常用的材料有这么几类:金属类(包括合金),塑胶类(成本低,成型快,可塑性强),特种材料(比如热敏电阻这类)。
一、塑胶类手机行业大多数采用的是塑胶类来作为外壳,而且材料是的混合料。
问题一:为什么要用混合料?回答:ABS的材料特性是高流动性,便宜,适用于对强度要求不太高的部件(不直接受冲击,不承受可靠性测试中结构耐久性的部件),如内部支撑架(键板支架、LCD支架)等。
还有就是普遍用在电镀的部件上(如按钮、侧键、导航键、电镀装饰件等)。
通俗的理解就是:它是一个软骨头,刚度高,强度低。
PC的材料特性是高强度,价格贵,流动性不好。
适用于对强度要求较高的外壳、按键、传动机架、镜片等。
通俗的理解就是很硬,易损,难变形。
而我们的手机结构里面有很多比如扣位(通过形变实现功能),止口(需要阻止变形),加强筋(需要一定强度,但是厚度又要小)。
混合料就是这么来了,取两种材料的优点。
的特性是流动性好,强度不错,价格适中。
适用于作高刚性、高冲击韧性的制件,如框架、壳体等。
问题二:手机外壳的壁厚为什么一般都是1.2?诚然,混合料在注塑的时候,最薄的壁厚可以达到0.5mm(热导流模具可以做到,成本高。
一般模具做到0.6mm),但是外壳壁厚上有止口,有扣位,甚至是反止口,需要预留一层壁厚出来。
问题三:为什么加强筋不能超过壁厚的三分之二?断层处要做倒角过渡?这两个其实原因是一样的,就是防止缩水。
缩水会影响外观面,属于工艺错误,一般模厂会检查缩水这个问题,但是毕竟模厂的工程师不是设计者,最好的规避还是在设计的时候遵守这个规则。
在壁厚突变,或者加强筋超过壁厚三分之二的时候,混合料在腔体里面冷却的设定时间内,过厚的地方无法完全冷却,在脱模后就会产生缩水印(跟做冰棍原理差不多,如果没冰好就拿出来,冰棍的外形肯定是有缺陷的。
)问题四:为什么最薄的壁厚是0.6mm,不能更小呢?我们在设计的时候,是不容许有尖角出现的。
尖角一般会倒角处理,是一个渐变的过程,最薄的地方0.3mm(金属可以做到0.2mm)。
如果是一大块面的壁厚,那么全部低于0.6mm的时候,注塑的过程中这一块可能无法填充,会出现远离注塑点的地方是空缺这种故障。
因此这个壁厚也是根据材料的流动性来设定的。
当然你加大注塑压力也可以勉强填满,但是这样会来带其他的故障,得不偿失。
问题五:手机结构设计的一般思路和难点。
一般思路:建模—拆件—装配PCBA—止口—BOSS柱子—限位槽—加强筋—扣位—辅料难点:手机的厚度方向是难点,现在手机越做越薄,空间越做越小,结构设计的难度可以说比几年前要大很多。
另一个难点,是射频。
射频是需要一定的净空区域和屏蔽措施的。
在这里就涉及到很多结构的牵扯和避让了。
问题六:一般有什么表面处理工艺?塑胶类的最常见的就是喷涂,IML(有透光需求),电镀,激光等。
二,金属类常用材料:铝合金,镁铝合金,钢片镁合金的优点就是强度好,壁厚可以做薄一点,但是很贵。
钢片一般是作为支架,做外壳性价比不高。
铝合金比较轻,做氧化后外观质感很强。
金属材料没有太多了解,简单说一下金属加工的工艺:1、CNC(俗话说的电脑锣)就是数控机床控制加工,电脑编好程序之后,就开始各种车钻刨铣磨了。
2、阳极氧化在表面做一层氧化层,也可以做黑色或者灰色的外观,对于静电屏蔽有作用。
最主要是极大程度改善外观。
3,镭雕、腐蚀、二次氧化等都是一些细节的处理,比如做一些字符,局部做导电等。
三、特殊材料。
特殊材料近期兴起的有一种值得留意:陶瓷。
最早接触到陶瓷的产品是GPS的天线,用陶瓷做的模块,性能还比较好。
那么关于陶瓷的其他东西还有哪些值得注意的呢?1、氧化锆陶瓷材料特性氧化锆陶瓷是一种新型高技术陶瓷,纯氧化锆为白色,含杂质使呈黄色或灰色,添加显色剂还可显示各种其他颜色。
其分子量为123.22,理论密度为5.89g/cm³,含杂质密度为6.0g/cm³,熔点为2715℃。
通常含有少量的氧化铪,难以分离。
它与传统的氧化铝陶瓷、不锈钢(铝合金)相比具备以下优点:①、高强度,高断裂韧性和高硬度,莫氏硬度为8级;②、优良的耐磨损性能,长期使用无划痕;③、弹性模量和热膨胀系数低;④、热传导率,绝缘性能好(比有机材料高,比铝合金低)。
氧化锆陶瓷具有相变增韧和微裂纹增韧,所以有很高的强度和韧性,被誉为“陶瓷钢”。
在所有陶瓷中它的断裂韧性最好,具有优异的室温机械性能。
同时具备的细晶结构,可以通过加工,获得很低的表面粗糙度,高光的镜面反光效果。
2、氧化锆陶瓷应用手机后盖按键装饰条三、氧化锆陶瓷产品加工工艺流程(1)氧化锆粉成型氧化锆粉粉体加工方法有共沉淀法、蒸发法、水热合成法等;粉体制成后装入特定的模具,压实,做好封口;后将模具整个装入塑料袋,抽真空后密封;(2)等静压塑型将成型好的氧化锆粉连塑料袋一并装入等静压中塑型,等静压的压力180Mpa,保压20~25s;保压完成后取出成型的陶瓷片,去除边角毛刺。
(3)窑炉高温烧结静压成型后的陶瓷片在窑炉的1550℃高温下,烧结72小时以上;(4)检测吸红试验检查表面是否有裂纹(5)修型(修坯)数控修坯机进行外形修型,按成品尺寸要求进行(6)发黑制作黑色镜面,讲修型后的陶瓷片至于黑炉发黑,按不同的产品厚度调整发黑曲线。
发黑产品出炉后检测发黑效果,与色板对照检测颜色的一致性(7)石蜡固定先把加工生产用的研磨底座置于加热板上加热,往研磨底上均匀抹上石蜡,然后平置放上陶瓷片,待研磨底、石蜡与陶瓷片冷却凝固后,才能进行平面研磨。
(8)表面平面研磨研磨机表面平面精磨,按尺寸要求加工,稍留余量后续加工,余量大概留30-50丝;(9)超精度研磨使用自制精磨机配合自身配置的固着磨料进行智能化均匀磨损研磨,按图纸尺寸要求进行;(10)抛光数控精抛机抛光,按成品图纸尺寸要求进行(11)检测抛光后,用吹去表面残留水渍,强光下检测表面是否有划痕,是否平整光洁;(12)修复调整检测不及格的能做返工处理的进行修复调整,直至满足镜面要求(13)清洗去蜡产品检测合格后,加纯碱、洗衣粉加热清洗,擦干备用(14)镭雕通过激光雕刻烧灼陶瓷表面,实现不同花纹图案(15)防指纹处理真空镀膜3、氧化锆陶瓷产品设计注意点①、陶瓷厚度建议设计为不小于0.6±0.05mm,对于较高标准的跌落测试要求,厚度建议设计为不小于0.8±0.05mm。
并且设计厚度均匀,厚薄变化逐渐过渡;白色通透陶瓷局部胶厚小于0.6mm,容易出现黑印;影响外观;②、产品机加工部分附近建议胶厚不小于0.8mm,小于此值,在机加工时易出现裂痕,降低良率;③、激光切割与开孔加工,直径最小可以做到0.2mm;④、边缘设计尽可能设计成C角或R角,R角半径不小于0.2mm;⑤、陶瓷件需要高温烧结,在烧结过程中会发生一定量的变形并不可控制,故设计时需要预留变形量,变形量预留建议为0.2mm以上;
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