手機後蓋氧化鋁打黑應用分析

手機後蓋氧化鋁打黑應用分析


21世紀電子信息時代,手機在我們的日常生活裡越來越密不可分,移動終端市場中,手機扮演著越來越重要的角色。可見,手機未來的市場將更為廣闊。隨著消費者消費觀念的不斷改變,對手機制造業的要求也越來越高。很多智能手機品牌對機身外殼的LOGO工藝要求十分嚴格,甚至小到電源適配、耳機、移動電源的LOGO都是使用激光打標機進行打標加工,以達到最佳效果。

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手機機身材料的演變

早期的手機機身基本大部分都是塑料材質,通常應用在手機外殼上的塑料材質為聚碳酸酯,包括LG-G系列、諾基亞(微軟)Lumia以及三星S5等機型,均為主流的塑料外殼手機,存在質感不佳,散熱性不好,看上去廉價,結合不緊密等缺點。陶瓷材質成為近年來手機背板的後起之秀,今年9月,小米發佈MIX2,據專業人士市場調研,陶瓷材料正逐步成為高端消費電子差異化的競爭利器,預計到2018年智能手機陶瓷背板市場空間將達116億元。但鑑於製造難度和高昂成本等因素限制,目前在市場上還未廣泛普及。目前市場大多數機型使用全鋁機身,通常為鋁合金,鋁合金經過陽極氧化表面處理後便是如今常見的手機後蓋材質,俗稱陽極氧化鋁。

陽極氧化鋁打黑簡介

手機後蓋上有生產商LOGO和串號區的黑色字體,一眼看上去跟油墨印上去的感覺相似。但實際上既不是油墨噴碼,也不是絲印,這也是激光處理的,俗稱氧化鋁打黑。傳統的辦法都是運用絲印在外表進行打印,絲印油墨味重,不夠精緻,難跟色,打印效果不甚理想,並且絲印運用的油墨成份是重金屬化學元素,如今所有商家都指定運用低碳環保的新工藝,手機採用激光打標這種永久標記方式,可提高防偽能力,還能增加附加值,使產品看上去檔次更高,更有品牌感。


手機後蓋氧化鋁打黑應用分析


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陽極氧化鋁是指在鋁及鋁合金表面鍍一層緻密氧化鋁為了防止進一步氧化,其化學性質與氧化鋁相同。陽極氧化可顯著改善鋁合金的耐蝕性能,提高鋁合金的表面硬度和耐磨性,經過適當的著色處理後具有良好的裝飾性能。


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不同厚度和不同表面處理工藝的陽極氧化鋁表面

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陽極氧化鋁打黑的機理是通過聚焦後高能量密度的激光,在很短的時間內將膜厚為5-20um的陽極氧化鋁層進一步氧化並改變表面材料的機理,鋁打黑的原理是基於納米效應,由於激光處理後使得氧化物粒子大小為納米級別,這樣物質的吸光性能加大,從而使得可見光照射到物質從而被吸收,反射出來的可見光很少,從而肉眼觀察得為黑色,所以稱其為氧化鋁打黑。陽極氧化鋁其氧化層的膜厚,以及表面處理工藝,一般來講,膜厚在5-20um, 膜的厚度直接決定打黑的效果和效率,一般膜厚在10-20um較容易打黑,膜厚小於8um時,氧化膜太薄,容易打破,出現白點的現象,需要用激光參數來補償。另外陽極氧化鋁表面處理工藝將直接影響打黑效果,噴砂以及表面拉絲是常見的工藝,噴砂的粗細度對於打標出來的效果會產生不同的影響,噴砂顆粒越細,打黑效果越好。建議陽極鋁的膜厚為10-15μm,這樣總體的黑度效果會更佳。

使用激光在陽極氧化鋁材料表面標刻出黑色的商標、型號、文字等,這種應用早已被蘋果、華為、中興、OPPO、VIVO等電子廠商廣泛的用於電子產品的外殼上,用於標刻黑色印記的商標、型號等。而對於這類應用,目前都用MOPA光纖激光器對其加工。由於MOPA激光器擁有寬廣的脈衝寬度和脈衝頻率調節範圍,採用窄脈寬、高頻率的參數可以在材料表面打標出黑色的效果,通過不同的參數組合還可以打標出不同灰度的效果。

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隨著時代的發展,市場應用的需求,過去的絲印工藝逐漸被激光打標所代替,激光打標,作為一種現代精密加工方法,與印刷、機械刻劃、電火花加工等傳統的加工方法相比,具有無與倫比的優勢。激光打標機具有免維護、靈活性高、可靠性高等性能,特別適用於精細度、深度、光滑度要求較高的領域。以手機為代表的個人電子產品正極大地改變和便利人們的生活,功能化、智能化和靈巧美觀是手機發展的方向。隨著微電子工業的技術進步和人們對手機個性化的追求,精細激光打標加工技術將在手機制造中發揮越來越重要的作用。



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