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2020年5G手机塑胶外壳持续发展,3.5D复合板材已批量试产

随着5G商用牌照正式发放满一年,5G网络在加速覆盖,据统计,截至5月底全国共计建设投入运营基站数量为28万个,基本覆盖大中城市。5G基站的加速覆盖,也拉动了5G手机市场需求,手机市场迎来新的换机潮。据Strategy Analytics调研报告显示,2020年一季度,5G手机销量为2410万台,三星、华为、vivo、OPPO、小米等占全球5G手机市场的95%。



5G换机潮已经开始,终端厂商也纷纷发力,在2020年上半年推出多款5G手机,其入手门槛也在不断降低,逐渐向千元机靠拢。经过在4G手机的布局量产,技术优化之后,塑胶外壳主流的两大工艺注塑仿玻璃、复合板材近期在各终端品牌5G手机中频频出现,尤其是复合板材以较高良率、成熟的高压成型技术等优势,有助于进一步降低5G手机的成本,例如近期华为、OPPO、vivo、三星推出5G手机,华为畅享Z、vivo Y70s 5G、vivo iQOO Z1、OPPO A92s 、Samsung Galaxy A51/71等。


图 复合板材盖板的iQOO Z1 5G手机  来自官网


一:手机复合板材盖板的加工工艺流程


5G换机潮下,复合板材企业也在持续稳定发展,同时复合板材外壳的工艺结构性能也在不断创新;据了解,为了手机外观效果更加一体化,通过胶粘方式实现内部卡扣的3.5D复合板也已实现小批量试产。



针对3.5D甚至更大曲度的复合板材外壳其工艺结构的变化主要是在哪些方面呢?我们先来看看手机复合板材盖板的加工工艺流程;



PC/PMMA复合板:在复合板材刚引入4G手机时候,国外板材厂家占优势,随着国内厂家积极布局,国内的很多厂家也有开发用于5G手机的PC/PMMA复合薄膜,例如达孚新材料、道明光学、龙华光电等,国产板材有望进一步取代进口,成本也将会有所下降,同时复合板材料厂家也将齐聚2020年第三届5G加工产业链展览会(8月27~29日 东莞)。


UV转印:先在PMMA、PC板材上涂上一层UV转印胶水,使用UV转印机在胶水表层印刷出所需的图案,再经UV炉将胶水固化。


表面处理:将UV转印后的半成品表面覆膜,达到精美色彩效果。目前复合板的表面处理是真空镀膜、浸染工艺共存。


印刷:丝印、烘干,是通过半自动丝印机、卷对卷丝印机在半成品表面印刷出所需的图案,然后经IR炉、烤箱等烘干固化。


高压成型:是整个复合板加工工艺中的关键,主要是将UV转印处理完成的PC/PMMA复合板材料,通过超高压气体,在一定温度和压力下,将经过处理的复合板经过高热高压,在模具里面形成一定的薄片。


激光/CNC加工:将成型后的薄片通过激光机进行雕刻条纹或者裁断, CNC数控机床对半成品进行钻孔修边等加工。


手机复合板材外壳加工现场


二:3.5D复合板材加工的关键


针对3.5D甚至是更大曲度的4D复合板, 在加工过程板材的拉伸防止开裂是关键,其难点在于对材料的高拉伸性能需求、以及高压成型过程,因此小编总结了针对3.5D高压成型加工的部分看法,以供参考;


1.PC/PMMA板材


在3.5D甚至4D板材高压成型过程,由于曲面更大,加热时间变长,对材料的性能要求同3D复合板材料有所不同,其拉伸性能要求更高,板材的厚度也会有所增加,拉伸后厚度会减少0.1mm左右。


2.油墨


材料需要高拉伸,同样的油墨也需要具有高拉伸性;一般的油墨在经过高拉伸之后会出现断裂,有裂纹,容易脱落;因此需要提高油墨的表面张力和柔韧性。


3.高压成型


高压成型是整个复合板加工工艺中的关键,为了达到更大曲度,意味着需要满足更好的拉伸效果。在高压过程中材料加热后会变软,为此厂家采用加长加热时间来达到高拉伸,高压成型周期在60~70S左右,成型周期变长。


此外3.5D同3D相比,整个片材拉伸面积增大;为了达到一定的精度,高压成型也由原来的一出六变为一出四,因此产能也存在一定的降低。


4.自动化引入


由于成型周期变长,产能有所降低,因此相应厂家对设备进行优化:将高压成型与自动化结合。生产过程中采用自动化机械手替代人工上下料,从而达到降低人工成本;自动化的引入能够充分利用机器的使用时间,提升设备使用稼动率,实现工厂的收益最大化。


图 一台机器人兼顾两个高压成型机 鑫台铭高压成型机


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