CNC应用到手机金属外壳的工艺分析

syjy2 2020-04-26 16:26 新闻动态
    手机行业随着诺基亚时代的终结,苹果成为了手机行业的引领者。2010年6月Iphone4的发布,开启了苹果手机的新篇章,也预示了手机金属时代的到来。近些年国内制造业发展迅速,智能手机的发展的日趋成熟,随着ComputerNumberControl(简称CNC)成本的逐步降低、工艺的不断完善、设计理念的日趋成熟,外壳采用金属材质成为了手机设计的主流。但是金属质感带给消费者美感的同时,也附加了一些棘手的问题。如2010年苹果手机天线事件的爆发,说明金属应用在对信号要求极强的手机上,设计必须慎之又慎。不单单是信号,金属的外观效果、内部配合、导电性、受力强度等都是值得研究及改善的课题。CNC应用到压铸产品中常见问题点可分为外观,内观,以及内部配合三大类型,如下对相应的问题点及改善方法进行了分类总结:
    1外观问题及改善方法
 
    压铸工艺是将铝加热至熔融状态,加压注射进特定的模具型腔冷却得到产品的工艺。产品的外观性问题一直是影响CNC加工成品率的最大问题之一。
 
    1.1分断部印痕
 
    适用压铸成型的产品,材质主要是铝合金,由于铝的含量较低不能进行阳极氧化,外观需要依靠喷涂来展现不同的颜色,甚至需要喷涂遮盖一些压铸后留下的痕迹。压铸得到的产品为保证信号强度,防止其成为密闭型腔,必须把金属外观的边框打断,断层处需要依靠树脂填充,经过CNC加工,使其再变成一个完整致密的整体。喷涂后,在其分断部会出现注塑印痕甚至断裂问题。为改善此问题,可以在压铸产品的分断部处增加镭射点;分断部CNC时,刀具“Z”字形走刀,铣出端差构造,增加树脂与金属的结合面积。
 
    1.2表面刀痕
 
    在CNC加工时,表面偶尔会出现竖刀纹、拐角处也会出现较大的刀痕。喷涂后,刀痕会更加明显,若改善刀纹,对于外观有特殊形象的产品,建议使用特定的成型刀、异型刀一次加工到位。进刀出刀的方式变化,从垂直进刀改成圆弧进刀,确保进刀与出刀位置无刀纹。加工非标圆弧时,由于程序的加工路径及机床的配合精度问题,很容易造成圆弧粗糙度不达标。刀具的走刀方式可以采用点加工方式,也可以改善夹具的统一度及精密度,确保夹具的稳定性及一致性。
 
    1.3表面碰伤及刮伤
 
    CNC钻石切割加工完成后,高光面直接暴露在空气中,没有保护涂层,由于人员作业及运输等失误,造成产品表面碰伤、刮伤。首先采用头脑风暴法,从人、机、料、法、环、测六个方面来找出造成产品碰伤、刮伤的可能因素。(1)规范操作员的作业手法,必须全部佩戴手套,在现场放置作业指导书等。(2)夹具必须有排屑槽,刀具及时更换,切屑液浓度配比等。(3)产品放置托盘标准化,作业台金属区域使用泡棉作防护等。(4)每一夹必须采取稳定的标准面,进给速度不宜过快等。(5)生产线必须有标准的物流环,车间环境定期维护等。(6)抽检产品需要全部废弃等。
 
    1.4表面气泡
 
    铝锭熔融成液体状,注射进模具型腔成型冷却后,CNC时产品表面会出现许多凹坑,是因为产品中存在气泡造成的,熔融的铝注射进模具时,由于速度、压力、温度、时间、供料等因素,得到的产品致密性不足,导致气泡产生;型腔内排气不好也容易发生此问题,模具设计时,必须保证足够的排气,排气槽可以适当放大,浇口侧流道适当放大等。
 
    2内观问题点及改善方法
 
    手机越做越薄,内部精密结构较多,冷却成型后,可能造成一些较精密的形象出现偏差,从而导致内观不良,如未成型,形象缺失等。
 
    2.1产品构造缺失
 
    远离浇口的位置且较精密的结构,容易发生未成形问题。如产品卡扣较小,就容易发生未成形,CNC加工不到,导致构造缺失。若改善未成形问题,要保证充足的铝量,移动侧良好的排气,较高的射出速度等。
 
    2.2形象差异
 
    完成品单面厚度薄的部位会先进行冷却,厚的部位会慢慢冷却,从而材料会优先被拉进厚度薄的地方,由于冷却过程中厚的部位没有得到充分的补偿,冷却后造成收缩。CNC加工时,会导致形象差异。若改善此问题,可以适当减小壁厚,增加保压时间及压力,降低模具温度等。
 
    3内部配合改善
 
    手机外壳必须考虑到与内部模组间的配合问题,由于铝材质相比塑料较硬且脆,所以与其他组件配合时,必须考虑两者间的配合余量,防止磕碰造成涂层脱落,引发漏电、短路等问题发生。
 
    3.1螺纹
 
    手机组件是靠卡扣和螺钉固定的,金属外壳的固定一般采用螺钉固定。金属外壳用丝锥加工螺纹,攻牙时丝锥会升温过热,丝锥上面会有碎屑残留,导致加工出的螺纹间会有粘连发生。这样加工出的螺纹,偶尔会引起螺钉与外壳组装出现偏差,造成螺钉斜、花等问题,返工率在1%-3%之间。在产品设计时,(1)要考虑螺纹与螺钉件的配合,选择螺钉时,一般螺纹外径与螺钉内径大0.08-0.15mm,保证足够的碎屑残留空间。(2)丝锥转速不宜过高,定期清理、更换丝锥。(3)切削液浓度10%-15%为宜。
 
    3.2侧键开关
 
    目前采用的多数为触电式开关,每个开关都会有较厚的钢板保证开关的强度。由于两者配合是硬干涉,组装时,易发生卡死、脱落等问题。外壳与侧键配合处选择注塑成型,通过CNC铣出相应的形象,使用夹具组装侧键,还能避免金属涂层被破坏引发漏电等问题。
 
    4结语
 
    CNC应用到消费电子尤其是手机行业日趋成熟,但是在生产加工时还是存在很多问题,为使CNC加工方式更加方便顺畅的应用到手机上,参照生产中发生的问题,统一整合、梳理,并进行分析和针对性改善,从而提产品的成品率,实现产能最优化、利润最大化。
上一篇:cnc深孔加工的技巧
下一篇:数控加工机床保养维护指南

猜你喜欢

手机扫一扫添加微信

18029904498