铝挤型材电子烟外壳的诞生之旅

子烟行业在经历2015、2016年的市场收缩和行业洗牌后,终于于2017年迎来了新的发展转折点,全球电子烟市场行情呈现回暖的趋势,销量进一步增长。而且如今的电子烟外壳越来越有个性,色彩也越做越漂亮。但在这光鲜的外形背后却隐藏着许多复杂繁琐的工艺。

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图 多彩铝挤外壳(兴昇铝制品)

 

电子烟外壳制作材料一般有塑胶、不锈钢、铝、锌、镁合金等,今天主要讲的工艺流程是最常用的铝挤型材外壳制作工艺。


制作一个小小的铝外壳一般会经历如下几个流程:


图 铝挤外壳的工艺流程


图 6063-T5铝挤棒材



一、 开模具




模具是根据需求所设计的具有高精度规格的器具,用来挤压所需规格和截面的型材产品。其设计以及保养要注意以下几点:

1、模具所涉及的结构第一要符合生产需求,还要符合物理力学常识,保证生产出的产品可以达到所使用的性能。

2、模具的选材及硬度要适当,避免在挤压型材过程中出现变形,划伤等硬伤。

3、要经常对模具进行清理检查,有问题要及时修理,避免在型材挤压生产过程中产生刮痕,毛刺等硬伤,严重影响工业铝型材产品质量。

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图 铝挤口模



二、 挤型材



铝型材挤压工艺注意要素:

1、温度控制:对挤压生产来说,挤压温度是最基本的且最关键的工艺因素。挤压温度对产品质量、生产效率、模具寿命、能量消耗等都产生很大影响。

2、挤压速度:挤压过程中必须认真控制挤压速度。挤压速度对变形热效应、变形均匀性、再结晶和固溶过程、制品力学性能及制品表面质量均有重要影响。

3、机上淬火:淬火是为了将在高温下固溶于基体金属中的Mg2Si出模孔后经快速冷却到室温而被保留下来。冷却速度常和强化相含量成正比。6063合金可强化的最小的冷却速度为38℃/分,因此适合于风冷淬火。改变风机和风扇转数可以改变冷却强度,使制品在张力矫直前的温度降至60℃以下。

4、型材拉直校正:工业铝型材挤压成型之后会有一定的偏差,成型之后要利用拉直机进行拉直校正,将刚挤压成型的工业铝型材校正到所要求的公差范围之内,拉直校正必须利用拉直机来完成,保证其精度。

5、人工时效:挤压生产出来的铝型材,未经时效前硬度偏低,不能作为成品使用。因此,一般来说,都必须经过时效来提高强度。


以上工艺必须严格按上面要求控制好,控制不好很容易出现明线、变形、表面砂孔、暗线等。特别是有暗线的材料,如果表面处理是做阳极氧化不到这步是看不出来的,等阳极氧化出来后才能看到整个产品会有一条黑线出来,造成很大的损失。

 


三、 锯切下料



刚挤压出来的型材一般是6米长,型材厂根据需求锯切成2米或2.5米一条送到铝制品加工厂,然后由铝制品厂根据图纸尺寸要求切成不同长度。


图 铝型材精切

 


四、 CNC机加(有些需冲压)



锯切机下料出来的长度尺寸是达不到图纸工差尺寸的。必须把这些材料一个个放到CNC机器上进行机密加工,当然CNC机加不止铣长度这么简单,还需根据产品图纸机加成不同形状(如倒角,钻孔,开窗口等),有些产品还需开冲压模具在冲床进行冲压才能达到你想要的形状。

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图 铝外壳精雕加工



五、 抛光打磨|拉丝




经过上面四步,那么电子烟壳的粗糙成品就出来了,这时的外壳表面脏污不平,残余很多机加毛刺,这时表面就必须进一步处理。

1、 抛光打磨:是表面改性技术的一种,一般指借助粗糙物体(含有较高硬度颗粒的砂纸等)来通过摩擦改变材料表面物理性能的一种加工方法,主要目的是为了获取特定表面粗糙度。

根据产品表面细腻程度可选用布轮、尼龙轮、麻轮、水磨工艺。产品表面要求不是很高的可用布轮、尼龙轮打磨,如果要求高的必须用麻轮甚至水磨。麻轮打磨会用到很多腊,所以此方法打磨出来的产品必须专门清洗除腊,而像Iphone、华为、小米等大公司的手机铝壳均是用水磨才能达到那个抛光效果,当然这些成本也就更高。


图 镜面打磨抛光


2、 拉丝:是采用拉丝的布条往复运动,在工件表面来回摩擦使工件表面光洁度提高的一种方法,表面的纹理呈直线状,可以提高表面质量,遮掩表面轻微划痕。


图 拉丝电子烟铝外壳(兴昇铝制品)

 


六、阳极氧化



为了克服铝合金表面硬度、耐磨损性等方面的缺陷,扩大应用范围,延长使用寿命,表面处理技术成为铝合金使用中不可缺少的一环,而阳极氧化技术是目前应用最广且最成功的。


铝的阳极氧化是一种电解氧化过程。在该过程中,铝和铝合金的表面通常转化为一层氧化膜,这层氧化膜具有保护性、装饰性以及一些其他的功能特性。


铝材阳极氧化一般工艺流程:

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图 铝阳极氧化工艺流程

 

1、 脱脂:其目的是为了去除铝型材表面的工业润滑油和防腐油以及附着在型材表面的污垢杂质,保证铝型材碱蚀均匀,保证碱蚀槽的清洁。

2、 表面喷砂(此项非必需仅限需喷砂产品适用) :其是利用高速砂流的冲击作用清理和粗化基体表面的过程,使工件的表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度。

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图 表面喷砂效果(兴昇铝制品)

 

3、上挂:把工件放置于特定挂具上固定(挂具太松会导致导电不良从而造成后期着色不均或不着色)。

4、 酸蚀:酸蚀工艺是首要目的是为了去除铝型材表面其他金属元素氧化之后构成的氧化物和型材天然构成的氧化膜。酸腐蚀处理之后需要马上进行水洗,水洗温度控制在50℃,避免型材表面发生流痕,然后再进行活动水清洗。由于铝型材里面含有铜元素,在酸腐蚀后表面发暗,需要在硝酸溶液中经过3-5分钟的侵泡,使表面呈亮银色。

5、 碱蚀:碱蚀工艺的首要目的与酸蚀工艺大致相同,目的是去除铝型材在氧化过程中机体表面的残留物质和蜕变层,以及消除铝型材在揉捏过程中表面留下的划痕缺陷。经过碱蚀过后做出来的产品手感会更加柔滑,但也会导致一些型材质量不好的产品起暗线条。

6、中和:中和工艺的目的是去除铝型材在经过酸蚀处理和碱蚀处理之后表面所残留下来的不溶于碱性溶液的铜、锰、铁、硅等合金元素或杂质,中和铝型材在经过碱蚀处理之后所残留的碱液。一般情况下选用的方法是运用30%-50%的硝酸溶液,关于高硅铝合金、铸造合金,选用硝酸和氢氟1:3体积比的混合酸。硅与氢与氢氟酸作用生成氟硅酸而脱离铝表面。

7、阳极导电氧化:铝型材阳极氧化处理的方法是经过溶液(常用10-20%H2SO4为电解液)作为介质,选用尖端放电从而使铝型材表面构成一层氧化膜,使铝型材具有超强的耐腐蚀功用。由于经过阳极氧化的铝型材所得到的保护层具有较高的硬度和耐腐蚀性,标准厚度在10-12μ,可以更好的前进铝型材的抗氧化功用以及前进型材的漂亮度。

8、染色:经导电处理后铝件表件会附着一层氧化膜这时放在色缸里就能上色了。

9、封闭:加热或者用铬酸盐溶液使表面氧化层的孔封闭:经过阳极氧化处理之后表面会构成微孔,在运用过程中容易被氧化腐蚀,所以要在阳极氧化处理之后进行封闭处理。

10、下挂:把做好的产品从挂具里拆卸下来。


经过上面一道道繁琐工序,小小的铝外壳终于就做成了,最终呈现在世人面前。 


图 铝阳极氧化样品

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 图 铝阳极氧化样品(兴昇铝制品)

 

文章素材来源深圳市兴昇铝制品,艾邦团队整理编辑



公司简介

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深圳兴昇铝制品专业生产:移动电源铝外壳、充电宝铝壳、数据线铝壳、铝架、铝面板、硬盘盒、电源盒、读卡器、手机、GPS、U盘外壳、电子烟等工业铝材及制品。

联系方式:

潘生:13410934441(微信同号)



电子烟是新兴消费类电子产品,麻雀虽小,五脏俱全,其综合应用多种材料及外观处理工艺。艾邦电子烟群搭建供应链交流对接平台,目前加入的群友有:麦克韦尔、康尔、铂德、蓝印、Juul、洛可可、宇朔、思拓微、诚芯微、亿维锂能、汉格电池、惠友电子、京瓷、晶品新材、华诚达、鼎力机电、至精精密、欧达可、爱奇迹、四十大道、索尔维、SABIC等相关企业人士,欢迎扫码申请加入:

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