CN114769312B - 一种手机摄像头承托用材料的制备方法及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及复合材料领域，尤其涉及一种手机摄像头承托用材料的制备方法及其应用，所述材料包括铝合金层、钛箔层、奥氏体不锈钢层，奥氏体不锈钢层的厚度为1‑1.5mm；铝合金层的厚度为2‑3mm，钛箔层的厚度0.5‑0.8mm；所述铝合金层的原料为调制的6系铝合金，所述奥氏体不锈钢层的原料为调制的3系奥氏体不锈钢，将铝合金片、钛箔、奥氏体不锈钢片自下而上逐一紧密叠放，四边用塑料膜进行封边，后抽真空整体密封；快速通过四辊轧机，按照预算材料压缩比，一次成型。本发明作为手机摄像头的夹持固定材料，使用环境适应性强且稳定，结构轻薄且具有良好力学性能的多金属层状复合材料。

Description

一种手机摄像头承托用材料的制备方法及其应用

技术领域

本发明涉及复合材料领域，尤其涉及一种手机摄像头承托用材料的制备方法及其应用。

背景技术

随着消费电子行业的不断发展，与人们生活息息相关的手机也呈现出不断更显换代的趋势，值得一提的是多项功能中不断提高的摄像功能，伴随消费者的使用需求逐年提高，摄像功能也在不断提升各自的像素，随之而来如何更好地在确保摄像功能性零件增加的前提下，而不降低手机整体的使用舒适感显得尤为重要。

基于此，借鉴以往各大最新手机产品类型特点，本发明创新性地提出多金属层状复合材料作为摄像头固定架构，通过机械法、非机械法、机械法非机械法混合三种方式达到节能环保，适应性满足多方使用需求的目的。

摄像头是以玻璃制品为主，金属材料进行夹持固定，结合轻量化的目的用低密度金属合金为最宜，为适应整体机身内部结构的加工特点，铝合金在综合条件下应用性较为突出，其也是一种应用历史悠久的合金类金属，化学性质相对稳定，导热、导电性能好，经加工后其反光反热率高。

摄像头架构是作为手机产品整机中唯一出现在内外的部件，对于手机产品的整机特点、内部有强度高、导热、导电、易加工的要求，外部有强度高、耐蚀、易加工、抗氧化的要求。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种手机摄像头承托用材料的制备方法，所述材料包括铝合金层、钛箔层、奥氏体不锈钢层，奥氏体不锈钢层的厚度为1-1.5mm；铝合金层的厚度为2-3mm，钛箔层的厚度0.5-0.8mm；所述铝合金层的原料为调制的6系铝合金，所述奥氏体不锈钢层的原料为奥氏体不锈钢SUS316L，其制备方法包括以下步骤：

S1. 金属材料预处理：

将原料奥氏体不锈钢SUS316L经塑性变形使单位面积减薄至厚度为1-1.5mm， 酸洗去除表面铁离子，采用不锈钢丝轮对表面进行氧化膜、污渍去除，显现出新鲜的母材金属本体，且表面粗糙度小于8.5μm，后经退磁工艺去磁，磁导率控制在1.02以下，硬度达280HV以上；

将调制的6系铝合金片采用激光清洗的方式将铝合金片表面进行同一方向扫面处理，显现出新鲜的母材金属本体，并在铝合金表面形成均质、同向的表面线性凹痕，且表面粗糙度小于12.5μm；

钛箔去除氧化层，将板材置于干燥清洁的环境中，且在12h之内使用；

S2.将铝合金片、钛箔、奥氏体不锈钢片自上而下逐一紧密叠放，四边用耐高温塑料膜进行封边，后抽真空整体密封；

S3.快速通过四辊轧机，按照预算材料压缩比，一次成型。

进一步，所述调制的6系铝合金的制备方法为：

通过真空调配，将锰元素含量提高至标准上限临界，提高6系铝合金的硬度，再经粉末冶金、铸锭、轧制、开模拉拔成型厚度为2-3mm、硬度达130HV以上的铝合金片。

进一步，所述S3中，四辊轧机需要先进行轧辊预热至150℃±10℃。

进一步，还包括后处理工艺，所述后处理工艺包括以下步骤：

S4.裁边精整，经轧制成型后的统一整体，首先采用低温热处理方式消除材料内的变形应力，后经线切割切除复合板料边界效应和未结合区域；

S5.校平，通过压力机和辊式校平机进行复合板校平处理，平整度达整板＜0.3mm；

S6.机加工模拟，利用数控加工中心对复合板进行精加工模拟，验证再加工是否满足使用工况要求，重点对结构镂空位置结合状态进行评估。

一种铝合金不锈钢复合材料的应用，将制得的复合材料用于手机摄像头的夹持固定。

与现有技术相比本发明的有益效果为：本发明通过多层轧制的方式实现高强度非标铝合金与奥氏体不锈钢的结合，作为摄像头部件，随着镜片层数的增加部件厚度会有所增加，而导致整体重量增加，因此经对比成本及适用性特点，对当前6系铝合金中6013铝合金进行Mn元素的增加（趋近标准上限）来提高材料强度，同时经过塑性变形改变材料内部组织形态以强化材料强度。

奥氏体不锈钢作为优质的不锈钢种具有很好的防锈、耐蚀性，且具备钢材所特有的高硬度特点。通过塑性变形使2mm材料厚度降低至1.5mm，可在减轻同等单位材料重量的同时增加材料强度，与此同时因塑性变形所带来的材料铁磁性被放大，通过特有的退磁工艺避免作为手机部件存在的磁性对整机产品的使用带来干扰。

综合铝合金材料与奥氏体不锈钢材料的状态特殊性，本发明利用轧制法在整体结构制造时创新性的进行了钛箔层的过渡加入，使高强度材料轧制过程产生固相扩散和熔化焊合，结合后界面的高温又会迅速向小变形的低温基体内散热，使高压界面结合态被快速淬火固定下来，阻止金属过度扩散反应和大量脆性相的生成，大大提高了高密度梯度材料间的结合紧密性。

此结构材料不但具有优良的耐蚀性、内侧优良的导电导热性、高的反光反热率，而且还具有良好的力学性能，结构轻量化，材料整体综合成本降低，更有利于该产品的推广应用。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

实施例

1、材料准备及处理

1）6系（调制）铝合金层

真空调配，从Mn元素等成分含量标准方面，提高6系铝合金的硬度，再经粉末冶金、铸锭、轧制、开模拉拔成型厚度为2-3mm、硬度达130HV以上。

经切割所需尺寸后采用激光清洗的方式将铝合金板料表面进行同一方向扫面处理，显现出新鲜的母材金属本体，并在铝合金表面形成均质、同向的表面线性凹痕，且表面粗糙度小于12.5μm。

2）钛铂层

钛在常温下较为活泼，易被氧化，需将板材置于干燥清洁的环境中，且在12h之内使用。

3）3系（调制）不锈钢层

经塑性变形调制减薄后的不锈钢厚度为1-1.5mm、硬度达280HV以上。

酸洗去除表面铁离子，采用不锈钢丝轮对表面进行氧化膜、污渍去除，显现出新鲜的母材金属本体，且表面粗糙度小于8.5μm。后经退磁工艺去磁，磁导率控制在1.02以下。

2、复合准备

如图1，将制备好的铝合金1放置在最上层，钛铂2位于中间层，不锈钢3位于下层，层叠的三部分构成同一整体，四边采用耐高温塑料膜4封边，抽真空后整体密封。

3、预轧

对四辊轧机5进行轧辊预热150℃±10℃，准备好的整体结构经终端产品尺寸研讨后，按照设计的材料压缩比，快速一次通过轧机成型。

4、裁边精整

经轧制成型后的统一整体，首先采用低温热处理方式消除材料内的变形应力，后经线切割切除复合板料边界效应和未结合区域。

5、校平

通过压力机和辊式校平机进行复合板校平处理，平整度达整板＜0.3mm。

6、机加工模拟

利用数控加工中心对复合板构进行精加工模拟，验证再加工是否满足使用工况要求，重点对结构镂空位置结合状态进行评估。

试验例：性能测试数据

（1）结合率检测

参照JB/T4730.3-2005有关规定，对复合板料应进行超声检测，扫查方式采用100%扫查。结合率为100%。

上述标准要求将探头置于复合板完全结合部位，调节第一次底波高度为荧光屏满刻度的80%。以此作为基准灵敏度。第一次底波高度低于荧光屏满刻度的5%，且明显有未结合缺陷反射波存在时（≥5%），该部位称为未结合区。移动探头，使第一次底波升高到荧光屏满刻度的40%，以此时探头中心作为未结合区边界点。

（2）弯曲性能检测

参照GB/T 6396-2008和GB/T 232-2010标准，对复合板料进行弯曲性能检测，两层结合界面均无裂纹。

（3）玻璃强度检测

对复合材料进行剥离试验，经检测剥离强度≥450N/20mm

（4）剪切强度

参照GB/T 6396-2008标准，对复合板料进行剪切强度检测。剪切强度≥80Mpa。

本发明通过多层轧制的方式实现高强度非标铝合金与奥氏体不锈钢的结合，作为摄像头部件，随着镜片层数的增加部件厚度会有所增加，而导致整体重量增加，因此经对比成本及适用性特点，对当前6系铝合金中6013铝合金进行Mn元素的增加（趋近标准上限）来提高材料强度，同时经过塑性变形改变材料内部组织形态以强化材料强度。

奥氏体不锈钢作为优质的不锈钢种具有很好的防锈、耐蚀性，且具备钢材所特有的高硬度特点。通过塑性变形使2mm材料厚度降低至1.5mm，可在减轻同等单位材料重量的同时增加材料强度，与此同时因塑性变形所带来的材料铁磁性被放大，通过特有的退磁工艺避免作为手机部件存在的磁性对整机产品的使用带来干扰。

综合铝合金材料与奥氏体不锈钢材料的状态特殊性，本发明利用轧制法在整体结构制造时创新性的进行了钛箔层的过渡加入，使高强度材料轧制过程产生固相扩散和熔化焊合，结合后界面的高温又会迅速向小变形的低温基体内散热，使高压界面结合态被快速淬火固定下来，阻止金属过度扩散反应和大量脆性相的生成，大大提高了高密度梯度材料间的结合紧密性。

此结构材料不但具有优良的耐蚀性、内侧优良的导电导热性、高的反光反热率，而且还具有良好的力学性能，结构轻量化，材料整体综合成本降低，更有利于该产品的推广应用。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种手机摄像头承托用材料的制备方法，其特征在于，所述材料包括铝合金层、钛箔层、奥氏体不锈钢层，奥氏体不锈钢层的厚度为1-1.5mm；铝合金层的厚度为2-3mm，钛箔层的厚度0.5-0.8mm；所述铝合金层的原料为调制的6系铝合金，所述奥氏体不锈钢层的原料为调制的3系奥氏体不锈钢，其制备方法包括以下步骤：

S1. 金属材料预处理：

将原料奥氏体不锈钢SUS316L经塑性变形使单位面积减薄至厚度为1-1.5mm， 酸洗去除表面铁离子，采用不锈钢丝轮对表面进行氧化膜、污渍去除，显现出新鲜的母材金属本体，且表面粗糙度小于8.5μm，后经退磁工艺去磁，磁导率控制在1.02以下，硬度达280HV以上，制得调制的3系奥氏体不锈钢片；

将调制的6系铝合金片采用激光清洗的方式将铝合金片表面进行同一方向扫面处理，显现出新鲜的母材金属本体，并在铝合金表面形成均质、同向的表面线性凹痕，且表面粗糙度小于12.5μm，所述调制的6系铝合金的制备方法为：

通过真空调配，将锰元素含量提高至标准上限临界，提高6系铝合金的硬度，再经粉末冶金、铸锭、轧制、开模拉拔成型厚度为2-3mm、硬度达130HV以上的铝合金片；

钛箔去除氧化层，将板材置于干燥清洁的环境中，且在12h之内使用；

S2.将铝合金片、钛箔、奥氏体不锈钢片自上而下逐一紧密叠放，四边用耐高温塑料膜进行封边，后抽真空整体密封；

S3.快速通过四辊轧机，按照预算材料压缩比，一次成型。

2.根据权利要求1所述的一种手机摄像头承托用材料的制备方法，其特征在于，

所述S3中，四辊轧机需要先进行轧辊预热至150℃±10℃。

3.根据权利要求1所述的一种手机摄像头承托用材料的制备方法，其特征在于，

还包括后处理工艺，所述后处理工艺包括以下步骤：

S4.裁边精整，经轧制成型后的统一整体，首先采用低温热处理方式消除材料内的变形应力，后经线切割切除复合板料边界效应和未结合区域；

S5.校平，通过压力机和辊式校平机进行复合板校平处理，平整度达整板＜0.3mm；

S6.机加工模拟，利用数控加工中心对复合板进行精加工模拟，验证再加工是否满足使用工况要求，重点对结构镂空位置结合状态进行评估。

4.根据权利要求1-3任一所述的一种手机摄像头承托用材料的制备方法制备的复合材料的应用，其特征在于，将制得的复合材料用于手机摄像头的夹持固定。

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