全面屏步入千元時(shí)代，華為榮耀7X鋁合金無中框一體成型介紹

雖然我們發(fā)過很多納米注塑的文章，今天看到一木友人在結(jié)構(gòu)彈設(shè)計(jì)這個(gè)號上的整理也非常不錯(cuò)，同時(shí)10月11日在西安推出的華為榮耀7X也是采用金屬后蓋，全面屏手機(jī)低至千元級別，從近期來看，全面屏接近千元金屬以及復(fù)合材料后蓋功不可沒，因此我們可以再次復(fù)習(xí)下已經(jīng)被遺忘的鋁合金納米一體成型工藝；關(guān)于復(fù)合材料后蓋，你可以點(diǎn)擊此處查看；

榮耀7X采用一體化圓潤金屬機(jī)身設(shè)計(jì)，無中框一體成型，正面2.5D玻璃，提供鉑光金、極光藍(lán)、幻夜黑三種配色，號稱經(jīng)過一年三個(gè)月的設(shè)計(jì)修改，數(shù)百人盲測，28個(gè)手板打樣。 

在納米成型技術(shù)還沒有成為大眾技術(shù)之前，想要將小面積一片0.5厚度的塑膠與金屬片在平面貼平面上完美貼合，要做到粘貼強(qiáng)度好，而且拉力測試還不剝離脫落，確實(shí)很難辦到。

大部分除了用雙面膠，熱熔膠，UV光固膠粘貼外，別無它法。就算用雙色注塑，光滑的金屬平面上根本無法粘貼柱塑膠，哪怕用膠水粘貼，也會(huì)有起翹溢膠的風(fēng)險(xiǎn)，而且裝配后，間隙還很難控制。

納米成型技術(shù)的出現(xiàn)，完全解決了這一問題，經(jīng)過T處理后的金屬材料與納米塑膠可以完美的緊貼貼合，不管是強(qiáng)度，還是粘貼度，都是其它輔助粘貼材料無法比擬的。

目前網(wǎng)絡(luò)上，包括微信公眾號上面都有很多關(guān)于這方面的信息了，有空可以去公眾號上面去搜，這里就不做廣告了。

雖然信息很多，但是針對我們做結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)問題，并沒有找到確切答案，那么這次一木根據(jù)最好的同學(xué)所提供的樣品，做一次簡單的訴述，來看看有那些可用之處。

以下為正文

【一】

什么是納米成型

納米成型行業(yè)術(shù)語叫NMT（Nano Molding Technology），是金屬與塑料以納米技術(shù)結(jié)合的工法。先將金屬表面經(jīng)過納米化處理后，塑料直接射出成型在金屬表面，讓金屬與塑料結(jié)合成一體，讓產(chǎn)品外觀不但兼顧金屬質(zhì)感，還能確保整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，產(chǎn)品細(xì)節(jié)更加完美。對比之前常用的模內(nèi)注塑五金+塑膠，要穩(wěn)定可靠很多，不會(huì)出現(xiàn)分離與收縮比例不同所造成產(chǎn)品外觀缺陷。

納米成型早起屬于行業(yè)內(nèi)應(yīng)用，日本大成注塑在2004年時(shí)就獲得了NMT專利技術(shù)，該技術(shù)具有簡化制程工序、縮短工時(shí)及提升機(jī)械性能等優(yōu)點(diǎn)，降低生產(chǎn)成本并且高結(jié)合強(qiáng)度，及大幅降低相關(guān)耗材的使用率。

NMT目前可以應(yīng)用于鋁，鎂，不銹鋼，鈦等金屬與硬質(zhì)樹脂一體化成型，并且進(jìn)一步發(fā)展出了金屬間結(jié)合技術(shù)，期望在金屬與樹脂的復(fù)合制品內(nèi)有新的用途

【二】

鋁納米成型材料的運(yùn)用

五金類

1.鋁及鋁合金：1000~7000series(如:5052 & 6061 & 6063 & 7072&7075)

2.不銹鋼系列：SUS-304,316, 316L 以及其他鐵系列合金 (MIM304L)

3.鎂及鎂合金：AZ-31B 和AZ-91D

4.銅及銅合金：C110,C1020, C5191, KFC5, CAC16,和 KLF194

5.鈦及鈦合金：KSTI 和KS40

塑膠類

1.PPS: 寶理 PPS 5120(白)/PPS 1135(黑)/ PPS F458A (黑)東漕 BGX120(黑)/BGX140(黑)/BGX545(黑)

2.PBT

3.PA(Nylon尼龍) ：黑色

4.PPA ：多色

點(diǎn)擊查看：納米注塑塑膠怎么選？

【三】

鋁合金與塑膠納米成型工序

具體有以下工序

鋁合金原板材成型→CNC粗銑→T處理或者其他處理→塑膠納米成型注塑→CNC精銑→表面預(yù)處理→陽極氧化→結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)后處理

1，鋁合金板材成型

此處目前有3種做法選擇

A，鋁合金板材選用設(shè)計(jì)所需厚度直接CNC粗銑加工。

B，鋁合金壓鑄成型，成型成所需的外形以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

C，鋁合金采用2-3mm厚度的板材進(jìn)行鍛壓或沖壓成產(chǎn)品外形設(shè)計(jì)輪廓，再進(jìn)行CNC銑切加工。

2，CNC粗銑

如果選擇的是鋁合金板材，那么就需要做CNC粗銑加工，將大部分不需要的銑掉，得到產(chǎn)品整體外形輪廓以及大體殼體，好比我們畫結(jié)構(gòu)圖抽殼，只有大體，還沒有結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)。如果選擇是鍛壓或沖壓，那就直接沖成大體殼體。

以下為鋁合金板材進(jìn)行粗銑加工示意圖

3，T處理或者其他化學(xué)處理

處理方式有：MCI，NMT，A處理，E處理，M處理，T處理

這里主要介紹T處理流程，以下為流程圖

以下為T處理后產(chǎn)品細(xì)節(jié)示意圖

T處理后的產(chǎn)品效果放大圖如下

T處理藥水的活動(dòng)過程是由酸液除去金屬氧化層,并使其活化, 然后對表面吃出珊瑚礁結(jié)構(gòu)較大的納米孔洞.利用T液的弱酸性再吃出比較小的孔洞, 構(gòu)成類似珊瑚礁的3D結(jié)構(gòu). 注意, 金屬所有浸泡面都有納米孔洞的發(fā)生, 此層厚度都屬納米等級(20~500nm)

4，塑膠納米成型注塑

這個(gè)成型方式跟我們做塑膠模內(nèi)注塑方式一樣，將金屬件放置與模具內(nèi)部，再進(jìn)行成型。但是納米成型所選擇的材料一般采用的是PBT、PPS、PA 和PPA一種納米晶體材料。目前常用的是PBT，具有一定的價(jià)格優(yōu)勢。

需要注意的是，選擇白色材料在經(jīng)過長時(shí)間的氧化腐蝕之后，表面會(huì)發(fā)黃，1年左右時(shí)間會(huì)非常明顯，所以在設(shè)計(jì)的時(shí)候需要考慮清楚。

以下為完成產(chǎn)品圖

5，CNC精銑

先將表面做更加精密的打磨，采用精銑CNC機(jī)器進(jìn)行精銑，將表面的粗銑刀紋或者外觀不允許的瑕疵進(jìn)行打磨處理。

然后再進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)特征CNC精銑。比如掏膠部分，卡勾部分等

6，表面預(yù)處理

表面采用噴砂或者拉絲，或者其他處理。主要根據(jù)工藝設(shè)計(jì)要求去處理。

下圖為高光機(jī)進(jìn)行C角高光處理

7，陽極氧化處理

將產(chǎn)品進(jìn)行陽極氧化表面處理。以剛剛發(fā)布的華為榮耀7X為例，鉑光金、還有極光藍(lán)、幻夜黑。

華為榮耀7X

8，結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)后處理

將需要導(dǎo)電接地的地方進(jìn)行激光鐳雕，或者其他處理。

【三】

鋁合金手機(jī)后殼納米成型高清圖分享

1，根據(jù)上圖可以看出，有很多凹坑，而且還能看到銑切刀紋，這個(gè)都是后續(xù)做結(jié)構(gòu)特征CNC粗細(xì)留下的。

2，根據(jù)厚薄規(guī)測量鋁合金中間部分大面積厚度0.8mm，邊側(cè)厚度0.8mm。所以在設(shè)計(jì)的時(shí)候還是需要考慮強(qiáng)度，太薄應(yīng)該還是有量產(chǎn)性風(fēng)險(xiǎn)。

3，根據(jù)上圖可以看出鋁合金殼子屬于三段式設(shè)計(jì)的，那么它需要先進(jìn)行整體粗銑以后再做分割，再T處理，再做納米成型做成一體，并不是用3段單獨(dú)制作再拼接的。

根據(jù)上圖箭頭所示，兩側(cè)有做一部分很厚的塑膠，這個(gè)是做加強(qiáng)用的，雖然材料比較硬，但是材料畢竟還是塑膠，所以還是需要設(shè)計(jì)一段很強(qiáng)的料厚來連接，確保連接處的強(qiáng)度。

根據(jù)上圖所示，可以看出攝像頭部分是經(jīng)過了高光C角處理，而且攝像頭鏡片粘貼部分為塑膠材料，這樣設(shè)計(jì)是為了能夠更好的貼合好鏡片。

根據(jù)上圖所示，可以看到箭頭位置的卡勾母扣，也是做的CNC銑切出來的，需要注意的是母扣卡勾2側(cè)經(jīng)過CNC后是圓弧的，并不是直角的。

再補(bǔ)一張高清圖。

上圖為出音孔高光C角處理。

根據(jù)上圖所示此處有3.0mm厚度，外觀面沒有出現(xiàn)縮水痕跡。

【結(jié)語】

1，納米成型在設(shè)計(jì)塑膠厚度部分可以根據(jù)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度適當(dāng)加厚，納米塑膠沒那么容易縮水。

2，在設(shè)計(jì)卡勾與掏膠開凹槽的時(shí)候需要導(dǎo)R角，R角的直徑直接關(guān)系到CNC銑切時(shí)所用刀具的直徑，這個(gè)也就關(guān)系到CNC銑切的時(shí)間，刀具越粗銑切越快。（外觀特殊精銑除外）

3，在設(shè)計(jì)筋位的時(shí)候可以根據(jù)普通塑膠的結(jié)構(gòu)方式去設(shè)計(jì)，這樣可以減少材料的用量，畢竟這個(gè)比普通塑膠貴很多很多。

本文來源：一木友人 結(jié)構(gòu)彈設(shè)計(jì)。

其實(shí)金屬手機(jī)外殼一體化結(jié)構(gòu)會(huì)越來越少，而中框鋁合金或者不銹鋼目前還沒有看到取代的產(chǎn)品；大家已經(jīng)把目光放到金屬中框+非金屬后蓋的結(jié)構(gòu)上，金屬如中框主流鋁合金和少量不銹鋼（小米6、iPhoneX），非金屬后蓋玻璃（2.5D、3D）、陶瓷（小米部分機(jī)型）、以及塑料；為此我們在昆山舉行的第六屆3D玻璃與金屬手機(jī)外殼論壇將聚焦在非金屬外殼以及金屬中框的技術(shù)與應(yīng)用，詳情點(diǎn)擊此處。

始發(fā)于微信公眾號：艾邦高分子