金属手机中框外壳制造工艺:MIM粉末注射成型、CNC加工、压铸与表面处理技术概览

金属手机中框外壳制造工艺:MIM粉末注射成型、CNC加工、压铸与表面处理技术概览

发布时间:2025-01-10

关键词:手机中框,MIM,消费电子,手机零件


金属手机中框外壳的金属粉末注射成型MIM工艺

金属粉末注射成型是一种比较新的金属成型工艺,MIM 工艺是将金属粉末与粘结剂均匀混合成具有良好流动性的注射料,通过注射机注入模具型腔中成型出坯件,然后经过脱脂处理去除粘结剂,最后进行烧结致密化得到最终产品。该工艺结合了粉末冶金和塑料注射成型的优点,能够制造出高精度、高性能的复杂形状零件。

金属粉末注射成型MIM制作金属手机中框的工艺流程


  • 混炼:将金属粉末与适量的粘结剂在一定温度和转速下进行充分混合,制成具有良好流动性和可塑性的喂料。金属粉末通常选用不锈钢、钛合金等,粘结剂一般为热塑性树脂、石蜡等。

  • 注射成型:将混炼好的喂料加热至一定温度使其具有良好的流动性,然后通过注射机注入到预先设计好的模具型腔中,在高压下快速充模并冷却固化,得到所需形状的坯件。这一过程与塑料注射成型相似,但对注射设备和模具的要求更高。

  • 脱脂:将注射成型后的坯件放入脱脂炉中,通过加热或化学溶剂等方法去除坯件中的粘结剂,使坯件具有一定的孔隙率,为后续的烧结做准备。脱脂是 MIM 工艺中的关键环节,脱脂效果直接影响产品的质量。

  • 烧结:将脱脂后的坯件在高温下进行烧结,使金属粉末颗粒之间发生扩散、融合,坯件逐渐致密化,最终获得具有较高致密度和良好力学性能的金属手机中框外壳产品。烧结温度、时间和气氛等参数需要根据不同的金属材料和产品要求进行精确控制。

金属粉末注射成型MIM制作金属手机中框的技术优势


  • 复杂形状制造能力:能够一次性成型复杂的三维形状,如带有内部结构、薄壁、小孔等的手机中框外壳,减少了后续的加工工序,提高了生产效率,降低了生产成本。

  • 高精度尺寸控制:通过精密的模具设计和注射成型工艺,可实现较高的尺寸精度和表面质量,能够满足手机中框外壳对尺寸精度和外观的严格要求。

  • 材料利用率高:与传统的金属加工工艺相比,MIM 工艺在生产过程中产生的废料较少,材料利用率可高达 95% 以上,节约了资源,降低了成本。

  • 良好的力学性能:经过烧结后的金属手机中框外壳具有较高的致密度和均匀的微观结构,力学性能优异,如高强度、高硬度、良好的韧性等,能够有效保护手机内部零部件。

  • 良好的表面粗糙度:经过烧结后的金属手机中框的表面粗糙度十分好,因此抛光的成本也十分低廉,如果中框使用磨砂质感,甚至直接可以使用喷砂就可以直接成型。

  • 可选用广泛的材料:粉末注射成型因为自身的工艺特点,决定了它可以加工各种各样的材料,无论是传统的铝合金、不锈钢、还是现在大家都追捧的钛合金。都可以使用金属粉末注射成型来加工。

金属手机中框外壳的传统CNC加工工艺

CNC加工是一种高精度、高效率的机械加工方式,它通过计算机程序控制机床,实现对金属原材料的精确加工。在手机外壳制造中,CNC加工主要包括以下步骤:

1.建模与编程:首先根据产品设计要求进行3D建模,然后编写CNC加工程序,包括工序设定、刀具选择、转速设定等。

2.铝挤与切割:将铝合金材料挤压成规则的铝板,以便于后续的CNC精密加工。

3.粗加工:包括粗铣内腔和夹具定位柱,为精密加工提供固定作用。

4.铣天线槽与T处理:为解决金属机身的信号问题,需要在金属上开槽,并进行T处理以形成纳米级空洞,为纳米注塑做准备。

5.精加工:包括精铣弧面和侧边,形成手机机身的3D形状。

6.抛光与喷砂:通过抛光提高金属机身的光洁度,并通过喷砂处理获得磨砂效果。

7.阳极氧化:通过阳极氧化处理提高金属机身的耐磨性和抗腐蚀性,并为机身着色。

8.高光处理:使用钻石刀具进行高光切割,增强装饰效果。

9.二次阳极与铣导电位:进行第二次阳极氧化,提高外壳的耐磨性和耐污渍性,并铣去部分阳极氧化膜以获得良好的接地效果。

10.热熔螺母:最后,将装配螺母镶入注塑的塑料中,用于固定主板或其他元器件。

金属手机中框外壳铝压铸工艺

压铸工艺是另一种金属手机外壳的制造方法,它通过将金属融化成流体并注入模具中来成型。

压铸工艺的优点是节省材料和时间,可以成型复杂的结构;

但压铸工艺同样错在缺点,它的公差控制不如CNC和MIM工艺好,需要额外增加一些机加工去保证装配的尺寸;

此外,使用压铸工艺来制作手机中框可能存在沙孔等质量问题,这些问题可能还是潜在问题,甚至再抛光之后也不被发现。

抛光过程中如果出现了大量的沙孔,也会直接导致报废率大大增加。

一般来说,金属手机一般都属于高端手机,属于一个奢侈品,对于外观的要求十分高。

如果选用压铸工艺,那么压铸生产的过程管理需要十分谨慎。

金属手机中框外壳的表面处理工艺

在压铸或CNC加工完成后,手机外壳通常需要进行喷漆处理以提高外观质感和保护性能。喷漆工艺包括多次喷漆、烤漆和打磨,以确保涂层均匀、光滑。

金属手机外壳的制造是一个复杂的过程,涉及CNC加工、压铸和喷漆等多种工艺。通过这些工艺的精细操作,可以实现手机外壳的高精度、高耐用性和美观外观。了解这些工艺不仅有助于提高产品质量,还能帮助工程师和设计师更好地优化产品设计和制造流程。


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