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5G手机塑料外壳

    随着5G浪潮的到来,金属手机后盖市场进一步萎缩,因为5G采用的大规模MIMO(Multi-input  Multi-output,多输入多输出)技术,使得手机中需要新增大量的天线,而金属材料对信号会产生屏蔽及干扰,手机后盖去金属化将是5G时代的大势所趋。目前手机后盖材质正在从金属转向玻璃、陶瓷和塑料,而在这三者中玻璃与陶瓷由于成本和工艺方面仍有些许的问题存在,而塑料凭借着易加工、成本低等优势成为各大手机厂商所中意的后盖制作材料。外形兼具美观和科技感3D复合板仿玻璃后盖和注塑压制后盖,在加工工艺日趋成熟条件下,随着良率提高和原材料价格的下降,有效缓解了5G手机盖紧张需求,各种3D复合板材后盖和注塑压制后盖的产能得到完全释放,许多知名品牌在全球都已经发布多款机型。

    2019年6月6日工信部向中国电信、中国移动、中国联通、中国广电发放5G商用牌照。我国正式进入5G商用元年,5G大规模商用将开启,5G应用将给多个消费和行业领域带来巨大变革,智能汽车无人驾驶、工业自动化、智慧医疗等领域将直接受益于5G手机,5G手机等智能终端作为重要载体有望快速普及,手机外壳材料作为5G手机关键材料之一将迎来新一轮发展。

    从目前市面上的多数手机后盖材料来看,金属后盖正逐渐消失,金属后盖对耐久性和质感是没有什么问题,主要存在对电波有负面影响,而金属材料对信号会产生屏蔽及干扰,一般5G智能手机外壳应尽可能减少金属外壳的采用。由于玻璃、陶瓷材质后盖易碎的特点,使得不少采用玻璃、陶瓷后盖的手机在使用中都离不开保护套。保护套的材质,不外乎如ABS、PC等硬质塑料;TPU软质塑料,皮革以及一些如碳纤维、竹子的特殊材料,相对的提高了成本。采用塑料的手机后盖来说,后盖则采用塑料材料有复合板材仿玻璃、IMT注塑、PC注塑仿3D玻璃等形式。塑料外壳在外观质感上的体验有了质的飞跃的。同时塑料还有加工工艺成熟,成本低、易量产等特点,因而受到了各厂商的青睐。

    在5G手机采用3D的词语比较多了,这里做些介绍。常用的3D是表示“三维”的意思,同样的2D玻璃就是普通的纯平面玻璃,没有任何弧形设计;此前我们所使用手机的屏幕玻璃基本都是平的,玻璃上的所有的点都处在同一个平面上,这种手机屏幕的玻璃统称为2D屏幕玻璃。2.5D玻璃则为中间是平面的,但边缘是弧形设计;相对于2D玻璃,也就是在平面玻璃的基础上对边缘进行了弧度处理。目前来看,2.5D玻璃已经成为很多手机厂商的第一选择。包括苹果也在IPhone上采用了这样的设计,当然,不单单只有苹果、三星,包括国产的像vivo、小米的厂商都在使用2.5D玻璃。3D玻璃为三维玻璃,目前已经明确引导3D曲面玻璃发展为手机应用。

    目前手机塑料外壳材料主要有3D复合板和PC注塑成型两种居多。3D复合板盖的核心材料PC/PMMA复合板材,是将PC和PMMA通过共挤方法制得的复合板材,板材的结构类似于复合共挤薄膜。复合板材综合了PC材料的高冲击强度、耐弯折性和PMMA材料良好的硬度和耐磨性,使材料整体韧性得到提高;3D复合板高清透明,光泽度高,可印刷性强,经过纹理制作可得到很好的流光炫彩璃效果;加硬后耐摔性大大提升,且无信号屏蔽,可完美取代玻璃用于手机后盖、触摸视窗。在加工过程中,具有较好的硬度和耐磨性的PMMA,一般用于外部,而具有良好韧性的PC,作为内层。成型方法主要有三种,先后挤出复合,黏合性,共挤复合薄膜,各个厂家根据产品的(厚度、外观、硬度、平整度等)需求选择不同的成型方法。

    在手机外壳去金属化的演变过程中,塑胶外壳凭借3D仿玻璃工艺华丽升级。其中PC注塑后盖及中框一体化机身更是脱颖而出,即一体化成型机身Unibody。原料主要用三菱PC-KH3211UR材料(也可选用其他PC料),注塑机选用注塑压制机,先注塑到一定位置95%,再进行压制成型,注塑机采用高速机800~1  200  mm/s(高速机利于薄壁件成型),成型后再进行后面的处理。采用注塑压制工艺主要以消除成型中的表面发雾、彩虹应力纹和进胶冲纹等缺陷。

    无论是3D复合板加工,还是PC注塑压制法加工,都有对加工环境有要求的。都必须在恒温净化车间达到万级标准(10万级净化车间是指工作车间里面每立方米的微粒控制在10 W以内),同时净化车间与非净化车间之间要5~10  Pa等要求,其目的是控制生产现场微粒。

    在5G智能手机外壳尽可能减少金属外壳的使用,给手机塑料外壳提供了广阔地应用前景。无论采用3D复合板加工和PC注塑压制法加工,还是IMT注塑等其他加工方式,都显示出塑料加工外壳的魅力。塑料外壳在外观质感上的体验有了质的飞跃的。同时塑料还有加工工艺成熟,成本低、易量产等特点,将会是未来手机外壳材料主要趋势。今后发展方向将会在制造工艺有新的创新,更大地降低生产成本,提高效益和提升表面质量。


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