CN114130985A - 一种折叠屏手机非晶合金转轴的制造工艺 - Google Patents

Abstract

本申请涉及手机转轴制造技术领域，尤其是涉及一种折叠屏手机非晶合金转轴的制造工艺，包括以下步骤，步骤1，选料并检料，根据配比选料并检料；步骤2，真空熔炼，各元素充分融合并合金化；步骤3，压铸成型，将合金化的球状料压铸呈所需的形状；步骤4，激光切割，将产品与料架切割分离；步骤5，打磨，对产品去除毛刺；步骤6，包装，本申请具有产品质量好的效果。

Description

一种折叠屏手机非晶合金转轴的制造工艺

技术领域

本申请涉及手机转轴制造技术领域，尤其是涉及一种折叠屏手机非晶合金转轴的制造工艺。

背景技术

随着社会的进步，折叠屏手机越来越受到大众的喜爱，折叠屏手机在生产过程中，其使用的转轴是整个手机生产中最为重要的一环。通常这种手机转轴为非晶合金薄片状。

非晶合金是上个世纪60年代开始开发的一种新型金属材料，与普通的晶态合金相比，非晶合金具有许多优异的性能，如软磁性、硬磁性、高强度、高硬度、高耐腐蚀性等，使其在通讯、航空航天、医疗、军用、计算机及节能环保等领域中具有广泛的应用前景。此外，非晶合金对材料科学和工程技术的发展也有十分重要的意义，因为在这种高稳定过冷液相玻璃合金的基础上可以开发出一系列具有更高更独特性能的结构材料和功能材料，进一步的研究必将推动材料基础科学和工程应用的发展。

现有的厂家在生产过程中，通常根据配比选取物料粉末，最终将所选的粉末充分混合，并在混合后的粉末内加入粘接剂，最终通过注射成型为转轴坯件，然后再通过去除其中的粘接剂，进行烧结，最终制得手机转轴。

针对上述中的相关技术，发明人认为通过上述加工方式，一旦粘接剂去除不干净，所生产的手机转轴中便会含有少量的粘接剂杂质，从而极大影响手机转轴的质量。

发明内容

为了保障手机转轴的生产质量，本申请提供一种折叠屏手机非晶合金转轴的制造工艺。

本申请提供的一种折叠屏手机非晶合金转轴的制造工艺，采用如下的技术方案：

一种折叠屏手机非晶合金转轴的制造工艺，包括以下步骤，

步骤1，选料并检料，根据配比选料并检料；

步骤2，真空熔炼，各元素充分融合并合金化；

步骤3，压铸成型，将合金化的球状料压铸呈所需的形状；

步骤4，激光切割，将产品与料架切割分离；

步骤5，打磨，对产品去除毛刺；

步骤6，包装。

通过采用上述技术方案，整个过程采用真空熔炼以及压铸成型的方式成型产品，整个过程中，不需要添加任何粘接剂，相比于烧结成型的手机转轴，后期完全不需要进行去除粘接剂的步骤，整个过程无任何添加除原本材质以外的其他材料，产品纯度高，质量好。

可选的，通过真空熔炼炉进行熔炼，通过抽真空，当炉内真空度小于8pa时，送电加热，使得石墨坩埚内的原料块被融化，加热温度为1100℃-1300℃，然后浇注，打开炉盖空冷成型，成型出直径为3cm的球状料块。

通过采用上述技术方案，采用抽真空的方式进行熔炼，主要实现滤渣效果，在熔炼炉的模具上进行过滤，同时采用真空的方式进行熔炼，使得金属液在熔炼的过程中难以被其余氧化气体氧化，通过设置真空度小于8pa时，送电加热，使得坩埚内的电解铜以及电解铬难以吸收残余的气体，从而保障锆的收得率，使得产品的成分均匀，提升产品的生产质量。

可选的，在向成型模具内腔倒汤浇注之前，对熔融状的原料进行精炼，使得熔炼炉内真空度小于0.5pa时，关闭抽真空，并同时向炉内充入0.03-0.05Mpa的氩气作为保护气，精炼10分钟。

通过采用上述技术方案，充入氩气是将氩气作为炉内的保护气，同时也是为了提升锆的收得率，充入氩气后进行精炼，且精炼10分钟，从而可使得铬能全部进行融化，同时也是为了进一步使得各个融化金属液达到充分融化混合。

可选的，在熔炼之前，预先在真空熔炼炉的炉盖处安装金属网框，金属网框的网孔大小为1mm，金属网框内铺设有圆柱状活性炭，活性炭的直径大于1cm。

通过采用上述技术方案，熔炼过程中，合金液会产生一定量的水汽，从而通过活性炭将产生的水汽以及杂质气体进行吸收，从而确保炉内的真空度，使得成型后的合金块在冷却过程中难以融入大量的杂质气体。

可选的，氩气的纯度大于99.9%，其余杂质含量不大于0.1%。

通过采用上述技术方案，提高充入氩气的纯度，可使得真空炉内的炉压更加接近大气状态，从而增强后期锆的收得率，提升产品的生产质量。

可选的，将步骤2中成型的球状料块加入真空压铸机的坩埚内进行再次熔炼，熔炼过程中在坩埚的周侧施加电磁场，进行电磁搅拌，搅拌完成后翻转坩埚，将合金溶液倒入压铸模具内，合模压铸成型。

通过采用上述技术方案，再次熔炼是对产品的再一次浓缩，同时通过施加电磁场进行电磁搅拌，使得熔融状态下的合金液内的水汽以及杂质再次蒸发或挥发，同时通过搅拌也使得未熔融的原料能充分融化，真空压铸的过程中，使得压铸腔内保持在12Mpa以内，从而使得形成的产品气孔少。

可选的，在合模压铸之前，预先对上模和下模进行模具预热，初次压铸时，模具的预热时间设置为30min，模温设置为150-250℃，合模完成后，冷却时间设置为1s，在上述设置压铸工艺参数启动压铸机进行压铸。

通过采用上述技术方案，压铸过程中，使得上下模均匀预热，设置冲头直径45-50mm，熔化母合金球的感应加热功率1300w-1700w，压射速度0.9-1.3m/s，时间为75-80s每模。将熔融状的合金液倒入模具内腔内时，上下合模保压5min，从而使得合金液在模具内腔内充分成型，冷却时间1s，冷却速度为100K/s，使得高温状态下的产品能快速降温，原料金相由晶态转为玻璃状态，继续转变温度在400摄氏度以下，使得形核长大受到抑制，最终得到非晶状态的结构，从而全面提升产品的机械强度。

可选的，步骤5中，预先对产品进行振动研磨，然后进行辊筒研磨，再次进行橡胶研磨，最终再通过手动打磨进行精修。

通过采用上述技术方案，将产品依次经过震动研磨和辊筒研磨，从而实现粗磨，最终再通过橡胶研磨以及手动打磨的方式，对转轴的边缘进行精磨，研磨不仅可以去除毛刺，尤其对于振动以及辊筒研磨的过程，也可提升工件的疲劳强度以及表面耐磨性。

可选的，步骤1中，选取块状原料的组分成分以成分含量百分比计，

锆：50%-60%；

铜：25%-30%；

铝：5%-10%；

镍：5%-10%；

钛：0-5%；

钇：0.5-1%；

铒：0.5-1%。

通过采用上述技术方案，通过以上组分进行配比，提升了整个手机转轴的抗压强度以及屈服极限，使得原材料易形成非晶状态，抗拉强度1500Mpa;屈服强度1500Mpa;比强度269MPa•cm3/g；弯曲强度>2000Mpa；硬度550Vickers；弹性极限2%。由于非晶合金与液态熔融金属相似的结构，在发生固液转变时收缩小，所以压铸成型尺寸精度高。同时提升了手机转轴的使用寿命。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1. 整个过程中，不需要添加任何粘接剂，相比于烧结成型的手机转轴，后期完全不需要进行去除粘接剂的步骤，整个过程无任何添加除原本材质以外的其他材料，产品纯度高，质量好。

2. 非晶合金的收益率高，提升了整个手机转轴的抗压强度以及屈服极限，提升了手机转轴的使用寿命。

附图说明

图1是本实施例的工艺制造流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图1对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种折叠屏手机非晶合金转轴的制造工艺。

参照图1，一种折叠屏手机非晶合金转轴的制造工艺，包括如下步骤，

步骤1，选料并进行检料，优先选取原料组成成分百分比为：55%的锆；25%的铜；8%的铝；6%的镍；4%的钛；1%的钇；1%铒，以上配比的原料块所生产的手机转轴强度以及使用寿命最高，非晶合金的收益率高，其中锆的含量百分比可在50%-60%之间浮动，铜的含量百分比可在25%-30%之间浮动，铝的含量百分比可在5%-10%之间浮动，镍的含量百分比可在5%-10%之间浮动，钛的含量百分比可在0-5%之间浮动，钇的含量百分比可在0-1%之间浮动，铒的含量百分比可在0-1%之间浮动。检料过程中，通常抽检的方式对产品的成分进行化验测量，从而进行原料批次筛选。

步骤2，对原料块进行真空熔炼，在放入真空熔炼炉内之前，预先对原料块进行称重测量，定量选取每次熔炼的量，然后将原料块倒入真空熔炼炉内的坩埚内，进行抽真空，当真空熔炼炉外壁上的压力表显示真空度小于8Pa时，此时送电加热，使得坩埚外的线圈通电，对坩埚内的金属原料块电磁融化加热，直至将坩埚内的温度加温到1100℃时，此时金属原料块呈熔融状态。

通过抽真空的方式进行熔炼时，使得炉内的压强保持在30Mpa以内，减小了外界杂质气体对原料纯度的影响，使得产品在成型的过程中难以被快速氧化，同时也是使得坩埚内的电解铜以及电解铬难以与外界残余气体发生反应，使得产品的成分能均匀的融化，将产品内含有的杂质进行熔炼升华掉，去除了产品中的杂质，提升了产品的质量。

已知初始状态下，成型模具放置在炉内且位于坩埚的下方设置，融化后的合金液在坩埚翻转之前，再次对合金液进行精炼，对炉内进一步抽真空，使得炉内的真空度小于0.5pa时，此时关闭抽真空泵，同时向炉内充入0.03-0.05Mpa的氩气作为保护气体，最优充入0.05Mpa的氩气，氩气的纯度大于99.9%，其余杂质气体含量为不大于0.1%。通过提升氩气的纯度，从而使得炉内的压强接近大气压的状态，从而增加后期锆的收得率，提升产品的生产质量。

整个精炼的时间控制在10分钟，一方面进一步使得合金充分融化，另一方面提升锆的收得率，使得产品的成分均匀。整个熔炼的过程中，在步骤1之后且在步骤2之前，预先在真空熔炼炉的炉盖处安装金属网框，金属网框的材质设置为铁铬合金材质，金属网框的网孔大小设置为1mm，在金属网框的内腔内铺设活性炭，活性炭呈圆柱状且直径大于1cm，从而使得活性炭难以发生掉落。同时在整个熔炼的过程中，用于吸附熔炼产生的水汽以及其余可被吸收的杂质气体，从而进一步提高整个产品的纯度。

精炼完成后，使得真空熔炼炉内的坩埚翻转，从而将坩埚内的合金液倒入成型模具的注入孔内，倒汤结束后，翻转炉盖，同时再次向炉内通入氩气，一方面打开炉盖的过程中，通入氩气使得模腔内的合金液难以发生剧烈的溅射，并难以与外界气体发生反应。另一方面平衡炉压，便于将炉盖打开。经过空冷成型后，打开模具，从而成型出直径为3cm左右的球状料块。

经过以上熔炼成型后，进行步骤3压铸成型之前，预先对真空压铸机的加工参数进行设置，其中冲头直径45-50mm，熔化母合金球的感应加热功率1300w-1700w，压射速度0.9-1.3m/s，时间为75-80s每模，预先对压铸模具的上下模进行预加热，预加热的温度为150℃-250℃之间，预热时间设置为30min，同时在真空压铸机的PLC设备上，设置合模保压时间为5min，模内的压强保持在12Mpa以内，合模完成后，将模具的冷却时间设置为1s，冷却速率设置为100K/s，从而使得原料极易在压铸过程中形成非晶合金材质，形成能力更强。

在上述参数设置下进行压铸的过程中，预先将直径为3cm的球状料放入真空压铸机的料仓内，真空压铸机的进料部通过形成封闭空间后抽真空的方式，将球状料送入真空压铸机的坩埚内。然后通过真空环境下，电磁加热的方式，升温到1200℃，再次使得球状料融化，并同时由于坩埚的外侧通过电磁线圈加热的方式，线圈周围会产生较强的电磁场，电磁场对坩埚内的合金溶液进行电磁搅拌，从而使得坩埚内的合金充分熔化。

充分融化后，使得真空压铸机内的坩埚伸缩至上下模之间，并同时翻转坩埚，将合金液倒入下模的模腔内，然后使得坩埚恢复至原位，此时上模向下滑移，直至上下模合模，冷却成型为所需的产品以及边角料。

经过上述步骤后，进行步骤4，最终将带边角料的产品放置在激光切割机上，将产品与边角料架切割分离，然后将分离后的产品进行步骤5，打磨，将产品预先经过震动研磨以及辊筒研磨，经过上述研磨后再次经过橡胶研磨，整个过程中进行三道粗磨工艺步骤，最终将粗磨完成后的产品进行手工打磨，使得毛刺彻底被去除。

最后将去除毛刺的产品，进行步骤6，包装。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种折叠屏手机非晶合金转轴的制造工艺，其特征在于：包括以下步骤，

步骤1，选料并检料，根据配比选料并检料；

步骤2，真空熔炼，各元素充分融合并合金化；

步骤3，压铸成型，将合金化的球状料压铸呈所需的形状；

步骤4，激光切割，将产品与料架切割分离；

步骤5，打磨，对产品去除毛刺；

步骤6，包装。

2.根据权利要求1所述的一种折叠屏手机非晶合金转轴的制造工艺，其特征在于：通过真空熔炼炉进行熔炼并滤渣，通过抽真空，当炉内真空度小于8pa时，送电加热，使得石墨坩埚内的原料块被融化，加热温度为1100℃-1300℃，然后浇注，打开炉盖空冷成型，成型出直径为3cm的球状料块。

3.根据权利要求2所述的一种折叠屏手机非晶合金转轴的制造工艺，其特征在于：在向成型模具内腔倒汤浇注之前，对熔融状的原料进行精炼，使得熔炼炉内真空度小于0.5pa时，关闭抽真空，并同时向炉内充入0.03-0.05Mpa的氩气作为保护气，精炼10分钟。

4.根据权利要求2所述的一种折叠屏手机非晶合金转轴的制造工艺，其特征在于：在熔炼之前，预先在真空熔炼炉的炉盖处安装金属网框，金属网框的网孔大小为1mm，金属网框内铺设有圆柱状活性炭，活性炭的直径大于1cm。

5.根据权利要求3所述的一种折叠屏手机非晶合金转轴的制造工艺，其特征在于：氩气的纯度大于99.9%，其余杂质含量不大于0.1%。

6.根据权利要求1所述的一种折叠屏手机非晶合金转轴的制造工艺，其特征在于：将步骤2中成型的球状料块加入真空压铸机的坩埚内进行再次熔炼，熔炼过程中在坩埚的周侧施加电磁场，进行电磁搅拌，搅拌完成后翻转坩埚，将合金溶液倒入压铸模具内，合模压铸成型。

7.根据权利要求6所述的一种折叠屏手机非晶合金转轴的制造工艺，其特征在于：在合模压铸之前，预先对上模和下模进行模具预热，初次压铸时，模具的预热时间设置为30min，模温设置为150-250℃，合模完成后，冷却时间设置为1s，在上述设置压铸工艺参数启动压铸机进行压铸。

8.根据权利要求1所述的一种折叠屏手机非晶合金转轴的制造工艺，其特征在于：步骤5中，预先对产品进行振动研磨，然后进行辊筒研磨，再次进行橡胶研磨，最终再通过手动打磨进行精修。

9.根据权利要求1所述的一种折叠屏手机非晶合金转轴的制造工艺，其特征在于：步骤1中，选取块状原料的组分成分以成分含量百分比计，

锆：50%-60%；

铜：25%-30%；

铝：5%-10%；

镍：5%-10%；

钛：0-5%；

钇：0.5-1%；

铒：0.5-1%。

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