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纳米注塑发展史,做手机必看(根据多名专家口述整理)

2015-08-14 江耀贵 艾邦高分子



NMT纳米注塑、手机材料工程师都在关注的公众号——艾邦高分子,戳蓝色字体关注吧!


为何艾邦高分子这个公众平台要讲述纳米注塑成型工艺呢??


纳米注塑成型工艺是一个跨多种学科的工艺,涉及金属材料,塑料材料,模具设计,金属表面处理与加工,注塑成型这几环缺一不可;纳米注塑也是高分子相关的比较热门的工业化应用之一;本篇文章主要阐述纳米注塑的历史,以及各种处理方式的名称来源。回复“NMT”查看更多


名词解释

NMT=Nano Molding Technology

1nm(纳米) =0.001um(微米) = 0.000001mm(厘米)

Taiseiplas:日本大成塑料,T处理首字母的来源

BYD:比亚迪,B处理开头来源

Alkali treatment:碱洗

Acid treatment:酸洗

Treatment:处理

近年来手机的外壳从塑料到金属+少量塑胶过渡,(请查看本文:塑胶手机壳老板为何接不到单?),金属+塑胶的结合有几种工艺,如嵌件注塑,LDS,而金属外壳手机的普及,纳米注塑近年来势头很猛!


一、纳米注塑涉及的材料
金属基材1.铝及铝合金:1000~7000 series(如:5052 & 6061 & 6063 & 7072 & 7075)

2.不锈钢系列:SUS-304, 316, 316L 以及其他铁系列合金 (MIM304L)

3.镁及镁合金:AZ-31B and AZ-91D

4.铜及铜合金:C110, C1020, C5191, KFC5, CAC16,and KLF194

5.钛及钛合金:KSTI and KS40

塑料基材1.PPS : 宝理 PPS 5120(白)/PPS 1135(黑)/ PPS F458A (黑)

东漕 BGX120(黑)/BGX140(黑)/BGX545(黑)

2.PBT

3.PA (Nylon尼龙) – black color.(包括PA6、PA66)

4. PPA is for multi-colors

※绿色字体为目前市场已经量产过以及稳定材质,其余材质可测试。

为了防止塑料的膨胀收缩速度高于金属﹐会添加部份的纤维如玻璃纤维﹑碳纤维等使塑料材料的热膨胀收缩与金属相近;所以你看到的大部分材料都是塑料加玻纤的。


思考大家有没有发现,为何没有PMMA亚克力或者PP,连PC聚碳酸酯都没有?其实这个跟纳米注塑的T处理(或者B处理的电化学反应)有关;这块的材料一直是日本人领先,国产的目前也在跟进,特别是深圳东莞这边的改性企业;BASF近期也有在PBT这个材料在纳米注塑应用上的推广,后续我们会带来这个报告。


二、纳米注塑最早是哪家公司发明的?

日本大成塑料(Taiseiplas)株式会社把这种称作纳米成型技术(NMT)。这种技术实现商业化花了三年的时间,并于2004年4月开始了利用这种技术的批量生产。大成第一个字母为T, 所以命名-T处理为纳米成形技术, 其发展是应用于金属与塑料的结合。


对于金属与塑料, 纳米成形技术是一种令人惊艳的结合方法, 能取代目前常用的嵌入射出(Insert mold)或是传统的胶合锌铝、镁铝压铸件, 纳米成形技术可以提供具有价格竞争、高性能的金属和塑胶整合产品(Integrated product with metal and plastic/resin)。

日本大成网址:


发明的故事:纳米注塑粘结成功纯属坚持+运气

在2000前后,日本大成公司就一直在研发纳米注塑,但是当时PBT注塑在金属的表面上,粘结性能不好;他们都快放弃这个项目了,PBT试验料也没有剩下多少!在最后的几次试验中,试验员发现,PBT竟然粘着金属上,而且非常的紧!这个突如其来的成功,让他们很吃惊,到底是哪个工艺流程的变化导致这个粘结效果好呢?试验员老实的说:“这次的金属表面没有清洗干净!”就是这个没有清洗干净,让工程师得到了启发,原来金属表面首先是碱洗,然后是酸洗,然后T处理,然后水洗,如果没有洗干净,说明处理液残留,而正是这点的处理液残留,导致金属跟塑料很好的粘结上了,至于具体是什么原因,我们后面会提到,也可以加我微信详聊,18666186648,文末处也有本人的微信二维码。



纳米注塑T处理槽


三、T处理跟E处理、B处理、C处理的关系?

当初大成研究出了T处理纳米注塑工艺,但是真正的工业化批量使用确实一家叫做“晟铭”的公司



纳米注塑的第一款手机HTC的HD2

东莞成铭电子有限公司自1976年起,晟铭即以专业的制造技术及坚实的研发团队,由初期冲压模具之制造厂,至1985年,跨入信息计算机产业,开始生产计算机准系统。

地址:广东省东莞市长安镇振安中路442号

网址:



纳米注塑的第一款手机HTC的HD2(曾经是当年的机皇哦!!)


这家公司是台资企业,因此你会看到这个行业的很多工程师或多或少都跟台湾有关系。台湾同胞一般称为“奈米”注塑,成铭可谓是纳米注塑的黄埔军校,他的学生大部分分布在东莞长安周围(东莞市,惠州市,深圳市),或者是昆山、福建泉州那一带。


华为某款手机纳米注塑解决方案


近期推出的乐视超级手机MAX用的也是纳米注塑

而中国这边的T处理又衍生了好几种,我们工程师改变了纳米空洞的形成方式,这种方式有时候在通电的情况下进行,如果说T处理是物理化学变化,那么E处理可以称为电化学变化,这个字母E就是电的缩写;至于为何叫B处理,大家知道比亚迪他们现在又CNC台数19000台,给很多手机厂代工,如华为,比亚迪目前是既能够调整改性塑料配方,又能够做金属表面处理的厂家,BYD处理,俗称就叫B处理了!!而C处理更多的是为了避免专利等的尴尬。

江湖上还有:WET处理,电化学一种,跟比亚迪也有区别,据说目前有一种工艺叫:HZL所有材质都可以用的工艺,所有的厂家都还没有任何重叠;不管金属和非金属都可以微孔化处理!这次纳米注塑的会议上也将进行报告分享!加微信:18666186648也可以报名


四、纳米注塑工艺流程
纳米注塑具体流程1.Design(设计)

– Material selection.

– Analysis of manufacturing.


2.Sheet metal work (金属加工)

– Forming the proper 3D shape of metal kits

– Pre-treatment if necessary


3.Alkali treatment(碱洗)

– Decontamination: grease, oil, and dust….etc.


4.Acid treatment(酸洗)

– Decontamination: oxidation layer

– Etching nano - hole


5.“T” treatment(T处理)

– Dipping into a secret recipe. (amine compound)


6.Molding(纳米注塑)

– Injecting plastic parts onto metal kit laying on the mold.


7.After treatment(后处理)





纳米注塑T处理流程图


1. 使用碱液洗金属表面油脂。

2. 酸液除去金属氧化层, 并使其活化, 然后对表面”吃”出”珊瑚礁”结构较大的纳米孔洞.

3. T处理的关键程序,利用T液的弱酸性再“吃“出比较小的孔洞, 构成3D类似“珊瑚礁“的结构. 注意, 金属所有浸泡面都有纳米孔洞的发生, 此层厚度都属纳米等级(20~500nm)

4. 浸泡到清水装将过多的T液去除 ,确保纳米孔洞中填满T液, 然后烘干金属零件.回复“NMT”查看更多



2015年最新的几款纳米注塑手机加工半成品

来一张放大的美图:

看到木有,高清放大,4月份出来的,估计要上市了!


如欲进一步交流,可加编者微信号:18666186648,或长按下图二维码即可添加编者微信。

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