CN105397486A - 超薄非晶合金手机外壳制造技术与设备 - Google Patents
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Abstract
超薄非晶合金手机外壳制造技术与设备是采用高频熔融、热轧、及立式冲压技术设计的非真空非晶合金材料加工设备，由原料熔融系统、热轧系统、冲压系统、非真空系统构成。其原料熔融系统解决了非晶合金快速液化问题，热轧系统解决了适宜冲压加工的板形料，冲压系统解决了手机外壳快速凝固一次成型问题，非真空系统解决了熔融、冲压过程中隔绝空气问题。其技术是金属加工领域。采用超薄非晶合金手机外壳制造技术与设备制造的手机外壳具有金属铂的色泽，并且韧性好、硬度高、耐腐蚀、不变色、轻巧方便。该技术设备适用于制造手机、笔记本电脑等便携式电子产品外壳，还可以作为非晶合金加工的通用技术与设备。
Description
1、技术领域
超薄非晶合金手机外壳制造技术与设备是采用高频熔融、热轧、及立式冲压技术设计的非真空非晶合金材料加工设备。采用非晶合金作为原料制造的手机外壳具有金属铂的色泽，并且韧性好、硬度高、耐腐蚀、不变色、轻巧方便。该技术设备适用于制造手机、笔记本电脑等便携式电子产品外壳，还可以作为非晶合金加工的通用技术与设备。因此，其技术是金属加工领域。
2、背景技术
非晶合金是指金属内部原子呈无序状态排列的、不存在有序晶格的金属合金材料，又被称为液体金属合金或玻璃金属。与金属内部原子有序排列的具有金属晶体的普通金属合金材料相比，非晶合金没有固定的熔点及凝固点。类似玻璃和塑料材料，非晶合金在一定温度区间内呈粘稠状态，具有良好的流动性和填充性，适宜利用模具一次成型制造产品。此外，非晶合金材料还具有极高的硬度和弹性、并且耐腐蚀性超过不锈钢几个数量级。因此非晶合金非常适合制作超薄金属手机外壳。通常采用模具压铸方式制造非晶合金超薄产品时，原材料消耗较大。利用非晶合金在一定温度区间内呈粘稠状态，具有良好的流动性和填充性的特性，将熔融的非晶合金材料经热轧为超薄板料同时，采用冲压方式一次成型制造超薄金属手机外壳，既可以提高材料利用率，又可以提高产品质量和生产效率。由于非晶合金熔融时温度较高、金属原子会与空气发生化学反应，利用惰性气体隔绝空气，可以在非真空环境下，解决非晶合金熔融时温度较高，金属原子会与空气发生化学反应的问题。
3发明内容
超薄非晶合金手机外壳(25)制造技术与设备由原料熔融系统、热轧系统、冲压系统、非真空系统构成。原料熔融系统解决了非晶合金快速液化问题，热轧系统解决了适宜冲压的板形料，冲压系统解决了手机外壳快速凝固一次成型问题，非真空系统解决了熔融、冲压过程中隔绝空气问题。
原料熔融系统由位于冲压机(11)侧面的柜式高频电源(1)，底部有将非晶合金(22)液体注入热轧系统的通道(2)的圆筒形陶瓷熔炉(3)，陶瓷熔炉(3)内与通道(2)垂直相交的圆柱体形陶瓷闸门(23)，缠绕在圆柱形陶瓷熔炉(3)外壁的高频线圈(4)，连接高频电源(1)和高频线圈(4)的柔性电缆(5)，位于冲压机(11)上部的装载含有锆、铝、铜、镍、锌成分的颗粒状非晶合金原料(22)的定量供料仓(6)，及将颗粒状非晶合金原料(22)输送到圆筒形陶瓷坩埚(3)内陶瓷导料管(7)构成。采用高频线圈(4)电磁加热解决快速熔化非晶合金原料(22)问题，陶瓷熔炉(3)不受高频电磁影响并且耐高温。高频线圈(2)加热时，由圆柱体形陶瓷闸门(23)控制陶瓷熔炉(3)内非晶合金(22)液体通过通道(2)进入斜面凹槽形高熔点金属热轧系统模具(8)。
热轧系统由斜面凹槽形高熔点金属模具(8)、位于斜面凹槽模具(8)斜面上的热轧滚轴(9)、及位于斜面凹槽模具(8)下方的热轧滚轴(9)传动与恒温装置(10)构成。斜面凹槽模具(8)利于非晶合金(22)液体在重力作用下流动，热轧滚轴(9)转动同时将熔融的非晶合金(22)挤压为一定厚度的薄板形。传动与恒温装置(10)可驱动热轧滚轴(9)转动，并使斜面凹槽模具(8)温度保持在非晶合金(22)呈粘稠状态的温度区间内。
冲压系统由冲压机(11)，圆柱体形冲压杆(26)，固定在冲压杆(26)下端的内部设置有热油通道(12)的材质为金属铜的方形上模具(13)，固定在柜式恒温热油装置(17)顶端、内部设置有热油通道(14)材质为金属铜的方形下模具(15)，上模具(13)与下模具(15)吻合所构成的手机外壳型腔(16)，位于冲压机(11)侧面的机器手(24)，向热油通道(12)、热油通道(14)供给循环热油的柜式恒温热油装置(17)，及柜式恒温热油装置(17)与上模具(13)、下模具(15)连接的柔性热油导管(27)构成。铜制上模具(13)与下模具(15)导热性能好，可以使非晶合金液体迅速降温，并且在上模具(13)与下模具(15)构成的手机外壳型腔(16)中快速凝固成型。模具内部的的循环热油可以保持上模具(13)与下模具(15)处于恒温状态。利用机器手(24)将压制成型的手机外壳(25)移开。
非真空系统由长方体形透明有机玻璃材质的密封罩(18)，位于密封罩(18)外侧的惰性气体供应装置(19)，连接惰性气体供应装置(19)并向密封罩(18)底部输送惰性气体的进气管(20)，及插入密封罩(18)顶部用于排放空气的排气管(21)构成。长方体形透明有机玻璃材质的密封罩(18)一方面将原料熔融系统、热轧系统、冲压系统、与外界空气隔绝，另一方面可以透过密封罩(18)观察设备运行情况。利用进气管(20)持续将比重大于空气的惰性气体从密封罩(16)下方通入，可以保持密封罩(18)内空间处于正压状态，并且使密封罩(16)内的空气从位于密封罩(16)上方的排气管(21)溢出，解决了非晶合金(22)熔融时，会与空气发生化学反应的问题。
采用含有锆、铝、铜、镍、锌成分的颗粒状非晶合金(22)作为原料所制造的手机外壳(25)具有金属铂的色泽，并且硬度高、耐腐蚀、不变色。
3、附图说明
图1是超薄非晶合金手机外壳(25)制造设备结构图。
超薄非晶合金手机外壳制造技术与设备由原料熔融系统、热轧系统、冲压系统、非真空系统构成。
原料熔融系统由位于冲压机(11)侧面的柜式高频电源(1)，底部有将非晶合金(22)液体注入热轧系统的通道(2)的圆筒形陶瓷熔炉(3)，陶瓷熔炉(3)内与通道(2)垂直相交的圆柱体形陶瓷闸门(23)，缠绕在圆柱形陶瓷熔炉(3)外壁的高频线圈(4)，连接高频电源(1)和高频线圈(4)的柔性电缆(5)，位于冲压机(11)上部的装载含有锆、铝、铜、镍、锌成分的颗粒状非晶合金原料(22)的定量供料仓(6)，及将颗粒状非晶合金原料(22)输送到圆筒形陶瓷坩埚(3)内陶瓷导料管(7)构成。
热轧系统由斜面凹槽形高熔点金属模具(8)、位于斜面凹槽模具(8)上部的热轧滚轴(9)、及位于斜面凹槽模具(8)下方的热轧滚轴(9)传动与恒温装置(10)构成。
冲压系统由冲压机(11)，圆柱体形金属冲压杆(26)，固定在冲压杆(26)下端的内部设置有热油通道(12)的材质为金属铜的方形上模具(13)和固定在上模具(13)下方内部设置有热油通道(14)材质为金属铜的方形下模具(15)，上模具(13)与下模具(15)吻合所构成的手机外壳型腔(16)，位于冲压机(11)侧面的机器手(24)，向热油通道(12)、热油通道(14)供给循环热油的柜式恒温热油装置(17)，及连接柜式恒温热油装置(17)与上模具(13)、下模具(15)的柔性热油导管(27)构成。
非真空系统由长方体形透明有机玻璃材质的密封罩(18)、位于密封罩(18)外侧的惰性气体供应装置(19)、与惰性气体供应装置(19)连接并向密封罩(18)底部持续输送惰性气体的进气管(20)、及插入密封罩(18)顶部用于排放空气的排气管(21)构成。
图2是热轧系统斜面凹槽形模具(8)的俯视与纵向垂直剖视图。
图3是上模具(13)水平剖视面与纵向垂直剖视图。
图4是下模具(15)水平剖视面与纵向垂直剖视图。
图5是上模具(13)与下模具(15)对接构成手机外壳型腔(16)的纵向垂直剖视图。
4、具体实施方式
非晶合金手机外壳制造设备优化设计方案是：
超薄非晶合金金属手机外壳制造技术与设备由原料熔融系统、热轧系统、冲压系统、非真空系统构成。原料熔融系统解决了非晶合金快速液化问题，热轧系统解决了适宜冲压的板形料，冲压系统解决了手机外壳快速凝固一次成型问题，非真空系统解决了熔融、冲压过程中隔绝空气问题。
原料熔融系统采用高频线圈(4)电磁加热解决快速熔化非晶合金原料问题，陶瓷熔炉(3)不受高频电磁影响并且耐高温。高频线圈(2)加热时，由圆柱体形陶瓷闸门(23)控制陶瓷熔炉(3)内非晶合金液体通过通道(2)进入热轧系统模具(8)。
热轧系统采用斜面凹槽形高熔点金属模具(8)利于非晶合金液体流动，热轧滚轴(9)转动同时将熔融的非晶合金挤压为一定厚度的薄板形状。传动与恒温装置(10)可驱动热轧滚轴(9)转动，并使斜面凹槽模具(8)温度保持在非晶合金呈粘稠状态的温度区间内。
冲压系统采用铜制上模具(13)与下模具(15)导热性能好，可以使非晶合金液体迅速降温，并且在上模具(13)与下模具(15)构成的手机外壳型腔(22)中快速凝固成型。模具内部的的循环热油可以保持上模具(13)与下模具(15)处于恒温状态。利用机器手(24)将压制成型的手机外壳(25)移开。
非真空系统采用长方体形透明有机玻璃材质的密封罩(18)一方面将原料熔融系统、热轧系统、冲压系统、与外界空气隔绝，另一方面可以透过密封罩(18)观察设备运行情况。利用进气管(20)将比重大于空气的惰性气体氩气从密封罩(16)下方通入，可以使密封罩(16)内的空气从位于密封罩(16)上方的排气管(21)溢出，解决了非晶合金熔融时，会与空气发生化学反应的问题。
制造手机外壳原料采用含有锆、铝、铜、镍、锌成分的颗粒状非晶合金(22)，所制造的手机外壳(25)具有贵金属铂的色泽，并且硬度高、不变色。
Claims (6)
1.超薄非晶合金手机外壳(25)制造技术与设备是采用高频熔融、热轧、及立式冲压技术设计的非真空非晶合金材料加工设备，其独有的与现有技术不同的技术特征是超薄非晶合金手机外壳制造技术与设备由原料熔融系统、热轧系统、冲压系统、非真空系统构成。
2.根据权利要求1所述的原料熔融系统，其特征是原料熔融系统由位于冲压机(11)侧面的柜式高频电源(1)，底部有将非晶合金(22)液体注入热轧系统的通道(2)的圆筒形陶瓷熔炉(3)，陶瓷熔炉(3)内与通道(2)垂直相交的圆柱体形陶瓷闸门(23)，缠绕在圆柱形陶瓷熔炉(3)外壁的高频线圈(4)，连接高频电源(1)和高频线圈(4)的柔性电缆(5)，位于冲压机(11)上部的装载含有锆、铝、铜、镍、锌成分的颗粒状非晶合金原料(22)的定量供料仓(6)，及将颗粒状非晶合金原料(22)输送到圆筒形陶瓷坩埚(3)内陶瓷导料管(7)构成；采用高频线圈(4)电磁加热解决快速熔化非晶合金原料(22)问题，陶瓷熔炉(3)不受高频电磁影响并且耐高温；高频线圈(2)加热时，由闸门(23)控制陶瓷熔炉(3)内非晶合金(22)液体通过通道(2)进入热轧系统模具(8)。
3.根据权利要求1所述的热轧系统，其特征是热轧系统由高熔点斜面凹槽形高熔点模具(8)、位于斜面凹槽模具(8)上部的热轧滚轴(9)、及位于斜面凹槽模具(8)下方的热轧滚轴(9)传动与恒温装置(10)构成；斜面凹槽模具(8)利于非晶合金(22)液体在重力作用下流动，热轧滚轴(9)转动同时将熔融的非晶合金(22)挤压为一定厚度的薄板形状，传动与恒温装置(10)可驱动热轧滚轴(9)转动，并使斜面凹槽模具(8)温度保持在非晶合金(22)呈粘稠状态的温度区间内。
4.根据权利要求1所述的冲压系统，其特征是冲压系统由冲压机(11)，圆柱体形金属冲压杆(26)，固定在冲压杆(26)下端的内部设置有热油通道(12)的材质为金属铜的方形上模具(13)和固定在柜式恒温热油装置(17)顶端内部设置有热油通道(14)材质为金属铜的方形下模具(15)，上模具(13)与下模具(15)吻合所构成的手机外壳型腔(16)，位于冲压机(11)侧面的机器手(24)，向热油通道(12)、热油通道(14)供给循环热油的柜式恒温热油装置(17)，及连接柜式恒温热油装置(17)与热油通道(12)、热油通道(14)的柔性热油导管(27)构成；铜制上模具(13)与下模具(15)导热性能好，可以使非晶合金液体迅速降温，并且在上模具(13)与下模具(15)构成的手机外壳型腔(22)中快速凝固成型；模具内部的的循环热油可以保持上模具(13)与下模具(15)处于恒温状态；利用机器手(24)将压制成型的手机外壳(25)移开。
5.根据权利要求1所述的非真空系统，其特征是非真空系统由长方体形透明有机玻璃材质的密封罩(18)，位于密封罩(18)外侧的惰性气体供应装置(19)，与惰性气体供应装置(19)连接并向密封罩(18)底部输送惰性气体的进气管(20)，及插入密封罩(18)顶部用于排放空气的排气管(21)构成；长方体形透明有机玻璃材质的密封罩(18)一方面将原料熔融系统、热轧系统、冲压系统、与外界空气隔绝，另一方面可以透过密封罩(18)观察设备运行情况；利用进气管(20)持续将比重大于空气的惰性气体从密封罩(16)下方通入，可以密封罩(18)内部空间处于正压状态，并使密封罩(16)内的空气从位于密封罩(16)上方的排气管(21)溢出，解决了非晶合金熔融时，会与空气发生化学反应的问题。
6.根据权利要求1所述的超薄非晶合金手机外壳(25)，其特征是超薄非晶合金手机外壳(25)采用含有锆、铝、铜、镍、锌成分的颗粒状非晶合金原料(22)制造。
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| CN201510883671.1A CN105397486A (zh) | 2015-11-30 | 2015-11-30 | 超薄非晶合金手机外壳制造技术与设备 |
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN109226845A (zh) * | 2018-11-13 | 2019-01-18 | 南通利联机床制造有限公司 | 一种用于空气中易氧化工件加工的铣床 |
| CN110142321A (zh) * | 2019-05-21 | 2019-08-20 | 东北大学 | 一种非晶薄壁结构件的连续冲压成型的装置和方法 |
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| CN110142321A (zh) * | 2019-05-21 | 2019-08-20 | 东北大学 | 一种非晶薄壁结构件的连续冲压成型的装置和方法 |
| CN110142321B (zh) * | 2019-05-21 | 2020-09-18 | 东北大学 | 一种非晶薄壁结构件的连续冲压成型的装置和方法 |
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