OPPO正在测试用液态金属来做手机中框,材料质地轻,性能优异,对信号干扰小。
产业的发展离不开CMF(色彩、材料、工艺)
CMF设计军团成立了手机等3C电子CMF(色彩、材料、工艺)行业交流群,目前已有众多手机及消费电子等品牌终端及供应链企业加入,加群主“CMFDESIGN017”,备注“3C电子CMF”,加入技术交流群,与行业专家一起交流!
一、什么是液态金属?
二、液态金属的性能有哪些?
三、从材料到产品的加工全制程工艺流程介绍
四、在表面处理方面的优势
五、液态金属的测试方法有哪些
六、液态金属主要的应用领域
七、液态金属生产企业有哪些?
图 各种液态金属产品,拍摄于台一盈拓企业
我们用一个等式来表达一下这种材料的概念:
Amorphous Metal (非晶金属) = Bulk Metallic Glass (块体金属玻璃) = Liquid Metal (液态金属)
可以看到,液态金属就是非晶金属,由于冷却速度快,从液态凝固时,原子排列比较混乱,这是金属材料中的一种特殊材料,从下图原子结构中可以看到,非晶的内部没有一定的排序跟几何形状,而正是这种无序的特殊结构,造就了它不同于普通金属的诸多优异性能。
图 液态金属制品,拍摄于台一盈拓
总结一下,液态金属的优异之处在于以下几点,分别体现在加工性能及产品本身特性上:
可压铸:在较低温度就有足够的流动性(小于1,000ºC),净成型高生产效率;
性能佳:超高强度,绝佳力学性能、抗腐蚀、耐刮(硬度大)、材料性能稳定、低导热率;
成本优势:模具净成型(最小化CNC加工)、材料可回收利用(可用材料浪费最少化);
外观效果优异:奢华效果、金属质感、色彩多样(CMF像不锈钢)、触感温和。
图 性能及成本比较
与常用的高强度材料对比,液态金属在强度、硬度等方面均性能优异。
图 红色部分为液态金
图 蓝色为锆基非晶金属
非晶金属CTE(热膨胀系数)值与玻璃和陶瓷类似,热损伤最小化!
大猩猩玻璃 : 7.5~7.88(x 10-6/°C)
蓝宝石玻璃 : 5~6.7(x 10-6/°C)
氧化锆陶瓷 : 9.6~10(x 10-6/°C)
一个液态金属产品是如何制备出来的?工艺流程主要包括材料采购、合金熔炼、压铸成型、镭射切割、CNC、表面处理(PVD、抛光等)等。
图 绿色代表可以进行材料回收处理
液态金属产品的后期加工相对较少,可以极大节省后加工成本。整个工艺过程中主要涉及的设备有真空感应熔炼炉、真空高容量熔炉、立式压铸机、卧式压铸机、CNC激光切割设备、CNC加工设备、PVD镀膜设备等。
液态金属产品在表面上色及处理工艺方面性能优异,包括拉丝、喷砂、抛光、PVD等。
主要围绕“安全”与“稳定”进行测试
液态金属的市场应用空间很广阔,包括3C、穿戴、体育用品、装饰及奢侈品、医疗、航天军工等。
主要包括手机等产品的边框、外壳、卡托、保护壳、支架、结构件等。
图 以上为已量产产品
图 液态金属边框及零部件产品,拍摄于CMF设计军团CMF综合展馆
图 中框,来源于逸昊金属
图 液态金属中框,来源于上海驰声新材料
主要有表壳、吊饰等。
图 拍摄于CMF设计军团CMF综合展馆
图 欧米茄推出的世界上第一款由陶瓷和液态金属打造的限量版手表,液态金属表圈
图 液态金属表框,来源于常州世竟液态金属有限公司官网
图 液态金属眼睛框,来源于宜安金属
主要包括高尔夫球头、推杆面、海上,户外活动用品(渔具卷线器壳体及齿轮等)等
图 推杆面
图 高尔夫球球杆
主要包括人工关节、骨钉、骨板、牙齿植入体、手术刀等。
主要包括太阳风收集器、空间站防护板、卫星的展开机构、卫星反射镜、坦克潜望镜、穿甲弹等。
目前做液态金属的企业不多,主要包括:
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