更 新换代,甚至加工刀具的变化都有助于新产 品的开发。 对于耗材产品的服务工程师甚至销售人 员而言,市场的了解、产品的加工工艺及原 理的了解,有利于我们更好地挖掘客户,服 务客户。
14.二次阳 极
15.铣导电 位
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16. 热熔 螺母 5
第一步:挤铝 将柱形铝材进行切割并挤压,这个过程被 称之为铝挤,会让铝材挤压之后成为规整 铝板方便加工,同时更加致密、坚硬
第二步:DDG 使用CNC机床(高速钻攻中心),经过DDG 环节将铝板精准地铣成规整三维体积,以 方便之后的CNC精加工。
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3.1.2.2 常用的铝阳极氧化工序
前处理: 脱脂
碱洗退镀 酸洗脱膜 抛光
阳极氧化
以铝或铝合金制品为阳极置于电解质溶液中,利用电解作 用,使其表面形成氧化铝薄膜的过程。
后处理: 活化
Baidu Nhomakorabea染色
封孔
干燥
注: 每个工序之间都会相应的增加1-3槽的水洗。
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手机外壳加工工艺及相关技术 介绍
讲述人:朱德惠 编写时间 :2016/8/12
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1、3C产品介绍 2、以手机壳为典型的3C产品的加工工艺 3、相关工艺技术简介 4、加工过程中涉及到的耗材产品 5、附录及个人感想
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1.1、3C产品简介
“3C产品”是指计算机(Computer)、通信 (Communication)和消费类电子产品 (ConsumerElectronics)三者结合,亦称“信息家电”。 由于3C产品的体积一般都不大,所以往往在中间加一 个“小”字,故往往统称为“3C小家电”。 3C产品通常指的是电脑、平板电脑、移动电话、 数码相机、电视机、随身听、电子辞典、影音播放之 硬件设备或数字音频播放器等。
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3.1.2.3不同工艺阶段对应的铝表面形态图
2016/8/12 Friday
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4.1、简介加工涉及的部分耗材产品
4.1.1、切削液
切削液在CNC加工(3C产品的金属部件) 过程中主要起润滑和冷却的作用。此外还要 考虑防锈、缓蚀、消泡、杀菌、抗杂油、沉 降等方面的性能。 选择合适的切削液产品,要考虑加工材质 和加工工艺。如磨削加工,对润滑要求不高, 但对机台防锈和加工材质的缓蚀要求较高; 而攻丝,钻孔、铣削等加工对润滑要求很高, 尤其是部分需要高光处理的工艺,需要高润 滑的产品。
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4.1.2、清洗剂
清洗剂的作用去除清洗对象表面的污物, 以达到光洁的作用。 以铝合金手机外壳为例,介绍清洗剂在 不同工艺中的清洗物。 1、铝挤后清洗:此过程主要是除油清洗,包 括清洗拉伸油,冲压油等等。 2、CNC数控机床铣削加工后清洗:去毛刺清 洗,清洗切削液残留。 3、喷砂工艺后清洗:粉尘清洗,清洗油墨保 护层。在其他金属手机上还包括金属上除胶 除油墨。 4、阳极前清洗:清洗油污、指印、粉尘。
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第九步:抛光 之前使用顶级高速精密CNC机床,但也只能 达到A1~A2级光洁度,要想达到后续加工 需求,需要将其抛光至A0级光洁度,可呈 镜面效果。
第十步:喷砂 然而全金属手机并不是全光面的效果,而 是呈现磨砂表面。这就需要通过“喷砂” 工艺,将金属表面处理成磨砂效果。
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注:一般流程
1.铝挤 2.DDG
3.粗铣内 腔 4.铣天线 槽
5.T处理
10.喷砂
9.抛光
8.精铣侧 边
7.精铣弧 面
6.NMT纳 米注塑
11.一次阳 极
12.高光处 理
13.精铣内 腔
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第十五步:铣导电位 经过阳极氧化后的铝合金外壳导电效果会变差, 所以就需要将局部阳极氧化膜去掉,露出金属 以获得良好的接地效果,也就还需要再经历一 次铣导电位的CNC处理。
第十六步:热熔螺母 最后,利用机械手将装配螺母嵌入到已做 好的塑料中,以保证未来的手机装配。
为了克服铝合金表面硬度、耐磨损性等方面的 缺陷,扩大应用范围,延长使用寿命,表面处理技 术成为铝合金使用中不可缺少的一环,而阳极氧化 技术是目前应用最广且最成功的。
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3.1.2.1. 铝阳极氧化处理工艺
铝阳极氧化原理图
电流通过时,阴极上,析出氢气;阳极上,析出的氧(包 括分子氧、原子氧和离子氧),通常在反应中以O2表示。作为 阳极的铝被其上析出的氧所氧化,形成无水的氧化铝膜。
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第十三步:精铣内腔 铝经过多步的加工后,金属外壳已初见端倪, 这时就要将用于夹具锁止的定位柱等多余料 件去除,让金属外壳内完全整洁。
第十四步: 二次阳极 已经被CNC处理好的外壳还需要第二次阳极 处理,使表面被氧化,形成致密、坚硬的 氧化膜,让其更加耐磨且不易沾污。
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第七步:精铣弧面 对于全金属手机而言,除了信号天线难以 处理之外,还有就是金属机身的3D塑形, 这恰好也是最费时的一道工序。
第八步:精铣侧边 金属机身的3D弧面被CNC铣出来了,但是在 边缘还保留一圈冗余,这时就需要精铣侧 边,然后就能看到金属外壳的雏形了。
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第五步:T处理 经过铣天线槽之后,就要使用“T处理”把 铝材处理成可以与工程塑料相结合的表面。 需要将金属机身置于特殊的T液等化学药剂 中,使铝材表面形成纳米级孔洞,为下一 步的纳米注塑做准备。
第六步:NMT纳米注塑 注塑”环节因为有了之前T处理过的金属机 身,从而可以让NMT纳米注塑工艺得以实 现。NMT纳米注塑是将高温高压状态下的 特殊塑料挤入经过T处理的金属材料上,让 塑料与金属表层的纳米级细小孔洞紧密结 合,从而达到紧固天线的目的。
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第三步:粗铣内腔 为方便CNC加工,使用墙内夹具夹住金属机 身。粗铣内腔,把内腔、以及与夹具结合 的定位柱加工好,这对之后的加工环节至 关重要。
第四步:铣天线槽 金属铝可以屏蔽(削弱)手机射频信号,所以 必须经过开槽的方法,让信号可以有出入 的路径。所以,铣天线槽是最重要、最难 的一步,天线槽必须铣得均匀,并且保持 必要的链接点以保证金属壳的强度和整体 感。
2016/8/12 Friday 14
3.1.1.2应用实例
打砂液
粗抛液
中抛液
精抛液
CNC
湿式打砂
粗拋
中拋
精拋
各号砂纸
2016/8/12 Friday
铁盘
铜盘
精抛皮
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3.1.2、阳极氧化工艺
阳极氧化 (anodic oxidation),金属或合金 的电化学氧化。铝及其合金在相应的电解液和特定 的工艺条件下,由于外加电流的作用下,在铝制品 (阳极)上形成一层氧化膜的过程。阳极氧化如果 没有特别指明,通常是指硫酸阳极氧化。
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第第十一步:一次阳极 铝铝合金较为稳定,为了不被汗液等外界因素 所干扰,就必须要对其进行阳极处理。同时这 也是为手机上色的过程,通过阳极氧化让铝本 色变为金色。为铝合金进行染色的过程中是非 常难以控制的,控制不好就会出现色差、斑点 等,这也会降低良品率。
第十二步:高光处理 极富光泽的切边设计,需要使用最高等级 的超高速CNC机床对边角进行切削,这个过 程也被称为钻切或高光处理。