CN109097641A - 一种适用于手机后壳及中板边框一体的高强度可镜面氧化铝的制造方法 - Google Patents

一种适用于手机后壳及中板边框一体的高强度可镜面氧化铝的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种适用于手机后壳及中板边框一体的高强度可镜面氧化铝的制造方法，制成步骤：①铝合金熔液制备→②铸造→③热轧→④中间退火→⑤冷轧及精轧→⑥连续拉矫，其中第⑤步的冷轧及精轧工艺采用一次性下压量达60%，让伸长的结晶体，通过较大的下压量重新断裂；然后再高温退火结晶，拉长的组织吸收热量球化，再施加30%的压下量，让晶料拉长；在保证高强度的同时，保持平衡的变形织构与变形组织，尽量减少了组织料纹的出现，从而获得高镜面的氧化效果；再经过第⑥步连续拉矫后，获得A5252‑HT高强度可镜面氧化铝合金带材，其截面结构从表层到次表层到中间夹芯层的晶料粒径逐渐增大，表层厚度大于20丝，即使将表层三伤铣除仍然保持很好的镜面效果。

Description

一种适用于手机后壳及中板边框一体的高强度可镜面氧化铝 的制造方法
技术领域
本发明涉及铝材生产方法领域技术，尤其是指一种适用于手机后壳及中板边框一体的高强度可镜面氧化铝的制造方法。
背景技术
现有手机后壳加边框一体及中板边框一体主要冲锻压+全CNC或压铸+中板全CNC加工制造，成本高、效率低、工艺复杂、多段式结构组成复杂、抗跌落测试差、外观效果不够高端。
现有手机后壳加边框一体、中板与边框一体主要有两种方法：一是铝挤型，将铝挤切成手机用铝平面后，CNC全铣出内腔与边框的轮廓，再进行打磨、抛光、氧化等工艺来实现手机后壳加边框一体，或是将铝挤切成手机用铝平面后，CNC全铣出中板与边框轮廓，在边框上做镜面抛光、氧化，做成镜面边框的效果与中板一体的结合。此方法用全CNC铣，比较费工费时，材料利用率低。二、采用三段式的后壳、镁合金压铸+铝合金边框等，工艺复杂、复杂结构难实现。
这两种传统做法带来的缺点促使我们亟待开发新的可满足连续冲压，材料强度高，延伸率好减少CNC用时的合金材料，同时也能镜面阳极氧化，满足客户对不同的颜色需求和加工精度的要求，在此背景下我们开发出来本发明的新款材料。
发明内容
有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种适用于手机后壳及中板边框一体的高强度可镜面氧化铝的制造方法，所制得的A5252-HT氧化铝带材可以用于手机后壳加边框一体、边框与中板一体，强度高，可镜面氧化，可连续冲压，生产效率高。
为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：
一种适用于手机后壳及中板边框一体的高强度可镜面氧化铝的制造方法，包括以下步骤
第1步，铝合金熔液制备：分别称取高纯铝锭、铝铁中间合金、铝锰中间合金作为原料，其中高纯铝锭的铝含量为99.95%，然后加入到熔炼炉中，在720℃～750℃下熔炼成铝合金熔液，铝合金熔液中各元素的质量百分数为Si：≤0.05%、Fe：≤0.08％、Cu：≤0.1%、Mn：≤0.1%、Mg：2.2-2.8%、Zn：≤0.05％、Ti：≤0.05％，单个杂质：≤0.03％、合计杂质：≤0.1％；
第2步，铸造：将铝合金溶液按铸造温度710℃～730℃、铸造速度60～65mm/min的工艺进行铸造，出炉空冷，车皮后锯切成规格为300mm×1219mm×4000mm的铝合金铸锭；
第3步，热轧：铝合金铸锭在 400℃～430℃下进行热轧为9.0mm的卷材；
第4步，中间退火：在450℃～480℃下中间退火；
第5步，冷轧及精轧：采用一次性下压量达60%，让伸长的结晶体，通过较大的下压量重新断裂；然后再高温退火结晶，拉长的组织吸收热量球化，再施加30%的压下量，让晶料拉长；在保证高强度的同时，保持平衡的变形织构与变形组织，尽量减少了组织料纹的出现，从而获得高镜面的氧化效果；
第6步，连续拉矫，获得A5252-HT高强度可镜面氧化铝合金带材，该A5252-HT高强度可镜面氧化铝合金带材的厚度和宽度为0.8～2.0±0.02mm*1225mm，其截面结构具有大小不同的粒径，包括上表层、下表层、上端次表层、下端次表层、中间夹芯层，所述上表层与下表层关于中间夹芯层对称，上端次表层与下端次表层关于中间夹芯层对称，该上表层、下表层的晶料粒径小于上端次表层、下端次表层的晶料粒径，该上端次表层、下端次表层的晶料粒径小于中间夹芯层，其中，上表层和下表层的厚度大于20丝。
作为一种优选方案，完成所述第6步骤后，A5252-HT高强度可镜面氧化铝合金带材的抗拉强度T.S (σb/MPa) ≥250 MPa，屈服Y.S (σ0.2/MPa) ≥225 MPa，延伸(δ/%)≥3%，表面硬度HV≥80。
作为一种优选方案，所述A5252-HT高强度可镜面氧化铝合金带材用于制作为手机后壳加边框一体及中板边框一体，或者用于冲压手机中间支撑板，或者用CNC加工做成手机边框，或者用于笔记本电脑外框，或者用于高端镜面LOGO用料及装饰件用料。
作为一种优选方案，第1步中，熔炼炉中的熔炼温度为735℃。
作为一种优选方案，第2步中，铸造温度为720℃、铸造速度62mm/min。
作为一种优选方案，第3步中，热轧温度为420℃。
作为一种优选方案，第4步，中间退火温度为465℃。
作为一种优选方案，第6步，所述A5252-HT高强度可镜面氧化铝合金带材有三种厚度的产品，分别为0.8±0.02mm、1.0±0.02mm、2.0±0.02mm。
作为一种优选方案，所述A5252-HT高强度可镜面氧化铝合金带材在镜面上直接阳极氧化。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知：
1、本发明制造的A5252-HT铝合金带材，从成份上，采用高纯铝锭做为原料，铝含量为99.95%，杂质少，减少了Si、Fe元素的含量，细化了晶料大小，改善了铝合金带显微组织及第二相粒子的分布形态、尺寸、结构和数量，晶料组织均匀，进而改善了铝合金带材材料的强度和良好的可镜面氧化性。
2、本发明制造的A5252-HT铝合金带材，是通过熔铸工艺控制铸锭成分、组织，然后通过优化的热轧、冷轧及中间退火工艺，增加平整和预拉伸去应力工序，使手机后壳加边框一体、中板与边框一体的铝合金带材保持平衡的变形织构与变形组织，使其具有较高的强度，和较好的拉伸成型效果、镜面氧化效果，其抗拉强度T.S (σb/MPa) ≥250 MPa，屈服Y.S(σ0.2/MPa) ≥225 MPa，延伸(δ/%)≥3%，表面硬度HV≥80，将所得铝合金带材用于手机卡托侧键支撑强度高，表面强度高，可氧化，可连续冲压，生产效率高。
3、本发明第3步的400℃～430℃下进行热轧，接着第4步在450℃～480℃下中间退火，再接着第5步冷轧及精轧采用较高的一次性下压量达60%，让伸长的结晶体，通过较大的下压量重新断裂；然后再高温退火结晶，拉长的组织吸收热量球化，再施加的压下量30%，让晶料拉长，这种A5252-HT铝合金带材在保证高强度的同时，尽量减少了组织料纹的出现，从而获得高镜面的氧化效果。
4、利用本发明制造的A5252-HT铝合金带材制成用于手机后壳加边框一体、边框加中板一体产品，在冲制后，不需要全部CNC，只需要局部少量CNC精加工即可，可连续冲锻压，生产效率高，节省原料。
为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。
附图说明
图1是本发明之实施例的A5252-HT铝合金带材的晶料分布示意图。
附图标识说明：
1、上表层 2、下表层
3、上端次表层 4、下端次表层
5、中间夹芯层。
具体实施方式
请参照图1所示，其显示出了本发明之较佳实施例的具体结构，是一种适用于手机后壳及中板边框一体的高强度可镜面氧化铝，此种高强度可镜面氧化铝的制造方法包括以下步骤。
第1步，铝合金熔液制备：分别称取铝含量为99.95%的高纯铝锭、铝铁中间合金、铝锰中间合金作为原料，然后加入到熔炼炉中，在720℃～750℃下熔炼成铝合金熔液，铝合金熔液中各元素的质量百分数为Si：≤0.05%、Fe：≤0.08％、Cu：≤0.1%、Mn：≤0.1%、Mg：2.2-2.8%、Zn：≤0.05％、Ti：≤0.05％，单个杂质：≤0.03％、合计杂质：≤0.1％。
第2步，铸造：将铝合金溶液按铸造温度710℃～730℃、铸造速度60～65mm/min的工艺进行铸造，出炉空冷，车皮后锯切成规格为300mm×1219mm×4000mm的铝合金铸锭。
第3步，热轧：铝合金铸锭在 400℃～430℃下进行热轧为9.0mm的卷材。
第4步，中间退火：在450℃～480℃下中间退火。
第5步，冷轧及精轧：采用一次性下压量达60%，让伸长的结晶体，通过较大的下压量重新断裂；然后再高温退火结晶，拉长的组织吸收热量球化，再施加30%的压下量，让晶料拉长；在保证高强度的同时，保持平衡的变形织构与变形组织，尽量减少了组织料纹的出现，从而获得高镜面的氧化效果。
第6步，连续拉矫，获得A5252-HT高强度可镜面氧化铝合金带材，该A5252-HT高强度可镜面氧化铝合金带材的厚度和宽度规格为0.8～2.0±0.02mm*1225mm，其截面结构具有大小不同的粒径，包括上表层1、下表层2、上端次表层3、下端次表层4、中间夹芯层5，所述上表层1与下表层2关于中间夹芯层5对称，上端次表层3与下端次表层4关于中间夹芯层5对称，该上表层1、下表层2的晶料粒径小于上端次表层3、下端次表层4的晶料粒径，该上端次表层3、下端次表层4的晶料粒径小于中间夹芯层5，其中，上表层1和下表层2的厚度大于20丝。
理论上，晶料粒径小则料纹少，镜面效果好，本发明通过大的下压量，使晶料小的上表层1和下表层2厚度明显增加，因为带材锻压后表面有三伤，需要通过铣掉20丝的厚度左右才能消除表面三伤，如果晶料粒径小的表层厚度不够，则带材铣完后，晶料粒径小的表层全部被铣掉，则镜面效果不好。如果晶料粒径小的表层依然还在，则镜面效果好。而本发明由于通过第5步骤的两次压下，一次下压量为60%，二次下压量为30%，即使将表面铣掉20丝的厚度后，还仍然存在晶料粒径小料纹少的上表层1和下表层2，不会深入到上端次表层3和下端次表层4，因此仍然能达到很好的镜面效果。
完成所述第6步骤后，这种A5252-HT高强度可镜面氧化铝合金带材可以用于制作为手机后壳加边框一体及中板边框一体，或者用于冲压手机中间支撑板，或者用CNC加工做成手机边框，或者用于笔记本电脑外框，或者用于高端镜面LOGO用料及其它装饰件用料等等。
作为最佳方案，第1步中，熔炼炉中的熔炼温度为735℃。第2步中，铸造温度为720℃、铸造速度62mm/min。第3步中，热轧温度为420℃。第4步，中间退火温度为465℃。第6步，所述A5252-HT高强度可镜面氧化铝合金带材有三种厚度的产品，分别为0.8±0.02mm、1.0± 0.02mm、2.0±0.02mm，三种厚度的产品是由连续拉矫力度和次数决定，当连续拉矫力度越大，次数越多时，产品会变薄，针对不同的手机产品，可以选用不同的厚度。所述A5252-HT高强度可镜面氧化铝合金带材在镜面上直接阳极氧化。采用此种最佳方案制出的A5252-HT高强度可镜面氧化铝合金带材的抗拉强度T.S (σb/MPa) ≥250 MPa，屈服Y.S (σ0.2/MPa) ≥225MPa，延伸(δ/%)≥3%，表面硬度HV≥80。
综上所述，本发明的设计重点在于：
1、本发明制造的A5252-HT铝合金带材，从成份上，采用高纯铝锭做为原料，铝含量为99.95%，杂质少，减少了Si、Fe元素的含量，细化了晶料大小，改善了铝合金带显微组织及第二相粒子的分布形态、尺寸、结构和数量，晶料组织均匀，进而改善了铝合金带材材料的强度和良好的可镜面氧化性。
2、本发明制造的A5252-HT铝合金带材，是通过熔铸工艺控制铸锭成分、组织，然后通过优化的热轧、冷轧及中间退火工艺，增加平整和预拉伸去应力工序，使手机后壳加边框一体、中板与边框一体的铝合金带材保持平衡的变形织构与变形组织，使其具有较高的强度，和较好的拉伸成型效果、镜面氧化效果，其抗拉强度T.S (σb/MPa) ≥250 MPa，屈服Y.S(σ0.2/MPa) ≥225 MPa，延伸(δ/%)≥3%，表面硬度HV≥80，将所得铝合金带材用于手机卡托侧键支撑强度高，表面强度高，可氧化，可连续冲压，生产效率高。
3、本发明第3步的400℃～430℃下进行热轧，接着第4步在450℃～480℃下中间退火，再接着第5步冷轧及精轧采用较高的一次性下压量达60%，让伸长的结晶体，通过较大的下压量重新断裂；然后再高温退火结晶，拉长的组织吸收热量球化，再施加的压下量30%，让晶料拉长，这种A5252-HT铝合金带材在保证高强度的同时，尽量减少了组织料纹的出现，从而获得高镜面的氧化效果。
4、利用本发明制造的A5252-HT铝合金带材制成用于手机后壳加边框一体、边框加中板一体产品，在冲制后，不需要全部CNC，只需要局部少量CNC精加工即可，可连续冲锻压，生产效率高，节省原料。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故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、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种适用于手机后壳及中板边框一体的高强度可镜面氧化铝的制造方法，其特征在于：包括以下步骤
第1步，铝合金熔液制备：分别称取铝含量为99.95%的高纯铝锭、铝铁中间合金、铝锰中间合金作为原料，然后加入到熔炼炉中，在720℃～750℃下熔炼成铝合金熔液，铝合金熔液中各元素的质量百分数为Si：≤0.05%、Fe：≤0.08％、Cu：≤0.1%、Mn：≤0.1%、Mg：2.2-2.8%、Zn：≤0.05％、Ti：≤0.05％，单个杂质：≤0.03％、合计杂质：≤0.1％；
第2步，铸造：将铝合金溶液按铸造温度710℃～730℃、铸造速度60～65mm/min的工艺进行铸造，出炉空冷，车皮后锯切成规格为300mm×1219mm×4000mm的铝合金铸锭；
第3步，热轧：铝合金铸锭在 400℃～430℃下进行热轧为9.0mm的卷材；
第4步，中间退火：在450℃～480℃下中间退火；
第5步，冷轧及精轧：采用一次性下压量达60%，让伸长的结晶体，通过较大的下压量重新断裂；然后再高温退火结晶，拉长的组织吸收热量球化，再施加30%的压下量，让晶料拉长；在保证高强度的同时，保持平衡的变形织构与变形组织，尽量减少了组织料纹的出现，从而获得高镜面的氧化效果；
第6步，连续拉矫，获得A5252-HT高强度可镜面氧化铝合金带材，该A5252-HT高强度可镜面氧化铝合金带材的厚度和宽度为0.8～2.0±0.02mm*1225mm，其截面结构具有大小不同的粒径，包括上表层、下表层、上端次表层、下端次表层、中间夹芯层，所述上表层与下表层关于中间夹芯层对称，上端次表层与下端次表层关于中间夹芯层对称，该上表层、下表层的晶料粒径小于上端次表层、下端次表层的晶料粒径，该上端次表层、下端次表层的晶料粒径小于中间夹芯层，其中，上表层和下表层的厚度大于20丝。
2.根据权利要求1所述的一种适用于手机后壳及中板边框一体的高强度可镜面氧化铝的制造方法，其特征在于：完成所述第6步骤后，A5252-HT高强度可镜面氧化铝合金带材的抗拉强度T.S (σb/MPa) ≥250 MPa，屈服Y.S (σ0.2/MPa) ≥225 MPa，延伸(δ/%)≥3%，表面硬度HV≥80。
3.根据权利要求1所述的一种适用于手机后壳及中板边框一体的高强度可镜面氧化铝的制造方法，其特征在于：所述A5252-HT高强度可镜面氧化铝合金带材用于制作为手机后壳加边框一体及中板边框一体，或者用于冲压手机中间支撑板，或者用CNC加工做成手机边框，或者用于笔记本电脑外框，或者用于高端镜面LOGO用料及装饰件用料。
4.根据权利要求1所述的一种适用于手机后壳及中板边框一体的高强度可镜面氧化铝的制造方法，其特征在于：第1步中，熔炼炉中的熔炼温度为735℃。
5.根据权利要求1所述的一种适用于手机后壳及中板边框一体的高强度可镜面氧化铝的制造方法，其特征在于：第2步中，铸造温度为720℃、铸造速度62mm/min。
6.根据权利要求1所述的一种适用于手机后壳及中板边框一体的高强度可镜面氧化铝的制造方法，其特征在于：第3步中，热轧温度为420℃。
7.根据权利要求1所述的一种适用于手机后壳及中板边框一体的高强度可镜面氧化铝的制造方法，其特征在于：第4步，中间退火温度为465℃。
8.根据权利要求1所述的一种适用于手机后壳及中板边框一体的高强度可镜面氧化铝的制造方法，其特征在于：第6步，所述A5252-HT高强度可镜面氧化铝合金带材有三种厚度的产品，分别为0.8±0.02mm、1.0±0.02mm、2.0±0.02mm。
9.根据权利要求1所述的一种适用于手机后壳及中板边框一体的高强度可镜面氧化铝的制造方法，其特征在于：所述A5252-HT高强度可镜面氧化铝合金带材在镜面上直接阳极氧化。
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