CNC-Bearbeitung kombiniert mit Druckgussverfahren
In den letzten Jahren hat sich der Auftrittstrend von Mobiltelefonen zu einer Metallisierung gewandelt. Große Hersteller haben Ganzmetall-Handys auf den Markt gebracht. CNC ist aufgrund seiner hohen Effizienz, hohen Präzision und stabilen Verarbeitungsqualität ein Muss für Hersteller von Mobiltelefongehäusen geworden. Viele Konstrukteure kennen möglicherweise nicht die spezifischen Bearbeitungen und Details, sondern wissen nur, dass das Produkt von einer CNC-Maschine bearbeitet wird. Wenn es jedoch keinen guten Prozess gibt, gibt es keine guten Ergebnisse. Das Verständnis des Verarbeitungsprozesses hilft dem Projekt, reibungslos voranzukommen. Dieser Artikel beschreibt den Verarbeitungsprozess des mittleren Metallrahmens des gesamten Mobiltelefons.
Überblick:
Gegenwärtig kann der gesamte Metallgehäuseherstellungsprozess von 3C-Produkten grob in drei Typen unterteilt werden, wobei einer die vollständige CNC-Bearbeitung, der andere das Druckgießen oder die Kombination von CNC und Druckgießen ist.
CNC-Bearbeitungsprozess:
Wie der Name schon sagt, soll die vollständige CNC-Bearbeitung (Computernumerical Control Machine Tools, CNC) von einem Blech aus einer Aluminiumlegierung (Metall oder anderen Blechen) ausgehen. Mit einer Präzisions-CNC-Bearbeitungsmaschine, die verschiedene Stufen, Rillen und Schraubenlöcher im Innenrahmen enthält, wird es direkt in die Form der Rückseite des Mobiltelefons gebracht.
Druckgussverfahren:
Der Prozess des Volldruckgießens ist dem Produktionsprozess von Kunststoffprodukten sehr ähnlich. Sie werden alle mit Präzisionsformen verarbeitet, aber das Material wird von Kunststoff zu geschmolzenem Metall geändert.
CNC kombiniert mit Druckgussverfahren:
Bei der Kombination von CNC und Druckguss wird zuerst der Druckguss ausgeführt und dann die CNC-Endbearbeitung verwendet.
Vor- und Nachteile des Verfahrens:
Die Kosten des CNC-Prozesses sind relativ hoch und der Materialabfall ist ebenfalls hoch. Natürlich ist auch die Qualität des mittleren Rahmens oder der Verkleidung bei diesem Verfahren besser. Das Prinzip des Druckgusses besteht nicht darin, Zeit und Kosten zu verschwenden, es ist jedoch für den späteren Anodisierungsprozess nicht förderlich und kann Sandloch-Fließspuren und andere kleinere Probleme hinterlassen, die die Qualität und das Erscheinungsbild beeinträchtigen. Natürlich haben alle Hersteller ein Konzept für eine gute Produktrate. Zuverlässige Hersteller lassen diese fehlerhaften Produkte nicht in die späteren Produktionsverknüpfungen einfließen. Nachdem ich die Gemeinsamkeiten und Unterschiede zwischen den beiden Prozessen verstanden hatte, begann ich über die Verarbeitungstechnologie von Metallgehäusen für Mobiltelefone zu sprechen.
Vor Beginn der CNC-Bearbeitung sind zunächst Modellierung und Programmierung erforderlich. Die Schwierigkeit der 3D-Modellierung wird durch die Produktstruktur bestimmt. Die Modellierung komplexer Produkte ist schwierig, und die zu programmierenden Prozesse werden immer komplexer. Die Programmierung umfasst Einstellungen für den Bearbeitungsprozess, die Werkzeugauswahl, die Geschwindigkeitseinstellung, den Abstand pro Werkzeugvorschub und vieles mehr. Darüber hinaus sind die Spannmethoden der verschiedenen Produkte unterschiedlich, die Spannvorrichtungen sollten vor der Verarbeitung entworfen werden, und einige komplexe Strukturen erfordern spezielle Spannvorrichtungen. Gleichzeitig müssen die Größe des Rohlings und die Anzahl der CNCs bewertet werden. Die Qualität der vorläufigen Bewertung wirkt sich direkt auf die Bearbeitungszeit und die Bearbeitungskosten aus.
Das zylindrische Aluminium wird gemäß der Größe des zuvor bewerteten Rohlings geschnitten und extrudiert. Dieses als Aluminiumextrusion bekannte Verfahren ermöglicht das Extrudieren des Aluminiums zu einer normalen Aluminiumplatte für eine einfache Verarbeitung, während es dichter und härter ist. Weil das ursprüngliche Aluminium in Härte und Festigkeit nicht stark genug ist. Der Körper des Mobiltelefons besteht im Allgemeinen aus einer Aluminiumlegierung. Nach unterschiedlichen Rezepturen weist das Material auch unterschiedliche Eigenschaften auf. Zum Beispiel ist die im iPhone 6 verwendete Aluminiumlegierung der 6000er-Serie nicht stark genug und es kommt zu starken Biegungen. Die im iPhone 6s verwendete Serie 7000 ist viel stärker, wird jedoch brüchig. Es ist schwieriger, sich durch Druck zu verformen. Sobald es die Last übersteigt, wird es nicht gebogen, sondern gebrochen. Die Formulierung von Aluminiumlegierungen variiert je nach den unterschiedlichen Anforderungen des Herstellers.
CNC-Bearbeitungsprozess:
1, aluminium extrusion, DDG, grobfräsen lumen
Anschließend wird die Aluminiumlegierungsplatte auf die für den Mobiltelefonkörper erforderliche Größe gefräst, um die CNC-Präzisionsbearbeitung zu erleichtern. Nach dem Grobfräsen des Innenhohlraums werden der Innenhohlraum und die Säule bearbeitet, auf der die Vorrichtung positioniert ist, was bei der Präzisionsbearbeitung eine feste Rolle spielt.
2, Fräsen Antennenschlitz, T-Verarbeitung, Nano-Spritzguss
3, feinfräsen gekrümmte oberfläche, feinfräsen seite
Nach Abschluss der Nano-Injektion muss die Oberfläche des Metallmaterials, also das 3D-Formen des Handykörpers, bearbeitet werden. Nach diesem Vorgang ist die Grundform des Telefonkörpers abgeschlossen.
4, Polieren, Sandstrahlen
Durch den Einsatz von Hochgeschwindigkeits-Präzisions-CNC-Werkzeugmaschinen der Spitzenklasse wird der Metallrumpf auf einen Reinheitsgrad von A1-A2 gebracht, der bei weitem nicht ausreicht. Es ist notwendig, den Körper durch einen Polierprozess bis zur A0-Qualität zu bearbeiten, und nach diesem Schritt kann der Spiegeleffekt erzielt werden. Die Metalloberfläche wird dann mit einem Schleifeffekt behandelt. Sandstrahlen ist es, die Oberfläche der Filmdekoration oder die fein reflektierende Oberfläche zu erhalten, um die speziellen Designanforderungen wie Glanzweichheit zu erfüllen.
5, Primäranode, Hochglanzbearbeitung (Diamantschneiden), Feinfräsen der inneren Kavität
Damit der Metallkörper nicht durch äußere Einflüsse wie Schweiß verunreinigt wird und seine Stabilität verbessert, muss er anodisiert werden. Dies ist auch der Prozess der Färbung des Körpers des Telefons. Die Anodisierungsbehandlung von Aluminium ist ein Oxidfilm, der durch die Einwirkung von elektrischem Strom auf die Metalloberfläche gebildet wird. Es ist farbenreich, schön in der Farbe, gut in der elektrischen Isolierung, hart und verschleißfest und extrem korrosionsbeständig.
Nach der ersten Anode müssen die Lautstärketasten, Lautsprecher und andere Teile perforiert werden. Es ist eine sehr mysteriöse Verbindung zum Diamantschneiden, wenn man nach dem Öffnen Kanten und Ecken auf höchstem Niveau mit einer ultraschnellen CNC-Werkzeugmaschine schneidet. Es wird gesagt, dass das Diamantschneiden nicht darauf zurückzuführen ist, dass der ausgeschnittene Rahmen wie ein Diamant kristallklar ist, sondern dass das Werkzeug, das das Schneiden abschließt, ein Diamant ist. Der Rand des geschnittenen Gehäuses weist eine gute Lichtempfindlichkeit auf. Durch das dicke und feine Messermuster nach dem Prinzip der Brechung kann der dekorative Effekt erheblich gesteigert werden.
Es ist zu betonen, dass, um sicherzustellen, dass die Breite und der Winkel des Schneidens genau übereinstimmen, ein Laser-Werkzeug-Einstellinstrument zur Steuerung der Dicke der Messerkante und der Breite der Schneidkante verwendet werden muss. Einfach gesagt, das Laser-Ausrichtungswerkzeug nimmt zuerst einen Kreis an der zu schneidenden Stelle und gibt dann die gemessenen Daten entsprechend der Form des zu messenden Objekts an die CNC-Werkzeugmaschine zurück, und dann kann das Schneiden beginnen.
6, sekundäre Anode, Fräsen leitende Position
Zweitens wird die Außenfläche des Metallrumpfs ein zweites Mal anodisiert, um einen dichten und harten Oxidfilm auf der Außenfläche der Hülle zu bilden, um die Verschleißfestigkeit und die Fleckenbeständigkeit des Rumpfs sicherzustellen. Das Gehäuse aus anodisierter Aluminiumlegierung weist eine schlechte Leitfähigkeit auf. Daher muss der lokal anodisierte Film entfernt werden, um das Metall freizulegen und einen guten Erdungseffekt zu erzielen. Zu diesem Zeitpunkt muss die CNC-Bearbeitung der leitenden Position erneut gefräst werden.
7, heiße Schmelzmutter
Die Bearbeitung ist hier grundsätzlich abgeschlossen.
Schließlich wird der Manipulator verwendet, um die Montagemutter in den spritzgegossenen Kunststoff einzusetzen, um das Motherboard oder andere Komponenten zu befestigen.
Überblick:
Gegenwärtig kann der gesamte Metallgehäuseherstellungsprozess von 3C-Produkten grob in drei Typen unterteilt werden, wobei einer die vollständige CNC-Bearbeitung, der andere das Druckgießen oder die Kombination von CNC und Druckgießen ist.
CNC-Bearbeitungsprozess:
Wie der Name schon sagt, soll die vollständige CNC-Bearbeitung (Computernumerical Control Machine Tools, CNC) von einem Blech aus einer Aluminiumlegierung (Metall oder anderen Blechen) ausgehen. Mit einer Präzisions-CNC-Bearbeitungsmaschine, die verschiedene Stufen, Rillen und Schraubenlöcher im Innenrahmen enthält, wird es direkt in die Form der Rückseite des Mobiltelefons gebracht.
Druckgussverfahren:
Der Prozess des Volldruckgießens ist dem Produktionsprozess von Kunststoffprodukten sehr ähnlich. Sie werden alle mit Präzisionsformen verarbeitet, aber das Material wird von Kunststoff zu geschmolzenem Metall geändert.
CNC kombiniert mit Druckgussverfahren:
Bei der Kombination von CNC und Druckguss wird zuerst der Druckguss ausgeführt und dann die CNC-Endbearbeitung verwendet.
Vor- und Nachteile des Verfahrens:
Die Kosten des CNC-Prozesses sind relativ hoch und der Materialabfall ist ebenfalls hoch. Natürlich ist auch die Qualität des mittleren Rahmens oder der Verkleidung bei diesem Verfahren besser. Das Prinzip des Druckgusses besteht nicht darin, Zeit und Kosten zu verschwenden, es ist jedoch für den späteren Anodisierungsprozess nicht förderlich und kann Sandloch-Fließspuren und andere kleinere Probleme hinterlassen, die die Qualität und das Erscheinungsbild beeinträchtigen. Natürlich haben alle Hersteller ein Konzept für eine gute Produktrate. Zuverlässige Hersteller lassen diese fehlerhaften Produkte nicht in die späteren Produktionsverknüpfungen einfließen. Nachdem ich die Gemeinsamkeiten und Unterschiede zwischen den beiden Prozessen verstanden hatte, begann ich über die Verarbeitungstechnologie von Metallgehäusen für Mobiltelefone zu sprechen.
Vor Beginn der CNC-Bearbeitung sind zunächst Modellierung und Programmierung erforderlich. Die Schwierigkeit der 3D-Modellierung wird durch die Produktstruktur bestimmt. Die Modellierung komplexer Produkte ist schwierig, und die zu programmierenden Prozesse werden immer komplexer. Die Programmierung umfasst Einstellungen für den Bearbeitungsprozess, die Werkzeugauswahl, die Geschwindigkeitseinstellung, den Abstand pro Werkzeugvorschub und vieles mehr. Darüber hinaus sind die Spannmethoden der verschiedenen Produkte unterschiedlich, die Spannvorrichtungen sollten vor der Verarbeitung entworfen werden, und einige komplexe Strukturen erfordern spezielle Spannvorrichtungen. Gleichzeitig müssen die Größe des Rohlings und die Anzahl der CNCs bewertet werden. Die Qualität der vorläufigen Bewertung wirkt sich direkt auf die Bearbeitungszeit und die Bearbeitungskosten aus.
Das zylindrische Aluminium wird gemäß der Größe des zuvor bewerteten Rohlings geschnitten und extrudiert. Dieses als Aluminiumextrusion bekannte Verfahren ermöglicht das Extrudieren des Aluminiums zu einer normalen Aluminiumplatte für eine einfache Verarbeitung, während es dichter und härter ist. Weil das ursprüngliche Aluminium in Härte und Festigkeit nicht stark genug ist. Der Körper des Mobiltelefons besteht im Allgemeinen aus einer Aluminiumlegierung. Nach unterschiedlichen Rezepturen weist das Material auch unterschiedliche Eigenschaften auf. Zum Beispiel ist die im iPhone 6 verwendete Aluminiumlegierung der 6000er-Serie nicht stark genug und es kommt zu starken Biegungen. Die im iPhone 6s verwendete Serie 7000 ist viel stärker, wird jedoch brüchig. Es ist schwieriger, sich durch Druck zu verformen. Sobald es die Last übersteigt, wird es nicht gebogen, sondern gebrochen. Die Formulierung von Aluminiumlegierungen variiert je nach den unterschiedlichen Anforderungen des Herstellers.
CNC-Bearbeitungsprozess:
1, aluminium extrusion, DDG, grobfräsen lumen
Anschließend wird die Aluminiumlegierungsplatte auf die für den Mobiltelefonkörper erforderliche Größe gefräst, um die CNC-Präzisionsbearbeitung zu erleichtern. Nach dem Grobfräsen des Innenhohlraums werden der Innenhohlraum und die Säule bearbeitet, auf der die Vorrichtung positioniert ist, was bei der Präzisionsbearbeitung eine feste Rolle spielt.
2, Fräsen Antennenschlitz, T-Verarbeitung, Nano-Spritzguss
Der größte Nachteil des Metallkörpers ist das Signalproblem, daher muss der Metallkörper zuerst geschlitzt werden, damit das Signal ein- und austreten kann. Dann wird die T-Behandlung des Antennen-Spielautomaten durchgeführt, und der Metallrumpf wird in das spezielle chemische Mittel der T-Flüssigkeit eingebracht, wodurch Löcher im Nanomaßstab auf der Oberfläche der Aluminiumlegierung gebildet werden, die für die Nano-Injektion geeignet sind . Der nächste Schritt ist das Nano-Spritzgießen. Unter hoher Temperatur und hohem Druck werden spezielle Kunststoffe in die T-behandelten Nuten extrudiert. Dann wird das Nanospritzgießen realisiert. Bei hohen Temperaturen und hohem Druck werden spezielle Kunststoffe in T-behandelte Rillen extrudiert.
Spritzgussmassen sind in der Regel PPS und PBT
Spritzgussmassen sind in der Regel PPS und PBT
3, feinfräsen gekrümmte oberfläche, feinfräsen seite
Nach Abschluss der Nano-Injektion muss die Oberfläche des Metallmaterials, also das 3D-Formen des Handykörpers, bearbeitet werden. Nach diesem Vorgang ist die Grundform des Telefonkörpers abgeschlossen.
4, Polieren, Sandstrahlen
Durch den Einsatz von Hochgeschwindigkeits-Präzisions-CNC-Werkzeugmaschinen der Spitzenklasse wird der Metallrumpf auf einen Reinheitsgrad von A1-A2 gebracht, der bei weitem nicht ausreicht. Es ist notwendig, den Körper durch einen Polierprozess bis zur A0-Qualität zu bearbeiten, und nach diesem Schritt kann der Spiegeleffekt erzielt werden. Die Metalloberfläche wird dann mit einem Schleifeffekt behandelt. Sandstrahlen ist es, die Oberfläche der Filmdekoration oder die fein reflektierende Oberfläche zu erhalten, um die speziellen Designanforderungen wie Glanzweichheit zu erfüllen.
5, Primäranode, Hochglanzbearbeitung (Diamantschneiden), Feinfräsen der inneren Kavität
Damit der Metallkörper nicht durch äußere Einflüsse wie Schweiß verunreinigt wird und seine Stabilität verbessert, muss er anodisiert werden. Dies ist auch der Prozess der Färbung des Körpers des Telefons. Die Anodisierungsbehandlung von Aluminium ist ein Oxidfilm, der durch die Einwirkung von elektrischem Strom auf die Metalloberfläche gebildet wird. Es ist farbenreich, schön in der Farbe, gut in der elektrischen Isolierung, hart und verschleißfest und extrem korrosionsbeständig.
Nach der ersten Anode müssen die Lautstärketasten, Lautsprecher und andere Teile perforiert werden. Es ist eine sehr mysteriöse Verbindung zum Diamantschneiden, wenn man nach dem Öffnen Kanten und Ecken auf höchstem Niveau mit einer ultraschnellen CNC-Werkzeugmaschine schneidet. Es wird gesagt, dass das Diamantschneiden nicht darauf zurückzuführen ist, dass der ausgeschnittene Rahmen wie ein Diamant kristallklar ist, sondern dass das Werkzeug, das das Schneiden abschließt, ein Diamant ist. Der Rand des geschnittenen Gehäuses weist eine gute Lichtempfindlichkeit auf. Durch das dicke und feine Messermuster nach dem Prinzip der Brechung kann der dekorative Effekt erheblich gesteigert werden.
Es ist zu betonen, dass, um sicherzustellen, dass die Breite und der Winkel des Schneidens genau übereinstimmen, ein Laser-Werkzeug-Einstellinstrument zur Steuerung der Dicke der Messerkante und der Breite der Schneidkante verwendet werden muss. Einfach gesagt, das Laser-Ausrichtungswerkzeug nimmt zuerst einen Kreis an der zu schneidenden Stelle und gibt dann die gemessenen Daten entsprechend der Form des zu messenden Objekts an die CNC-Werkzeugmaschine zurück, und dann kann das Schneiden beginnen.
6, sekundäre Anode, Fräsen leitende Position
Zweitens wird die Außenfläche des Metallrumpfs ein zweites Mal anodisiert, um einen dichten und harten Oxidfilm auf der Außenfläche der Hülle zu bilden, um die Verschleißfestigkeit und die Fleckenbeständigkeit des Rumpfs sicherzustellen. Das Gehäuse aus anodisierter Aluminiumlegierung weist eine schlechte Leitfähigkeit auf. Daher muss der lokal anodisierte Film entfernt werden, um das Metall freizulegen und einen guten Erdungseffekt zu erzielen. Zu diesem Zeitpunkt muss die CNC-Bearbeitung der leitenden Position erneut gefräst werden.
7, heiße Schmelzmutter
Die Bearbeitung ist hier grundsätzlich abgeschlossen.
Schließlich wird der Manipulator verwendet, um die Montagemutter in den spritzgegossenen Kunststoff einzusetzen, um das Motherboard oder andere Komponenten zu befestigen.
