导读：早期在全金属手机外壳时代，纳米注塑曾经风靡一时，如今，在3D玻璃及陶瓷外壳的潮流下，是否已经过气了呢？其实并不是，因为3D玻璃需搭配金属中框，一般是不锈钢或铝合金材质，铝合金不必多说，不锈钢也是可以纳米注塑的，详情请见文章：富士康不锈钢中框+双面玻璃纳米注塑工艺。并且，玻璃及陶瓷外壳在未来一段时间内仅适用于高端手机群，因此，纳米注塑技术依然是手机人需要研究的内容，今天，我们聚焦纳米注塑失效问题，来看一下11种常见纳米注塑失效案例分析及改善对策。
纳米注塑是一种基于金属表面纳米构型的insert molding 工艺。其核心工艺是在金属表面纳米化学构型工艺 NCS（ nanocrystallization chemical structure），通過在金属表面形成纳米级微孔，然后通过塑胶和处理好的金属件的嵌入式成型达到前所未有的超强结合力。
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T处理是大家耳熟能详的纳米注塑前处理技术，然而市场上不仅仅只有T处理技术，同类处理技术还有C处理、B处理、HK处理、E处理、PMH处理、TRI处理等。
下表列举了几种前处理工艺的技术优劣，主要从生产效率、适用的金属类型及注塑产品类型等几个方面来介绍。
| 技术优势 | 技术劣势 |
T处理 | 生产效率高，适合不锈钢、铝合金和MIM，适合复杂结构件 | 使用大量强酸强碱污染环境，不适合压铸铝，时效只有一周 |
E处理 | 生产效率较高，结合强度高，适合复杂结构件，适合挤出铝和压铸铝，时效长达一月以上 | 不适合不锈钢和MIM |
HK处理 | 超强结合力，HK制程容易控制， 工艺安全环保， 塑料选择多样化，金属塑料结合体阳极氧化稳定。适合型材铝、压铸铝，时效一周以上。 | 不适合不锈钢和MIM |
TRI处理 | 结合强度高，适合复杂结构件，时效长达一月以上，使用的化学品较少 | 不适合不锈钢和MIM |
图 大成公司的T处理流程
铝合金类：1~7系铝，压铸铝
镁合金类
不锈钢类：sus304 ，316L等
钛合金类
图：各式各样的纳米注塑手机中框以及外壳（来源：东莞市贝斯特热流道科技有限公司）
PPS系列：如Polyplastics ，Ticona ,TOSOH,鼎塑等
PBT系列：以Toray，Sabic，Dupont ，Cheil等厂家
PPA系列：Solvay ，EMS等
PAEK系列：验证中
PPSU系列：验证中
应注意的问题有：
1）以高级工程塑料优先
2）考虑与金属的热膨胀系数匹配性
3）结晶性塑料为主
例如：
最适合做纳米注塑的PPS材料
PPS树脂+ E物质/P物质+填充物+染色体系
图 PPS树脂+ E物质/P物质+填充物+染色体系
市面商用规格都是此类配方架构
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失效分析的意义在于不断解决问题，持续改进，是全面品质管理非常重要、专业性最强的部分。
图：纳米注塑热流道，来源东莞市贝斯特热流道科技有限公司
纳米注塑成型是一个高度协作配合的四位一体系统工程
我们对这几部分的要求是：
材料：流动性，粘结性，可染色性，色彩稳定性，制程兼容性等
模具：机构、模具设计的合理性很大程度上决定了充填的效能，复转写效能
处理：纳米组织形态，大小，物质
成型：广义的成型制程，除了注塑外，包括后段的CNC、表面处理等。成制程参数的控制会直接影响产品品质
失效案例统计
图 失效案例统计
以现有的数据来看，各类的失效分析案例都占有相当大的比重，具体有哪些失效案例？我们来分析一下并找到它们的改善对策。
图：纳米注塑热流道，来源东莞市贝斯特热流道科技有限公司
背景描述
塑料与金属分离粘结强度差，紧为正常情况下剪切力数值的三分之一。
原因分析
经分析发现，未形成理想的纳米组织。经深层次研究后发现此批产品有重工，重工后部分纳米组织达到预期。
改善对策
调整工艺，将不成功的纳米组织去掉，然后再过正常制程，使纳米组织达到预期。
背景描述
CNC后塑料本体剥离、掉落。
原因分析
重结晶导致产品内应力开裂
改善对策
1）模具温度提高30度，cycle time 增加5s；
2）对产品的塑料进行结晶监控，降低重结晶；
3）成型后170度烘烤1小时。
背景描述
塑料有裂纹
原因分析
应力造成的塑料本体开裂
改善对策
1）反馈给材料供应商改善
2）在CNC之前退火处理
背景描述
CNC后发现塑料深褐色絮状杂色
原因分析
经分析发现为浅色PPS交联至颜色变深。调查后发现，成型机设定温度实际温度相差30度，成型人员按照手册设定温度，未考察实际温度。
改善对策：
1）料温控制在330度以下，实测值
2）定期清理螺杆、料筒，防止局部积料
背景描述
塑料有条状发白。
原因分析
应力发白银纹带
改善对策
1）充分结晶
2）退火正常
3）材料增韧，如增加P物质
4）增加材料各組分相容性及剪切穩定性
背景描述
CNC后塑料本體剝離、掉落。
原因分析
经分析，此部位含有30%的钛白粉，此现象为钛白粉聚积。
经检查，未在原料粒子中发现此现象，可能是剪切和热场导致的相分离。
改善对策：
反馈给材料供应商改善。
背景描述
housing阳极后黑色塑料发白。
原因分析
玻纤及塑料中某些组分被腐蚀，形成视觉差异。
改善对策
反馈给材料供应商改善
背景描述
烘烤后金属塑料分离。
原因分析
应力释放后，塑料变形并和金属分离
改善对策
此现象改善最难
背景描述
CNC后塑料本體剝離、掉落。
改善对策
1）充填设计，合理的充填方式
2）排气设计，足够的排气能力
背景描述
塑料与金属分离，塑料面光滑
原因分析
污染导致充填不良，经匹配，来之包装材料
改善对策
1）制程中不要使用油或水的设备，以免堵塞纳米孔
2）排气设计，足够的排气能力
3）对包材进行评估，尽量使用无析出物，无污染的包材
4）作业员佩戴手指套，并规定最优化的操作方式
5）如果可能，使用不带包材的金属卡架转运装置
6）模具與零件防止毛髮、油脂、唾液、口水等污染
定量分析相同質量的三種包裝材料在某为温度下釋放小分子组分
背景描述
成型现场裂解气怪臭，有腐烂的味道。
原因分析
此为PPS成型的普遍现象，PPS裂解产物有臭味。
改善对策
1）添加用于减少“臭气”的热稳定助剂母粒（已经和高分子材料国家重点实验室开发一种专用助剂母粒，用于改善此状况）
2）控制成型温度尽量低
3）加强现场排风
由于纳米注塑的处理技术的进步，原来的材料设计立足点发生变化，通过对现有的材料失效方式的总结，开发新的材料
现有的处理工艺主要使用结晶性塑料，未来拓展到无定形的材料如PPSU，PC，PC/ABS等
不只是说对MIM生产的机构件做NMT处理
而是利用MIM 及ECIM的工艺特点形成新的不同尺度的微观结构
素材来源：富士康 赖勇
富士康的赖勇先生分享报告《纳米注塑失效分析及改善》
来源于第一届纳米注塑与金属手机外壳论坛
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第五届手机金属与3D玻璃外壳技术应用论坛
（6月3日·深圳龙岗中海凯骊酒店 深圳市龙岗区大运路168号）
主办方：艾邦智造资讯有限公司
规模：600人
时间 | 演讲议题 | 公司 | 演讲人 |
8:40-8:55 | 开场致辞 | 艾邦智造 | 江耀贵 主办方 |
8:55-9:20
| 3D玻璃行业痛点以及难点 | 一加手机 | 刘兵 CMF设计师 |
9:20-9:45 | 3D玻璃热弯成型工艺介绍 | 奥瑞德光电 | 郑海涛 热弯机项目经理 |
9:45-10:10 | 3D曲面玻璃全尺寸、快速检测解决方案 | 苏州天准科技股份有限公司 | 刘雪亮 经理 |
10:10-10:40 | 上午茶歇 |
10:40-11:05 | 3D玻璃手机中框材质及设计 | 东莞市灿煜金属制品有限公司 | 徐志彬 副总 |
11:05-11:15 | 工程陶瓷在手机外壳中的应用 | 三环集团 | 黄海云 |
11:15-11:45 | 圆桌会议（1 伯恩：项目工程师 马健；2 联想：研究院总监 施金忠；3 一加手机：CMF设计师 刘兵；4 三环集团 副总经理 黄海云；5 劲胜集团 总监 王长明 ） |
11:45-12:00 | 3D玻璃产业链颁奖 |
12:00-14:00 | 午餐
|
下午上半场：精密加工论坛 |
14:00-14:25 | 如何智造3D石墨模具 | 中匠智造 | 彭志明 技术总监 |
14:25-14:50 | 3D玻璃热成型前CNC加工与后段加工控制因素 | 久久精工 | 韦禄 研发经理 |
14:50-15:15 | 3D玻璃抛光工艺应用 | 西可实业 | 谭志强 技术总监 |
15:15-15:40 | 光谱共焦传感器测量技术在玻璃测量的运用 | 司逖测量技术（上海）有限公司 | 郑健平 总监 |
15:40-16:10 | 下午茶歇 |
下半场：3D装饰论坛 |
16:10-16:35 | 手机3D玻璃的喷墨、曝光、显影，全制程解决方案 | 泰达机器人 | 杨雪文 技术总监 |
16:35-17:00 | 纳米炫光复合材料3D高压工艺 | 苏州苏大维格光电科技股份有限公司 | 温源 设计总监 |
17:00-17:25 | 双曲面3D玻璃贴合与转印应用现况 | 爱元福 | 洪玉纯 副总经理 |
17:25-17:50 | 手机外壳未来趋势探讨 | 联想 | 施金忠 联想研究院 总监 |
18:30-20:30 | 晚宴
|
报名联系人：
邓小姐：15817337805 微信同手机
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