CN108188665A - 一种微缝天线制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种微缝天线制作方法，制作T型铣刀，将三片或者三片以上锯片叠装在一个固定轴上；将壳体固定放置在治具内，治具活动安装在四轴机台上设定数控机床；将T型铣刀连接到数控机床上，T型铣刀以高转速、低进给量的状态在壳体上一次性铣出三个或者三个以上微缝结构；下天线缝隙加工同上；采用人工打磨去除缝隙上的毛刺；注塑。本申请的制作方法的方法，加工速度快，一次可以完成三条微缝结构的加工，只需要转动治具即可，即可实现下天线的加工；同时加工精度高，能够保证三个微缝结构之间的误差在±0.02mm内；采用高射速、高射压、高保压条件进行注塑，并辅以封胶面进行固定，可以保证缝隙注塑均匀稳定，中间的缝隙不会挤压变形，整个结构晶莹剔透。
Description
技术领域
本发明涉及微缝天线加工领域，具体涉及一种微缝天线制作方法。
背景技术
现有金属手机的天线带问题一直都没有得到较好的解决，多数厂商都是跟着苹果去改变，然而即使是iPhone 7全新的天线带设计依然不够美观。OPPO R9s这次使用了全新的微缝天线设计，美观性确实有较大的提升，难怪The Verge会发出“创新未死”的惊叹。
“微缝天线”看上去很简单，不过就是把原来1.5毫米-2毫米宽的一道杠变成加起来0.9毫米宽的三道杠，但真正的做出来并不简单，苹果iPhone 4曾经就出现过天线门，金属手机天线带的任何一个小改变都可能影响到信号的接收强度。
在今天日新月异的时代，手机已成为我们生活当中不可缺少的一部分，全金属一体机型的质感顺滑曲面,搭配两条白色显眼的天线隔断槽,让外观美的颜值大打折扣。新的设计理念，更能满足消费者的需求，一改以往风格。如何在保持美观的同时确保信号良好，对于现有的微缝天线加工工艺是一个严峻的考验。
现有的微缝天线加工时，由于加工缝隙非常小，一般为缝隙宽度为0.300mm，加工误差为±0.02mm，加工难度极大；现有的缝隙加工时是一段段的进行缝隙铣割，而铣完第一道缝隙后，再铣第二道缝隙时由于两道缝隙间隔较近，相邻的的缝隙容易发生变形,造成大小缝隙非常明显，再是传统铣完后的缝隙可以通过喷砂进行去毛刺，而由于缝隙较窄，喷砂后存在0.01-0.02mm的塌边，微缝塌边面将与塑胶成型结合在内腔里面，在成品后内部宽度不易检测，较难发现不良，所以对于微小缝隙并不适合用喷砂去毛刺。同时由于微小的缝隙注塑中，如果压力过小，会注塑不完全，而压力过大则会将两边的铝挤压引起第一、三条微缝宽度变窄。
发明内容
针对上述问题，本发明旨在提供一种加工精度高、良品率高、信号稳定的微缝天线制作方法。
为实现该技术目的，本发明的方案是：一种微缝天线制作方法，具体步骤如下：
第一步，制作T型铣刀，将三片或者三片以上锯片叠装在一个固定轴上，装配跳动规格在0.01mm以内，
第二步，固定，将壳体固定放置在治具内，治具活动安装在四轴机台上，治具可旋转±90°或者带动壳体竖起；
第三步，设定，将测量壳体后的机械坐标、绝对坐标及差值，将上述参数写入数控机床中，将需要精确微缝加工位置的X和Y位置值输入到数控机床中的程序；
第四步，上天线缝隙加工，将T型铣刀连接到数控机床上，T型铣刀执行程序中的设定值，T型铣刀以高转速、低进给量的状态在壳体上一次性铣出三个或者三个以上微缝结构，直线度规格不大于0.02mm，其中转速为70000转/秒～80000转/秒，进给量为500毫米/转～600毫米/转；
加工时，两侧和背面预留一部分金属连料用于稳定产品结构，即不完全铣断；
第五步，下天线缝隙加工，四轴将固定产品的治具旋转由+90°变到-90°位置，T型铣刀执行程序中的设定值加工出带有三个或者三个以上微缝结构的下天线缝隙；
第六步，去毛刺，通过数控机床进行CNC处理获得分别带有三条或者三条以上缝隙结构的上天线缝隙、下天线缝隙后，采用人工通过1000#～1200#砂纸打磨去除缝隙上的毛刺；
第七步，注塑，壳体经过金属分析、表面处理后，将壳体置于注塑机内，先通过模具封胶面凸出半圈微线与产品形成面和面贴合过压，保证塑胶在流动和填充过程中不溢胶，然后在微缝处采用高射速、高射压、高保压条件进行注塑，其中注塑条件为：射速200mm/s～250mm/s、射压2200kgf/c～2500kgf/c、保压1800kgf/c～2200kgf/c。
作为优选，所述第一步中锯片厚度为0.285～0.300mm。
作为优选，所述第四步、第五步中，上天线缝隙和下天线缝隙的微缝结构的宽度为0.300±0.02mm。
作为优选，所述第七步中采用的塑胶材质为介电系数在3.2～3.8。
本发明的有益效果，本申请的制作方法的方法，加工速度快，一次可以完成三条微缝结构的加工，只需要转动治具即可，即可实现下天线的加工；同时加工精度高，能够保证三个微缝结构之间的误差在±0.02mm内；同时采用人工打磨替代喷砂，避免因喷砂而导致微缝塌边，进一步降低误差；采用高射速、高射压、高保压条件进行注塑，并辅以封胶面进行固定，可以保证缝隙注塑均匀稳定，中间的缝隙不会挤压变形，整个结构晶莹剔透。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细说明。
本发明所述的具体实施例为一种微缝天线制作方法，具体步骤如下：
第一步，制作T型铣刀，将三片或者三片以上锯片叠装在一个固定轴上，装配跳动规格在0.01mm以内；其中锯片采用钨钢材质，安装时，通过夹具分别将上中下三个锯片固定好，一边上紧螺丝一边校正锯片的平行度和垂直度。
第二步，固定，将壳体固定放置在治具内，治具活动安装在四轴机台上，治具可旋转±90°或者带动壳体竖起；
第三步，设定，将测量壳体后的机械坐标、绝对坐标及差值，将上述参数写入数控机床中，将需要精确微缝加工位置的X和Y位置值输入到数控机床中的程序；
第四步，上天线缝隙加工，将T型铣刀连接到数控机床上，T型铣刀执行程序中的设定值，T型铣刀以高转速、低进给量的状态在壳体上一次性铣出三个或者三个以上微缝结构，直线度规格不大于0.02mm；其中转速为70000转/秒～80000转/秒，进给量为500毫米/转～600毫米/转；加工时，两侧和背面预留一部分金属连料用于稳定产品结构，即不完全铣断；
第五步，下天线缝隙加工，四轴将固定产品的治具旋转由+90°变到-90°位置，T型铣刀执行程序中的设定值加工出带有三个或者三个以上微缝结构的下天线缝隙；
第六步，去毛刺，通过数控机床进行CNC处理获得分别带有三条或者三条以上缝隙结构的上天线缝隙、下天线缝隙后，采用人工通过1000#～1200#砂纸打磨去除缝隙上的毛刺；
第七步，注塑，壳体经过金属分析、表面处理后，将壳体置于注塑机内，先通过模具封胶面凸出0.05mm半圈微线与产品形成面和面贴合过压，保证塑胶在流动和填充过程中不溢胶，然后在微缝处采用高射速、高射压、高保压条件进行注塑，其中注塑条件为：射速200mm/s～250mm/s、射压2200kgf/c～2500kgf/c、保压1800kgf/c～2200kgf/c。
通过实现发现第六步，去毛刺中，在CNC缝隙一加工完微缝宽度均值在0.315mm，但是经过后加工喷砂去毛刺后均值偏小约0.03mm，达到了0.286mm临近下限；CNC缝隙二加工产品外观面，微缝宽度均值0.244mm(超下限-0.026)，经后面打磨-喷砂-阳极制程，宽度尺寸有回升趋势但均值依然偏下限到0.276mm,超差的风险可能性比较大。通过实现还发现在微缝开口位置，存在0.01～0.02mm的塌边，导致宽度尺寸偏小与投影尺寸均值变小趋势相符。微缝塌边面将与塑胶成型结合在内腔里面，在成品后内部宽度不易检测，较难发现不良。为了避免功能性不良，量产后取消喷砂去毛刺改为人工打磨去除。
通过实验发现微缝结构处的铝塑结合力需要高射速、高射压、高保压才能达到最佳，模具封胶面凸出0.05mm半圈微线与产品形成面和面贴合过压，保证塑胶在流动和填充过程中不溢胶。通过实现从金相图片和测量数据可以得出，第一条和第三条整体尺寸略小于中间第二条约0.01mm，经更多数据验证分析其原因与模具压线过压将两边的铝挤压引起第一、三条微缝宽度变窄。因此，量产后将产品封胶面Z向尺寸中值公差为A+0.01/+0.03mm，模具过压线公差为B+0.02/+0.03mm，成型后三条微缝趋于稳定均匀，晶莹剔透。
为了或者最佳的CNC处理效果，所述第一步中锯片厚度为0.285～0.300mm。锯片铣的过程中会有0.01mm波动，实际波动范围在0.02-0.03mm左右；采用此范围的锯片可以保证最佳的CNC处理效果。
为了保证微缝结构加工的稳定性，所述第四步、第五步中，上天线缝隙和下天线缝隙的微缝结构的宽度为0.300±0.02mm。缝隙大了失去外观感官效果，过小了加工精度无法达，加工偏差会变大，大小边对比会很明显，会显得不美观。
为了保证信号的稳定性，所述第七步中采用的塑胶材质为介电系数在3.2～3.8。槽孔天线技术会对塑胶材质的介电系数有要求，目前ABS材质的介电系数在3.2～3.8，损耗在2％，还满足要求，若5G起来，会有损耗更低的要求；介电系数高、损耗低塑胶，可以减少谐振腔体积。
本申请的制作方法的方法，加工速度快，一次可以完成三条微缝结构的加工，只需要转动治具即可，即可实现下天线的加工；同时加工精度高，能够保证三个微缝结构之间的误差在±0.02mm内；同时采用人工打磨替代喷砂，避免因喷砂而导致微缝塌边，进一步降低误差；采用高射速、高射压、高保压条件进行注塑，并辅以封胶面进行固定，可以保证缝隙注塑均匀稳定，中间的缝隙不会挤压变形，整个结构晶莹剔透。
采用锯片厚度规格为0.285mm，切割条件为:转速为75000转/秒，进给量为550毫米/转；切割完成后，使用金相显微镜测量宽度数据如下：
| 位置点 | 第一条 | 第二条 | 第三条 |
| 上 | 0.28mm | 0.276mm | 0.278mm |
| 中 | 0.278mm | 0.282mm | 0.27mm |
| 下 | 0.27mm | 0.27mm | 0.268mm |
从金相测量数据表可以看出，单条深度上中下位置宽度均匀、稳定(0.01mm波动)，但金相测量与光学投影差异在0.02-0.03mm范围；微缝宽度与锯片厚度规格对应基本一致，但尺寸略偏下限。后经更多数据验证，量产后锯片厚度由0.285mm调整为0.30mm，并对刀具寿命进行管控，可稳定微缝宽度在0.30mm左右。同时可以看出每条微缝结构的宽度稳定性好，能够同时保证三个微缝结构均在0.285±0.02mm内，第一、三条微缝宽度也未出现变窄的情况。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本发明技术方案的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种微缝天线制作方法，其特征在于：具体步骤如下：
第一步，制作T型铣刀，将三片或者三片以上锯片叠装在一个固定轴上，装配跳动规格在0.01mm以内；
第二步，固定，将壳体固定放置在治具内，治具活动安装在四轴机台上，治具可旋转±90°或者带动壳体竖起；
第三步，设定，将测量壳体后的机械坐标、绝对坐标及差值，将上述参数写入数控机床中，将需要精确微缝加工位置的X和Y位置值输入到数控机床中的程序；
第四步，上天线缝隙加工，将T型铣刀连接到数控机床上，T型铣刀执行程序中的设定值，T型铣刀以高转速、低进给量的状态在壳体上一次性铣出三个或者三个以上微缝结构，直线度规格不大于0.02mm，其中转速为70000转/秒～80000转/秒，进给量为500毫米/转～600毫米/转；
加工时，两侧和背面预留一部分金属连料用于稳定产品结构，即不完全铣断；
第五步，下天线缝隙加工，四轴将固定产品的治具旋转由+90°变到-90°位置，T型铣刀执行程序中的设定值加工出带有三个或者三个以上微缝结构的下天线缝隙；
第六步，去毛刺，通过数控机床进行CNC处理获得分别带有三条或者三条以上缝隙结构的上天线缝隙、下天线缝隙后，采用人工通过1000#～1200#砂纸打磨去除缝隙上的毛刺；
第七步，注塑，壳体经过金属分析、表面处理后，将壳体置于注塑机内，先通过模具封胶面凸出半圈微线与产品形成面和面贴合过压，保证塑胶在流动和填充过程中不溢胶，然后在微缝处采用高射速、高射压、高保压条件进行注塑，其中注塑条件为：射速200mm/s～250mm/s、射压2200kgf/c～2500kgf/c、保压1800kgf/c～2200kgf/c。
2.根据权利要求1所述的微缝天线制作方法，其特征在于：所述第一步中锯片厚度为0.285～0.300mm。
3.根据权利要求1所述的微缝天线制作方法，其特征在于：所述第四步、第五步中，上天线缝隙和下天线缝隙的微缝结构的宽度为0.300±0.02mm。
4.根据权利要求1所述的微缝天线制作方法，其特征在于：所述第七步中采用的塑胶材质为介电系数在3.2～3.8。
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