五金材料分析ppt课件
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,低成本金属工艺分析,Shanghai Huaqin Communication Technology Co., Ltd.ID design,1,从功能机时代,金属材质的手机便是高端的代名词, 金属材质在手机机身上的运用,使产品在消费者感官体验上相对于之前传统塑胶材质有了质的飞越,金属冰冷的手感,凌厉的线条,不易变形的物理特性以及多种纹理色彩的表面处理应用,使金属材质成为众多品牌旗舰高端机型的材质应用首选。 金属材质之所以“高贵”,并不指材料本身的成本,而在于金属材料在加工过程中对工艺要求非常高,以及如何巧妙的规避金属对于天线射频的影响。,前言,2,金属材料加工难度大,工艺要求高,不易成型,以及对于天线射频的影响,使目前手机产品的金属机身都由如下方式 加工形成:,金属,塑胶,结合,工艺思路简单介绍,下面,我们就按照这个思路开始为大家详细介绍金属机身外观加工工艺,3,目录,1.常用金属材料介绍 2.金属成型工艺介绍 3.金属表面处理工艺介绍 4.常用塑胶原料介绍 5.金属与塑胶连接方式介绍 6.金属表面着色工艺介绍 7.所有金属机身工艺汇总及对比 8.不同档位产品工艺推荐及新玩法建议,4,常用金属材料介绍,SUS304不锈钢是不锈钢中最常见的一种材质,1913年在德国问世,在不锈钢中一直扮演着最重要的角色,其生产量和使用量约占不锈钢总产量及用量的70%,业内也叫做18/8不锈钢或者奥氏体不锈钢。耐高温800度,具有性能稳定,韧性高的特点,广泛使用于工业和家具装饰行业和食品医疗行业。,5,常用金属材料介绍,铝合金,铝合金以纯铝为基加入一种或几种其他元素所构成的合金。主要合金元素有镁、硅、铜、锌和锰,密度低,但强度比较高,接近或超过优质钢,塑性好,可加工成各种型材,具有优良的导电性、导热性和抗蚀性,工业上广泛使用,使用量仅次于钢。,6,常用金属材料介绍,锌合金,锌合金是以锌为基础加入其他元素组成的合金。常加的合金元素有铝、铜、镁、镉、铅、钛等低温锌合金。锌合金熔点低,流动性好,容易压铸成型,有很好的常温机械性能和耐磨性,在大气中耐腐蚀,残废料便于回收和重熔。,7,常用金属材料介绍,总结与对比,8,金属成型工艺介绍,1.工艺简介:冲压工艺按其变形性质可以分为材料的分离与成型两大类。分离主要是指冲裁和切口、切边工艺;成型工 序较多,包括:弯曲、拉深、翻边、胀形和挤压工艺等. 冲裁:指用模具沿封闭线冲切板料,冲下的部分为工件,其余部分为废料. 弯曲:用模具使材料弯曲成一定形状. 拉深:将板料压制成空心工件,壁厚基本不变,变形高度较小. 翻边:将板料或工件上有孔的边缘翻成竖立边缘。 挤压:通过一定压力使材料塑性变形,间称:“铝挤”;常见的多为不规则金属产品. 锻压:锻压是锻造和冲压的合称,是利用锻压机械的锤头、砧块、冲头或通过模具对坯料施加压力,使之使之产生塑 性变形,从而获得所需的形状和尺寸,冲压机,冲压(包括拉伸,弯折,挤压,锻压),铝件冲裁半成品,9,2.优点:成型块 3.缺点:a.尺寸精准度差. b.外观易损坏. c.易变形. 4.常用加工的金属材质: 铝合金,不锈钢 5.推荐成型形状:框型片型碗型 6.良率:90% 7.价格:约5-15 RMB(以5寸为例)/PCS,挤压成型,金属成型工艺介绍,冲压(包括拉伸,弯折,挤压,锻压),金属成型工艺介绍,工艺简介:压力铸造是近现代金属加工工艺中进展较快的一种铸造办法.它 是将熔化金属在高压高速下充填铸型,并在 高压下形成晶体凝结形成铸件的过程.,压铸,压铸模解析,坩埚,11,金属成型工艺介绍,压铸,2.优点:a.一次成型,高效,成型速度快; b.耐用,寿命长,可重复利用. c. 薄,强度高 ; 3.缺点:a.表面粗糙,出现毛边,需要后加工处理 b.容易出现气眼等不良 C.压铸均使用液态金属,表面处理工艺局限性大 4.常用加工的金属材质: 锌合金,铝合金 5.推荐成型形状:框型碗型 6.良率:85%. 7.产能:150K/D 视模具及治具数量 8.价格:约10-20RMB(以5寸为例)/PCS,前模,后模,12,金属成型工艺介绍,工艺简介:CNC(数控机床)是计算机数字控制机床(Computer numerical control)的简称,是一种由程序控制的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序,通过计算机将其译码,从而使机床执行规定好了的动作,通过刀具切削将毛培料加工成半成品成品零件。,CNC,13,金属成型工艺介绍,CNC,2.优点:a.加工精度高,具有稳定的加工质量; b.自动化程度高,可以减轻劳动强度. c.批量化生产,产品质量容易控制. 3.缺点:a.加工时间长,尤其是繁琐复杂的造型 b.对设备依赖强,大批量生产需要资源支撑 C.按时收费,加工成本较贵 4.常用加工的金属材质: 不锈钢,铝合金 5.推荐成型形状:框型碗型片型 6.良率:80%. 7.产能:一台CNC,简单5寸框型大概20-30分钟/PCS 8.价格:1RMB/分钟,一个简单的5寸框型大概需要20-30RMB,14,金属成型工艺介绍,总结与对比,15,金属表面处理工艺介绍,抛光,1. 工艺简介 抛光有多种方式:抛光轮、振动研磨机抛光、离子电解质抛光、化学抛光. 抛光轮 : 用多层帆布、毛毡或皮革叠制而成,两侧用金属圆板夹紧,其轮缘涂敷由微粉磨料和油脂等均匀混合而成的抛光 剂;手机外观面常用抛光轮. 振动研磨机:先去毛刺,再抛光,一般有两道工序, 大部分工厂已用振动研磨机代替抛光轮,效率高,节省人力及物力;在 喷涂或PVD处理时前期都需要研磨. 离子电解质抛光:去油污毛刺抛光一气呵成,无污染效果好速度快;电解抛光用于电泳. 化学抛光:通过药水抛光表面,氧化前通常需要化学抛光;增加表面平整和附着力.,16,金属表面处理工艺介绍,抛光,2.优点:成本低,增强形成镜面,改善喷涂表面处理流平,橘皮现象. 3.注意事项:a.产品抛光后发黑. b.抛光后容易受到灰尘、湿气的污染,表面应尽快进行胶接或加工处理. 5.良率:99% 6.价格:约1.5-2.5 RMB/PCS(以5寸电池盖为例) 7.缺陷 : 外观面有凸台凹槽,需要手工器械抛光互补.,17,金属表面处理工艺介绍,喷砂,1. 工艺简介:利用喷砂机在金属件表面上打入磨料(钢砂、氧化铝、石英砂、碳化硅等),从而产生颗粒状的 外观.喷砂分手动喷砂和自动喷晒.,手动喷砂机,18,金属表面处理工艺介绍,喷砂,2.优点:a.手感好;增强涂层的附着力,延长涂膜的耐久性. b.清理残留物,提高光洁度,改善粗糙,美化外观. 3.注意事项:1.沙面容易不均匀. 2.容易变形. 3.容易产生阴阳面. 4.为防止变形一般需两面喷沙. 4.良率:95% 5.价格: 150*150MM内;约1.2元/PCS; 6.缺陷 : 变形,阴阳色,砂面不匀.,自动喷砂机,19,金属表面处理工艺介绍,拉丝,1.工艺简介 拉丝可根据装饰需要,制成直纹、乱纹、螺纹、波纹和旋纹等几种,一般在我们手机或者 pad产品中,用直纹拉丝比 较多. 直纹拉丝是指在铝板表面用机械磨擦的方法加工出直线纹路. 它具有刷除铝板表面划痕和装饰铝板表面的双重作用.,拉丝机,20,金属表面处理工艺介绍,拉丝,2、优点:增加产品的表面效果的丰富性. 3、注意事项:拉丝的面不能有折面,小弧面,拉丝一般在平面上的效果比较好,在弧面处会出现断丝、乱 丝等. 4、良率:95% 5、价格:1.5-2.5 RMB/pcs(以8寸pad电池盖为例) 6、缺点:易变形、纹路太细、纹路不匀、乱纹.,21,金属表面处理工艺介绍,激光镭雕,1. 工艺简介:利用激光器发射的高强度聚焦激光束在焦点处 . 使材料氧化因而对其进行加工.而“刻”出痕迹,或者是通过光能烧掉部分物质, 显出所需刻蚀的图形,文字.,2、优点:处理简单、成本低、良率高;但只能选择本材颜色. 3、注意事项:a,雕刻强度越大,切割或雕刻的深度也越深; b,激光镭雕最深能雕2个丝.可作为LOGO贴片区域. c,激光雕刻R角大于0.2mm. 4、良率:98% 5、价格:约60元/H. 6、缺点:颜色偏差、位置不对.,22,金属表面处理工艺介绍,腐蚀,2、优点:成本低,效果丰富 3、注意事项: a.深度和线宽的比是:线宽=深度+0.1mm0.15mm b.腐蚀的上下面都会出现R角 4、良率:内98%,外92% 5、价格:约170 RMB/平方 6、缺点:精细度不高。,1.工艺简介:所谓(湿法)腐蚀,就是将产品置于液态的化学腐蚀液中进行腐蚀,在腐蚀过程中, 腐蚀液将把它所接触的材料通过化学反应逐步浸蚀溶掉.,腐蚀拉丝,23,金属表面处理工艺介绍,总结与对比,24,常用塑胶原料介绍,分析与对比,25,金属与塑胶连接方式介绍,组装热熔,工艺简介:以热熔的方式,将塑胶与金属组装,并粘合在一起 可使用的塑胶原料:普通PC料(包括PC+ABS,PC+GF) 可使用的金属原料:不锈钢,铝合金,锌合金 优点:a.价格便宜,b.工艺简单,效率高,c. 塑胶可以做表面处理,如喷涂,NCVM等 缺点:a.结合的精度较差,段差,缝隙很难控制,b.需要较大的结构空间来满足热熔,整机的尺寸很难做到极致 良率:95% 产能:一工位 2PCS/1M,26,金属与塑胶连接方式介绍,模内注塑,工艺简介:将预成型好的金属件,经过钝化后,在模具内与塑胶再次成型 常用的塑胶原料:特殊工程料,PPS硬树脂 可使用的金属原料:不锈钢,铝合金,锌合金 优点:a.一次成型,效率高,b.精度较高,段差,缝隙可通过修模调整,c. 无需T处理,成本较纳米注塑便宜 缺点:a.对于塑胶与金属的结合封胶面积有要求(需要达到0.6,局部不能少于0.4),b.塑胶部分不能做表面处理,若使用特殊工程料只能做黑白灰色 良率:90% 产能:2.4-4K/D/套模具,周围模内注塑 (工艺复杂,价格高),两头模内注塑 (工艺较难,价格较高),27,金属与塑胶连接方式介绍,NMT纳米注塑,工艺简介:通过T处理技术在金属表面形成纳米级凹坑,使用PPS硬树脂通过注塑进入纳米级的凹坑,使树脂与金属结合在一起 常用的塑胶原料:PPS硬树脂 常用的金属原料:不锈钢,铝合金,锌合金 优点:a.结构强度高,塑胶与金属的粘合强度很好,b.精度较高且连接面积较普通模内注塑小,更节省结构空间,产品尺寸可以做到更极致 缺点:a.价格贵,b.塑胶部分不能做表面处理,若使用特殊工程料只能做黑白灰色,C.能做T处理的专业资源不多,绝大多数需要外发 良率:90% 产能:10-15K/D/套模具,28,金属与塑胶连接方式介绍,总结与对比,29,金属表面着色工艺介绍,阳极氧化,1.工艺简介: 以铝或者铝合金制品为阳极置于电解质容易中,利用电解作用,使其表面形成氧化铝薄膜的过程,称为铝或者铝合金的阳极氧化处理。铝 阳极氧化的原理实质上就是水电解的原理. 2.优点:a.阳极氧化后的产品具有较高的硬度和耐磨度.b. 极强的附着能力,较强的吸附能力.c. 良好的抗腐蚀能力和电绝缘及高的热绝缘性. 3.注意事项:a.颜色难控制,单色色粉和两色以上的色粉差异比较大.b.亮度是由化学泡缸,时间越长亮度越高,再氧化颜色,再进行封闭缸. c.厚度是通过放电大小和时间控制的. d.氧化需要严格控制限度样,一般分为:九宫格和六色.特别是彩色. 4.良率:银色95% 、彩色80%. 5.价格:银色1.8元/pcs 彩色2.6元/pcs.,30,金属表面着色工艺介绍,喷涂,1.工艺简介: 通过多层喷涂+烘烤,将油墨固化在金属表面,分为水性和油性,目前在手机上的应用主要是油性漆 2.优点:a.遮盖力强.b. 可做多种颜色及光亚手感.c. 具有良好的抗腐蚀能力 3.注意事项:通常金属喷涂必须保证三涂,其底漆是具有更好的附着力;边缘不能出现尖角,方可通过振动耐磨测试. ( NOTE4,5涂5烤:2层primer+底中面) 4.良率:80% 5.价格:银色:约7元/PCS 彩色:约9元/PCS.,31,金属表面着色工艺介绍,水镀,1.工艺简介: 在一定电镀溶液中,镀件为阴极,需镀的金属为阳极,通以直流电,使该金属离子在镀件上沉积为镀层 2.优点:a.价格便宜.b. 可靠性测试性能稳定.c. 效率高,损失小,利用率可达95% 3.注意事项:a.目前常用在锌合金基材表面。2.颜色只能做亮银,锖色,香槟金 4.良率:80% 5.价格:约1.5元/PCS,32,金属表面着色工艺介绍,电泳,1.工艺简介: 电泳是电泳涂料在阴阳两极,施加于电压作用下,带电荷的涂料离子移动到阴极,并与阴极表面所产生的碱性物质作用形成不溶解物,沉积于工件表面. 2.优点:涂层丰满、均匀、平整、光滑的优点;漆膜的硬度、附着力、耐腐、冲击性能、渗透性能优于其它涂装工艺 3.注意事项:只能采用水溶性涂料,在涂装过程中不能改变颜色,涂料贮存过久稳定性不易控制。 4.良率:80% 5.价格:银色:约2元/PCS 彩色:约2.8元/PCS,33,金属表面着色工艺介绍,覆膜,1.工艺简介: 在金属表面覆合一层PET薄膜。 2.优点:可以做金属以外的其他外观,比如多彩颜色,各种纹理,各种图案,工艺简单,可控性好,价格便宜. 3.注意事项:a.弧度不能过小,不能有直接折弯处.b.金属质感没有氧化的强,表面易刮花. 4.良率:90% 5.价格:16-20元/pcs(以8寸pad电池盖为例).,34,金属表面着色工艺介绍,总结与对比,35,所有金属机身工艺汇总及对比,36,金属机身工艺推荐及新玩法建议,37,金属机身工艺推荐及新玩法建议,铝合金压铸+钝化模内注塑+抛光+覆膜 (建议整体电池盖式造型) 理由: A.可避免原工艺喷涂带来的良率低的劣势,通过表面覆膜,覆盖金属及塑胶,外观平整度及遮盖力都会比喷涂效果好良率高 B.覆膜可做任意颜色,光泽,手感(爽滑,粗糙,弹性等),外观表现多样,适合个性定制 C.通过ID造型设计,搭配局部的CNC亮边,可兼顾金属质感,丰富材质搭配 D.目前只在笔电及Tablet产品上见到此工艺,TOUCH目前主流市场还很少见,38,Thank You,39,- 配套讲稿:
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