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平板電腦外殼用鋁板生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)

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市場現(xiàn)狀及前景分析

  據(jù)市場研究公司IDC的數(shù)據(jù)顯示,2011年第一季度至第二季度全球平板電腦銷量直線上升。其中第二季度銷量為1360萬臺,同比增長303.8%,第三季度銷量為1810萬臺,同比增長264.5%。同時,IDC預(yù)計2012年全球...

  如果按每臺平板電腦外殼的原始用鋁量為2kg計算,2012年該產(chǎn)品的用鋁量為126600噸,約為軌道車輛用鋁量的兩倍,而目前還不是平板電腦銷量的爆發(fā)期。作為電子產(chǎn)品,類似手機一樣,它的更替周期比較短。隨著普及率的快速提高,平板電腦后期的需求量將是非常大的,所以該產(chǎn)品將成為工業(yè)鋁材的又一重要市場。

目前主要存在問題

  作為高端電子產(chǎn)品的平板電腦,外殼具有極強的裝飾性,不光機械性能要好,而且外觀要求美觀。所以對經(jīng)過機加工和表面處理后的鋁外殼,不允許有黑點、雜點、斑紋、劃痕等肉眼所能發(fā)現(xiàn)的缺陷。因為采用的機加工均為數(shù)控加工,故對加工前的鋁板尺寸精度要求非常高(250mm寬的平面間隙不能超過0.05mm),所以給生產(chǎn)帶來極大的挑戰(zhàn)。 目前,國內(nèi)有很多廠家在生產(chǎn)該產(chǎn)品,但真正做得好的為數(shù)極少,均存在成品率低,廢品率高,特別是加工處理后報廢量大,造成加工成本大幅提高。主要缺陷如下:

1、平面間隙超差;

2、尺寸精度超差;

3、縮尾過長;

4、氧化物或其它夾雜物產(chǎn)生的渣點;

5、晶粒粗大;

6、強度偏低;

7、成層、氣泡、起皮;

8、黑斑、雪花斑。

  以上缺陷有些是在機加工之前發(fā)現(xiàn)的,這種報廢造成的單件損失還不是很大,但數(shù)量較大。該種報廢往往是由于平面間隙超差、尺寸超差和強度偏低等原因造成的,因為這些缺陷在機加工之前能夠檢驗出來。有相當(dāng)一部分缺陷是要在機加工之后經(jīng)過化學(xué)表面處理才能發(fā)現(xiàn),這種報廢所造成的單件損失是非常大的。而該種報廢往往是由于縮尾、氧化物或其它夾雜物產(chǎn)生的渣點、晶粒粗大、成層、氣泡、起皮、黑斑、雪花斑等原因造成的。

 

關(guān)鍵技術(shù)

  造成以上缺陷的原因是多方面的,有生產(chǎn)設(shè)備的先天不足,有生產(chǎn)工藝的設(shè)計不合理,更有操作者的現(xiàn)場控制不當(dāng)。要解決以上問題,大幅提高成品率、合格率,主要從以下幾方面著手:

1、熔鑄方面

1)、因為該類產(chǎn)品壁厚比較厚,擠壓比通常不大,擠壓時金屬變形量不大。由于平面間隙要求非常高,淬火強度不能太大,所以比較容易出現(xiàn)粗晶現(xiàn)象。為解決此問題,在合金配比、熔煉工藝、鑄造工藝等方面都要著重考慮鑄錠的晶粒度,應(yīng)適當(dāng)增加一些細化晶粒的元素,加強精煉和鑄造冷卻的控制。

2)、為避免氧化物或其它夾雜物進入到鑄錠里,進而夾帶到擠壓產(chǎn)品中,鑄造時應(yīng)使用好的陶瓷過濾板,有效將氧化物或其它雜渣過濾掉。

2、擠壓方面

1)、為使產(chǎn)品組織均勻,性能一致,鑄錠應(yīng)進行均勻化處理,均勻化處理工藝按普通6063合金的進行則可。

2)、因該產(chǎn)品屬于品種單一、批量較大的類型,建議選用短錠快速加熱爐,最好能使鑄錠溫度產(chǎn)生梯度。原因以下:首先,目前的長錠熱剪機剪出的鑄錠端口變形量較大,影響后續(xù)的剝皮效果,容易導(dǎo)致鑄錠表皮流到擠壓產(chǎn)品里面;第二、剪口上有大量裂紋,擠壓時難以排氣徹底,會造成擠壓產(chǎn)品產(chǎn)生氣泡;第三、短錠快速加熱,有利于保持鑄錠均勻化處理后的狀態(tài);第四、短錠梯度加熱(鑄錠前端溫度約500℃,末端溫度約460℃為宜),有利于減少擠壓產(chǎn)品縮尾的形成,有利于產(chǎn)品力學(xué)性能的一致性。

  從成本及鑄錠溫度控制綜合考慮,本人認為最好是先用天燃氣加熱,后用感應(yīng)爐加熱。

3)、鑄錠熱剝皮

  為了避免鑄錠表面氧化皮等雜物進入擠壓產(chǎn)品里面,應(yīng)在鑄錠加熱后進入盛錠筒前進到“剝皮”處理,將鑄熔的表皮等除掉。剝皮的厚度跟鑄錠的直徑及鑄錠質(zhì)量有關(guān),通常在3—5mm。

4)淬火處理

  因該產(chǎn)品是6063 T6狀態(tài),而壁厚較厚,平面間隙要求較高。如用風(fēng)冷,冷卻速度太低,淬火效果不佳,產(chǎn)品晶粒偏大,力學(xué)性能偏低。如果用過水槽或用噴淋冷卻,冷卻速度太快,而且冷卻不均勻,造成產(chǎn)品變形嚴重,平面間隙超差。為解決此問題,應(yīng)采用多種冷卻形式的組合。經(jīng)過試驗,最佳方案是前4—5米用風(fēng)霧混合冷卻,將產(chǎn)品溫度降致250度左右,再用1—2米噴淋。當(dāng)然,噴淋的布置要講究,一定要產(chǎn)品周向各點均勻冷卻。經(jīng)過該淬火后,產(chǎn)品溫度降至約100℃。如果再加一段風(fēng)冷(4米為佳),效果更好。這樣處理,既能達到冷卻強度的要求,充分發(fā)揮合金的力學(xué)性能,又可減少產(chǎn)品的變形,保證平面間隙的要求,而且避免水跡、黑斑等缺陷的出現(xiàn)。該環(huán)節(jié)非常重要,但往往容易被人忽視。

  鋁型材擠壓是一個系統(tǒng)工程,每一個環(huán)節(jié)都會對產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生較大影響,每一個環(huán)節(jié)都應(yīng)該引起足夠的重視。以上所介紹的環(huán)節(jié),是該產(chǎn)品有別于其它建材產(chǎn)品所要注意的,而往往又是容易被人忽視的,所以作重點說明,希望對生產(chǎn)企業(yè)能有所幫助。

 


更新日期:2020-08-20
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