平板電腦外殼用鋁板生產的關鍵技術

市場現狀及前景分析

　　據市場研究公司IDC的數據顯示，2011年第一季度至第二季度全球平板電腦銷量直線上升。其中第二季度銷量為1360萬臺，同比增長303.8%，第三季度銷量為1810萬臺，同比增長264.5%。同時，IDC預計2012年全球...

　　如果按每臺平板電腦外殼的原始用鋁量為2kg計算，2012年該產品的用鋁量為126600噸，約為軌道車輛用鋁量的兩倍，而目前還不是平板電腦銷量的爆發期。作為電子產品，類似手機一樣，它的更替周期比較短。隨著普及率的快速提高，平板電腦后期的需求量將是非常大的，所以該產品將成為工業鋁材的又一重要市場。

目前主要存在問題

　　作為高端電子產品的平板電腦，外殼具有極強的裝飾性，不光機械性能要好，而且外觀要求美觀。所以對經過機加工和表面處理后的鋁外殼，不允許有黑點、雜點、斑紋、劃痕等肉眼所能發現的缺陷。因為采用的機加工均為數控加工，故對加工前的鋁板尺寸精度要求非常高（250mm寬的平面間隙不能超過0.05mm），所以給生產帶來極大的挑戰。 目前，國內有很多廠家在生產該產品，但真正做得好的為數極少，均存在成品率低，廢品率高，特別是加工處理后報廢量大，造成加工成本大幅提高。主要缺陷如下：

1、平面間隙超差；

2、尺寸精度超差；

3、縮尾過長；

4、氧化物或其它夾雜物產生的渣點；

5、晶粒粗大；

6、強度偏低；

7、成層、氣泡、起皮；

8、黑斑、雪花斑。

　　以上缺陷有些是在機加工之前發現的，這種報廢造成的單件損失還不是很大，但數量較大。該種報廢往往是由于平面間隙超差、尺寸超差和強度偏低等原因造成的，因為這些缺陷在機加工之前能夠檢驗出來。有相當一部分缺陷是要在機加工之后經過化學表面處理才能發現，這種報廢所造成的單件損失是非常大的。而該種報廢往往是由于縮尾、氧化物或其它夾雜物產生的渣點、晶粒粗大、成層、氣泡、起皮、黑斑、雪花斑等原因造成的。

關鍵技術

　　造成以上缺陷的原因是多方面的，有生產設備的先天不足，有生產工藝的設計不合理，更有操作者的現場控制不當。要解決以上問題，大幅提高成品率、合格率，主要從以下幾方面著手：

1、熔鑄方面

1）、因為該類產品壁厚比較厚，擠壓比通常不大，擠壓時金屬變形量不大。由于平面間隙要求非常高，淬火強度不能太大，所以比較容易出現粗晶現象。為解決此問題，在合金配比、熔煉工藝、鑄造工藝等方面都要著重考慮鑄錠的晶粒度，應適當增加一些細化晶粒的元素，加強精煉和鑄造冷卻的控制。

2）、為避免氧化物或其它夾雜物進入到鑄錠里，進而夾帶到擠壓產品中，鑄造時應使用好的陶瓷過濾板，有效將氧化物或其它雜渣過濾掉。

2、擠壓方面

1）、為使產品組織均勻，性能一致，鑄錠應進行均勻化處理，均勻化處理工藝按普通6063合金的進行則可。

2）、因該產品屬于品種單一、批量較大的類型，建議選用短錠快速加熱爐，最好能使鑄錠溫度產生梯度。原因以下：首先，目前的長錠熱剪機剪出的鑄錠端口變形量較大，影響后續的剝皮效果，容易導致鑄錠表皮流到擠壓產品里面；第二、剪口上有大量裂紋，擠壓時難以排氣徹底，會造成擠壓產品產生氣泡；第三、短錠快速加熱，有利于保持鑄錠均勻化處理后的狀態；第四、短錠梯度加熱（鑄錠前端溫度約500℃，末端溫度約460℃為宜），有利于減少擠壓產品縮尾的形成，有利于產品力學性能的一致性。

　　從成本及鑄錠溫度控制綜合考慮，本人認為最好是先用天燃氣加熱，后用感應爐加熱。

3）、鑄錠熱剝皮

　　為了避免鑄錠表面氧化皮等雜物進入擠壓產品里面，應在鑄錠加熱后進入盛錠筒前進到“剝皮”處理，將鑄熔的表皮等除掉。剝皮的厚度跟鑄錠的直徑及鑄錠質量有關，通常在3—5mm。

4）淬火處理

　　因該產品是6063 T6狀態，而壁厚較厚，平面間隙要求較高。如用風冷，冷卻速度太低，淬火效果不佳，產品晶粒偏大，力學性能偏低。如果用過水槽或用噴淋冷卻，冷卻速度太快，而且冷卻不均勻，造成產品變形嚴重，平面間隙超差。為解決此問題，應采用多種冷卻形式的組合。經過試驗，最佳方案是前4—5米用風霧混合冷卻，將產品溫度降致250度左右，再用1—2米噴淋。當然，噴淋的布置要講究，一定要產品周向各點均勻冷卻。經過該淬火后，產品溫度降至約100℃。如果再加一段風冷（4米為佳），效果更好。這樣處理，既能達到冷卻強度的要求，充分發揮合金的力學性能，又可減少產品的變形，保證平面間隙的要求，而且避免水跡、黑斑等缺陷的出現。該環節非常重要，但往往容易被人忽視。

　　鋁型材擠壓是一個系統工程，每一個環節都會對產品質量產生較大影響，每一個環節都應該引起足夠的重視。以上所介紹的環節，是該產品有別于其它建材產品所要注意的，而往往又是容易被人忽視的，所以作重點說明，希望對生產企業能有所幫助。