在當代IT市場品牌多元化、功能多樣化、客戶個性化的背景下,作為隨身貼心的掌中物,手機已不再僅僅是一個單純的實用商品。
擁有一款時尚、漂亮的手機,是眾多俊男靚女的追求。
如果自己的手機能夠展示個性、提升品味,彰顯心中的情懷,則是時下每個人夢寐以求的心愿。
手機應用日益普及,技術(shù)功能日趨同質(zhì)化,促使各手機廠家紛紛將提高競爭力的方向轉(zhuǎn)移到了外觀比拼上。由此,催生了手機外殼材料的新型化和種類的多樣化,手機殼生產(chǎn)商陸續(xù)推出了許多材質(zhì)更高檔、做工更精良,色彩更亮麗、觀感更新穎別致的手機外殼產(chǎn)品。
手機外殼的材質(zhì),短短幾年,經(jīng)歷了一場從塑料外殼到金屬外殼的升級。現(xiàn)在,又開啟了從金屬外殼到玻璃、陶瓷外殼的新的發(fā)展趨勢,但玻璃易碎和陶瓷成本高的技術(shù)難題有待攻克,而手機金屬外殼則以其優(yōu)異的保護功能、上檔次的感官體驗獨領風騷,成為最流行的手機部件時尚產(chǎn)品。
當前,手機金屬外殼的主流材料即是鋁合金材料。
1. 鋁合金手機殼的優(yōu)勢
傳統(tǒng)的PC、ABS等塑膠材料機殼,手感差,材質(zhì)低端,設計受限,散熱效果差,對電氣內(nèi)部元件保護性低。而金屬手機殼創(chuàng)新外觀,色澤美觀,性能優(yōu)異,能夠克服塑膠機殼的缺點,已成為手機外殼產(chǎn)品的主流材料。
鋁合金外殼是以鋁合金為材料制成的各種外殼,鋁合金表面經(jīng)過氧化著色后,外觀漂亮,檔次高,裝飾性好;耐臟,易清洗保潔;加工方便,靈活性高,在電子IT行業(yè)的手機、ipad、電腦機殼等方面得到廣泛運用。其優(yōu)點是:
(1)外觀大方,色澤美麗;
(2)手感舒適,時尚新潮,檔次高;
(3)耐磨損,經(jīng)久耐用;
(4)強度高,散熱快,對元器件保護性好,可以做得超薄;
(5)鋁合金重量輕,延展性好,易于成型加工,有利于保證和提高加工產(chǎn)品的質(zhì)量;
(6)耐臟,方便清潔。
2. 鋁合金手機殼制造技術(shù)
(1)鋁合金材料的特性
重量輕:鋁材的密度只有2.7g/cm3,約為鋼、銅密度的1/3(鋼密度7.83,銅密度8.93);
可強化:比強度大,合金化后強度與比重的比值 σb/ρ超過很多合金鋼,是理想的結(jié)構(gòu)材料,廣泛用于交通運輸、建筑裝潢、機械制造、航空航天、船舶及化學工業(yè)中;
耐腐蝕:鋁合金表面易生成一層致密、牢固的三氧化二鋁氧化物薄膜,具有保護作用,能抵抗多數(shù)酸和有機物腐蝕。在大多數(shù)環(huán)境條件下,包括在空氣、水(或鹽水)、石油化學和很多化學體系中,鋁能顯示優(yōu)良的抗腐蝕性;
導電、導熱好:鋁的導電、導熱性能僅次于銀、銅和金。在重量相等的基礎上,鋁的電導率近于銅的兩倍。由于成本低,廣泛用于熱交換器材料和電子電力行業(yè);
塑性好:鋁是面心立方晶體結(jié)構(gòu),具有很高的塑性,可鑄造、可機加工、可壓力加工成管棒型線材和板帶箔材,廣泛用于家電、印刷、醫(yī)藥、包裝等行業(yè);
無磁性,沖擊不打火花:用于電氣屏蔽材料、易燃易爆器材的生產(chǎn)等;
反射性好,耐核輻射:對白光、紫外線、電磁波和熱輻射有良好的反射性能,對白光的反射率達80%以上;
循環(huán)利用:可降解,可回收,再生鋁的特性與原生鋁幾乎沒有別,是可循環(huán)利用的綠色環(huán)保產(chǎn)品。
(2)鋁合金材質(zhì)的選擇
選擇手機殼鋁合金的化學成分與狀態(tài)時,應考慮產(chǎn)品的使用性能,使用環(huán)境,加工方法等因素,區(qū)分各種性能的主次,在保證使用性能的前提下合理選材、降低成本;
合金成分是基礎,加工狀態(tài)是手段,最終性能是結(jié)果。通常應考慮鋁合金的強度、塑性、硬度、耐磨性、裝飾性能、成型性能、車削性能、焊接性能、耐腐蝕性能、導電導熱性能等等;
比如純鋁1XXX系、5XXX系、3XXX系、6XXX系的耐腐蝕性好;7XXX系和2XXX系鋁合金強度和硬度最高;5XXX系和6XXX系合金氧化上色性佳,焊接性、抗蝕性,加工性能優(yōu)良等等;
應用于裝飾或某些特定的場合時,需要鋁材的裝飾性能要好,裝飾性能包括氧化上色和涂覆性能。一般而言,耐蝕性好的鋁合金材料,其陽極氧化處理性能、表面處理性能和涂覆性能都非常出色,能夠獲得美觀靚麗的表面色澤。
(3)手機殼鋁合金化學成分及狀態(tài)
常用牌號及狀態(tài)5XXX系鋁合金:5052、5252、5754等,狀態(tài)O、H14、H24、H28、H32、H34、H112、H114等;6XXX系鋁合金:6013、6061、6063等,狀態(tài)O、T1、T4、T5、T6、T76、T651等。
典型化學成分(%)
5052合金成分:Fe≤0.40,Si≤0.40,Cu≤0.10,Zn≤0.10,Mg2.0~2.8,Mn≤0.10,Cr0.15~0.40,Ti≤0.10,(Fe+Si)≤0.60其他雜質(zhì)單個<0.05,合計<0.15,鋁:余量;
6013合金成分:Fe≤0.50,Si0.60~1.00,Cu0.60~1.10,Mn0.20~0.80,Mg0.80~1.20,Zn≤0.25,T≤i0.10,其他雜質(zhì)單個<0.05,合計<0.15,鋁:余量。
6061合金成分:Fe≤0.70,Si0.40~0.80,Cu0.15~0.40,Mn≤0.15,Mg0.80~1.20,Cr≤0.04~0.35,Zn≤0.25,Ti≤0.15,其他雜質(zhì)單個<0.05,合計<0.15,鋁:余量;
6063合金成分:Fe≤0.35,Si0.20~0.60,Cu≤0.10,Mn≤0.10,Mg0.45~0.90,Cr≤0.10,Zn≤0.10,Ti≤0.10,其他雜質(zhì)單個<0.05,合計<0.15,鋁:余量;
(4)手機殼鋁合金制造工藝
鋁合金手機殼通常包括鋁型材外殼和鋁壓鑄外殼。鋁型材外殼的制造過程涉及鋁加工領域和機加工行業(yè)。專業(yè)的生產(chǎn)廠擁有完備的鋁型材生產(chǎn)設備和工藝、CNC加工中心以及氧化上色設備設施。包括模具設計制造、鋁型材產(chǎn)品設計、擠壓材生產(chǎn)線、機械深加工車間、表面處理車間。配備數(shù)控銑床、數(shù)控車床、沖床、鉆床、磨床、高光機、焊接機、精切鋸床等深加工設備。
圓鑄錠→均勻化→加熱→擠壓機→矯直機→時效處理→鋁型材。
鋁型材→銑削→開槽→注塑→拋光→噴砂→氧化→著色→封孔→烘干→鋁手機殼。
(5)手機殼鋁合金的特點和適用性
5052合金屬于Al-Mg系防銹鋁合金,耐蝕性好,焊接性優(yōu)良,低溫性能良好,并具有中等強度;5052的主要合金元素為鎂,熱處理不可強化,具有良好的可塑性,加工硬化率高。廣泛用于耐腐蝕、可焊接、中等強度的鋁合金結(jié)構(gòu)材料;如用于要求高的外觀件產(chǎn)品和良好的焊接性工藝產(chǎn)品;各種液體、氣體容器和其他用深拉制作的小負荷零件;也常用于交通車輛、船舶的鈑金件、儀表、街燈支架與鉚釘、五金制品、電器外殼等。
6013合金是一種新型Al-Mg-Si-Cu系鋁合金,主要含有鎂、硅、銅、錳等元素,具備良好的綜合性能。6013適用于對強度、耐腐蝕性和陽極氧化上色性能要求較高產(chǎn)品;該合金比其他6XXX系合金有更高的屈服強度、機械加工性和結(jié)合性更佳;具有良好的斷裂韌性、抗疲勞性能;該合金的耐蝕性比高強7XXX系合金好,而強度比普通6XXX系合金高;具有優(yōu)良的成形性和切削加工性能,突出的焊接性和導熱性。該合金在手機外殼、航空航天、艦船、交通和建筑等部門有著廣泛的用途。用于手機殼鋁合金時,生產(chǎn)工序首先是通過沖壓出一個基礎板,然后通過磨削、噴砂、氧化著色或鍍膜、最后進行拋光處理,最后形成完整的手機金屬殼。
6063合金屬于Al-Mg-Si系高塑性鋁合金。熱處理可強化,沖擊韌性好,對缺口不敏感,具有中等強度;焊接性能和抗蝕性優(yōu)良,無應力腐蝕開裂傾向;熱塑性極好,可高速擠壓結(jié)構(gòu)復雜的各種型材;裝飾性能優(yōu)良,加工表面十分光潔,且易于陽極氧化和著色。常用于建筑裝飾結(jié)構(gòu)材料、手機電腦外殼鋁材、灌溉管材以及供家具、臺架、車輛、柵欄等用途的擠壓材料,是Al-Mg-Si系合金中應用最廣的一個合金。
6061合金屬Al-Mg-Si系合金,鎂、硅含量比6063高,并含有少量的銅;因而其強度高于6063的,但淬火敏感性也比6063高,擠壓之后不能實現(xiàn)風淬,需要重新固溶處理和淬火時效,才能獲得較高的強度;具有較高強度,良好的塑性和優(yōu)良的耐蝕性;特別是無應力腐蝕開裂傾向;其焊接性優(yōu)良,耐蝕性及冷加工性好;可陽極氧化著色,容易涂層,適應作建筑裝飾材料和一般結(jié)構(gòu)材料。常用于要求有一定強度、可焊性與抗蝕性高的各種工業(yè)結(jié)構(gòu)性,如飛機零件、照相機零件、耦合器、船舶配件和五金、電子配件和接頭、裝飾用或各種五金、鉸鏈頭、磁頭、剎車活塞、水利活塞、電器配件、閥門和閥門零件,是一種使用范圍廣、很有前途的合金。
隨著消費觀念、欣賞水平的提高和工業(yè)技術(shù)的進步,手機外殼材質(zhì)會不斷升級,未來的手機外殼材質(zhì)可能會更加驚艷、更加高檔和個性化。
當前手機殼的主流產(chǎn)品是鋁合金材料,可預見的發(fā)展趨勢是玻璃和陶瓷等材料,其優(yōu)點是玻璃外觀透明潔凈,陶瓷硬度更高,不容易劃傷。雖然由于玻璃易碎和陶瓷成本高的阻礙,尚未批量市場化,但技術(shù)進步日新月異,不可阻擋。對于手機外觀,更新的材料、更美麗視覺享受和更高檔的心理體驗指日可待!