鋁合金手機(jī)外殼加工工藝ppt課件

1、鋁合金手機(jī)外殼加工工藝20162002200720122015Iphone第一代：首次采用鋁合金做后蓋的手機(jī)Iphone6S：首次采用7系鋁合金陽(yáng)極氧化Iphone5：首次采用鋁合金一體成型陽(yáng)極工藝Iphone7：首次采用亮面深色陽(yáng)極氧化工藝Ipod第二代：采用鋁合金做外殼原材料DDG粗銑內(nèi)腔E/T處理銑天線槽精銑弧面精銑側(cè)邊拋光納米注塑?chē)娚耙淮侮?yáng)極高光處理精銑內(nèi)腔銑導(dǎo)電位二次陽(yáng)極組立熱熔螺母-iPhone6iPhone是如何被制造出來(lái)的？-iPhone6型材CNC1-正面CNC2-背面CNC4-正面內(nèi)腔&打磨E處理&注塑CNC6-USB孔高光CNC2.5-耳機(jī)孔雙面研磨CNC6.5-攝像頭孔

2、CNC3外形落料CNC0粗銑CNC3.5耳機(jī)孔CNC5-外形及卡托孔&噴砂CNC7-小A面高光&陽(yáng)極-一加5-第1步：鋁擠將柱形鋁材進(jìn)行切割并擠壓，這個(gè)過(guò)程被稱之為鋁擠，會(huì)讓鋁材擠壓之后成為規(guī)整鋁板方便加工，同時(shí)更加致密、堅(jiān)硬，這個(gè)步驟需要注意材料硬度，材料含其他金屬成分 CNC第1夾位，使用CNC機(jī)床（高速鉆攻中心），經(jīng)過(guò)DDG環(huán)節(jié)將鋁板精準(zhǔn)地銑成規(guī)整三維體積，以方便之后的CNC精加工。-第2步：DDGCNC第2夾位，為方便CNC加工，使用墻內(nèi)夾具夾住金屬機(jī)身。粗銑內(nèi)腔，把內(nèi)腔、以及與夾具結(jié)合的定位柱加工好，這對(duì)之后的加工環(huán)節(jié)至關(guān)重要。 -第3步：粗銑內(nèi)腔CNC第3夾位，金屬鋁可以屏蔽(削弱

3、)手機(jī)射頻信號(hào)，所以必須經(jīng)過(guò)開(kāi)槽的方法，讓信號(hào)可以有出入的路徑。所以，銑天線槽是最重要、最難的一步，天線槽必須銑得均勻，并且保持必要的鏈接點(diǎn)以保證金屬殼的強(qiáng)度和整體感。 -第4步：銑天線槽經(jīng)過(guò)銑天線槽之后，就要使用“T處理”把鋁材處理成可以與工程塑料相結(jié)合的表面。需要將金屬機(jī)身置于特殊的T液等化學(xué)藥劑中，使鋁材表面形成納米級(jí)孔洞，為下一步的納米注塑做準(zhǔn)備。 -第5步：E處理/T處理注塑”環(huán)節(jié)因?yàn)橛辛酥癟處理過(guò)的金屬機(jī)身，從而可以讓NMT納米注塑工藝得以實(shí)現(xiàn)。NMT納米注塑是將高溫高壓狀態(tài)下的特殊塑料擠入經(jīng)過(guò)T處理的金屬材料上，讓塑料與金屬表層的納米級(jí)細(xì)小孔洞緊密結(jié)合，從而達(dá)到緊固天線的目的。

4、納米注塑材料是：PPS和PBT，納米注塑需要注意：模具和鋁合金都需要加熱到150度再注塑，做模具的時(shí)候需要注意放鋁合金的縮水率千分之二點(diǎn)五，注塑完要加熱回火140度一小時(shí)-第6步：NMT納米注塑CNC第4夾位，對(duì)于全金屬手機(jī)而言，除了信號(hào)天線難以處理之外，還有就是金屬機(jī)身的3D塑形，這恰好也是最費(fèi)時(shí)的一道工序。 -第7步：精銑弧面CNC第5夾位，金屬機(jī)身的3D弧面被CNC銑出來(lái)了，但是在邊緣還保留一圈冗余，這時(shí)就需要精銑側(cè)邊，然后就能看到金屬外殼的雛形了。-第8步：精銑側(cè)邊之前使用頂級(jí)高速精密CNC機(jī)床，但也只能達(dá)到A1A2級(jí)光潔度，要想達(dá)到后續(xù)加工需求，需要將其拋光至A0級(jí)光潔度，可呈鏡面效

5、果。-第9步：拋光然而全金屬手機(jī)并不是全光面的效果，而是呈現(xiàn)磨砂表面。這就需要通過(guò)“噴砂”工藝，將金屬表面處理成磨砂效果。-第10步：噴砂鋁鋁合金較為穩(wěn)定，為了不被汗液等外界因素所干擾，就必須要對(duì)其進(jìn)行陽(yáng)極處理。同時(shí)這也是為手機(jī)上色的過(guò)程，通過(guò)陽(yáng)極氧化讓鋁本色變?yōu)榻鹕殇X合金進(jìn)行染色的過(guò)程中是非常難以控制的，控制不好就會(huì)出現(xiàn)色差、斑點(diǎn)等，這也會(huì)降低良品率。-第11步：一次陽(yáng)極極富光澤的切邊設(shè)計(jì)，需要使用最高等級(jí)的超高速CNC機(jī)床對(duì)邊角進(jìn)行切削，這個(gè)過(guò)程也被稱為鉆切或高光處理。 -第12步：高光鋁經(jīng)過(guò)多步的加工后，金屬外殼已初見(jiàn)端倪，這時(shí)就要將用于夾具鎖止的定位柱等多余料件去除，讓金屬外殼內(nèi)完

6、全整潔。-第13步：精銑內(nèi)腔已經(jīng)被CNC處理好的外殼還需要第二次陽(yáng)極處理，使表面被氧化，形成致密、堅(jiān)硬的氧化膜，讓其更加耐磨且不易沾污。 -第14步：二次陽(yáng)極經(jīng)過(guò)陽(yáng)極氧化后的鋁合金外殼導(dǎo)電效果會(huì)變差，所以就需要將局部陽(yáng)極氧化膜去掉，露出金屬以獲得良好的接地效果，也就還需要再經(jīng)歷一次銑導(dǎo)電位的CNC處理。-第15步：銑導(dǎo)電位-納米注塑將鋁件浸泡在堿液中，進(jìn)行脫脂。將鋁件浸泡在酸液中，進(jìn)行中和。將鋁件浸泡在E1中，使其表面形成細(xì)微的納米孔。將鋁件浸泡在E2中，使其表面納米孔具有固有特性。注塑樹(shù)脂通過(guò)注塑滲入處理后形成的納米孔，金塑緊密結(jié)合。堿蝕中和E1E2烘干將鋁件放入純水清洗干凈后，進(jìn)行干燥處理

7、。拋光是指利用機(jī)械、化學(xué)或者電化學(xué)的作用，使工件表面粗糙度降低，以獲得光亮、平整表面的加工方法。是利用拋光工具和磨料顆?；蛘咂渌麙伖饨橘|(zhì)對(duì)工件表面進(jìn)行的修飾加工。-拋光拋光的類(lèi)型拋光的種類(lèi)包括機(jī)械拋光、化學(xué)拋光、電解拋光、超聲波拋光、流體拋光、磁研磨拋光。常規(guī)的拋光工藝是機(jī)械拋光和化學(xué)拋光。-拋光手機(jī)全金屬外殼最終要的并不是全光面的效果，而是呈現(xiàn)出磨砂一樣的表面。這就需要對(duì)經(jīng)過(guò)拋光的表面進(jìn)行“噴砂”處理，將其呈現(xiàn)出磨砂效果。-噴砂噴砂需要注意：清洗表面需要清洗干凈，清洗流程是先用酸進(jìn)行除油，硫酸可以清除部品表面油污，需要注意不能用硝酸，硝酸會(huì)導(dǎo)致PPS塑膠發(fā)黃，酸洗后，再用堿中和。清洗完檢查，

8、清洗好需要仔細(xì)檢查底殼問(wèn)題，需要注意的問(wèn)題打磨痕、腐蝕紋、劃傷、應(yīng)力痕、塑膠發(fā)黃、打磨塌邊、水印等 噴砂是通過(guò)高速砂流的沖擊作用清理和粗化基體表面的過(guò)程。所用的噴砂粗糙度一般為80# -320#，數(shù)值越大，沙粒越小，噴砂需要注意噴砂壓力，噴砂壓力越大，噴出來(lái)效果就越粗，A23噴砂參數(shù)是180#的砂,噴砂壓力是2.2KG .1.自動(dòng)噴砂機(jī)有多少個(gè)噴槍?zhuān)懿荒車(chē)姷絺?cè)面，A23現(xiàn)在的氧化廠自動(dòng)噴砂機(jī)有16把槍?zhuān)瑖姴坏絺?cè)面，現(xiàn)在解決方案是噴兩次，正反各噴一次，還可以通過(guò)做治具解決，或者手噴側(cè)面，機(jī)器在噴一次。-噴砂表調(diào)表調(diào)脫脂表調(diào)中和染色封孔除灰表調(diào)除鎳烘干強(qiáng)除上掛脫脂中和中和堿蝕中和預(yù)封孔氧化化拋表

9、調(diào)下掛-流程1#2#3#4#5#6#7#8#9#10#11#12#13#14#15#16#17#18#19#20#21#22#23#24#25#26#27#28#29#30#31#32#33#34#35#36#37#38#39#40#41#42#43#44#45#46#47#48#49#50#上料交換車(chē)超聲波脫脂1超聲波脫脂2雙頂噴水洗雙頂噴水洗剝黑膜雙頂噴水洗雙頂噴水洗堿蝕1雙頂噴水洗堿蝕2雙頂噴水洗雙頂噴水洗超聲波剝黑膜雙頂噴水洗雙頂噴水洗超聲波剝黑膜雙頂噴水洗雙頂噴水洗強(qiáng)力吹風(fēng)預(yù)浸熱水洗化學(xué)拋光A熱水洗化學(xué)拋光B熱水洗雙頂噴水洗雙頂噴水洗預(yù)封孔雙頂噴水洗雙頂噴水洗超聲波剝黑膜雙頂噴水洗雙

10、頂噴水洗超聲波水洗陽(yáng)極氧化1陽(yáng)極氧化2陽(yáng)極氧化3陽(yáng)極氧化4陽(yáng)極氧化5陽(yáng)極氧化6陽(yáng)極氧化7陽(yáng)極氧化8雙頂噴水洗雙頂噴水洗超聲波表調(diào)1超聲波水洗超聲波表調(diào)2頂噴中轉(zhuǎn)水洗過(guò)道 過(guò)道 過(guò)道下料交換車(chē)烘干5烘干4烘干3烘干2烘干1熱水洗超聲波熱水洗雙頂噴水洗超聲波脫脂雙頂噴水洗雙頂噴水洗除鎳雙頂噴水洗雙頂噴水洗除灰雙頂噴水洗頂噴封孔6頂噴封孔5頂噴封孔4頂噴封孔3頂噴封孔2頂噴封孔1純水洗純水洗染色6純水洗染色5純水洗染色4純水洗染色3純水洗染色2純水洗染色1高位純水洗超聲波水洗超聲波表調(diào)5超聲波水洗超聲波表調(diào)4雙頂噴水洗超聲波剝黑膜雙頂噴水洗雙頂噴水洗脫脂雙頂噴水洗超聲波水洗超聲波表調(diào)3頂噴中轉(zhuǎn)水洗1

11、0110099#98#97#96#95#94#93#92#91#90#89#88#87#86#85#84#83#82#81#80#79#78#77#76#75#74#73#72#71#70#69#68#67#66#65#64#63#62#61#60#59#58#57#56#55#54#53#52#51#-機(jī)臺(tái)強(qiáng)大的前處理，適用于噴砂、拉絲、精拋等多種來(lái)料的清洗前處理作業(yè)強(qiáng)大的后處理，提供強(qiáng)有力的信賴性測(cè)試，改善深色陽(yáng)極后臟污強(qiáng)大的染色后處理，采用3+2表調(diào)，有效改善吐酸、白點(diǎn)、異色 1.1.脫脂的目的脫脂的目的:清除鋁表面的油脂和灰塵等污染物，使堿洗比較均勻，以提高陽(yáng)極氧化膜的質(zhì)量，鋁材脫脂可

12、分為三種類(lèi)型，即酸性脫脂、堿性脫脂和有機(jī)溶劑脫脂，堿洗脫脂是傳統(tǒng)工藝。 -脫脂 2.2.堿性脫脂的作用原理：堿性脫脂的作用原理：是堿和油脂發(fā)生皂化反應(yīng)，生產(chǎn)可溶性的肥皂，用皂化反應(yīng)來(lái)消除油脂與鋁材表面的結(jié)合，從而達(dá)到脫脂的目的。皂化反應(yīng)是油脂（主要是硬脂類(lèi)）與堿性物質(zhì)（如氫氧化鈉）一起加熱發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生產(chǎn)肥皂和甘油，其化學(xué)反應(yīng)方程式如下： (C17H35COO)3C3H5+3NaOH 加熱 3C17H15COONa+C3H5(OH)3 硬脂酸酯 堿 肥皂 甘油 -脫脂 2. 2.堿蝕原理：堿蝕原理：鋁表面都有一層自然氧化膜（約0.01 0.05m ）,因此，堿蝕過(guò)程首先是自然氧化膜的溶解，即

13、自然氧化膜與氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水，并伴隨有氫氣，水解和脫水反應(yīng)，其化學(xué)反應(yīng)方程式如下： 第一個(gè)反應(yīng)： Al2O3+2NaOH = 2NaAlO2+H2O 第二個(gè)反應(yīng)： 2Al+2NaOH+H2O = 2NaAlO2+ 3H2 第三個(gè)反應(yīng)： 2NaAlO2+4H2O = 2Al(OH)3 +2NaOH 第四個(gè)反應(yīng)： 2Al(OH)3 Al2O3+3H2O-堿蝕 1.1.化學(xué)拋光：化學(xué)拋光：是將鋁制品浸在一定成分的化學(xué)拋光液內(nèi)，在一定溫度下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間得到光亮而平滑的鋁表面； 2.2.化學(xué)拋光基本原理：化學(xué)拋光基本原理：在較高溫度，粘度的溶液中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使鋁件表面逐漸平

14、整，達(dá)到光亮平滑的表面；-化拋 3. 3.化學(xué)拋光的分類(lèi)：化學(xué)拋光的分類(lèi)：以磷酸為基的拋光液應(yīng)用最廣泛，可分為磷酸-硫酸（無(wú)黃煙化學(xué)拋光）系、磷酸-硫酸-硝酸（三酸拋光）系、磷酸-乙酸-硝酸等體系。由磷酸-硫酸基礎(chǔ)液中添加復(fù)合添加劑所構(gòu)成的無(wú)煙化學(xué)拋光劑，基本含有腐蝕劑、緩蝕劑、表面活性劑、光亮劑等組分。這些成分整體起到了對(duì)鋁材光亮整平的增光作用，其中含硫的有機(jī)物部分起到吸附、加速黏性液膜形成、改善鋁表面性能的作用、加快氣體從表面脫附、減少麻點(diǎn)和抑制酸霧的作用。由于磷酸-硫酸基礎(chǔ)液的浸蝕能力較強(qiáng)，在實(shí)際生產(chǎn)中控制磷酸-硫酸的質(zhì)量比顯得尤為重要; ;-化拋 1.1.剝黑膜的定義：剝黑膜的定義：剝

15、黑膜叫除灰或中和。鋁材經(jīng)過(guò)堿洗化拋后，表面往往會(huì)附著一層灰褐色或灰黑色的掛灰，掛灰的具體成分因鋁合金材質(zhì)不同而異，主要由不溶于堿洗槽液的銅、鐵、硅等金屬間化合物及其堿洗產(chǎn)物組成；-中和 2.2.剝黑膜的目的：剝黑膜的目的：就是要除凈這層不溶在堿液的掛灰，以防止后道陽(yáng)極氧化槽的污染，使陽(yáng)極氧化后獲得外表干凈的陽(yáng)極氧化膜。在工業(yè)大生產(chǎn)中，通常采用酸性溶液將掛灰溶解除去。傳統(tǒng)的除灰工藝是采用一定濃度的硝酸溶液作為除灰槽液，因?yàn)橄跛崾蔷哂袕?qiáng)氧化性的強(qiáng)酸，其溶液的溶解能力很強(qiáng)，幾乎能夠除去堿洗后殘留在鋁材表面上的各種掛灰，又不會(huì)損傷鋁基體。-中和1.1.陽(yáng)極氧化的定義陽(yáng)極氧化的定義： 將鋁及鋁合金制品置

16、于硫酸、磷酸等電解液中作為陽(yáng)極，在特定條件和電流作用下，進(jìn)行電解，陽(yáng)極的鋁或其合金氧化，表面上形成氧化鋁膜的這個(gè)過(guò)程稱為電解氧化，就是陽(yáng)極氧化。- - - . - - - - -. - - - - -.- - - . .- - - - .- - - - - .- - - - -. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - .-. - .- - -. .- -.- - -. - - .- -.- - -.+- - - - - - - - - - - - - - -氧化膜產(chǎn)生的氧氣鋁陽(yáng)極陰極釋放的氫氣鋁陽(yáng)極氧化示意圖-氧化 1. 利用電化學(xué)原理,將鋁合

17、金制件在硫酸、鉻酸、磷酸、草酸等電解液中，作陽(yáng)極進(jìn)行電解處理。由水的電解產(chǎn)生初生態(tài)的氧具有很強(qiáng)的氧化能力，它與陽(yáng)極鋁作用生成氧化物Al2O3 。 總反應(yīng)式： 2Al+ 3H2O 通電 Al2O3 + 3H2 +1669J （熱能） 2. 現(xiàn)在，鋁的陽(yáng)極氧化反應(yīng)可以這樣來(lái)表示 反應(yīng)式 ： Al - 3e Al 3+ （鋁/氧化膜界面） H2O O2-+2H+ （溶液/氧化膜界面） 3O2-+2Al 3+ Al2O3 +1669J （膜內(nèi)靠近鋁基體處） （熱能）-氧化A.區(qū)膜層生長(zhǎng)B.區(qū)陰擋層形成C.區(qū)膜層穩(wěn)定生成,直到溶解與生 長(zhǎng)速率達(dá)到平衡時(shí)間/s203040504826101260ABC電壓

18、電壓/V/VABC鋁基件阻擋層多孔層鋁陽(yáng)極鋁陽(yáng)極氧化膜生成氧化膜生成過(guò)過(guò)程示意程示意圖圖Al2O310陽(yáng)極氧化過(guò)程電壓時(shí)間特性曲線1.A 區(qū)外加電壓越高，阻擋層也越厚，它的硬度比緊接著要形成的多孔層硬；2.B區(qū)電壓一般下降10% 15%。由于電解液對(duì)氧化膜的溶解，它的電阻就減小，陽(yáng)極電位也隨之下降，大約經(jīng)過(guò)20S后，電壓降到一定數(shù)值就停止了；3.C區(qū)阻擋層生長(zhǎng)速度與溶解速度達(dá)到平衡，阻擋層的厚度保持不變，但向鋁基體推進(jìn)；-氧化v(1)耐蝕性；v(2)硬度和耐磨性；v(3)裝飾性；v(4)有機(jī)涂層和電鍍層附著性；v(5)電絕緣性；v(6)透明性；v(7)功能性；陽(yáng)極氧化膜-氧化 AlAl2 2O

19、 O3 3膜生成后膜生成后, ,并并不宜立刻染色不宜立刻染色, ,因因?yàn)闉锳lAl2 2O O3 3為無(wú)機(jī)為無(wú)機(jī)物物質(zhì)質(zhì), ,而染料而染料為有機(jī)為有機(jī)物物質(zhì)質(zhì), ,兩者之間兩者之間不易不易結(jié)結(jié)合合. .所以必所以必須與須與染色前在工件表面覆染色前在工件表面覆蓋蓋一一層層兼具兼具無(wú)無(wú)/ /有有機(jī)物質(zhì)機(jī)物質(zhì)化性的即化性的即“界面活性界面活性劑劑”,”,使氧化膜孔隙率增加，提高吸附力，使氧化膜孔隙率增加，提高吸附力，以利以利于于AlAl2 2O O3 3 膜與膜與染料染料的結(jié)的結(jié)合合. .染 色 前 處 理 劑 原 理氧 化 膜 層表 面 活 性 劑-氧化 1.1.染色一般分為有機(jī)染料染色和無(wú)機(jī)染料

20、染色兩種，這是兩種截然不同的染色方法；我們?nèi)旧话惴譃橛袡C(jī)染料染色和無(wú)機(jī)染料染色兩種，這是兩種截然不同的染色方法；我們常用的為有機(jī)染料。有機(jī)染料的染色基于物質(zhì)的吸附理論。吸附又分為物理吸附和化學(xué)吸附，常用的為有機(jī)染料。有機(jī)染料的染色基于物質(zhì)的吸附理論。吸附又分為物理吸附和化學(xué)吸附，它們具有各自的特點(diǎn)。分子或離子以靜電力方式的吸附為物理吸附；以化學(xué)力方式吸附叫化學(xué)它們具有各自的特點(diǎn)。分子或離子以靜電力方式的吸附為物理吸附；以化學(xué)力方式吸附叫化學(xué)吸附；吸附； 2. 2.染色的目的：在于提高產(chǎn)品的裝飾性和耐蝕性，同時(shí)給鋁制品表面以各種功能特性；染色的目的：在于提高產(chǎn)品的裝飾性和耐蝕性，同時(shí)給鋁制品表

21、面以各種功能特性；-染色對(duì) 稱（ 黑 ）非 對(duì) 稱（ 綠 ） 將將染料分子填充至染料分子填充至AlAl2 2O O3 3孔隙的孔隙的過(guò)過(guò)程程, ,染料大致上可分染料大致上可分為為有有機(jī)與無(wú)機(jī)兩種機(jī)與無(wú)機(jī)兩種, ,一般一般陽(yáng)極陽(yáng)極用染料用染料為為有有機(jī)機(jī)性性, ,例例如：如：煤碳煤碳綠綠所需的所需的804804，706706兩種兩種染料染料, ,結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)如下如下: :-染色染色過(guò)程: 第一階段：溶液中遷移 第二階段：膜外表面吸附 第三階段：孔內(nèi)擴(kuò)散染料染色原理圖氧化膜層染料染色原理圖-染色浸蝕酸污染水洗混入不純物鋁材質(zhì)脫 脂材質(zhì)選擇適否素材腐蝕自然氧化膜生成 材質(zhì)不均一除粉垢不足浴老化處理?xiàng)l件不

22、適浴老化光澤 不均處理?xiàng)l件不適時(shí)間化學(xué)研磨浴組成不良濃度溫度堿性（燒焦）處理?xiàng)l件不適高溫不純物侵入電解后長(zhǎng)時(shí)間放置溶存鋁蓄積膜厚不足處理?xiàng)l件不適浴老化長(zhǎng)時(shí)間放置水洗不足老化使用水質(zhì)不良水質(zhì)不良臘厚不足處理?xiàng)l件不適染料選擇不當(dāng)封孔選擇封孔劑不當(dāng)浴老化處理?xiàng)l件不當(dāng)蓄積不純物染色不良老化陽(yáng)極氧化染色-染色比色法UV法HPLC法PH計(jì)-染色 1.1.封孔的目的：封孔的目的：Al2O3孔隙填充過(guò)染料后,如不加以處理,放置一段時(shí)間后,孔隙中的染料會(huì)逐漸析出或變色,為避免此現(xiàn)象發(fā)生, 染色后必須將Al2O3孔隙加以封閉,即為封孔 (seal)；-封孔 2. 2.封孔的原理：封孔的原理：主要有水合反應(yīng)、無(wú)機(jī)物充填或有機(jī)物充