目前3C產品外殼很多使用塑膠材料(如PC、ABS、PC/ABS或添加纖維等)。一般厚件3C產品(厚度2.5-3.2mm,長度比<100),可用射出成型或氣體輔助成型制作,但厚度太大或長度比太小,會產生噴泉流現(xiàn)象,造成產品外觀瑕疵且應力分布不均,致使產品強度減弱。而目前3C產品外殼有越來越薄的趨勢,以薄殼成型來制作,當肉厚低于1mm時,產品剛性及耐沖擊性的要求快速上升。如此,一般塑料材料已不適用,若添加纖維來增強強度,散熱及電磁遮蔽、產品耐沖擊性又差。因此,為解決以上問題,選擇另類材料及新的加工工藝將成為必然。鎂合金在此情況下脫穎而出。
1、輕量化
鎂合金比重為鋁合金的68%,鋅合金的27%,鋼鐵的23%,所以它在所有結構用合金中屬于輕者。因此鎂合金適用于汽機車零件、機械零件、3C產品外殼、建筑材料等產品。
2、的電磁遮蔽性
手機及電腦的金屬外殼能提供的抗電磁保護作用。一般而言,輕的電腦外殼采用不支持電磁遮蔽的塑料,它需要再加工或噴層導電漆來達到電磁遮蔽性的要求。
鎂合金外殼能夠完全吸收頻率超過100dB的電磁干擾。
3、的熱傳導性及熱擴散性
一般來講,筆記本電腦的電力消耗大約20至30瓦。因此,熱傳導是考慮系統(tǒng)穩(wěn)定的一個主要因素。在筆記本電腦內,CPU能達到高溫度。因此,為了防止電腦溫度過高,我們就防止CPU過熱。通常,筆記本電腦的設計者選擇導熱管加風扇來使系統(tǒng)降溫,但是隨著CPU頻繁地升級,這種方法將不能有效地降低系統(tǒng)的溫度并會導致一些設計上的問題,比如更大的電力消耗以及空間不夠。
根據近的測試報告,鎂合金的熱傳導性是塑料的100倍,所以如果選擇鎂合金外殼,過熱的問題就會得到緩和與解決。
4、剛性高,耐沖擊
鎂合金具有多方面的優(yōu)勢。盡管它的比重要比塑鋼輕,但它的強度和剛性都要比塑鋼強得多。根據測試報告,對鎂合金筆記本電腦外殼的耐沖擊性測試如下:
1 將一米高五磅重東西以自由落體的方式撞擊鎂合金筆記本電腦外殼,鎂合金外殼可以承擔它的撞擊,而不造成損傷;
2 將鎂合金外殼的筆記本電腦從一米高的地方落下,鎂合金外殼不容易破裂,而且因為具有防震效果,所以能夠保護內部零件。
5、耐蝕性佳
鎂合金的耐蝕性(在鹽腐蝕試驗中)是碳鋼的8倍,鋁合金的4倍,更是塑料材料的10倍以上,防腐能力是合金中佳者。
6、美好的質感
自上世紀起,人類對金屬質感、光澤仍有不可抹減的愛戀,多種品牌型號的手機外殼做成類金屬樣式,但其光澤仍與金屬有差距,質感更不同于金屬。但鎂合金作為金屬,外觀及質感,對于工業(yè)設計師而言,這是不可忽略的事實。
7、費用考慮
盡管塑料比鎂便宜,但使用塑料的筆記本電腦外殼需要制作得厚些(超過2mm)以便保持堅固性。在使用后,由于內部溫度的上升,塑料常產生軟化作用,不足以達到支撐的強度。這就迫使設計者常在塑料內部增加金屬支撐框體,以保護內部零件。且成型以后,工程塑料仍需作電鍍或加金屬薄膜以使它具備抗電磁干擾功能。這些工序都會大量增加采用塑料外殼的成本。
鎂合金外殼可以補制作得更薄些(在0.35mm到1mm之間)并且它不需要電鍍過程。盡管有些外殼的成本可能會比塑料高些,但是經過一些合適的、的控制,它的成本可以接近塑料。同時,它提供了一些附加的價值,比如可以給人一種及高科技產品的外觀形象。
8、環(huán)保產品
塑料產品超過使用壽命,在部分不能回收,變成萬年垃圾與廢物。這引起了環(huán)境保護的廣泛關注。越來越多的國家已經立法來限制塑料的使用或者讓生產商來承擔塑料產品報廢后的回收處理。而鎂合金不同,它可以完全回收,其回收價值是鋼制品的十倍。當工業(yè)發(fā)展到一定程度,將會有回收廠來處理用完的產品。因此,對消費性生產廠商來說,用鎂合金有很多有利的衍生效果。
9、超薄----美學的設計
主流筆記本電腦是超薄型的,在25.4mm以下。這個薄度對塑料來說很難達到,因為光外殼的厚度大約就是2mm。而鎂合金外殼的厚度可以降到1mm甚至更薄。正因為這一點,對鎂合金來說,要保持機殼的總厚度在 25.4mm以下要容易的多。因此,大多數(shù)超薄筆記本電腦以及手機外殼正在采用鎂合金材料作外殼。
10、優(yōu)良的壓鑄及后加工技術
本公司優(yōu)良的鎂合金壓鑄制造技術已經使得3C產業(yè)使用鎂合金外觀件及內部結構件成為一種發(fā)展趨勢。隨著產業(yè)的不斷擴大和生產良率的不斷提高,鎂合金將會變得很流行,各種設計與外觀都已達到技術成熟的地步,并且將會被繼續(xù)廣泛應用。
11、不可燃性
筆記本電腦應用工程塑料已經考慮到了燃燒問題。但是鎂合金熔點達427℃,和塑料相比,它具有很好的不可燃性,尤其是使用在汽機車零部件以及建筑材料上,可以避免瞬間的燃燒。
12、穩(wěn)定的資源
鎂在地殼中的儲量居第八位,大部分的鎂原料自海水中提煉,所以它的資源是穩(wěn)定的、充分的,不虞匱乏。
電磁輻射是無色、無味、無形、無所不在的具有較大的危害性,且不易防護的污染源。它不僅影響通訊、干擾電子儀器、設備的正常運行,污染空間環(huán)境,甚至直接威脅到人類健康,成為人類生存的隱形“”。下面一起來看下鎂合金電磁輻射屏蔽特性。
從定量描述電磁屏蔽材料的屏蔽效果,通常采用屏蔽效能(SE),表示屏蔽材料和屏蔽體結構對屏蔽波的衰退程度。
屏蔽效能定義如下:不存在屏蔽體時某處的電磁場強度 (E0 H0)與存在屏蔽體時同一處的電磁場強度 (ES HS)之比,單位為 (dB):
SE=20 lg0/Es 或SE=20 lg H0/Hs
鎂合金電磁輻射屏蔽特性
一般來說,SE 越大,則屏蔽效果越好。從應用方面的評價看,用作常規(guī)電子器材的電磁屏蔽材料,在30~100MHZ頻率范圍內,其屏蔽效果SE值能達到35dB,即具有有效屏蔽效果。當屏蔽效果達到60dB(電磁波能量衰減99.9%)以上時,該屏蔽材料可以用在航空、航天、裝備方面應用。
鎂合金材料的電磁屏蔽效能從低頻到高頻區(qū)域的屏蔽效能在68~72Db之間,在整個寬頻間屏蔽效能、平穩(wěn),波動差值很小。屏蔽效能良好,達到電磁波屏蔽效能(SE)的分等標準 4級(優(yōu)良),能在航空、航天、設備等上使用,超過了GB/T18387-2001《電動汽車的磁場強度測量方法及限值》中規(guī)定限值47.4dB的要求,完滿足電動汽車的電磁輻射屏蔽的要求。
鎂合金棒材可廣泛應用于航空航天、高鐵、3C數(shù)碼、汽車零部件、LED、電動工具、自行車等領域,下面一起來看下鎂合金棒材棒材的熔化工藝。
鎂合金棒材的熔化工藝
1. 可將鎂錠預熱到150℃以上的預熱熔爐
2. 加錠到熔化爐中的設備
3. 一個熔化系統(tǒng)
4. 熔爐的坩堝為中碳鋼,外包一層耐熱鋼;
5. 料液的傳輸采用電加熱的不含鎳耐熱鋼管完成
6. 將料液加入壓鑄機內可通過下列各設備進行,如手動給湯、虹吸管、氣泵、活塞泵、電磁泵等;
7. 熔爐上配有蓋子。上面有必需的溫度測量、液面控制、輸料管、給湯泵、保護氣體系統(tǒng),以及用來檢查及清潔熔爐的開口。
鎂合金棒材的預熱溫度為150℃~350℃。水的沸點為100℃,所以低為150℃,隨著溫度的升高,鎂合金棒材的化學性質越來越活躍,很容易發(fā)生化學變化(氧化)。當鎂合金棒材加熱到350℃時,應加保護氣體保護。
鎂合金棒材熔爐:鎂合金棒材可在用電熱絲、油或氣加熱的熔爐中熔化。因氣價低廉,美國普遍使用氣熱爐。然而,因為氣熱爐上垢塊會導致坩堝磨損及水氣形成的弊端,現(xiàn)正大量使用電熱爐。在歐洲,電熱爐占主導地位。電熱爐操作簡單,能控制溫度。在熔爐內部和發(fā)熱元件附近都安裝了熱電偶來防止過度加熱。
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