在金屬手機(jī)外殼的年代，CNC時(shí)間成為那個(gè)年代（其實(shí)也就2年前）最為熱烈的話題，有人采用雙金屬壓鑄，有人想做壓鑄鋁金陽(yáng)極氧化。而這些想法都在玻璃后蓋橫行的時(shí)代里面終結(jié)了。曾有人暗自慶幸，金屬中框時(shí)代，金屬加工的時(shí)間更長(zhǎng)，CNC需求更多，而這兩年金屬加工廠里面CNC機(jī)臺(tái)開工率下降，證明這個(gè)想法是錯(cuò)誤的。比如今天要介紹的中框中板焊接工藝就是就是一種讓金屬中框CNC工時(shí)大幅下降的一種方法。
一、技術(shù)背景
隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，手機(jī)已經(jīng)成為當(dāng)今生活中人們必不可少的移動(dòng)通訊設(shè)備之一，其發(fā)展迅速及需求量巨大，因此手機(jī)行業(yè)迫切需要一種加工精度高、速度快的加工方式，鋁合金密度低，但其強(qiáng)度比較高，塑性好，可加工成各種型材，具有優(yōu)良的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和抗蝕性，廣泛應(yīng)用于手機(jī)中框中，現(xiàn)有的手機(jī)中框成型，一般都是采用數(shù)控機(jī)床將鋁合金整體一次性的加工成型耗費(fèi)將近1個(gè)小時(shí)，其加工速度非常慢，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，且成本非常高的同時(shí)產(chǎn)能極低，不符合節(jié)能、快速生產(chǎn)的需求，生產(chǎn)效率低，實(shí)用性差；或者直接采用焊接工藝，難以焊接牢固，容易脫落，造成大量產(chǎn)品不良，難以規(guī)?；瘧?yīng)用。
鋁合金本身的特性使得其相關(guān)的焊接技術(shù)面臨一些亟待解決的問(wèn)題，在以往的生產(chǎn)實(shí)踐中，鋁合金的焊接常用鎢極氬弧焊和熔化極氬弧焊，雖然這兩種焊接方式能量密度大，焊接鋁合金時(shí)能獲得良好的接頭，但仍然存在熔透能力差，焊接變形大、生產(chǎn)效率低等缺點(diǎn)，這些傳統(tǒng)的焊接方法焊接鋁合金，并不能達(dá)到工業(yè)上高效、無(wú)缺陷、性能佳的要求，于是人們開始尋求新的焊接方法，20世紀(jì)中后期激光技術(shù)開始應(yīng)用于工業(yè)。
二、激光焊接鋁合金優(yōu)點(diǎn)
1.能量密度高、熱量輸入小、焊接形變小，能得到窄的熔化區(qū)和熱影響區(qū)以及熔深大的焊縫；
2.冷卻速度快，焊縫組織細(xì)微，焊接接頭性能良好；
3.焊接能量可精確控制，可靠性高，有較高的適應(yīng)性；
4.可進(jìn)行微型焊接或遠(yuǎn)距離傳輸，不需要真空裝置，利于大批量自動(dòng)化生產(chǎn)。
三、激光焊接鋁合金難點(diǎn)和缺陷
難點(diǎn)：
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鋁合金表面的高反射性和高導(dǎo)熱性；
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小孔的誘導(dǎo)和維持。
缺陷：
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氣孔：氫氣孔和由于小孔的破滅而產(chǎn)生的氣孔；
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熱裂紋：主要有結(jié)晶裂紋和液化裂紋；
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Mg、Zn等元素的燒損。
四、激光焊接設(shè)備介紹
為了克服上述缺點(diǎn)和不足，云陽(yáng)實(shí)業(yè)研發(fā)了一種針對(duì)手機(jī)中框的焊接設(shè)備，它有效地解決了生產(chǎn)效率低，加工速度慢，焊接不牢固等問(wèn)題。
手機(jī)中框自動(dòng)焊接包括以下步驟：
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中板和邊框成型
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中板和邊框定位
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定位模組固定
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焊接成型
激光頭先沿著中板和邊框的焊接區(qū)域的正面進(jìn)行焊接，然后旋轉(zhuǎn)定位機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)至背面，再沿著中板和邊框的焊接區(qū)域的背面進(jìn)行焊接，獲得手機(jī)中框，中板和邊框通過(guò)定位模組固定，然后通過(guò)激光焊接正面，旋轉(zhuǎn)定位機(jī)構(gòu)帶動(dòng)定位模組旋轉(zhuǎn)，焊接反面，熔深可以達(dá)到0.8mm以上，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，拉拔力超過(guò)50kg，節(jié)省了人力，減少工序間的周轉(zhuǎn)和人與產(chǎn)品的接觸，良率達(dá)到80%以上，降低員工勞動(dòng)強(qiáng)度，提升了企業(yè)形象；一個(gè)Y軸運(yùn)動(dòng)模組在焊接時(shí)，另一個(gè)Y軸運(yùn)動(dòng)模組同時(shí)上料，可以大大提高效率。
1. 中板和邊框成型
將鋁合金基材壓鑄成型為所需形狀的中板，將鋁合金基材、鋁不銹鋼復(fù)合基材或者鋁鈦合金復(fù)合基材CNC加工成型為所需形狀的邊框。
2. 中板和邊框定位
將中板和邊框通過(guò)定位模組定位，固定模組包括上模和下模，將中板和邊框安裝在下模的收容腔內(nèi)，然后蓋上上模，通過(guò)螺絲鎖緊固定，上模和下模均設(shè)有用于焊接的通槽。
3. 定位模組固定
將定位模組安裝在焊接裝置上，簡(jiǎn)易的焊接裝置可以是工作臺(tái)，高效率的焊接裝置是旋轉(zhuǎn)定位結(jié)構(gòu)安裝在工作臺(tái)上。
4. 焊接成型
激光頭先沿著中板和邊框的焊接區(qū)域的正面進(jìn)行焊接，然后旋轉(zhuǎn)定位機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)，激光頭再沿著中板和邊框的焊接區(qū)域的背面進(jìn)行焊接，獲得所述的手機(jī)中框。
五、應(yīng)用于自動(dòng)化生產(chǎn)流水線
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1#機(jī)器人控制中心
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1#上下料機(jī)器人
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1#激光焊接控制中心
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1#雙工位激光焊接工作平臺(tái)
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鎖螺絲NG產(chǎn)品排除線
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上料倍速鏈
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下料倍速鏈
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2#雙工位激光焊接工作平臺(tái)
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2#上下料機(jī)器人
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2#機(jī)器人控制中心
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2#激光焊接控制中心
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防護(hù)欄
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鎖松螺絲機(jī)構(gòu)及自動(dòng)上下蓋板
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工作人員
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集成電控系統(tǒng)
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待焊接產(chǎn)品放置區(qū)
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夾具底座換位機(jī)構(gòu)
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焊接成品放置區(qū)
鎖螺絲松螺絲機(jī)構(gòu)析解：
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本文素材來(lái)源：東莞市云陽(yáng)實(shí)業(yè)有限公司
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CMPE 2018中國(guó)手機(jī)加工產(chǎn)業(yè)鏈展覽會(huì)將于9月10-12日在東莞厚街現(xiàn)代國(guó)際展覽中心舉行，四大展區(qū)：金屬玻璃加工，精密陶瓷，塑膠外殼，無(wú)線充電，預(yù)計(jì)將有4萬(wàn)名觀眾參與，詳情點(diǎn)擊此處
1. 第八屆手機(jī)金屬與玻璃外殼論壇
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序號(hào) |
主題 |
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1 |
未來(lái)手機(jī)材質(zhì)發(fā)展趨勢(shì) |
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2 |
液態(tài)金屬在手機(jī)外殼的應(yīng)用 |
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3 |
鋁合金中框漸變色表面處理工藝 |
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4 |
手機(jī)攝像頭MIM工藝對(duì)金屬粉的選擇比較 |
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5 |
手機(jī)玻璃檢測(cè)新方案 |
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6 |
曝光顯影以及噴涂在手機(jī)中的應(yīng)用 |
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7 |
大尺寸3D玻璃在汽車和家電中的應(yīng)用 |
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8 |
3D貼合疑難及解決方案 |
2. 第四屆手機(jī)陶瓷技術(shù)與應(yīng)用論壇
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序號(hào) |
主題 |
嘉賓 |
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1 |
陶瓷手機(jī)背板抗摔的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題 |
饒平根教授 華南理工 |
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2 |
注塑陶瓷研究進(jìn)展 |
謝志鵬教授 清華大學(xué) |
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3 |
氧化鋯陶瓷對(duì)5G手機(jī)天線設(shè)計(jì)影響 |
vivo 黃奐衢 博士 |
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4 |
圣戈班在陶瓷領(lǐng)域的材料以及解決方案 |
圣戈班 |
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5 |
無(wú)機(jī)/有機(jī)超分子自組裝材料（合晶瓷）在5G手機(jī)背板中的應(yīng)用探索 |
通州灣新材 周濤 |
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6 |
注射成形氧化鋯陶瓷手機(jī)背板溶劑脫脂技術(shù)控制要點(diǎn) |
富士康 技術(shù)顧問(wèn) 張澤兵 |
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7 |
火鳳凰陶瓷最新材料發(fā)布 |
擬邀請(qǐng) 三環(huán)集團(tuán) |
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8 |
陶瓷在智能終端應(yīng)用回顧 |
擬邀請(qǐng) 小米科技 |
3.第三屆手機(jī)塑膠外殼技術(shù)與應(yīng)用論壇
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序號(hào) |
主題 |
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1 |
IMT塑膠外殼加工工藝簡(jiǎn)介 |
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2 |
注塑工藝在5G手機(jī)中扮演的角色 |
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3 |
復(fù)合板材塑膠外殼自動(dòng)化生產(chǎn)工藝 |
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4 |
PC注塑外殼在5G手機(jī)中的應(yīng)用 |
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5 |
漸變色如何玩出新花樣？ |
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6 |
工程塑料在5G手機(jī)中的應(yīng)用 |
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