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为何阳极氧化、PVD镀膜涂层受到手机外壳的青睐?

发布时间:2017-05-16

表面装饰俗称表面处理,是通过物理或化学的方法在材料表面形成一层具有某种或多种特殊性质的表层。通过表面处理可以提升产品外观、质感、功能等多个方面的性能,因此能够拓宽基材的应用范围。苹果公司算得上是CMF行业领军企业,其历代手机外观及表面处理工艺大多成为经典,如下图所示:

表:手机外壳六大表面装饰优缺点

阳极氧化

阳极氧化是利用电化学原理,在铝和铝合金(或其他有色金属或其合金)的表面生成一层Al2O3(或其他金属氧化物)膜的工艺技术。这层氧化膜不仅克服了金属材料表面硬度、耐磨损性差的缺陷,还具有绚丽的外观以及绝缘性能。

适用材料:铝、铝合金效果最佳,其他有色金属或其合金次之。

图:苹果6S

由雷达图看出,阳极氧化的综合特性优异,没有特别明显的缺陷,特别是其外观质感最佳,国内生产厂家众多,技术成熟;尤其适合3C产品的大规模应用。目前,阳极氧化是铝和铝合金材料应用最广且最成功的技术。

金属PVD

PVD中文名为物理气相沉积,将金属(靶材)气化成原子或离子络合物,通过电压直接沉积到镀件表面的方法。日本简称为IP,美国方面简称为PVD,国内用PVD居多。

适用材料:理论上适合所有金属,不锈钢应用较广

图:PVD仿金,来源于黄金屋科技

PVD涂层具有高硬度、低摩擦系数、很好的耐磨性和化学稳定性等优点。广泛应用于制造业,比如说在手机金属外壳切削用高速钢刀具领域,刀具表面PVD不仅可以提高表面硬度(提高刀具寿命),还能减小刀具和金属加工件表面的摩擦。手机金属中框/外壳、零部件也可采用PVD技术,如小米4的不锈钢中框。

微弧氧化

微弧氧化技术也叫微等离子体氧化。主要原理为通过电解液与相应点参数的组合,在1万伏特的高压下,通过在铝合金表面依靠弧光放电所采生的瞬间高温高压作用,从而生长出以金属氧化物为主的陶瓷膜层。

由雷达图评分可以看出,经过微弧处理后的外壳附着力优异、表面硬度高(提高五倍以上),但外观质感评分太低,难以在3C这个看脸的行业占有一席之地。目前使用此技术的机型有HTC ONE S(2012年)。

适用材料:铝、镁、钛合金材料等

图:HTC ONE S

喷涂

喷涂也叫喷漆,是通过喷枪或碟式雾化器,借助于压力或离心力,分散成均匀而微细的雾滴,施涂于被涂物表面的涂装方法。喷漆一般还需要结合烤漆工艺,而且还需多次喷漆(底漆、中漆、面漆等),才能提高附着力。

适用材料:理论上所有金属材料

图:魅蓝 metal

喷涂的外观质感较差,由于附着力较差,容易掉漆,这是消费者不能接受的。

喷粉

火焰粉末喷涂:用粉末作为涂层填料,持续地将粉末送到燃烧的气体-氧气火焰,火焰的热量使粉末熔化,并射向处理过的工件表面,然后迅速凝固形成涂层。输送压缩空气的喷气嘴将火焰包围起来,并使之适当成形。

适用材料:理论上所有金属材料

图:火焰粉末喷涂枪剖面

这种工艺由于质感较差,附着较差,不太适合3C行业,更加适合要求不高的其他工业大部件表面简单处理。

电泳沉积

电泳沉积包括两个过程:电泳和沉积,是指在稳定的悬浮液中通过直流电场的作用,胶体的粒子沉积成材料的过程。

电泳沉积外观质感较差、性耐力较差、附着力若,不太适合3C行业。

适用材料:不锈钢、铝合金等

图:电泳沉积原理

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