手机工艺结构基础知识.ppt

1、1手机工艺结构基础知识手机工艺结构基础知识 工艺部分工艺部分2一、模具及注塑二、键盘三、镜片及装饰件四、表面喷涂五、电磁屏蔽与静电防护六、整机装配34v模具是利用其特定形状去成型具有一定形状和尺寸的制品的工具。根据成型材料的不同，模具可分为金属模和塑料模两大类。其中金属模常用的有冲压模、铸造模、锻压模等种类；塑料模常用的有注射模、压制成型模具（简称压模）、挤出成型模具、吹塑中空成型模具等种类。这里主要介绍与手机外壳成型密切相关的注射模工艺。5v注射模主要由动模和定模两部分组成，注射时动模和定模闭合形成型腔和浇注系统，成形后，动模和定模分开，取出塑件。除动模和定模外，根据各个零件的不同功能，注射

2、模还有浇注系统、导向机构、抽芯机构、顶出装置、温度调节系统等辅助部分。v注射模的典型结构见下图。6开模取件合模注塑定模动模制件浇口顶杆7v注射模开发过程一般分为模具设计、加工、试模、修模四个阶段。v模具设计先要根据客户提供的塑件图纸(2D&3D)和生产数量来确定模具结构方案，包括模具材料选择、型腔数量及布置、确定分型面、浇注系统、顶出方式、抽芯机构等内容；在模具结构方案确定之后，可以开始进行详细模具结构设计，主要内容是绘制模具零件图和模具总体装配结构图。v模具加工阶段先要根据模具零件图要求来选择加工方法，确定加工工艺工序，完成必要的数控编程，待所有生产工艺准备工作完成后，则可以开始模具零件加工

3、工作。注射模具典型的加工工序是：粗加工、热处理、CNC精加工、电火花加工、抛光、试装配。8v试模的目的是为了验证模具设计与制造是否有问题，注塑出来的塑件是否满足要求，模具是否能够投入批量生产。同时，通过试模还可以找出塑件注塑成型最合理的工艺条件。v试模过程中发现的问题有些可以通过调整注塑工艺条件来解决，有些则必须通过修改甚至重新制作某些模具零件才能解决，即所谓的修模。通过修模可以将试模过程中暴露的问题加以解决，从而保证模具量产时可以生产出质量符合要求的注塑件。9v注塑工艺过程包括加料、塑化（在料筒外电加热作用下将塑料原料变为粘流态）、注射、保压、冷却和起模等步骤。影响注塑质量的最主要工艺条件是

4、：温度、压力和成型时间。其中温度主要指料筒温度、喷嘴温度及模具温度，温度对改善塑料流动形有显著影响，但过高的温度也会带来诸如飞边、缩水等注塑缺陷；压力对熔料充模起决定性作用，压力低会带来填充不足、熔接痕等缺陷，压力过高则会带来粘模、飞边等缺陷；成型时间亦称成型周期，包括注射时间、冷却时间和其他时间（开模、去塑件、合模），它除直接影响塑件产能外，对塑件生产质量也有很大影响，例如，注射时间短通常会造成塑件填充不足、缩水等缺陷，而时间太长除不利于产能外还会带来塑件粘模问题。10v影响注塑的三个工艺条件是互相作用、互相影响的，为生产出理想的注塑件通常要通过试模来找出能够实现量产的最合理注塑工艺参数。1

5、112v对于手机产品而言，常用的键盘种类有：Rubber键盘、Plastic键盘、P+R键盘。vRubber键盘通常用硅胶材料以压制成型工艺制作，亦称硅胶键盘，其成本较低；Plastic键盘，亦称PC film键盘，它是采用IMD（In mold decoration）工艺注塑而成的，由于注塑前要先在模具中放入耐磨性很好的PC薄膜，因而这种键盘具有良好的耐磨性；P+R键盘是用塑料和硅胶两种材料制成的键盘，其制作过程是先用注塑工艺完成塑料键帽制作，然后用压制成型工艺完成硅胶底盘制作，最后用胶水将键帽和硅胶底盘粘接成完整键盘，这种键盘尽管成本较高，但由于其兼具耐磨性和手感好两方面的优点，故在目前得

6、到了广泛地应用。13v键盘字符制作方式主要有：丝印、移印和镭雕。v丝印的原理是在丝网上制成欲印刷的字符图案，不印字的区域涂上一种能阻止液体渗透的物质，通过滚筒的挤压作用油墨可以透过丝网上的字符图案渗到印字表面；移印的原理是将欲印刷的字符图案制成类似于印章的凸版，然后利用沾满油墨的凸版按压印字表面，在凸版移走后带有字符图案的油墨就永久地留在印字表面上；与丝印和移印不同，镭雕是一种去除工艺，在镭雕之前先要将键盘表面全部涂上油漆，然后利用激光聚能原理有选择地烧蚀出所需要字符图案。14v按键的接通与断开功能通常是利用薄膜开关来实现的，薄膜开关是一个圆拱形导电薄片，亦称DOME，通过在圆拱顶部施加外力可

7、以使薄膜开关发生弹性变形而实现导通功能，外力消除后薄膜开关可以自动回弹实现断开功能。根据使用材料的不同，薄膜开关分为金属DOME和塑料DOME两种，金属DOME一般用不锈钢制成，塑料DOME内壁要涂上导电油墨后才能正常工作。1516v手机用镜片不仅要求有良好的透光性能，而且还需要有各种装饰效果以及具备良好的耐磨性能，因此其制作工艺要求比较高。概括起来，手机镜片制作工艺主要有四种：IMD技术、纳米技术、平板冲切和注塑表面加硬技术。17A IMD（In mold decoration）技术技术vIMD技术按照实现方法的不同可分为油墨转印（Ink Transfer）和模内嵌入(Inlay Inset

8、)两种技术。v油墨转印技术的原理是先用带颜色的油墨制成镜片所需效果图案并将其印在薄膜上，然后将薄膜装入滚筒中，调整滚筒位置使薄膜穿过模具（动模与定模的中间），在每一个注塑动作后，滚筒带动薄膜将薄膜上的油墨送到下一个位置（模腔中），然后合模，注塑，成型后，薄膜上带有硬度和耐磨性能的油墨图案就转印到镜片上。18v模内嵌入技术的原理是先将具有良好硬度和耐磨性能PC薄膜切割成镜片的形状，再将镜片所需的效果图案印在薄膜背面上，然后将印好图案的薄膜放入模具，最后合模，注塑，成型后，由于效果图案放置在薄膜和镜片底材的中间，因而这种镜片表面有很好的硬度和耐磨性能。19B 纳米技术纳米技术v目前利用纳米技术制作

9、手机镜片的材料主要是玻璃，俗称纳米玻璃。其原理是先在用于制作手机镜片原材料的玻璃表面涂覆一层纳米涂料，通常是类金刚石膜，以增强玻璃的硬度、耐磨性等物理性能，然后再用切割方法成形出手机镜片所需的形状。由于纳米玻璃除具有硬度和耐磨性好的优点，它还具有自清洁和透光性高的优点，因此目前它在手机镜片上得到广泛采用。20C 平板冲切平板冲切v平板冲切的原理是先利用事先都经过加硬处理的亚克力板材以模切方式加工镜片所需的形状，然后再将镜片的效果图案印在亚克力板材背面而完成镜片制作。利用此种技术所制成的镜片，其硬度和耐磨性能取决于亚克力板材的性能，此外，该技术一般只能制作平面镜片，对造型表达有很大限制。21D

10、注塑表面加硬技术注塑表面加硬技术v注塑表面加硬技术的原理是先用透明的PC原料以注塑工艺成形出镜片所需形状，然后将成形后的透明镜片放入有机硅溶液中浸泡，通过处理使镜片表面涂覆一层具有一定硬度和耐磨性的透明有机硅膜，最后在经过加硬处理的镜片背面印上镜片所需的效果图案。由于通过有机硅涂覆工艺对镜片表面硬度及耐磨性能改善有限，目前该技术在手机镜片上已很少使用了。22v为使手机造型能有多种表达手段，除使用各种颜色油漆外，充分利用不同表面效果的装饰件也是一种很好的表达手段。常用的装饰件制作工艺主要有：水镀、溅镀、蒸镀、电铸、拉丝、阳极氧化和化学腐蚀。23v水镀是电镀的一种俗称，其原理是利用外界直流电的作用

11、，在含有镀层金属离子的电解质溶液中进行电解反应，使待镀件（负极）表面沉积出金属镀层。除金属表面可以进行水镀外，非金属（塑料）表面经处理为导电层后同样可以进行水镀。v溅镀(Sputtering plating)的原理是在真空中利用辉光放电使氩离子撞击金属靶材表面，靶材上的原子被弹出后冲向作为待镀件的基材，并在基板表面上堆积形成金属薄膜。v蒸镀(Vacuum plating)的原理是在真空中将镀层金属加热，使其熔融、蒸发，冷却后镀层金属原子在待镀件表面沉积而形成金属薄膜。24v电铸与水镀基本原理一样都是电化学反应。所不同的是电铸工艺需要先根据装饰件外形和纹理制作一个凹凸相反的母版，然后将母版作为阴

12、极放入镍离子电解液中，在电化学反应作用下，母版表面沉积出厚度均匀的镍层，然后将达到厚度要求的镍层从母版上剥离下来即制成电铸装饰件。v拉丝是利用机械磨擦方法在铝合金板表面上加工出各种装饰纹路的工艺。根据钢丝刷与铝合金板相对摩擦方向的不同，拉丝可以制成直纹、乱纹、螺纹、波纹等多种装饰纹路。25v化学腐蚀是利用酸性或碱性腐蚀液对材料表面进行腐蚀处理，从而在材料表面获得砂面效果的一种加工方法，它尤适用于铝材表面处理。v阳极氧化的原理是先将铝材放入化学腐蚀液中进行表面腐蚀处理，在金属表面形成很多细小的凹坑，然后将表面经腐蚀处理的铝材放入待染颜色的染料溶液中，使铝材表面凹坑中充满染料粒子，最后再将染色后的

13、铝材放入氧化溶液中，使铝材表面形成具有抗腐蚀及耐摩擦能力的致密氧化保护膜。利用阳极氧化工艺可以制成各种颜色鲜艳的金属装饰件。2627v为使手机外观有更丰富的色彩，通常要给手机外壳表面喷涂各种颜色的油漆。表面喷涂有两种方式：手工喷涂和自动线喷涂。由于手机用油漆对耐磨性要求较高，因此无论采用那种方式一般都要至少喷涂两遍，第一遍喷底漆，第二遍喷面漆。底漆决定油漆颜色，面漆决定油漆的性能（耐磨性）。根据油漆烘干方式的不同，油漆可分两种类型：烤漆和UV漆，目前UV漆应用得较多。2829v导电漆加导电胶v金属屏蔽罩v导电漆加金属簧片 30v导电布v导电泡棉v导电胶带 3132v弹性联接亦称卡扣联接，它是利

14、用塑料的弹性变形实现两种零件快装和速拆的一种联接方法。这种联接方法的成本低，装配方便，且能隐藏在制品表面内，在手机装配工艺中得到了广泛采用。33v螺纹联接是依靠螺纹将若干零件联接在一起的方法。螺纹联接有两种方式，一种方式是在塑料件中植入金属螺纹嵌件进行螺纹联接，另一种方式是利用自攻螺钉在旋转过程中对塑料产生的挤压和切削来生成螺纹。螺纹联接是一种可靠的可拆联接方式。34v焊接是针对两个被连接塑料件使用较小能量作用于连接部位，使之熔化形成联接的一种方法。尽管焊接方式有很多种，但手机生产中常用的主要是超声焊和热烫。超声焊的原理是利用超声波激发一个塑件作高频振动，并使之朝着另一个塑件的待焊表面推进，振动产生的热量熔化了连接表面的材料，固化后即可获得两塑件的不可拆联接。热烫是利用电加热方式将两个塑件连接部位熔化形成不可拆联接的方法。35v粘接是利用粘接剂或双面胶将两个零件联接起来的方法。手机装配生产中主要采用的是双面胶粘接工艺，由于强行对粘接好的部件进行拆卸通常会损坏联接件或双面胶，故粘接也是一种不可拆联接方法。36