中手機(jī)為什么紛紛采用納米注塑工藝?
2018年5月31日,雷軍率領(lǐng)小米團(tuán)隊(duì),在深圳隆重發(fā)布了小米8系列手機(jī)。手機(jī)的高顏值、高性能,誘惑著我真想馬上入手一臺小米8!
俗話說,外行看熱鬧,內(nèi)行看門道,如果你不是業(yè)內(nèi)人士,不經(jīng)提醒,你一般不會知道手機(jī)的頭部、底部或者邊框上,一般會有個(gè)特別的細(xì)帶,而這個(gè)與眾不同的部分就是采用納米注塑所露出的蛛絲馬腳。納米注塑工藝為小米8這樣的手機(jī)增色不少。
殊不知,從iPhone6那個(gè)大白帶開始,“納米注塑”就幾乎伴隨著每一款金屬手機(jī)。然而天天接觸,仍然有一些小伙伴不認(rèn)識它。讓我們先來看看這些或白或黑、或藍(lán)或灰的小細(xì)帶吧(具體是什么顏色,則要看如何和手機(jī)顏色搭配了)。
上面這些細(xì)帶,就是手機(jī)采用了納米注塑工藝。而且不僅是小米、蘋果手機(jī),各大品牌手機(jī)如華為、三星、OPPO、VIVO、HTC、魅族、聯(lián)想、HTC、一加等,絕大部分均已在其中智能機(jī)型上采用NMT生產(chǎn)工藝。
手機(jī)等電子產(chǎn)品愛用鋁合金等金屬材質(zhì)
現(xiàn)在的筆記本、平板電腦、智能電視、智能手表等電子設(shè)備,越來越多的采用金屬材質(zhì)作為背殼或中框,其中又特別鐘愛鋁合金材質(zhì),因?yàn)樗p、耐高溫、美觀、金屬光澤亮麗,這些特征也普遍受到消費(fèi)者的歡迎。具體說來,鋁合金材料具有以下共通的特點(diǎn):
首先,金屬質(zhì)感非常強(qiáng)烈,和不銹鋼的低調(diào)相比,鋁合金材料更容易加工出、美觀、熠熠生輝的感覺。
其次,鋁合金的比重只有不銹鋼的三分之一,也就是說同樣體積的鋁合金手機(jī),材料上差不多是不銹鋼重量的三分之一。這也是為什么iPhone5比iPhone4S輕了這么多的原因。
再次,鋁合金很耐刮傷,它在強(qiáng)度上雖算不上,但表面硬度卻達(dá)到藍(lán)寶石級別。從iPhone5開始,蘋果公司就擯棄了iPhone4S上的不銹鋼材料,轉(zhuǎn)而采用了陽極氧化鋁來鍛造機(jī)身,結(jié)果就誕生了更輕、更薄、金屬質(zhì)感更亮麗、色彩更豐富的新一代iPhone產(chǎn)品。
手機(jī)采用金屬材質(zhì) 須使用納米注塑工藝避免信號干擾
上面講了智能手機(jī)等產(chǎn)品普遍采用鋁等金屬材質(zhì),但全部用金屬也不行,因?yàn)橥ㄓ嵭盘栃枰l(fā)射和接收,為了避免信號干擾的問題,需要有天線或開口,但天線因?yàn)椴幻烙^、不方便早就被摒棄不用了,所以金屬材質(zhì)手機(jī)都會選擇在手機(jī)背殼或邊框上開口并用塑料填充,以便于信號傳輸,而這就需要金屬直接與塑料相對接的技術(shù)了。
手機(jī)輕薄化的發(fā)展趨勢和即將到來的5G時(shí)代 使納米注塑工藝更上一層樓
現(xiàn)在越來越多的手機(jī)向輕薄化、便攜性發(fā)展,而手機(jī)背殼材質(zhì)從塑料到金屬再到現(xiàn)在采用曲面2.5D、3D玻璃等復(fù)合板,甚至如小米手機(jī)嘗試采用陶瓷。而納米注塑解決了輕薄和加工效率、成本控制、信號傳輸?shù)葐栴},自然被各大手機(jī)廠商廣泛使用。
現(xiàn)在智能手機(jī)已開始邁入5.X mm超薄手機(jī)時(shí)代,而大屏也是一個(gè)趨勢,但是手機(jī)面積大了、厚度薄了,就更需要提升手機(jī)的結(jié)構(gòu)件的硬度和強(qiáng)度。目前手機(jī)中鋁合金一般采用高硬度的航空鋁合金,但對于5.Xmm已不太夠用,它需要一個(gè)更牢固的金屬中框來支撐。但不管這個(gè)金屬中框是采用不銹鋼、鈦鋁合金或液態(tài)金屬來作為材料,都需要搭配NMT納米注塑工藝,以實(shí)現(xiàn)金屬和塑料結(jié)合的一體化。
納米注塑工藝如此重要和受歡迎,下面為您講解一下到底這個(gè)納米注塑工藝是什么?有些什么用處?
什么是納米注塑成型工藝
讓我們先了解一下什么是納米吧。納米(英文縮寫為nm)是一個(gè)長度計(jì)量單位,它的大小約是十億分之一米,可以說很小很小。
什么是納米注塑成型?
納米注塑成型(即Nano Molding Technology,簡稱NMT),是金屬與塑料以納米技術(shù)結(jié)合在一起的工藝方法;該工藝先將金屬表面經(jīng)過納米化處理后,再將塑料直接射出在金屬表面,使金屬與塑料可以一體成型。通俗的說就是這種工藝能夠不用一顆螺絲釘,就能實(shí)現(xiàn)不同材料之間的結(jié)合或組裝,也可以把它理解成微型的卯榫結(jié)構(gòu)。這樣的工藝方法,不但能夠兼顧金屬的外觀質(zhì)感,還可以簡化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)件的設(shè)計(jì),讓產(chǎn)品更輕、薄、短、小,且對比CNC工法更具成本效益。
在開始時(shí),生產(chǎn)工藝只是將鋁材與硬質(zhì)樹脂進(jìn)行一體化成型,后來這項(xiàng)技術(shù)得到進(jìn)一步改進(jìn),可以應(yīng)用于鎂、不銹鋼、鈦等金屬與樹脂的一體化成型。并且進(jìn)一步發(fā)展出了金屬間的結(jié)合技術(shù),期望在金屬與樹脂的復(fù)合制品內(nèi)有新的用途。
納米注塑工藝進(jìn)一步降低機(jī)身的厚度,因?yàn)樗С衷诮饘俦砻嬷苯幼⑷胨芰?,這也就意味著安裝點(diǎn)和其他組件可以直接應(yīng)用到外殼上。而且,不僅僅是電池蓋,甚至可以說手機(jī)的任何部分都在NMT技術(shù)中受益。
NMT納米注塑主要工藝流程是什么樣的?
納米注塑整個(gè)工藝的要點(diǎn)在于金屬材料的納米化處理上,可以說納米化是整個(gè)注塑過程的重中之重,如果這一工序沒完成好,之后的一切都隨之廢去。NMT的工藝流程主要包含:
1、脫脂:使用堿性液體對金屬工件進(jìn)行浸泡約1分鐘,以脫去工件表面附著的油脂;
2、中和:堿處理之后,需要通過酸處理來中和掉堿性,以使工件處于中性狀態(tài);
3、納米處理:這是重要的一步,通過使用T液對工作面進(jìn)行浸泡,使表面形成3-20nm直徑的粗糙凹面(這個(gè)凹坑或稱孔洞是納米級的,我們用肉眼看不到),這一步一般稱為T處理;
4、納米凹面E處理:在凹面進(jìn)行E處理,以形成更多不規(guī)則的表面粗糙度;
5、清潔處理:用純水進(jìn)行清洗,沖刷掉處理出來的微波物質(zhì);
6、干燥處理:將金屬件進(jìn)行干燥處理,清除表面殘留的水份和其他物質(zhì),以進(jìn)行下一工序;
7、注塑:通過在納米化處理后的表面凹坑內(nèi)注入樹脂,使樹脂與金屬形成緊密的結(jié)合結(jié)構(gòu)、完成注塑成型。
這樣的注塑成品中,金屬與樹脂不是單靠粘性結(jié)合在一起,而是通過兩種不同物質(zhì)在內(nèi)部相互嵌套與摩擦緊密結(jié)合,實(shí)現(xiàn)液體和氣體都無法通過,其貼合強(qiáng)度不亞于與同種材料的熱熔合,強(qiáng)度是非常大的。
NMT納米注塑的適用對象包括哪些?
目前,NMT技術(shù)主要適用于硬質(zhì)塑料與金屬材料的結(jié)合應(yīng)用。主要適用種類如下:
1、納米注塑工藝主要適用的金屬:鋁、鎂、銅、不銹鋼、鈦、鐵、鍍鋅板、黃銅等;其中鋁合金的適應(yīng)性較強(qiáng),包括1000到7000系列。
2、納米注塑工藝主要適用的樹脂材料:PPS、PBT、PA6、PA66、PPA等;其中PPS具有特別強(qiáng)的粘合強(qiáng)度(3000N/c㎡),但PPS材料成本較高,而PBT在結(jié)合強(qiáng)度、成本方面均有不錯(cuò)的表現(xiàn),綜合性價(jià)比高。
納米注塑有哪些優(yōu)點(diǎn)?
概括地說,NMT的優(yōu)勢在于既兼顧了金屬外觀的質(zhì)感,又簡化了產(chǎn)品在結(jié)構(gòu)上的技術(shù)設(shè)計(jì),可以讓產(chǎn)品設(shè)計(jì)更加自由、實(shí)現(xiàn)原來的許多不可能。具體而言,它的優(yōu)點(diǎn)主要有:
1、產(chǎn)品設(shè)計(jì)自由度更高:由于跳出許多工藝限制,使產(chǎn)品設(shè)計(jì)思路更加廣闊,減少了后顧之憂;
2、工序制程簡化:比如原來需要二次或多次加工的工序,在一次注塑過程中可全部簡化;
3、工時(shí)縮短:原來需要大量二次CNC加工、花費(fèi)大量加工時(shí)間的產(chǎn)品,現(xiàn)在可以一次注塑成型完成,生產(chǎn)周期大大縮短;
4、機(jī)械性能更高更強(qiáng):由于金屬與塑料實(shí)現(xiàn)了納米級別的相互嵌套,結(jié)合強(qiáng)度大大提高,機(jī)械性能也上升了幾個(gè)等級,可以實(shí)現(xiàn)許多原來無法實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用;
5、成本優(yōu)勢:由于工時(shí)的縮短、工序的簡化、加工難度的下降,帶來一系列的成本下降,提升了產(chǎn)品的競爭力;
6、產(chǎn)品外觀優(yōu)勢:手機(jī)上的納米注塑能夠兼顧金屬外觀質(zhì)感,并讓結(jié)構(gòu)件更加堅(jiān)固。
7、 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)勢:可以簡化產(chǎn)品機(jī)構(gòu)件設(shè)計(jì),讓產(chǎn)品更輕、薄、短、小。
8、 環(huán)境優(yōu)勢:由于NMT是安全和可回收的技術(shù),對環(huán)境影響小。
NMT納米注塑可以在哪些領(lǐng)域應(yīng)用?
NMT產(chǎn)品的潛在用途,超越了鋁合金和鎂合金的壓鑄產(chǎn)品,可以拓展到一個(gè)更廣闊的領(lǐng)域。隨著人們對3C電子產(chǎn)品的要求越來越高,NMT注塑正好為這種高要求提供了解決方案,所以被廣泛應(yīng)用到中消費(fèi)產(chǎn)品上,大大提升了用戶體驗(yàn),同時(shí)提升了產(chǎn)品質(zhì)量。
納米注塑的主要應(yīng)用產(chǎn)品有:手機(jī)外殼、電腦顯示器箱體、筆記本電腦外殼、汽車中控面板、燈飾裝飾配件、投影設(shè)備外殼及更多的3C消費(fèi)類電子產(chǎn)品等。如大韓化工的USCON系列PBT納米注塑材料,已被應(yīng)用到樂視、小米等手機(jī)中,還有越來越多的智能手環(huán)、智能音箱等電子消費(fèi)品也正在選用大韓化工的納米注塑材料。
NMT納米注塑的發(fā)展趨勢
可以看出,目前NMT的應(yīng)用方向趨向于小件化輕便產(chǎn)品,但是由于這種工藝具有非常大的優(yōu)勢,在未來的應(yīng)用發(fā)展中存在著極大的發(fā)展空間,其顯著優(yōu)點(diǎn):減自重、減厚度、降成本、延壽命等,都有著非常大的商業(yè)空間,目前其應(yīng)用方向也在向著大件化、工業(yè)化方向發(fā)展,比如說:
可用于金屬管道的接合:在金屬管道接合的選擇上一般選擇以焊接為主要工藝,但是納米注塑成型工藝提供了更為方便快捷的方式,通過在兩個(gè)管道接合地方套入事先成型的接管,再加以熱處理,即可完成管道之間的接合;
用于辦公用具上:在日常辦公桌椅等器具上,以往都是以塑料套金屬作為保護(hù)和美化處理,使用納米注塑可以把金屬和塑料溶為一體,不單提升了機(jī)械強(qiáng)度,也使外觀設(shè)計(jì)水平又上一個(gè)臺階;
用于汽車外觀設(shè)計(jì)上:傳統(tǒng)的汽車外部裝飾件多為金屬或塑料鑄件,使用納米注塑工藝可以把金屬件和塑料更好的融為一體,制作出更加經(jīng)久耐用、美觀大方的汽車配件,如汽車前擋標(biāo)牌等等。
NMT納米注塑的應(yīng)用從小到大,從專業(yè)到廣泛,更從民用到軍工應(yīng)用在不斷發(fā)展著,未來在航空航天等領(lǐng)域的應(yīng)用中,納米注塑工藝也必將得到更大范圍的應(yīng)用。
大韓化工工業(yè)作為工程塑料領(lǐng)域一家杰出的國際性公司,也將不斷研發(fā)更先進(jìn)的技術(shù)、生產(chǎn)更高品質(zhì)的納米注塑材料,為手機(jī)、家電、汽車等應(yīng)用領(lǐng)域的廠商們,解決NMT處理的一切問題。大韓化工期待NMT納米注塑工藝的發(fā)展與進(jìn)步,同時(shí)也不斷應(yīng)用新工藝、新材料解決問題,滿足客戶的各項(xiàng)需求,并為客戶提供更加的技術(shù)指導(dǎo)和服務(wù)。
前瞻性說明:
此新聞稿包含高性能材料供應(yīng)商深圳大韓化工管理層基于目前情況的假定和預(yù)測。諸多已知和未知風(fēng)險(xiǎn),不確定性和其他因素都可導(dǎo)致當(dāng)前估計(jì)和將來實(shí)際情況在運(yùn)營結(jié)果、經(jīng)濟(jì)狀況、公司的發(fā)展和運(yùn)作等方面的實(shí)質(zhì)性差別。公司沒有義務(wù)更新此種前瞻性說明以適應(yīng)未來事態(tài)的發(fā)展。這些因素包括在深圳大韓化工官方報(bào)告中的內(nèi)容.