納米成型技術(shù)ppt

奈米成形技術(shù)的過(guò)去,現(xiàn)在與未來(lái)ThePast,Present,andFeatureofNMTNMTの過(guò)去、今と未來(lái)邱耀弘博士技術(shù)長(zhǎng)深圳鑫迪科技有限公司2015.9.19V1.1封面故事:東莞成銘電子以NMT技術(shù)成功的量產(chǎn)世界第一支智能手機(jī)不銹鋼手機(jī)背蓋產(chǎn)品照片取自HTC,2009申明本文引用的照片和資料,部分取自臺(tái)灣晟銘電子/東莞成名電子/臺(tái)灣昱捷/日本大成化成,

均為屬該公司所有,

如需引用需事先溝通并注明出處請(qǐng)勿任意轉(zhuǎn)移商業(yè)用途人類(lèi)的夢(mèng)想實(shí)現(xiàn)-異種材質(zhì)的結(jié)合Jointtechnologyofdifferentmaterials

whichisadreamofhuman.人類(lèi)の夢(mèng)を?qū)g現(xiàn)-異種素材の結(jié)合

金屬M(fèi)etal高分子/塑料Polymer/Plastic陶瓷Ceramic復(fù)合材料Compound為實(shí)現(xiàn)人類(lèi)的夢(mèng)想而努力Effortstoachievethedreamof

human人類(lèi)の夢(mèng)のために努力を?qū)g現(xiàn)感謝成富正德先生(奈米成形技術(shù)發(fā)明人)

-日本日本大成化成株式會(huì)社臺(tái)灣昱捷科技股份有限公司(大中華區(qū)代理)臺(tái)灣晟銘電子科技股份有限公司/東莞成名電子有限公司(第一個(gè)智能手機(jī)采用奈米成形技術(shù)的量產(chǎn)工廠)臺(tái)灣宏達(dá)電,華人手機(jī)率先采用NMT技術(shù)的勇氣模仿與創(chuàng)新都是一種能力,但必須正視歷史模仿而改良的更好,就是創(chuàng)新

中國(guó),世界工廠的幾個(gè)蛻變手錶/電子錶BB

Call(電子呼叫器)電子寵物(電子雞)無(wú)線(xiàn)話(huà)機(jī)/手機(jī)智能手機(jī)穿戴裝置/智能手錶NMT的過(guò)去NMT的現(xiàn)在NMT的未來(lái)內(nèi)容什么是中日奈米成形技術(shù)最大差異？鋁合金鋁/鎂/鈦/銅不鏽鋼較大等級(jí)奈米孔(或微米)需要利用注射塑速度或中間介質(zhì)(僅能處理鋁合金)國(guó)產(chǎn)技術(shù)大成技術(shù)較細(xì)等級(jí)奈米孔中間介質(zhì)為T(mén)處理劑(不同金屬不同T劑)T劑特定膠水或不需要>500nm>50nmNMT的過(guò)去什麼是奈米成形技術(shù)？

什么是奈米成形技術(shù)？NMT

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Nano

Molding

Technology奈米成形技術(shù)是一種用于金屬與塑料的結(jié)合技術(shù)。對(duì)于您的客戶(hù)提出產(chǎn)品外殼需要以外部有金屬表現(xiàn)、內(nèi)部有復(fù)雜結(jié)構(gòu)、重量輕的需求，奈米成形技術(shù)是目前最好的解決之道，用以取代塑料嵌入金屬射出、鋅鋁及鎂鋁壓鑄件。以奈米成形技術(shù)，可以提供一個(gè)具有價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)、高性能、輕量化的金塑整合性產(chǎn)品。金屬制品T處理模內(nèi)注塑成形內(nèi)側(cè)塑料結(jié)構(gòu)金屬外觀面技術(shù)關(guān)鍵重點(diǎn)“T”為大成的英文名字Taisei的字首T處理簡(jiǎn)介1-堿洗脫脂/奈米層2.酸浸泡奈米層演化3.T劑浸泡奈米接合物質(zhì)IV.水清洗穩(wěn)定反應(yīng)奈米孔洞的成形基理T處理的關(guān)鍵兩個(gè)酸處理程序如左:

1stCycle堿的浸泡(邊界層形成)3rdCycle弱酸的浸泡NCycles開(kāi)始酸制程主要目的就是形成”珊瑚礁”結(jié)構(gòu)的奈米級(jí)大孔洞﹑小孔洞﹐并將T劑保留于孔洞中，排除其內(nèi)的空氣。氧化物顆粒去除氧化層與奈米反應(yīng)層T劑浸泡：侵蝕大洞壁上小的洞2ndCycle強(qiáng)酸的浸泡以鋁合金為例的顯微結(jié)構(gòu)T處理之前的圖像T處理之后的圖像金屬底材的SEM照片

這個(gè)放大的鋁合金顯微結(jié)構(gòu)看起來(lái)好像凹凸不平﹐是因?yàn)榉糯蟊堵屎芨擤o其實(shí)這是一片一般提供用來(lái)沖壓的5052A鋁片。注意到微尺刻度顯示1m又被分為10格﹐每一小格為1/101m=100nmSEM:掃描式電子顯微鏡(ScanningElectronicMicroscopy)有許多的奈米小孔(20~40nm)形成在奈米大孔(100~300nm)的墻壁上﹐此照片事先將T液清洗干凈并烘干后﹑鍍金﹐使用電子掃描式顯微鏡拍攝﹐方能照出奈米等級(jí)照片?？捎玫墓こ趟芰?

PPS/PBT/PA-66&PPA(Nylon)脂氨酸膜

T劑的重要性金屬底材脂氨酸動(dòng)作路徑塑料高分子動(dòng)作路徑1.在氧化層上創(chuàng)造奈米孔2.填充奈米孔,去除空氣3.與工程塑料反應(yīng)脂(工程塑料)與胺(T劑)的反應(yīng)造成的錨栓效應(yīng)即使有能力制作出表面具有奈米孔洞的金屬基材，塑料卻無(wú)法射進(jìn)去如此小的奈米孔洞(無(wú)法排氣且可能產(chǎn)生包風(fēng))，根本就沒(méi)有結(jié)合能力，塑料結(jié)構(gòu)立即脫落。有T處理劑的酸蝕后之金屬基材，塑料射入產(chǎn)生脂與胺的反應(yīng)，兩者進(jìn)行交換并融合，奈米孔洞中很快就被兩種反應(yīng)物“占滿(mǎn)“，塑料結(jié)構(gòu)立即產(chǎn)生錨栓效應(yīng)緊固在金屬上。注射包封現(xiàn)象(包風(fēng),空氣陷入)兩種NMT典型的錨栓效應(yīng)(Anchorbolteffect)可塑性工程塑料材料(如下圖綠色)，透過(guò)高壓或化學(xué)反應(yīng)進(jìn)入另一底材(藍(lán)色或淺藍(lán)色)構(gòu)成的孔洞，產(chǎn)生如船錨拋入水中栓住底材的效果，稱(chēng)之為描栓效應(yīng)。底材具有兩相的硬顆粒底材僅具有單相鋁合金鎂合金鈦合金銅合金鐵合金將奈米成形技術(shù)成形的鋁合金–PPS塑料結(jié)構(gòu)橫切面制作SEM照片塑料側(cè):

PPS金屬側(cè):5052鋁合金金屬和塑料交界面剖析(1)

5052鋁-PPS明視野圖像暗視野圖像成份分析-鋁(Al)元素成份分析-碳(C)元素成份分析-氧(O)元素工程塑料側(cè)工程塑料側(cè)工程塑料側(cè)工程塑料側(cè)工程塑料側(cè)鋁金屬側(cè)鋁金屬側(cè)鋁金屬側(cè)鋁金屬側(cè)鋁金屬側(cè)金屬和塑料交界面剖析(2)

5052鋁-PPS日本東北大學(xué)以電子穿透顯微鏡(TEM)精確的分析NMT的金屬與工程塑料界面，證明鋁金屬表面被工程塑料(碳成份)植入并形成混合體。以強(qiáng)酸腐蝕金屬后﹐拍攝殘留的塑料側(cè)之SEM照片酸蝕后的鋁金屬已經(jīng)幾乎被去除干凈﹐可以很明顯的看到塑料結(jié)構(gòu)形成球狀﹐很類(lèi)似水滴的形狀(產(chǎn)生倒鉤﹐頸部小頭部大)。數(shù)以萬(wàn)計(jì)的水滴結(jié)構(gòu)可以確定使金屬和塑料產(chǎn)生強(qiáng)度很好的結(jié)合。水滴狀(頸小頭大)金屬和塑料交界面剖析(3)

5052鋁-PPSNMT失效的現(xiàn)象–金塑接合位置脫膠日本在中國(guó)技術(shù)移轉(zhuǎn)故意保留?NMT注射缺陷產(chǎn)生的細(xì)節(jié)–注射機(jī)螺桿和模具壓力感測(cè)形式不對(duì)的注射機(jī)螺桿,目前大都以ABS/PC的傳統(tǒng)螺桿,沒(méi)有正確的壓縮比工程塑料專(zhuān)用螺桿還要設(shè)計(jì)必要的塑化排氣

金屬件的平整度和厚度>平整度越好/厚度越厚的金屬件,沾粘性絕佳模具排氣設(shè)計(jì),注意到是放入金屬件后,注射工程塑料于金屬表面的排氣模具內(nèi)沒(méi)有裝置壓力傳感器,無(wú)從得知注射品質(zhì)(關(guān)鍵:注射壓力是否傳達(dá)到模具的每一個(gè)角落)NMT的現(xiàn)在夢(mèng)想的實(shí)現(xiàn)–功能性的電裝外殼功能性的電裝外殼必須具備的條件結(jié)構(gòu)堅(jiān)固且質(zhì)量輕,材料的強(qiáng)度/重量比要求高比熱高,熱傳導(dǎo)速度要快,容易吸熱與散熱拋旋旋光性高,容易拋亮并保持高度金屬光澤具有天線(xiàn)接地功能能夠讓無(wú)線(xiàn)信號(hào)發(fā)射與接收外觀色澤選擇性多表面耐刮,抗水/防銹/抗菌/抗敏感

異種材質(zhì)接縫防水/防塵,結(jié)合強(qiáng)度必須高在金屬件上形成各種塑料結(jié)構(gòu)各種形式的塑料結(jié)構(gòu)僅有工程塑料可以使用在NMT結(jié)構(gòu)的塑料﹐包含:PPS/PBT/PA-66&PPA(Nylon)泛用塑料是不能用在這個(gè)制程﹐包含:ABS/PC/PMMA/PS..等，還有一些工程塑料如LCP,PEEK也沒(méi)有辦法，主要是這些塑料不含有可反應(yīng)物質(zhì)PPS塑料鋁合金底材在金屬件上射出成形各種可能用到的塑料結(jié)構(gòu)NMT的優(yōu)勢(shì)與限制限制大的零件費(fèi)用高5種金屬合金限制：鐵﹑鋁﹑鎂﹑鈦與銅合金3種塑膠材料限制:PPS,PBT&NYLON(PA/PPA)金屬與塑膠之間的受熱膨脹變形考量?jī)?yōu)勢(shì)降低產(chǎn)品的整體厚度與高度減少產(chǎn)品整體重量強(qiáng)度優(yōu)異的機(jī)械結(jié)構(gòu)金屬底材加工速度與產(chǎn)出高(沖壓成形法)更多的外觀裝飾方法選擇更高的結(jié)合可靠度(比起膠合技術(shù))

藍(lán)色字體為目前UNEEC已經(jīng)量產(chǎn)過(guò)的穩(wěn)定材質(zhì)﹐其余材質(zhì)可測(cè)試(與日本原廠配合)

金屬類(lèi)1.鋁及鋁合金：1000~7000seriesandADC-12(壓鑄件)2.鎂及鎂合金：AZ-31BandAZ-91D3.不銹鋼系列：SUS-304,316,316L以及其他鐵系列合金4.銅及銅合金：C110,C1020,C5191,KFC5,CAC16,andKLF1945.鈦及鈦合金：KSTIandKS40塑料類(lèi)PPS-黑色PBT–黑色與米黃色PA(Nylon尼龍)–blackcolor.And,PPAisformulti-colors※為了防止塑料的膨脹收縮速度高于金屬﹐會(huì)添加部份的纖維如玻璃纖維﹑碳纖維等﹐使塑料材料的熱膨脹收縮與金屬相近NMT適用的材料金屬件材料專(zhuān)用膠水工程塑料結(jié)構(gòu)泛用塑料結(jié)構(gòu)金屬零件內(nèi)側(cè)基線(xiàn)奈米成形技術(shù)的處理深度低于1000nm以下，屬于由基線(xiàn)向下的蝕刻處理，因此對(duì)于材料表面沒(méi)有影響之虞。NMT成形法一般注塑成形件沾黏或模內(nèi)注塑傳統(tǒng)膠沾黏法，必須于金屬內(nèi)側(cè)表面涂上至少15um的專(zhuān)用膠水，然后黏貼或是以模內(nèi)注塑塑料結(jié)構(gòu)件薄件設(shè)計(jì)與競(jìng)爭(zhēng)制程相比較NMT的未來(lái)組合式/輕量化的拓展應(yīng)用CMP(ComboMechanicalParts)concept

forLSP(LightStructureParts)Metalpiece1~NpiecesDifferentmaterialsavailable(fivemajoralloys)Plastic/resinFillerofIMPstructureBondingmaterialofIMPCualloySUS-316AlalloyPlastic/resinMgalloyAlalloyAlalloyThesamefeaturesasthepartmayincludevariouskindsofmetalparts.ECU(EngineControlUnit)packWeightreducingoftheECUOriginaldesign:Die-castingcaseADC12Newdesign:SheetmetalcaseCoppersinkforcoolingECU(EngineControlUnit)packbyNMTprocessChairforTransporterwithLSP-I提示:高鐵與動(dòng)車(chē)的座椅ChairforTransporterwithLSP–II煞車(chē)踏板/制動(dòng)踏板Brake空氣導(dǎo)流罩Airducts進(jìn)氣閥門(mén)阻尼件Bonnet

damperparts車(chē)門(mén)Door天棚/頂棚Roof頭燈支架Headlampparts保險(xiǎn)桿表面Bumpersurfacematerials冷卻件Coolerparts其他OtherLSPapplicationFrontendConceptStudyPedestrianProtectionBonnetframechangetoLSPbyNMTBrakeassembly

(煞車(chē)踏板)changetoLSPDoorassemblychangetoLSPRoofframechangetoLSPMotorbikeskeletonchangetoLSPRivetingprocessofsheetmetalchangetoLSPTopsideBottomsideAlpipeassemblywithoutweldingprocessAlskeletonassemblywithoutrivet