Ⅰ PC+PMMA為什麼會浴火重生
由於5G時代,手機後蓋去金屬化趨勢加快,塑膠外殼再次成為了研究熱點。如何尋找一種材料,在中低端市場代替金屬,並且通過表面處理,可製得視覺上玻璃化的外殼是亟待解決的問題。PC+PMMA復合板材具有玻璃般的透明性,一下子就被推向了風口。
如何解決復合板材的表面硬度和耐磨性,紋理設計和3D高壓成型將是這次重生的關鍵。
PC / PMMA
什麼是PC+PMMA復合板材?
PC/PMMA復合板材是一種光學級板材,自帶通透的仿玻璃效果。它是通過PMMA和PC共擠製得(區別於塑料合金),包括PMMA層和PC層。其表面硬度可達亞克力加硬後的表面硬度,又具有PC片材的韌性,能耐受更大強度的沖擊,十分適合作為手機外殼的材橡伏質。經過紋理製作,能得到很好的流光炫彩的玻璃效果。但要區別於塑料合金和高壓復合板,板材的結構類似於復合共擠薄。
在實際製品應用過程中,由於PMMA具有較好的硬度和耐磨性,一般用於外部,而PC具有良好的韌性,所以作為內層。
目前PC/PMMA復合板有二層板和三層板兩種規格。
二層板:厚度在0.05mm-2mm,如手機蓋板、裝飾件、手機保護套等。
三層板:厚度在0.5mm-2.0mm,如車載面板等。
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PC/PMMA 復合板是如何成型的?
PC/PMMA復合板的概念類似於復合薄膜,而不是當前較熱的塑料合金。復合薄膜的成型方法主要有三種:
1、先後擠出復合: 是指在薄膜的加工過程中,將一種原料擠出到另外一種已經成型的薄膜上面,製得的復合材料。
2、粘合型 :是指將已製成的兩種不同種類的薄膜通過粘合劑復合在一起,製得的復合材料。
3、共擠復合薄膜: 共擠復合是採用數台擠出機將不同種類的樹脂同時擠入到一個復合模頭中,各層樹脂在模頭內或外匯合形成一體,擠出復合後經冷卻定型即成為復合薄膜。
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PC/PMMA復合板材的的加硬處理
目前,表面改性技術一般有三種方式:
a) 表面塗層硬度改性,既是我們宗所周知的表面硬化處理(Hardcoating)。就槐友是在板材表面塗上一層硬度高的材料,從而提高板材表面的硬度,可塗敷的材料通常有:無機物、有機硅塗料、氟碳漆、多官能團丙烯酸酯及少量熱固性樹脂等。表面塗層根據結合的性質又分為物理塗層和化學鉛如槐塗層兩種,物理塗層與板材結合只是利用薄膜與板材之間的范德華力,而化學塗層中的分子可以和板材側鏈中的官能團發生交聯產生結合力更加強大的化學鍵力,因而化學塗層的附著力較高,更牢靠。
b) 表面鍍膜處理(一般採用PVD方式完成);主要是通過PVD方式在板材表面鍍上金屬、金屬氧化物或者其他無機物。
c) 表面化學處理,主要利用激光等手段使得板材表面結構發生變化。
盡管改變塑膠板材表面硬度的方法多種多樣,但在對板材進行表面加硬處理後,仍然保留塑料板材原來的光學性能等優勢的話,以有機硅為主要成分,摻雜少量金屬氧化物及其他助劑的表面塗層工藝是目前PMMA/PC板材的表面硬化首選工藝。
缺點: 其表面易沾油污表面經硬化後非為光滑而有毛細現象,且表面印刷油膜不易附著,成品不良率也隨之升高。
在亞克力表面通過噴淋設備噴淋硬化液,經烘烤得到表面硬化層。
工藝異常及分析
現象:露底
原因:操作方法不當;吐出量過低;局部漏噴;漆膜噴塗過薄;
解決方法 : 規范噴塗方法,如調整噴塗距離、扇面寬度、走槍速度等;增加吐出量;防止漏噴現象發生;增加漆膜厚度。
現象:表面流痕
原因:塗料黏度過低;吐出量(也稱出漆量)過大;漆膜噴塗過厚;施工環境溫度太低,空氣濕度較大;噴塗方法不當;
解決方法: 添加增稠劑增加塗料黏度;降低吐出量;提高生產速度,降低吐出量;提高噴漆室溫度,降低噴漆室濕度;規范噴塗方法;增加空氣壓力。
一般不採用噴淋。 原因在於:
(1) 淋塗比噴淋更節省材料,可以降低原材料帶來的成本;
(2)避免空氣當中的灰塵顆粒沾污;
(3)噴塗需要加很多助劑來達到很好的流平性,但是助劑會影響透光度;
(4)淋塗可以減少有機物揮發,減少對工作環境的污染。
材料方面,多採用進口的復合納米材料。由於成本較高,所以需要降低塗層的厚度,這樣單位成本對比之前不會上升太多的。原料採用進口的復合納米材料,既能達到卓越的耐磨性,又可保持長效防指紋和疏水疏油。同時抗老化性能良好。即可替代傳統的加硬工藝,又可在性能上有一個質的提升。
硬度測試
復合板材在經過表面加硬處理後,表面硬度可達亞克力加硬後的表面硬度(4H),又具有PC片材的韌性,能耐受更大強度的沖擊。耐磨性可做到0000鋼絲絨1公斤力,1cm*1cm磨頭,5000次完好,基本可以符合手機等電子產品對於材質性能的要求。
但是,國內在測試表面硬度的時候,會採用中華鉛筆和三菱鉛筆兩種方法。所以,嚴格按照標准進行測試,塑料硬度在2H就可以滿足使用條件。如果按照6H的說法,雖然表面硬度可以達到,但是抗跌落性能很差。需要同時考慮硬度和跌落性能。
塗層性能要求
此外,和傳統的加硬處理相比,現在的表面處理不僅可以提高板材的表面硬度和耐磨性,而且還可以同時做到防指紋、抗菌(塗層中含有納米銀)、保護等作用。但是,就目前的技術而言,表面處理的塗層需要同時達到一下各種性能要求是很難做到的:
高耐磨性;
高硬度;
初始高疏水角;
磨後高疏水角;
一定的折彎性;
防爆抗摔;
耐水、耐酸鹼。
其中,疏水角的表觀性能就是防指紋。疏水角越高,防指紋效果越好。在測試塗層性能時,需要同時測試初始疏水角(新處理好的)和磨後疏水角。可以用來更好的驗證塗層在使用過後的保持性。但是角度並不是唯一的指標,還需要看耐磨性。如果塗層的耐磨性不好,性能很快很消失。也就是說的磨後疏水角。
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目前常用的紋理製作技術
實現精密紋理的模具技術主要有4種:
鋼板模具技術: 用於早期的UV成型按鍵,2006年由日本人最先發明,但由韓國在2007年開始應用。
電鑄模具技術: 比鋼板模具更加精細,可以做出一些CD紋路的線條。
PR (Photo Resist) 模具技術: 通過曝光顯影方式可以做出微米級別的光柵紋理。
機械模具技術: 不僅線條更精細,而且可以將多種效果疊加在一起,實現多重疊加的特殊外觀效果。
目前,鋼板模具和電鑄模具這兩種工藝很難做出比較精細化的紋理,基本已經淘汰。而機械模具技術目前國內還無法進行製作,所以當下國內最常用的是RP模具技術,也就是我們經常提及的UV紋理轉印。
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復合板材紋理製作工藝
在玻璃上實現紋理設計目前有兩種方法:
GMD: 無菲林片,玻璃上面直接做UV轉印/拉絲。
GMF: OCA菲林<防爆膜>上面做UV轉印/拉絲。
復合板材紋理製作和玻璃紋理製作大致相同。目前常用的工藝方法就是通過UV轉印,將模具上的微納米結構紋理通過UV方式直接轉印到復合板材上,實現紋理設計的光學效果。
但是,對比玻璃而言,最大的問題在於進行紋理設計後的復合板材,需要在高溫高壓下進行3D成型,這樣原先設計好紋理結構,在高壓成型過程中會被拉伸,這樣紋理機構遭到一定程度的破壞,所以實際產品的視覺效果和設計效果有差別,但是玻璃就不會。
此外,如果將紋理直接轉印到玻璃上,由於玻璃的光學性能遠高於復合板材,所以紋理效果上玻璃更強一點。
紋理設計和製作是3D復合手機蓋板加工過程中最為核心的工序,是復合板視覺玻璃化的關鍵。但是,目前國內企業大多還在應用PR光學模具,對於更為精密、復雜的機械加工模具技術國內還不夠成熟,在產品設計製作上無法和韓國相比。
綜上所述,我們看到PMMA/PC復合板具有這樣的優勢:
1)通過紋理設計和3D高壓成型可以實現3D玻璃效果,成本低,同時具有塑料的抗摔性,也是目前對3D玻璃後蓋最有實力的競爭者。
2)PMMA/PC復合板材,符合無線充電無屏蔽的需要。PMMA提供較高的硬度和耐候性,PC抗沖性能和成型性能好,兩種材料共擠後大大拓展了電池蓋板的新應用。
3)PMMA/PC復合板材經過表面處理,成品硬度能達到4H/1000G,耐磨性#0000鋼絲絨1KG負重,5000次來回,滿足手機後蓋的測試要求。其實,總結來說就是低成本、高顏值、易加工。畢竟塑膠材質採用IMD/IML工藝還是必將成熟的,而PC也是電子產品領域主要的應用材料。
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5G手機外殼為何要運用
PMMA/PC復合板?
對於5G手機蓋板來說,玻璃和陶瓷將是非金屬時代5G手機後蓋的主流。5G時代,5G手機曲面後蓋目前非金屬方案如下:
玻璃材質: 3D玻璃或者2.5D玻璃,裝飾工藝有Deco-film方案,也有噴塗方案;
塑料方案: 有復合板材方案,IML/IMT方案。
陶瓷方案: 有unibody背蓋中框一體陶瓷,也有隻是陶瓷背蓋。
「性價比」是復合板材相比其他非金屬材料的獨特優勢
PC/PMMA復合板材在外觀以及產品特性上能夠做到媲美玻璃的效果。
復合板材通過紋理設計和3D高壓成型可以實現3D玻璃效果,不同的紋路設計和顏色效果均可滿足,相比玻璃能夠做到更加輕薄。
同時復合板材相比普通塑料具備更強的抗摔性和耐磨性,符合手機後蓋的測試標准。
成本優勢是復合板材相比玻璃和陶瓷等非金屬材料的重要優勢。
復合板材的空氣高壓成型工藝其實源自玻璃熱彎工藝,是先將標準的復合塑料板材如PMMA+PC放到3D模腔內進行加熱後,再加壓成型冷卻,最後通過各種表面加硬與裝飾加工處理後,利用CNC精密成型製成成品。
從效果上而言,該工藝通過空氣分段高壓的形式將薄膜壓在模具上成型,產品PMMA層外表面受到的壓力均勻一致,能保證對光學膜材表面的零傷害,最後採用的CNC精密成型使得產品精度大大提升,效果可以比肩3D玻璃。
但從成本上而言,雖然其和玻璃熱彎工藝類似,但流程更短,設備投資更小,成本也更加低廉(根據新材料在線®給出的參考價格,5.5英寸的手機後蓋,復合板材單位成本最低,為30元;陶瓷材料最貴,為前者價格的6倍以上,達200元;金屬和玻璃材料成本介於其間,分別是50元和100元)。
復合板材憑借逼近玻璃等材料的性能以及更為低廉成本的「性價比」優勢,符合現階段品牌廠商在中低端市場上控製成本的需求,預計未來將在中低端市場繼續打開空間,搶占金屬機身份額。
目前部分品牌已經推出了針對中低端市場的相關機型,如華為暢享9plus、OPPOA3、vivoZ1、OPPOrealme1、聯想K5PLAY等。
而從整個智能手機的市場數據來看,中低端市場仍然是智能手機「量能」的重要細分市場,復合板材行業成長可期。
根據IDC的數據,2017年全球和中國智能手機在0-150美元的價位段的佔比分別為35%和27%,而在150-300美元的價位段的佔比則分別為29%和32%,雖然近年來佔比略有下滑,但中低端市場仍舊占據了智能手機戰場的「半壁江山」(以出貨量來計算,2017年全球和中國300美元以下的機型分別為9.4億部和2.6億部),復合板材在智能手機市場的成長值得期待。
亂花漸欲迷人眼,面對5G手機蓋板的硬度問題,你是不是已經有些不知所措,別著急,我們邀請硬化行業的專家在10月28日為大家徹徹底底的解一下,保證你受益匪淺!
Ⅱ 為什麼3D復合材料用AVENTK UV轉印膠
UV轉印膠是指利用紫外光固化膠黏劑進行轉印的一種方法,主要是通過模具將UV膠成型於PC、PET、PMMA 等片材上,也可單獨點印在薄膜(片材)表面的一種新工藝。 應用此項工藝可在玻璃表面製作出精密紋路、激光紋理、金屬紋理、磨砂效果、浮雕效果等,同時滿足環保、高效、節能的印刷要求,進而提高了玻璃印刷產品的檔次。
AVENTK UV轉印膠對玻璃具有優越的附著力,主要可用於手機後蓋的紋路裝飾、玻璃紋路、花紋轉印製作等。
1、高透光、耐黃變
2、低收縮率,消泡好
3、對玻璃具有良好粘接性
4、耐水煮
5、耐高低溫
6、耐磨,易脫模、
7、附著力佳
Ⅲ 3D曲面玻璃的製作工藝
手機3D玻璃蓋板生產加工工藝的流程主要包括:工程→開料開孔→精雕→研磨→清洗→熱彎→拋光→檢測→鋼化→UV轉印→鍍膜(PVD)→ 印刷(絲印、噴塗)→貼合→ 貼膜→包裝等。
一、工程
確認客戶圖紙是否可以生產,製作本廠圖紙及菲林,並確認流程。(圖紙菲林需有製作日期,編號。有修改及時更新,收回舊圖紙及菲林),下達指令單,樣品全線跟蹤。
二、 CNC開料
材料要求:玻璃材料必須是3D曲面玻璃材質。
板材玻璃在進入深加工作業時,第一道工序就是按照客戶的圖紙尺寸要求,進行加工餘量放量後(一般單邊留0.1mm餘量),把數據輸入到玻璃基板CNC切割機里進行粗坯製作,俗稱開料。
注意事項:玻璃切割機需能夠高效的進行直線、圓孔、曲線切割,這樣可大量節省後續蓋板玻璃CNC成型、拋光等工序的加工時間,對蓋板玻璃行業提高生產效率,降低生產成本有著十分積極的意義。
第一道工序和普通蓋板一樣。
三、 CNC精雕玻璃(磨邊)
CNC精雕玻璃是採用精雕機砂輪槽對毛坯玻璃進行磨邊,去除餘量;並通過鑽頭將玻璃原料進行倒邊和鑽孔,用細砂輪對外形及攝像頭孔精加工,以滿足最終成品要求。加工精度達0.01mm
圖:玻璃CNC加工用砂輪(左)和鑽頭(右)
目前做玻璃精雕的知名企業有北京精雕、久久精工、大宇精雕、創世紀、沈陽機床、克邁特、興富祥、大興智能等。
圖 玻璃精雕三頭機
四、研磨拋光
加入拋光粉,通過研具在一定壓力下與加工面作復雜的相對運動,將玻璃原料磨至要求厚度,並拋光成表面鏡面效果。
圖 技鼎 3D玻璃研磨機(目前有消息稱三星在用)
五、清洗
不同加工企業清洗工藝時段不同,一般在磨邊之後需清洗,然後再次打磨拋光。
主要清洗掉表面殘留廢渣,一般採用超聲波清洗。
清洗機企業有壹帆自動化、波達超聲、和科達、超晉達等,清洗劑企業有飛耐爾化學、山之風環保科技等。
六、熱彎工藝
熱彎工藝是3D玻璃製程中最核心的工藝之一,也是難點之一。
精雕好外形和孔的玻璃放置在石墨模具中,再將模具放進熱彎機中,經過預熱、壓型、冷卻,玻璃在模具中成型成曲面玻璃。曲面玻璃的尺寸取決於石墨模具設計。成型後的外觀取決於成型工藝以及石墨模具設計。熱彎機的性能對成型有至關重要的影響,最主要的是玻璃在成型過程中爐體內的溫度要均勻,並使玻璃能均勻受熱,避免應力脆裂。加熱爐內部設16-22個爐溫點,以監測爐內溫度均勻性。
具體操作流程是:在工作中通氮保護氣,並防止空氣進入.爐溫控制在700-750℃.產品在爐內時間根據熱彎機器的工位而定,一般需要20~40min.因為玻璃不是結晶態物質,沒有固定熔點,它是玻璃態無機化合物,在溫度升高的過程中慢慢的變軟,通常軟化點600℃左右。軟化點是我們日常見到的玻璃成品剛開始變軟的溫度。
圖:DTK-DGP-3D12S3D玻璃熱成型機(據說200多萬)
玻璃熱彎模具一般使用的是石墨材料。
因為石墨具有硬度高、導電性好、防輻射、耐腐蝕、導熱性好、成本低,而且還具有耐高溫的特性,與金屬升溫變化具有相反的性能,溫度越高,體質越硬。這樣就不會存在變形的問題。因此玻璃熱彎模具使用石墨材料來製作,不僅大大降低了生產成本,模具加工難度也大大的降低。
模具本體為實心,材質為石墨主材料,模具本體為石墨 質凹字型矩形體,模腔為預設的曲面。其中,模腔和推板經精拋光加工,模具本體厚度為5至30毫米。有效保證了高溫下的材質穩定和尺寸的一致性,提高了產品的成品率和良品率。
石墨熱彎模具製造流程
第一步,需要選擇合適的石墨材料,盡量選擇石墨純度高和石墨密度高的,否則高溫熱彎的時候模具很容易氧化和塌陷,這樣加工熱彎的時候不會產生氧化現象,也不會發生氣泡洞洞的現象,還一個就是模具的壽命會大大的提高。
第二步.石墨材料在切料房切好了之後進入CNC電腦鑼加工中心迚行成型雕刻,碳素 CNC 電腦鑼需加工速度快,精度高。此種模具熱壓出來的產品精度,是可以達到新品發布會上公布的0.025mm的熱彎加工精度的。
第三步.模具成型之後就可以拿到拋光機上進行最後的石墨拋光,拋光完成,經過三次元檢測儀尺寸檢驗,即可投入生產。
圖 加工的石墨模具產品
恆鼎的石墨加工設備率先應用了同行業中的3軸直線電機驅動,以及獨特的防塵結構,巧妙實現了石墨模具的乾式加工和高精度保證,致力於研發和製作石墨模具,熱彎玻璃模具,手機玻璃模具,平板玻璃成型模具等等3D曲面玻璃模具。
七、雙面掃光
玻璃經熱彎後,產品表面須經拋光。採用羊絨輪,通過調整上下拋光輪轉速,對產品壓力,時間控制,並輔助研磨粉或泡沫液,對玻璃產品表面精拋光,以達通透無瑕疵。
註:掃光機的參數設置很關鍵,參數不對將可能導致掃光機上的主減速箱損壞,同時拋光粉質量太差的話掃出來的玻璃片良率就低,不只是出現沙點還可能出現波浪紋。
八、質量檢測
需經過層層質量檢測流程。3D玻璃檢測需要根據工藝要求。一般需檢測兩次,鋼化前一次外觀和尺寸,鋼化後有應力釋放延展曲變,應該再次進行外觀和翹曲變形監測。
目前真正有做3D玻璃檢測的企業較少,主要有海克斯康、馬路科技、三姆森、大族激光、天准、天行、中科飛測等。
圖 3D輪廓測量設備:拍攝於三姆森展台
九、化學強化
採用高純度的硝酸鉀溶液及搭配的催化劑混合,一般4-6小時450℃高溫鋼化處理。
其原理是:玻璃結構表面的鉀離子和鈉離子進行離子交換而形成強化層。硬度可達7H,提高玻璃的防劃傷,抗沖擊等能力。
十、UV轉印(加紋理)
UV轉印通俗點說是加紋理,這里指的是GDF工藝,將紋理或數碼圖文轉印到玻璃防爆膜上(一般為PET材質),轉印過程中無像素損失。
圖 UV轉印後的效果
註:GDM工藝指的是直接UV轉印到玻璃蓋板上,視頻及詳情見文章:
華為Mate 9 Pro雙攝鏡頭保護片炫光揭秘:GDM工藝在手機玻璃裝飾上的應用
十一、鍍膜(PVD)
鍍膜目的是防止指紋及油污不易粘附且輕易擦除。表面順滑,手感舒適,不易刮花。增加玻璃表面耐磨性。
具體防指紋處理工藝流程如下:
1. 前處理:使用弱鹼性清洗劑或溶劑去除基材表面油分、水分等污跡,通過超聲波清洗效果更好;
2. 將AF葯液鍍在產品表面成膜;
3. 烘烤:噴塗後取出玻璃,放入烤箱(120℃,30min),視具體要求及產品情況調整至最佳;
4. 清洗:產品清潔後,成品包裝
十二、絲印、噴塗或曝光顯影
將產品LOGO字元制網版,調油墨,輔以定位治具,將字元印在產品凹面。烤乾,上治具,調漆,鈦晶黑/陶瓷白,往復噴塗。烤乾。
與絲印對等的工藝是曝光顯影,目前是比較新的工藝。
做絲印機企業有凱格、優印,油墨生產企業有美麗華、日本精工、尤特新材料、帝國油墨、松井新材等。
十三、貼合
這一工藝是將已經裝飾好的防爆膜與玻璃蓋板貼合。
圖 玻璃與防爆膜貼合設備
圖 左是貼合後,右是貼合前
十四、貼保護膜
十五、包裝
將效果處理完成且達到客戶要求的產品進行清洗、檢驗、包裝,包裝時用低粘保護膜包裝,覆膜時不能有氣泡現象。
內容來自www.dghdcnc.com
Ⅳ 華為手機後蓋玻璃怎麼弄下來
手機的玻璃後蓋是通過粘接安裝固定的,拆開時需要適當加熱,使膠軟化後通過吸盤拉或從邊緣撬開。這需要專業設備和技術,否則極易拆壞。
Ⅳ 防爆膜有什麼作用
貼膜有助於行車安全
從專業角度看,貼膜最重要的一點是隔熱。同時還可以增加行車安全,因為太陽光投射和夜間行車時大燈的照射都非常刺眼,貼膜可以過濾強光,增強行車的安全性。尤其重要的是,當車在改速行駛時,前方車輪掀起的小石子打在車輛玻璃上,這時沒有貼膜玻璃將比較容易碎掉,但如果貼了膜會增加玻璃吸附作用,不至於馬上破碎劃傷人員。
染色玻璃並不防紫外線
雖然有些車是染色玻璃、綠色環保玻璃,或者車玻璃經過技術處理可以抵擋一些紫外線,但要注意染色的玻璃只能增加車的顏色劑,並不能完全阻擋紫外線並起到隔熱效果。但是,好的汽車貼膜就可為你的健康增加防護,因為好的太陽膜可以對太陽的紫外線起到99.99%的阻擋作用。
金屬防爆膜最流行
目前市場上使用最多的是金屬防爆膜,與前幾代相比,最大的改進就是有很好的隔熱效果,而且有5到8年的質量保證期,價格也相對透明。不過有利也有弊,這種金屬防爆膜對GPS信號接收有影響,如果要消除這些影響,可適當選擇較先進的納米、光學、陶瓷技術的隔熱膜,抵擋紫外線強度也高出許多。
用刀刮可辨真偽
汽車太陽膜品種繁多,車主在選用時一定要仔細辨別真偽。要想購得好的隔熱膜可從以下幾點分辨,先了解膜的品牌,可以上網查詢國際化的品牌,不一定要聽廠家或者商家的。同時,建議到有專業測試儀的店裡,這樣你可以使用測試儀器檢測隔熱率、透光率。最後,在鑒別染色膜和金屬膜時,還可以拿一小塊用刀刮,如果會掉色肯定是染色膜。
貼膜應選專業店
在實施車窗貼膜時,一定要找一家正規的汽車裝飾店。貼膜時選擇專門的無塵貼膜車間,還要求裝配店的道具要專業,並看師父的手藝是否嫻熟。