導(dǎo)讀：早期在全金屬手機外殼時代，納米注塑曾經(jīng)風(fēng)靡一時，如今，在3D玻璃及陶瓷外殼的潮流下，是否已經(jīng)過氣了呢？其實并不是，因為3D玻璃需搭配金屬中框，一般是不銹鋼或鋁合金材質(zhì)，鋁合金不必多說，不銹鋼也是可以納米注塑的，詳情請見文章：富士康不銹鋼中框+雙面玻璃納米注塑工藝。并且，玻璃及陶瓷外殼在未來一段時間內(nèi)僅適用于高端手機群，因此，納米注塑技術(shù)依然是手機人需要研究的內(nèi)容，今天，我們聚焦納米注塑失效問題，來看一下11種常見納米注塑失效案例分析及改善對策。
納米注塑是一種基于金屬表面納米構(gòu)型的insert molding 工藝。其核心工藝是在金屬表面納米化學(xué)構(gòu)型工藝 NCS（ nanocrystallization chemical structure），通過在金屬表面形成納米級微孔，然后通過塑膠和處理好的金屬件的嵌入式成型達到前所未有的超強結(jié)合力。
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二、納米注塑市前處理工藝舉例
T處理是大家耳熟能詳?shù)募{米注塑前處理技術(shù)，然而市場上不僅僅只有T處理技術(shù)，同類處理技術(shù)還有C處理、B處理、HK處理、E處理、PMH處理、TRI處理等。
下表列舉了幾種前處理工藝的技術(shù)優(yōu)劣，主要從生產(chǎn)效率、適用的金屬類型及注塑產(chǎn)品類型等幾個方面來介紹。
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技術(shù)優(yōu)勢 |
技術(shù)劣勢 |
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T處理 |
生產(chǎn)效率高，適合不銹鋼、鋁合金和MIM，適合復(fù)雜結(jié)構(gòu)件 |
使用大量強酸強堿污染環(huán)境，不適合壓鑄鋁，時效只有一周 |
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E處理 |
生產(chǎn)效率較高，結(jié)合強度高，適合復(fù)雜結(jié)構(gòu)件，適合擠出鋁和壓鑄鋁，時效長達一月以上 |
不適合不銹鋼和MIM |
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HK處理 |
超強結(jié)合力，HK制程容易控制， 工藝安全環(huán)保， 塑料選擇多樣化，金屬塑料結(jié)合體陽極氧化穩(wěn)定。適合型材鋁、壓鑄鋁，時效一周以上。 |
不適合不銹鋼和MIM |
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TRI處理 |
結(jié)合強度高，適合復(fù)雜結(jié)構(gòu)件，時效長達一月以上，使用的化學(xué)品較少 |
不適合不銹鋼和MIM |
圖 大成公司的T處理流程
三
納米注塑材料說明
金屬類材料
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鋁合金類：1~7系鋁，壓鑄鋁
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鎂合金類
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不銹鋼類：sus304 ，316L等
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鈦合金類
圖：各式各樣的納米注塑手機中框以及外殼（來源：東莞市貝斯特?zé)崃鞯揽萍加邢薰?span style="font-size: 12px; line-height: 32px; text-align: center;">）
塑膠材料
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PPS系列：如Polyplastics ，Ticona ,TOSOH,鼎塑等
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PBT系列：以Toray，Sabic，Dupont ，Cheil等廠家
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PPA系列：Solvay ，EMS等
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PAEK系列：驗證中
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PPSU系列：驗證中
應(yīng)注意的問題有：
1）以高級工程塑料優(yōu)先
2）考慮與金屬的熱膨脹系數(shù)匹配性
3）結(jié)晶性塑料為主
例如：
最適合做納米注塑的PPS材料
PPS樹脂+ E物質(zhì)/P物質(zhì)+填充物+染色體系
圖 PPS樹脂+ E物質(zhì)/P物質(zhì)+填充物+染色體系
市面商用規(guī)格都是此類配方架構(gòu)
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四、納米注塑失效分析及改善
失效分析的意義在于不斷解決問題，持續(xù)改進，是全面品質(zhì)管理非常重要、專業(yè)性最強的部分。
圖：納米注塑熱流道，來源東莞市貝斯特?zé)崃鞯揽萍加邢薰?/span>
納米注塑成型是一個高度協(xié)作配合的四位一體系統(tǒng)工程
我們對這幾部分的要求是：
材料：流動性，粘結(jié)性，可染色性，色彩穩(wěn)定性，制程兼容性等
模具：機構(gòu)、模具設(shè)計的合理性很大程度上決定了充填的效能，復(fù)轉(zhuǎn)寫效能
處理：納米組織形態(tài)，大小，物質(zhì)
成型：廣義的成型制程，除了注塑外，包括后段的CNC、表面處理等。成制程參數(shù)的控制會直接影響產(chǎn)品品質(zhì)
失效案例統(tǒng)計
圖 失效案例統(tǒng)計
以現(xiàn)有的數(shù)據(jù)來看，各類的失效分析案例都占有相當(dāng)大的比重，具體有哪些失效案例？我們來分析一下并找到它們的改善對策。
圖：納米注塑熱流道，來源東莞市貝斯特?zé)崃鞯揽萍加邢薰?/span>
塑料與金屬分離粘結(jié)強度差
背景描述
塑料與金屬分離粘結(jié)強度差，緊為正常情況下剪切力數(shù)值的三分之一。
原因分析
經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)，未形成理想的納米組織。經(jīng)深層次研究后發(fā)現(xiàn)此批產(chǎn)品有重工，重工后部分納米組織達到預(yù)期。
改善對策
調(diào)整工藝，將不成功的納米組織去掉，然后再過正常制程，使納米組織達到預(yù)期。
X產(chǎn)品CNC后塑料剝離掉塊
背景描述
CNC后塑料本體剝離、掉落。
原因分析
重結(jié)晶導(dǎo)致產(chǎn)品內(nèi)應(yīng)力開裂
改善對策
1）模具溫度提高30度，cycle time 增加5s；
2）對產(chǎn)品的塑料進行結(jié)晶監(jiān)控，降低重結(jié)晶；
3）成型后170度烘烤1小時。
X產(chǎn)品塑料開裂
背景描述
塑料有裂紋
原因分析
應(yīng)力造成的塑料本體開裂
改善對策
1）反饋給材料供應(yīng)商改善
2）在CNC之前退火處理
X產(chǎn)品雜色
背景描述
CNC后發(fā)現(xiàn)塑料深褐色絮狀雜色
原因分析
經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)為淺色PPS交聯(lián)至顏色變深。調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，成型機設(shè)定溫度實際溫度相差30度，成型人員按照手冊設(shè)定溫度，未考察實際溫度。
改善對策：
1）料溫控制在330度以下，實測值
2）定期清理螺桿、料筒，防止局部積料
X產(chǎn)品銀條
背景描述
塑料有條狀發(fā)白。
原因分析
應(yīng)力發(fā)白銀紋帶
改善對策
1）充分結(jié)晶
2）退火正常
3）材料增韌，如增加P物質(zhì)
4）增加材料各組分相容性及剪切穩(wěn)定性
X產(chǎn)品白團塊
背景描述
CNC后塑料本體剝離、掉落。
原因分析
經(jīng)分析，此部位含有30%的鈦白粉，此現(xiàn)象為鈦白粉聚積。
經(jīng)檢查，未在原料粒子中發(fā)現(xiàn)此現(xiàn)象，可能是剪切和熱場導(dǎo)致的相分離。
改善對策：
反饋給材料供應(yīng)商改善。
X產(chǎn)品陽極后黑色塑料發(fā)白
背景描述
housing陽極后黑色塑料發(fā)白。
原因分析
玻纖及塑料中某些組分被腐蝕，形成視覺差異。
改善對策
反饋給材料供應(yīng)商改善
X產(chǎn)品塑料與金屬分離1
背景描述
烘烤后金屬塑料分離。
原因分析
應(yīng)力釋放后，塑料變形并和金屬分離
改善對策
此現(xiàn)象改善最難
X產(chǎn)品塑料與金屬分離2
背景描述
CNC后塑料本體剝離、掉落。
改善對策
1）充填設(shè)計，合理的充填方式
2）排氣設(shè)計，足夠的排氣能力
X產(chǎn)品塑料與金屬分離3
背景描述
塑料與金屬分離，塑料面光滑
原因分析
污染導(dǎo)致充填不良，經(jīng)匹配，來之包裝材料
改善對策
1）制程中不要使用油或水的設(shè)備，以免堵塞納米孔
2）排氣設(shè)計，足夠的排氣能力
3）對包材進行評估，盡量使用無析出物，無污染的包材
4）作業(yè)員佩戴手指套，并規(guī)定最優(yōu)化的操作方式
5）如果可能，使用不帶包材的金屬卡架轉(zhuǎn)運裝置
6）模具與零件防止毛髮、油脂、唾液、口水等污染
定量分析相同質(zhì)量的三種包裝材料在某為溫度下釋放小分子組分
X產(chǎn)品成型現(xiàn)場臭味
背景描述
成型現(xiàn)場裂解氣怪臭，有腐爛的味道。
原因分析
此為PPS成型的普遍現(xiàn)象，PPS裂解產(chǎn)物有臭味。
改善對策
1）添加用于減少“臭氣”的熱穩(wěn)定助劑母粒（已經(jīng)和高分子材料國家重點實驗室開發(fā)一種專用助劑母粒，用于改善此狀況）
2）控制成型溫度盡量低
3）加強現(xiàn)場排風(fēng)
五、與納米注塑相關(guān)金屬展望
新材料
由于納米注塑的處理技術(shù)的進步，原來的材料設(shè)計立足點發(fā)生變化，通過對現(xiàn)有的材料失效方式的總結(jié)，開發(fā)新的材料
現(xiàn)有的處理工藝主要使用結(jié)晶性塑料，未來拓展到無定形的材料如PPSU，PC，PC/ABS等
新理念：MIM+ECIM
不只是說對MIM生產(chǎn)的機構(gòu)件做NMT處理
而是利用MIM 及ECIM的工藝特點形成新的不同尺度的微觀結(jié)構(gòu)
素材來源：富士康 賴勇
富士康的賴勇先生分享報告《納米注塑失效分析及改善》
來源于第一屆納米注塑與金屬手機外殼論壇
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第五屆手機金屬與3D玻璃外殼技術(shù)應(yīng)用論壇
（6月3日·深圳龍崗中海凱驪酒店 深圳市龍崗區(qū)大運路168號）
主辦方：艾邦智造資訊有限公司
規(guī)模：600人
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時間 |
演講議題 |
公司 |
演講人 |
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8:40-8:55 |
開場致辭 |
艾邦智造 |
江耀貴 主辦方 |
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8:55-9:20 |
3D玻璃行業(yè)痛點以及難點 |
一加手機 |
劉兵 CMF設(shè)計師 |
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9:20-9:45 |
3D玻璃熱彎成型工藝介紹 |
奧瑞德光電 |
鄭海濤 熱彎機項目經(jīng)理 |
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9:45-10:10 |
3D曲面玻璃全尺寸、快速檢測解決方案 |
蘇州天準科技股份有限公司 |
劉雪亮 經(jīng)理 |
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10:10-10:40 |
上午茶歇 |
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10:40-11:05 |
3D玻璃手機中框材質(zhì)及設(shè)計 |
東莞市燦煜金屬制品有限公司 |
徐志彬 副總 |
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11:05-11:15 |
工程陶瓷在手機外殼中的應(yīng)用 |
三環(huán)集團 |
黃海云 |
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11:15-11:45 |
圓桌會議（1 伯恩：項目工程師 馬??；2 聯(lián)想：研究院總監(jiān) 施金忠；3 一加手機：CMF設(shè)計師 劉兵；4 三環(huán)集團 副總經(jīng)理 黃海云；5 勁勝集團 總監(jiān) 王長明 ） |
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11:45-12:00 |
3D玻璃產(chǎn)業(yè)鏈頒獎 |
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12:00-14:00 |
午餐 |
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下午上半場：精密加工論壇 |
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14:00-14:25 |
如何智造3D石墨模具 |
中匠智造 |
彭志明 技術(shù)總監(jiān) |
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14:25-14:50 |
3D玻璃熱成型前CNC加工與后段加工控制因素 |
久久精工 |
韋祿 研發(fā)經(jīng)理 |
|
14:50-15:15 |
3D玻璃拋光工藝應(yīng)用 |
西可實業(yè) |
譚志強 技術(shù)總監(jiān) |
|
15:15-15:40 |
光譜共焦傳感器測量技術(shù)在玻璃測量的運用 |
司逖測量技術(shù)（上海）有限公司 |
鄭健平 總監(jiān) |
|
15:40-16:10 |
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下半場：3D裝飾論壇 |
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|
16:10-16:35 |
手機3D玻璃的噴墨、曝光、顯影，全制程解決方案 |
泰達機器人 |
楊雪文 技術(shù)總監(jiān) |
|
16:35-17:00 |
納米炫光復(fù)合材料3D高壓工藝 |
蘇州蘇大維格光電科技股份有限公司 |
溫源 設(shè)計總監(jiān) |
|
17:00-17:25 |
雙曲面3D玻璃貼合與轉(zhuǎn)印應(yīng)用現(xiàn)況 |
愛元福 |
洪玉純 副總經(jīng)理 |
|
17:25-17:50 |
手機外殼未來趨勢探討 |
聯(lián)想 |
施金忠 聯(lián)想研究院 總監(jiān) |
|
18:30-20:30 |
晚宴 |
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報名聯(lián)系人：
鄧小姐：15817337805 微信同手機
阮小姐：18312560351 微信同手機
井先生：18476351080 微信：polytpe06
（或長按下圖二維碼添加微信）
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