手机设计制造基本知识2Word文档格式.docx
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由于很长的聚合物链较大复杂,从而阻止了它们形成象石英那种固体所具有近乎完美的结构和完整的晶体排列次序。
聚合物,例如高密度聚乙烯是有点结晶性的,尼龙的结晶性表现得更为强一些,而聚甲醛的结晶性表现得就更强了。
左图给出了一些常见的晶体形塑料和无定形塑料。
注意到许多工程塑料位于结晶型栏里,如聚甲醛,尼龙和聚酯。
这是因为结晶型结构树脂趋向于产生工程应用中所要求的特性,例如:
抗化学物、油、汽油、油脂等。
机械强度和硬度。
在高温下,保持机械的和化学的性能不变。
耐疲劳性和重复的冲击。
半透明性或不透明性。
聚合物金字塔。
本图表示不同树脂的分类。
塔底是商品塑料所目的两种特性,塔顶处是高性能塑料,工程塑料处于中间的位置。
PEI:
聚醚亚胺PEEK:
聚醚酮PES:
聚苯醚砜PPS:
聚苯硫醚
PAR:
聚芳酯PSU:
聚砜LCP:
液晶聚合物HTN:
高温尼龙
PI:
聚酰亚胺PET:
聚对苯二甲酸乙二酯PBT:
聚对苯二甲酸丁二酯
PC:
聚碳酸酯M-PPO:
改性聚苯醚Nylon:
尼龙
ABS:
丙烯睛丁二烯苯乙烯三元共聚物
POM:
聚甲醛TPE:
热塑性聚酯弹性体PS:
聚苯乙烯PP:
聚丙烯
PVC:
聚氯乙烯HDPE:
高密度聚乙烯PMMA:
聚甲基丙烯酸甲酯(亚加力)
LDPE:
低密度聚乙烯SAN:
苯乙烯一丙烯晴共聚物SMA:
苯乙烯马来酸酐
表一、杜邦结晶型工程塑料
化学名词简称杜邦注册商标聚甲醛POMDelrin?
聚酰胺NylonZytel?
聚对苯二甲酸乙二酯PETRynite?
聚对苯二甲酸丁二酯PBTCrastin?
热塑性聚酯弹性体TPEHytrel?
高温尼龙HTNZytelHTN?
液晶聚合物LCPZenite?
(II)结晶型与无定型塑料的区别熔解/凝固
晶体的本质也对成型过程产生影响,因为要破坏熔点时的晶体排列次序需要额外的热量,这热量叫做熔解热。
晶体性塑料和无定型塑料熔解热的对比如图之所示。
无定型物质的温度随看所加入的热量而增加,而且越来越呈现为液态。
当温度上升至熔点以前,结晶型塑料物质能保持强度和硬度不变。
熔解时额外所需的热量熔解热破坏了晶体的结构,同时温度保持不变,直到熔解结束。
随著塑料在模具中冷却,释放出来的熔解热必须由模具向外散掉。
然而,随著温度的降低,成型稳定性和硬度迅速地提高,工件可以相当快地从模具中脱出。
因此,结晶性塑料较适合应用于短周期成型。
收缩
紧密的结构意味著从熔体到固体的结晶型塑料有一个较大的体积改变。
因此,结晶形塑料比无定型塑料有较高的成型收缩率一通常前者大于百份之一,而后者大约有0.5%。
结晶形塑料较高的收缩率使得估算型腔尺寸复杂化,但这一优点也有助于工件的脱模。
一些典型的成型收缩率的比较列于表二。
表二、成型收缩率的比较
结晶形塑料收缩率
聚甲醛2.0
尼龙661.5
聚丙烯1.0-2.5
无定形塑料收缩率
聚碳酸脂0.6-0.8
聚苯乙烯0.4
当结晶型塑料熔解时,它们往往变得高度液态化。
尼龙树脂因其具有良好流动特性所以在细长和薄截面要求的应用中著称。
另一方面,人们也知道它们比许多粘度较高的无定形树脂更容易产生毛边。
水份敏感性
一些塑料是不受水份影响的,尤其是那些烃类(除了碳和氢以外没有其他元素)塑料,如聚乙烯,聚丙烯和聚苯乙烯。
其他塑料吸收不同的水份,甚至在室温下也吸收。
成型工件在吸收水后会导致尺寸改变,从而水也可看作为增塑剂或韧化剂。
吸收的水份可能在注塑的过程中蒸发,导致水纹和气泡。
有些树脂在熔解温度下可能会和水产生反应。
这种反应叫做水解,它是降解的一种形式。
它使分子量减少,导致熔体粘度减小,冲击强度的损失。
水解的敏感性并不取决于塑料树脂的吸水量多少。
实际上,当尼龙树脂达到100%的相对湿度饱和时,它们能吸收高达8%或更多的水分。
尼龙在熔解温度下水解比聚酯或聚碳酸酯较慢,而聚酯或聚碳酸酯吸收的水比它少得多。
常见的塑料树脂根据它们对水份的敏感性和是否需要乾燥列于表三。
三、水对塑料加工过程的影响
不要求乾燥
通常要求乾燥
只吸收水分有可能水解
聚甲醛(Delrin?
聚乙烯
聚苯乙烯
聚氯乙烯
聚甲基丙烯酸树脂
ABS塑料
聚碳酸酯
丁酸纤维素
尼龙(Zytel?
聚对苯二甲酸乙二酯(Rynite?
聚氨酯
这些有关聚合物结构,结晶性和水分吸收的背景资料将会帮助我们理解为什么工程塑料的注塑操作不同于其它的塑料,而且在某些意义上工程塑料内不同种类亦互不相同。
压克力(acrylic)即为PMMMA(polymethy-methacrylaye)树脂玻璃,是一种不定形的热塑性塑料材料,有很好的光学特性(可象玻璃一样透明,透明度可达到92%)PMMA硬度大,强度适中,很容易划伤,划痕明显,但很容易磨光,在室外,风华和阳光暴晒均不会发生光学和机械变性。
工艺上采用塑料模具制作-注塑-挤出-真空成型不过whkone,PMMA你可多了一个M了,补充说明一下,PMMA实际上耐室外曝晒的性能不比PC好,而且主要的缺点是耐温低,可使用的上下温差较小,透明度可达92%是在理论状况下,实际状况会受制造工艺的限制.实际上大家都遗漏了一点,塑料是可以改性的,就是针对应用场合加以调整,利用其基本性能中有利的一面,通过各种添加剂来改善不良的一面.GE和BAYER的PC有耐230度以上的,而杜邦的尼龙有耐250度,耐久还强过PBT.
2.表面处理:
早期的手机外壳主要用金属框,如爱立信早期产品388,不但耐摔,抗震性也大为增加,而且使用户至今怀念那种厚重的沉甸甸的感觉。
随着手机的发展,轻巧成为人们的挚爱,但是,金属框的“质量”制约了手机的发展,于是新的外壳材料应运而生,ABS合成塑料以其很好的韧性(抗震性)、密封性,很高的机械强度,耐化学腐蚀,拿在手上很有质感的特点受到人们的青睐。
以ABS合成塑料作外壳的手机得以一时风靡,在年轻一族装点手机炫耀个性时成为了首选,他们钟爱塑料外壳的透视感,宠爱塑料无限的色彩变幻,因为这代表着他们多彩且无拘束的生活,也是他们能成为都市人流中闪烁亮点的重要标志。
而后,诺基亚将金属漆应用在8810上,采用银色镀铬外壳,在市场上又掀起了金属流行色的热潮,而后新材料的应用似乎停顿了一段时间。
但是随着SONY将UV涂层漆用在手机的外壳上,使用户在使用手机的时候感受到不留指纹,光亮如新的美好感觉。
之后西门子6688也披上了“银装”。
阿尔卡特ot511采用亮眼的铝金属为外壳,更成为众手机商为金属质感趋之若鹜的榜样。
摩托罗拉V60也大胆采用镀铝全金属质感的外壳设计,体现出作为高档手机所拥有的庄重典雅。
随之而来的钛金属、镁金属等材料让手机变得越来越“酷”。
在手机外观材料上,中国也作出了自己的贡献,在世界上率先研制出在手机上使用的纳米级“电磁屏蔽材料”。
TCL率先将高科技材料纳米材料应用在手机的显示屏保护透明盖上面,为那些因为手机透明盖磨损而痛心的用户看到了问题解决的方向。
据TCL称,手机显示屏成功运用当前最先进的纳米材料技术,显示屏表面达到极佳的硬度,耐磨抗裂,即使用刀子在屏幕上任意割划,也不会留下痕迹,更不用说一般的普通磨损了。
出于对环保的世界大潮流要求的考虑,绿色材料的应用将成为未来手机材料的主流。
目前,位于英国伦敦的布鲁尼尔大学的科学家们已经研制出一款能够在废弃不用之后自动分解的绿色手机。
可以预见,在手机未来的发展之路上,新材料的应用将是一把利刃,谁掌握了新材料,谁就将引领手机的潮流。
在未来手机市场的竞争中,外观设计的竞争将占相当大的份额,能否贴近生活,能否把握潮流是手机设计者的根本设计标准,突出的设计可以成为逆转市场的重要因素我们公司的外形设计部在法国,给我的感觉是他们的美术功底很强,设计的东西很有美感。
我们这里的外形有改一个0。
3的圆角都要让他们同意,靠对于产品结构设计中散热与电磁干扰的问题有许多不同的针对方法来解决。
元器件的散热要充分利用空气的对流作用。
1.首先分析产品的发热源。
2.对手机之类的小液晶产品一般都不会开设散热孔。
3.对带有外接电源的设备就一定要开设散热孔了,如显示器、打印机等,对一些需要降压的产品有可能要加装风扇(当然产品要有足够的空间)。
4.散热孔的设计要小,试验指不能通过,最好不要直接看到线路板。
关于电磁干扰,最有效的方法就是加装金属屏蔽罩了。
1.对手机这类产品,因体积小,其屏蔽罩都是直接焊在线路板上,这会增加线路板的制造难度和成本,备损也大。
2.线路板的设计、元气件的选择也是相当关键的,有的家电产品也靠试验的方法来通过认证。
一点看法:
1.塑件设计时尽量壁厚均匀,壁厚与产品的尺寸之比约为1:
100,再跟踪根据结构性能的需要加大或减小一些壁与壁连接处的薄厚不应该相差太大,并且应尽量用圆弧连接,否则容易开列。
2.加强筋高度通常塑件为壁厚的3倍左右,并有2~5度的脱模斜度,与塑件壁的连接出及端部,应用圆弧连接。
各种材料介绍
(一)2008-02-0115:
54用户在购买机器的时候,除了关心内在的配置以外,还会很关心本子的外壳,一是结不结实,二是好不好看,三是什么材料的。
虽然还不具备签别能力的用户只是听听作罢,任凭销售人员大吹特吹,什么飞机材料,什么可以站人,现在还是有这样的销售人员。
其实在现在各大品牌里面,用料都是那么几种,不外乎PC/BAS,PC/GF20,镁全金,钛合金。
钛合金只有IBM在用,镁合金多用在超薄或尺寸较小的本子上面。
也有几种都用到的,只是分在外壳的不同部位上的,这在全内置或光驱内置的机型多见。
在告诉你如何识别这些材料之前,我们先来了解一下这些材料的特性和相关知识。
PC+ABS(工程塑料合金)
在化工业的中文名字叫塑料合金,之所以命名为PC+ABS,是因为这种材料既具有PC树脂的优良耐热耐候性、尺寸稳定性和耐冲击性能,又具有ABS树脂优良的加工流动性。
所以应用在薄壁及复杂形状制品,能保持其优异的性能,以及保持塑料与一种酯组成的材料的成型性。
该PC/ABS塑料合金材料的综合性能较好,特别具有优良的耐热性能、冲击性能、低温冲击性能和阻燃性。
主要应用于通讯器材、家用电器、汽车、电脑及外设部件。
PC+ABS在笔记本电脑当中可能是用得最多的了,几乎在每一个本子里面都可以找到。
或者说整个外壳,或者说只是屏的顶盖,或只小到只是内存或是硬盘的盖板。
在其它的数码产品里面几乎也都是PC+ABS的天下。
在笔记本电脑中,大多数台湾给国内品牌OEM的机器里面,几乎是清一色用了这种材料,而在国外的品牌中,体积稍大也就是全内置的机型中也大为采用。
比如说我们很熟悉的SONYZ1的腕托与屏的顶盖,而其底壳是用镁合金。
工程塑料的优点在于价格便宜还具有合金的特性。
PC-GF-##(聚碳酸酯PC)
增强改性PC材料具有极好的冲击强度、高的耐热性和好的尺寸