鋁合金手機(jī)外殼加工工藝.ppt

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鋁合金手機(jī)外殼加工工藝,,？,,,2016,,Iphone第一代：首次采用鋁合金做后蓋的手機(jī),,Iphone6S：首次采用7系鋁合金陽極氧化,,,Iphone5：首次采用鋁合金一體成型陽極工藝,Iphone7：首次采用亮面深色陽極氧化工藝,,Ipod第二代：采用鋁合金做外殼,,原材料,DDG,粗銑內(nèi)腔,E/T處理,銑天線槽,精銑弧面,精銑側(cè)邊,拋光,納米注塑,噴砂,一次陽極,高光處理,精銑內(nèi)腔,銑導(dǎo)電位,二次陽極,組立,熱熔螺母,,-iPhone6,iPhone是如何被制造出來的？,,-iPhone6,,型材,CNC1-正面,CNC2-背面,CNC4-正面內(nèi)腔,-化拋,1.剝黑膜的定義：剝黑膜叫除灰或中和。鋁材經(jīng)過堿洗化拋后，表面往往會附著一層灰褐色或灰黑色的掛灰，掛灰的具體成分因鋁合金材質(zhì)不同而異，主要由不溶于堿洗槽液的銅、鐵、硅等金屬間化合物及其堿洗產(chǎn)物組成；,-中和,2.剝黑膜的目的：就是要除凈這層不溶在堿液的掛灰，以防止后道陽極氧化槽的污染，使陽極氧化后獲得外表干凈的陽極氧化膜。在工業(yè)大生產(chǎn)中，通常采用酸性溶液將掛灰溶解除去。傳統(tǒng)的除灰工藝是采用一定濃度的硝酸溶液作為除灰槽液，因?yàn)橄跛崾蔷哂袕?qiáng)氧化性的強(qiáng)酸，其溶液的溶解能力很強(qiáng)，幾乎能夠除去堿洗后殘留在鋁材表面上的各種掛灰，又不會損傷鋁基體。,-中和,1.陽極氧化的定義：將鋁及鋁合金制品置于硫酸、磷酸等電解液中作為陽極，在特定條件和電流作用下，進(jìn)行電解，陽極的鋁或其合金氧化，表面上形成氧化鋁膜的這個過程稱為電解氧化，就是陽極氧化。,,--.------.-----.---.,..----.-----.-----.---,-------------------,.-.-.---..---..---..--..-.---..,,,+,-,--------------,氧化膜產(chǎn)生的氧氣,鋁陽極,陰極,釋放的氫氣,鋁陽極氧化示意圖,-氧化,1.利用電化學(xué)原理,將鋁合金制件在硫酸、鉻酸、磷酸、草酸等電解液中，作陽極進(jìn)行電解處理。由水的電解產(chǎn)生初生態(tài)的氧具有很強(qiáng)的氧化能力，它與陽極鋁作用生成氧化物Al2O3?？偡磻?yīng)式：2Al+3H2O通電Al2O3+3H2+1669J（熱能）2.現(xiàn)在，鋁的陽極氧化反應(yīng)可以這樣來表示反應(yīng)式：Al-3eAl3+（鋁/氧化膜界面）H2OO2-+2H+（溶液/氧化膜界面）3O2-+2Al3+Al2O3+1669J（膜內(nèi)靠近鋁基體處）（熱能）,,,,,,-氧化,A.區(qū)膜層生長B.區(qū)陰擋層形成C.區(qū)膜層穩(wěn)定生成,直到溶解與生長速率達(dá)到平衡,時間/s,,鋁陽極氧化膜生成過程示意圖,Al2O3,10,,,,,,,陽極氧化過程電壓時間特性曲線,1.A區(qū)外加電壓越高，阻擋層也越厚，它的硬度比緊接著要形成的多孔層硬；2.B區(qū)電壓一般下降10%～15%。由于電解液對氧化膜的溶解，它的電阻就減小，陽極電位也隨之下降，大約經(jīng)過20S后，電壓降到一定數(shù)值就停止了；3.C區(qū)阻擋層生長速度與溶解速度達(dá)到平衡，阻擋層的厚度保持不變，但向鋁基體推進(jìn)；,-氧化,(1)耐蝕性；(2)硬度和耐磨性；(3)裝飾性；(4)有機(jī)涂層和電鍍層附著性；(5)電絕緣性；(6)透明性；(7)功能性；,陽極氧化膜,-氧化,Al2O3膜生成后,并不宜立刻染色,因?yàn)锳l2O3為無機(jī)物質(zhì),而染料為有機(jī)物質(zhì),兩者之間不易結(jié)合.所以必須與染色前在工件表面覆蓋一層兼具無/有機(jī)物質(zhì)化性的即“界面活性劑”,使氧化膜孔隙率增加，提高吸附力，以利于Al2O3膜與染料的結(jié)合.,-氧化,43,1.染色一般分為有機(jī)染料染色和無機(jī)染料染色兩種，這是兩種截然不同的染色方法；我們常用的為有機(jī)染料。有機(jī)染料的染色基于物質(zhì)的吸附理論。吸附又分為物理吸附和化學(xué)吸附，它們具有各自的特點(diǎn)。分子或離子以靜電力方式的吸附為物理吸附；以化學(xué)力方式吸附叫化學(xué)吸附；2.染色的目的：在于提高產(chǎn)品的裝飾性和耐蝕性，同時給鋁制品表面以各種功能特性；,-染色,將染料分子填充至Al2O3孔隙的過程,染料大致上可分為有機(jī)與無機(jī)兩種,一般陽極用染料為有機(jī)性,例如：煤碳綠所需的804，706兩種染料,結(jié)構(gòu)如下:,-染色,染色過程:第一階段：溶液中遷移第二階段：膜外表面吸附第三階段：孔內(nèi)擴(kuò)散,,染色原理圖,-染色,,,,,浸蝕,酸污染,水洗,混入不純物,鋁材質(zhì),脫脂,,,,,材質(zhì)選擇適否,素材腐蝕,自然氧化膜生成,材質(zhì)不均一,,,,,,除粉垢不足,浴老化,處理?xiàng)l件不適,浴老化,光澤不均,處理?xiàng)l件不適,時間,化學(xué)研磨,,,,,浴組成不良,,,,濃度,溫度,,,,堿性（燒焦）,處理?xiàng)l件不適,,,,高溫,不純物侵入,電解后長時間放置,溶存鋁蓄積,膜厚不足,處理?xiàng)l件不適,,浴老化,,,長時間放置,,,,水洗不足,老化,使用水質(zhì)不良,水質(zhì)不良,臘厚不足,處理?xiàng)l件不適,染料選擇不當(dāng),,,,,,,,封孔,選擇封孔劑不當(dāng),,浴老化,,處理?xiàng)l件不當(dāng),,蓄積不純物,,染色不良,老化,,,,,陽極氧化,染色,-染色,比色法,UV法,HPLC法,PH計,-染色,48,1.封孔的目的：Al2O3孔隙填充過染料后,如不加以處理,放置一段時間后,孔隙中的染料會逐漸析出或變色,為避免此現(xiàn)象發(fā)生,染色后必須將Al2O3孔隙加以封閉,即為[封孔](seal)；,-封孔,49,2.封孔的原理：主要有水合反應(yīng)、無機(jī)物充填或有機(jī)物充填三大類。一般使用的都是熱封孔，熱封孔是在接近沸點(diǎn)的純水中，通過氧化鋁的水合反應(yīng)，將非晶態(tài)氧化鋁轉(zhuǎn)化成勃姆體的水合氧化鋁，即Al2O3H2O(AlOOH).由于水合氧化鋁比原陽極氧化膜的分子體積大了30%，體積膨脹使得陽極氧化膜的微孔填充封閉，陽極氧化膜的抗污染性和耐腐蝕性隨之提高，同時導(dǎo)納降低（即阻抗增加），陽極氧化膜的介電常數(shù)也隨之變大。,-封孔,50,3.反應(yīng)方程式：Al2O3+H2O=Al2O3H2O(AlOOH),-封孔,-操作自動化,,極速提升,作業(yè)員通過天車遙控器操作天車生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)半自動生產(chǎn)；通過電腦錄入作業(yè)程序，通過程序控制天車運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)全自動生產(chǎn)?？捎行П苊馊藶檫^失，尤其是前處理化拋段，避免因手動作業(yè)不標(biāo)準(zhǔn)造成異色、流痕，可有效降低3%不良。,-監(jiān)控自動化,,極速提升,除了對產(chǎn)線各槽溫度監(jiān)控，氧化槽電流、電壓監(jiān)控外，對重點(diǎn)水洗槽/染色槽PH值、電導(dǎo)率、超聲波槽各發(fā)生器電流等安裝在線監(jiān)控裝置，由定頻率監(jiān)控改為實(shí)時在線監(jiān)控，確保異常第一時間報警，可有效降低1%不良。,-設(shè)備智能化,,極速提升,過濾機(jī)、超聲波、溫控等系統(tǒng)的智能化：物料進(jìn)槽，過濾機(jī)自動關(guān)閉；物料進(jìn)槽，超聲波自動開啟；溫度實(shí)現(xiàn)自動控制，低于設(shè)定溫度，蒸汽管電子閥打開加熱，高于設(shè)定溫度，冰水管電磁閥打開冷卻；烘干爐的自動開啟等，降低2%不良。,-加藥自動化,,極速提升,加藥人員提前將化學(xué)藥品添加至自動加藥機(jī)內(nèi)，分析人員根據(jù)每日加藥量，核算平均每小時（或2小時）加藥量，設(shè)定自動加藥機(jī)每小時（或2小時）加藥量，完成持續(xù)均勻加藥，同時依靠分析數(shù)據(jù)微調(diào)加藥量，使槽液濃度小范圍波動。,