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彩色陶瓷手机后盖的全流程制造工艺

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时间:2019-07-31

从2014年金立天鉴W808发布,一直到小米MIX 2S发布之前,陶瓷手机后盖基本都是黑白两种配色。相对于金属、玻璃和塑胶外壳在色彩、纹理上的多样性选择,陶瓷手机后盖就比较单调了。直到小米MIX 2S翡翠色的发布,开启了陶瓷手机的色彩陶瓷时代。

为什么直到小米MIX 2S才有彩色陶瓷后盖?原因有两方面。一方面,因为纳米陶瓷材料的特殊性,传统着色工艺无法满足陶瓷的物理特性,这就使得彩色陶瓷后盖的制备必须要从陶瓷基体本质上着手,直接烧制彩色的精密陶瓷,这种工艺的实施困难重重。另一方面,由于纳米陶瓷材料在烧制过程中的不确定性,需要巨大的时间金钱成本投入。这就使得陶瓷手机后盖在长时间内只能“非黑即白”。

彩色陶瓷手机盖板.jpg

小米彩色陶瓷手机盖板

彩色陶瓷手机后盖的加工流程长,其中粉体制备配比和高温烧结过程至关重要,直接影响到彩色陶瓷机身的最终显色效果。稍有出入,就会导致最终成品出现瑕疵,整批报废。

那么彩色陶瓷手机后盖的加工全制程具体包括哪些工序?我们一起来看一下。

一、彩色陶瓷粉体制备

手机陶瓷盖板的原材料是氧化锆,主要通过一定的工艺从锆石中将氧化锆提炼出来。纳米氧化锆粉体的制备工艺有很多,主要包括:你不可不看的5种氧化锆陶瓷超细粉体制备技术

彩色氧化锆粉体的制备,需要在纳米氧化锆原料中注入陶瓷色料,经过充分混合后,让每一粒高纯度氧化锆颗粒和周围都均匀散布着细小的矿物着色颗粒;最终经过恒温高速喷雾,形成颜色分布均匀的陶瓷粉体。

纳米氧化锆中添加的高纯度着色矿物是矿物经过数十道工序的萃取后,再经过反复酸洗、碱洗、水洗、压滤、煅烧、粉碎以及研磨等工序后最终得到。而在色彩的开发过程中需要不断试色、调整色料比例,再通过全制程验证,开发周期漫长、成本投入巨大。

二、陶瓷盖板坯体成型

由于陶瓷有高的收缩率,陶瓷素坯的成型需要将氧化锆粉体与成型剂混合在一起,而陶瓷盖板的成型工艺主要有注塑、干压、流延及等静压等,如小米MIX 2及初上手机的陶瓷盖板就是干压成型,小米5、小米6的陶瓷盖板是流延成型。

三、脱脂

脱脂是通过加热及其它物理方法将成型体内的有机物排除并产生少量烧结的过程。与配料、成型、烧结及陶瓷部件的后加工过程相比,脱脂是注射成型中最困难和最重要的因素。

四、烧结

陶瓷素坯在烧结前是由许许多多单个的固体颗粒所组成的,坯体中存在大量气孔,气孔率一般为35%~60%(即素坯相对密度为40%~65%),具体数值取决于粉料自身特征和所使用的成型方法和技术。当对固态素坯进行高温加热时,素坯中的颗粒发生物质迁移,达到某一温度后坯体发生收缩,出现晶粒长大,伴随气孔排除,最终在低于熔点的温度下(一般在熔点的0.5~0.7倍)素坯变成致密的多晶陶瓷材料,这种过程称为烧结。

对于彩色陶瓷坯体的烧结,不同的色料配方所需要的烧结温度也不尽相同。即使是同一种色料配方,在烧制过程中,温度的变化也会影响最终陶瓷成品所显现的色彩。面对如此复杂的双重变量,只有找到最合适的色料组合同时搭配最恰到火候的烧结温度,才能得到色彩纯正、强度达标的彩色陶瓷成品。

五、CNC/激光精加工

CNC陶瓷雕铣机.jpg

CNC陶瓷雕铣机

陶瓷CNC加工主要是用于机身的修整处理,使手机机身曲线更加柔和,观感更舒适。由于陶瓷材料硬度及脆性较大,其磨削机理与金属材料有很大的差别,加工陶瓷对CNC机床的主轴、机身、刀具等都要求很高,CNC加工耗时长、良率相对较低,导致直通率受限。在这里需要强调的是用于加工陶瓷的CNC机床最好选择专用陶瓷CNC,这样既能提升效率又可以将产品做得更好。了解陶瓷CNC可以拨打鑫腾辉陶瓷CNC厂家热线:15012558160咨询。

六、抛光研磨

抛光是使用微细磨粒弹塑性的抛光机对工件表面进行摩擦,使工件表面产生塑性流动,生成细微的切屑。抛光以滑动摩擦为主,利用绒布的弹性与缓冲作用,紧贴在瓷件表面,以去除前一道工序所留下的瑕疵、划痕、磨纹等加工痕迹,获得光滑的表面。

七、检测

陶瓷盖板的检测与3D玻璃类似,但多了一项微裂纹检测,其它包括轮廓度、整体翘曲度、截面翘曲度、整个盖板的厚度等。

八、镭射/PVD

镭雕是利用高能量密度的激光对工件进行局部照射,使表层材料汽化或发生颜色变化的化学反应,从而留下永久性标记的一种打标方法。是目前陶瓷外壳表面处理的一种常用方法。

PVD溅射是用带电粒子轰击局部包裹的靶材,而产生logo图像的技术。

九、AF处理

利用蒸镀方式,在陶瓷表面镀上一层涂层,该涂层使陶瓷表面不易产生指纹,耐磨性佳。

表面效果处理完成后,彩色陶瓷的背板加工也就完成了。

通过上述9个步骤的介绍,关于彩色陶瓷手机盖板的基本流程就为大家介绍到这里,更多内容请关注“鑫腾辉数控”的官方网站。

本文来源于网络,仅供学习参考。




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