今年九月份的手機(jī)圈格外熱鬧?。?/p>

蘋果、小米、三星都接連發(fā)布了新品，

預(yù)計(jì)又將拉開新的手機(jī)購(gòu)置熱潮~

借這個(gè)機(jī)會(huì)，

橡橡想和你聊聊，

目前智能手機(jī)的生產(chǎn)都用到了哪些材料，

又有哪些材料加工工藝？

而手機(jī)外殼不僅是手機(jī)強(qiáng)有力的防護(hù)傘，能有效地減少灰塵的侵襲，降低意外摔落的損害，增強(qiáng)手機(jī)的使用壽命，更重要的是能提升使用者的產(chǎn)品體驗(yàn)。

手機(jī)外殼材質(zhì)變化之路

工程塑料

工程塑料是指被用做工業(yè)零件或外殼材料的工業(yè)用塑料，是強(qiáng)度、耐沖擊性、耐熱性、硬度及抗老化性均優(yōu)的塑料，常用于制造手機(jī)外殼的工程塑料主要有PC、ABS、PC+ABS三大類。

PC學(xué)名“聚碳酸酯”，俗稱“防彈膠”，是一種無(wú)色透明的無(wú)定性熱塑性材料，具有特別好的抗沖擊強(qiáng)度、耐熱、阻燃等特點(diǎn)，適用于對(duì)強(qiáng)度要求較高的手機(jī)外殼，其缺點(diǎn)是價(jià)格較貴、流動(dòng)性和耐磨性較差。

ABS學(xué)名“丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚合物”，俗稱“超不碎膠”，具有超強(qiáng)的易加工性，高流動(dòng)性，價(jià)格便宜，適用于對(duì)強(qiáng)度要求不太高的部件，如手機(jī)內(nèi)部的支撐架等。缺點(diǎn)：密度較大、質(zhì)量較重，且塑料本身的導(dǎo)熱性能較差。

PC+ABS綜合了PC和ABS的性能，具有ABS的易加工性和PC的優(yōu)良機(jī)械特性和熱穩(wěn)定性，流動(dòng)性好，強(qiáng)度不錯(cuò)，價(jià)格適中，但容易發(fā)生熔體破裂。適用于絕大多數(shù)的手機(jī)外殼，只要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)比較優(yōu)化，強(qiáng)度是有保障的。

金屬材料

金屬材料也因其特有的尊貴典雅和優(yōu)良的物理性能而被用于制造手機(jī)外殼，不過金屬外殼存在開模周期長(zhǎng)、工序繁多、良率低的缺點(diǎn)，因此，金屬外殼多用于高端手機(jī)和智能手機(jī)。目前可用于制造手機(jī)外殼的金屬材料主要有奧氏體304、鋁鎂合金、鎂合金、鈦合金等。

玻璃材料

相比金屬與塑料，玻璃的硬度和抗沖擊力是最好的，熱導(dǎo)率處于兩者之間，但比塑料更具通透感，比金屬更易著色，此外，玻璃對(duì)無(wú)線信號(hào)的影響也較低，因此玻璃材料的手機(jī)可以采用內(nèi)部天線。

但玻璃材料的缺點(diǎn)在于：易碎和彈性有限，故采用玻璃材質(zhì)的手機(jī)往往更加脆弱，且?guī)缀醵际瞧矫嬖O(shè)計(jì)

復(fù)合材料

科技的不斷發(fā)展，既擁有鋁鎂合金高雅堅(jiān)固的特性，又有ABS工程塑料的高可塑性的高性能纖維逐漸受到人們的青睞，但是高性能纖維的成本較高。

因此，一般情況下，我們可采用高性能纖維作為塑膠材料或金屬材料的增強(qiáng)劑，來(lái)制備作為手機(jī)外殼的復(fù)合材料。其中，常用的纖維材質(zhì)包括碳纖維、玻璃纖維以及凱芙拉纖維。

凱芙拉材質(zhì)

凱芙拉(Kevlar)纖維是杜邦化工生產(chǎn)的一種有機(jī)纖維原名為“聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺”，其為繼玻璃纖維、碳纖維、硼纖維后第四種增強(qiáng)纖維，其抗張強(qiáng)度是有機(jī)纖維的四倍，模量為滌綸的9倍。另外由于凱芙拉纖維的比重小，所以十分的輕便。

典型應(yīng)用：

凱芙拉纖維作為致輕致薄的典范被運(yùn)用到了Motodroid RAZR手機(jī)上，摩托刀鋒7.1毫米的厚度之所以能夠在超薄手機(jī)的道路上打破記錄，很大因素上都要依靠這款凱芙拉纖維，正是其0.3毫米的厚度讓其奪得最薄手機(jī)稱號(hào)。另外剛推出的moto RAZR maxx后蓋也是采用此種材質(zhì)的后蓋，其超強(qiáng)的耐磨性、拉伸性能和防水性作為后蓋非常合適。

MOTO RAZR XT910

機(jī)身材質(zhì)特點(diǎn)和發(fā)展前景：

機(jī)身材質(zhì)特點(diǎn)和發(fā)展前景：凱芙拉纖維最大的三個(gè)特性就是輕、薄、韌，普通的鑰匙、硬幣等刮擦根本留不下任何痕跡，在防水性上，也十分優(yōu)良。但是作為一款纖維產(chǎn)品，其在防火性上還是不夠的，當(dāng)然也沒有人會(huì)無(wú)聊到燒自己的手機(jī)，另外用剪刀也還是能夠輕而易舉地剪開凱芙拉纖維。

總體來(lái)說凱芙拉纖維的韌性確實(shí)嘆為觀止，也無(wú)怪乎人們會(huì)將其作為最堅(jiān)固的材質(zhì)。

被鑰匙刮擦的凱芙拉纖維“毫無(wú)壓力”

其他材質(zhì)

除了較常見的工程塑料、金屬、玻璃以及復(fù)合材料外，還有木質(zhì)、陶瓷以及采用藍(lán)寶石鏡面、純金或白金等材料打造的手機(jī)外殼。

幾種主要材質(zhì)對(duì)比

手機(jī)外殼成型工藝

一體成型機(jī)身工藝

目前，業(yè)界在制造金屬手機(jī)外殼時(shí)，一般采用多次銑削的方法將毛坯加工成需要的形狀，即所謂的手機(jī)一體成型機(jī)身工藝。具體為：把鋁合金擠壓成板材，然后通過數(shù)控機(jī)床進(jìn)行一體成型的機(jī)械加工技術(shù)，之后再經(jīng)過注塑、剖光、打磨和陽(yáng)極氧化等后期處理，即可完成手機(jī)外殼的制造。

優(yōu)點(diǎn)：一體成型、工藝流程短、整潔、整機(jī)零部件少；

缺點(diǎn)：數(shù)控加工過程中材料利用率低，且對(duì)機(jī)床精度要求高，初期設(shè)備投入大。

沖壓成型

手機(jī)外殼的沖壓成型工藝屬于高精度沖壓，其基本工序包括拉深和沖孔。手機(jī)外殼是淺盒形件，其成型過程可看作是直邊部分的彎曲和圓角部位的拉深，且這兩部分是一個(gè)整體，變形過程中會(huì)相互作用，應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)較為復(fù)雜，所以模具采用單工序模，拉深和沖孔分開進(jìn)行，若先沖孔則在后續(xù)拉深時(shí)會(huì)造成孔的變形，故采用先拉深后沖孔的工序過程。

其沖壓成型的具體步驟包括：落料、拉深、修邊及沖孔，與其對(duì)應(yīng)所用到的模具共三套，分別是落料模、拉伸模和沖孔模，如圖所示。

手機(jī)外殼沖壓成型的優(yōu)點(diǎn)：

• 由于沖壓件的尺寸精度由模具來(lái)保證，具有一模一樣的特征，所以質(zhì)量穩(wěn)定，互換性好；

• 對(duì)于普通壓力機(jī)每分鐘可生產(chǎn)幾十件，而高速壓力機(jī)每分鐘可生產(chǎn)幾百上千件，所以它是一種高效率的加工方法。

缺點(diǎn)：

• 只能用于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的手機(jī)外殼成型，伴隨著初始沖壓板材壁厚的增加，則沖壓成型難度增大，勢(shì)必會(huì)增加沖壓成形的成本；

• 沖壓過程中，需要嚴(yán)格控制坯料溫度、模具溫度、潤(rùn)滑條件等眾多參數(shù)，否則易出現(xiàn)拉裂、起皺等缺陷，所以成型工藝過程較復(fù)雜。

壓鑄成型

壓鑄即“壓力鑄造”，是指液態(tài)或半液態(tài)金屬在高壓作用下，以較高的速度充填到模具型腔中，并在壓力作用下凝固而獲得所需鑄件的一種特種鑄造技術(shù)。

壓鑄具有高壓和高速充填模具型腔的兩大特點(diǎn)：

• 能夠滿足成形薄壁零件的要求；

• 得到的壓鑄件可不經(jīng)加工或只是個(gè)別部位加工就可以直接使用。

壓鑄成型金屬手機(jī)外殼的缺點(diǎn)：

• 在壓鑄過程中，金屬液的充型速度很快，會(huì)使型腔中的氣體來(lái)不及排除而留在鑄件中，易形成氣孔缺陷；

• 金屬液高速充型時(shí)，如果排氣不順暢則會(huì)導(dǎo)致型腔內(nèi)氣體被壓力增大，氣體背壓的出現(xiàn)會(huì)增大金屬液充型阻力，使充型速度下降過快，易造成澆不足、冷隔等鑄造缺陷；

• 由于壓鑄機(jī)的造價(jià)較高，且壓鑄模具的結(jié)構(gòu)一般較復(fù)雜，制造周期長(zhǎng)，壓鑄機(jī)和模具的維修成本也較高，因此，壓鑄工藝不適合于小批量生產(chǎn)。

注射成型

外殼注射成型技術(shù)的工作原理是：將工程塑料顆?；蚪饘兕w粒熔化，然后以高速、高壓方式將其注射入閉合的金屬模腔內(nèi)進(jìn)行成形。常見的螺桿式觸變注射成型機(jī)的示意圖如圖所示：

螺桿式觸變注射成型機(jī)示意圖

該裝置由高速射出機(jī)構(gòu)、原料輸送部、螺桿、套筒和噴嘴組成。

工作時(shí)，將米粒大小的工程塑料或金屬顆粒作為原料從裝料筒投入圓筒，通過螺旋桿的旋轉(zhuǎn)將圓筒后部的原料往前部傳送，在傳送的同時(shí)由圓筒外部的電加熱器將原料加熱熔化，最后，將得到的熔化或半熔化的原料通過螺旋桿高速推進(jìn)注射到模具的型腔內(nèi)完成成型。

注塑成型具有以下優(yōu)點(diǎn)：

• 適用于大批量生產(chǎn)、產(chǎn)品尺寸精度高，質(zhì)量穩(wěn)定；

• 節(jié)約了材料、降低了成本；

• 縮短了生產(chǎn)周期，提高了生產(chǎn)率；

• 與傳統(tǒng)的壓鑄相比，金屬注射成型法具有無(wú)需熔煉澆注及氣體保護(hù)，生產(chǎn)過程更加清潔、安全和節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)。

（文章來(lái)源：總鋁在線）

CHINAPLAS 2018 國(guó)際橡塑展將于2018年4月24-27日移師上?！ず鐦颉?guó)家會(huì)展中心，期待您的繼續(xù)支持！