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手机设计中铝合金材料的应用
发布日期:2018/03/01     关注次数: 3766    

早年大有些手机机身段质都是塑料,造价低、加工难度小,可是却显得凉快,而金属机身都是在少数旗舰机上才调见到的。不过跟着作业的翻开,上至旗舰机下到千元机,金属机身俄然开端广泛起来了!金属机身在各闻名品牌厂家的机型中属铝合金运用最为广泛。那铝合金在手机的方案上又是以哪些方案形状出现的呢,让咱们来做一些开端的介绍:


榜首类:外观件中框 代表机型iphone 6/6S, iPhone 5S、HTCM8、vivo Xshot、Lumia 925等


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(下图左--急速冷却7075铝合金显微安排,下图右锻造7075铝合金显微安排)

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7系列铝合金材料的偏析疑问从锻造进程就开端发作,并一贯存在于材猜中难以铲除,影响阳极氧化质量,终究致使iPhone6S“掉漆”严峻,难以直视。因而,彻底处理该疑问还应从源头动身,设法出产高均匀性、无偏析的高质量铝合金材料。


iPhone6S运用的7系列航空铝合金是铝合金中室温强度最高,但也最简略发作腐蚀。该系列铝合金除铝以外还添加了锌、镁和铜元素。恰是这些合金元素的参加发作各种强化相使强度大幅跋涉,能够抵达通常低碳钢的2-3倍,彻底处理iPhone6简略曲折疑问;可是,也致使了该系列合金耐腐蚀功用差,简略发作应力腐蚀。


利益:和不锈钢的低沉比照,铝合金材料更简略加工出高级、漂亮、熠熠生辉的感触。其次、铝合金材料十分轻,比重只需不锈钢的三分之一,也便是说相同体积的不锈钢手机,材料上差不多是铝合金的三倍重。这也是为啥iPhone5比iPhone4S轻了这么多的要素。第三、耐刮伤,铝合金材料在强度上算不上尖端,但外表硬度却抵达蓝宝石等级,因而选用铝合金材料的手机有或许会有磕碰很近,但很稀有划痕。 第四、铝合金材料染色性强,正因为换用了铝合金,Iphone等手机才调具有咱们所谓的“土豪金”、“高端灰”等色彩。


技能处理:阳极氧化

   

IPHONE 6掉漆门作业:有些iPhone6S手机运用一段时间后发作“掉漆”,外表随机出现掉落斑驳,全体看上去“锈迹斑斑”,像爬满了小虫,彻底看不到iPhone手机“高颜值”的特征,反而给人毛骨悚然的感触。


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构造方案办法:全体CNC+纳米注塑, 外观装修件CNC+点胶/贴背胶/锁螺丝,外观面CNC+内部铝合金压铸套啤+纳米注塑办法,锻压+CNC+纳米注塑办法,等等。

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为了跋涉耐腐蚀性,手机的铝合金外壳外表会做人工阳极氧化,使外观更漂亮,并跋涉外表硬度。阳极氧化膜的质量和附着力直接影响手机的外观质量和耐腐蚀性。7系列铝合金因为合金成分较高,这些合金元素在惯例熔铸铝棒的进程中难以避免会分布不均匀,发作偏聚,也称微观偏析。有些偏析会在后续均匀化处理和揉捏铝排进程中得到有些改进,可是无法彻底消除。偏析的存介怀味着材料各有些成涣分布不均匀,这种成分的不均匀会构成阳极氧化膜质量和附着力纷歧样,致使氧化后易出现色差等外观缺陷,并且运喫苦用不安稳,有些方位氧化膜附着力不行易掉落。一旦失掉了氧化膜的维护,再加上手汗、湿润空气和高温气候的加快腐蚀,iPhone6S选用的7系列航空铝手机壳就会出现出上述“掉漆”景象。


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急速冷却技能制备高质量铝合金材料:


材料系类:依照合金材料的纷歧样能够将铝合金分为1系到9系,每种系列中的具体类型命名通常都为四位数字,比方6061、7075等,iPhone 6S的机身段质便是选用的7系铝合金。7系铝合金以锌元素为主,也少数添加了镁、铜,铝合金硬度更挨近钢材硬度——可是仍是一磕一个坑啊!6系铝合金以镁和硅为首要合金元素,是如今运用最广泛的合金。


首要要素剖析:前期的iPhone6也曾运用牌号为6系列的铝合金作为手机外壳,该铝合金的首要合金元素是镁和硅,合金含量较低,阳极氧化制品率高,氧化膜细密附着力强,维护铝合金材料不受腐蚀,故没有上述“生锈”状况发作。可是6系列铝合金最大的缺陷是强度低,因而出现手机很简略就被折弯、坐弯的状况,苹果公司不得不选用更高强度的7系列航空铝合金。


惯例锻造技能,因为金属凝集时冷却速度较慢(通常<102℃/s),合金元素易发作偏析并持续成长,严峻影响了材料的均匀性;而选用急速冷却技能冷却速度极快(可达104-106℃/s),液相金属具有很大的过冷度,推进了形核;金属在极短时间完毕凝集,使晶粒形核后来不及长大;并按捺了锻造中火伴的树枝晶和柱状晶,构成近似球状的等轴晶,消除了惯例材料的各向异性;因为细密的晶粒安排,金属发作了细晶强化作用,大幅跋涉了合金的强度、硬度和塑性;急速冷却技能中合金的凝集在慵懒气体维护中完毕,无氧化、搀杂,硬质相纤细弥散分布,均一同密安排有利于阳极氧化膜质量和均匀性,跋涉耐腐蚀功用。上图是急速冷却7075和锻造7075的显微安排比照。从金相相片上能够看到锻造7075安排粗大,枝晶和偏析景象严峻;急速冷却7075晶粒呈球状,无枝晶安排,晶粒纤细。表1是急速冷却技能与惯例技能出产的7系列铝合金功用比照。下图是急速冷却7系列铝合金什物图。

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