一. 重量輕,強(qiáng)度佳。鎂合金的強(qiáng)度是塑膠的二倍,因此以超薄型(厚度在2。54mm以下)筆記本電腦為例,要讓外殼達(dá)到一定的強(qiáng)度,鎂合金的厚只要1mm,但是塑膠殼則必須做成2mm厚。因此以同樣強(qiáng)度的機(jī)殼而言,鎂合金的重量不但不比塑膠重,甚至可能更輕;
二. 散熱佳,防電磁波。鎂合金的耐熱性,散熱性及電磁波遮蔽效果,三者俱佳, 可減少資訊產(chǎn)品因過熱而死機(jī)的頻率。不僅如此,它耐腐蝕的能力也居所有輕金屬材料(鋁,鎂,鈦)之首;
三. 可回收,符合環(huán)保趨勢(shì)。塑膠無法回收,但鎂合金是可回收后再后的輕金屬。近年來許多先進(jìn)國家已對(duì)資訊產(chǎn)品制定一定的回收率的法規(guī),由此可見, 未來將會(huì)有更多的3C產(chǎn)品采用鎂合金材料。
當(dāng)“輕薄短小”變成資訊及3C產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì)時(shí), 鎂合金產(chǎn)業(yè)也成了當(dāng)紅原子彈,將來也極有可能取代塑膠原料,成為資訊產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)殼原材料。鎂合金應(yīng)用于3C產(chǎn)品起始于日本。1998年,日本廠商開始在各種可攜式產(chǎn)品(如PDA,NB,手機(jī))采用鎂合金材質(zhì)。
2. 產(chǎn)品特性
一.鎂合金材料簡(jiǎn)介:根據(jù)美國金屬協(xié)會(huì)(ASM)定義輕金屬材料為鋁、鎂、鈦三種金屬及其合金。而根據(jù)這三種輕金屬的材料特性來分析,可發(fā)現(xiàn)輕合金材料具有制震性強(qiáng)、機(jī)械加工性優(yōu),且具回收性、輕量化/省能化、防EMI、耐蝕性佳、工程作業(yè)性佳、設(shè)計(jì)彈性化(一體型零件/快速制造、組裝、拆解回收;具多樣性之制程及表面處理應(yīng)用技術(shù))、高質(zhì)感/時(shí)尚感等,而廣泛用于運(yùn)輸工具、航天、國防、石化、能源、包裝、信息電子與營建業(yè)等;特別是鎂合金方面,由于比重低(質(zhì)輕,鎂合金比重僅1.8,已經(jīng)接近工程塑料1.2-1.7)且強(qiáng)度足(質(zhì)硬),加上加工性優(yōu)、質(zhì)感佳與熱傳導(dǎo)快(散熱佳優(yōu)于鋁、鈦),不僅已經(jīng)逐漸取代工程塑料,同時(shí)且替代原有鋁合金產(chǎn)品,而廣泛應(yīng)用于筆記性計(jì)算機(jī)、PDA、手機(jī)等攜帶式裝置(Hand-Held),據(jù)了解2000年已有1/3左右筆記型計(jì)算機(jī)改用鎂合金背板與框架,顯示該產(chǎn)品所具有的潛力。雖然目前鈦合金應(yīng)用也逐漸普及,但是在成本、比重與熱傳導(dǎo)等材料的先天特性限制下,預(yù)估鎂合金產(chǎn)品將仍具有不可替代性,特別是在電子產(chǎn)品方面。
二.鎂合金生產(chǎn)制程簡(jiǎn)介:
目前就鎂合金的生產(chǎn)制程而言,由于壓鑄(Die-Casting)技術(shù)已經(jīng)逐漸成熟,且無論就生產(chǎn)成本、設(shè)備投資與良率上,壓鑄仍具有相對(duì)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),因此目前是以壓鑄生產(chǎn)方式為主流,而半固態(tài)射出成型(Semi-Solid Forming , SSF)制程目前仍難
以威脅壓鑄制程,且半固態(tài)射出成型制程仍有制程專利保護(hù),必須支付相當(dāng)比重的技術(shù)權(quán)利金使生產(chǎn)成本更高,但兩種生產(chǎn)制程間仍各有優(yōu)缺點(diǎn),因此隨適用產(chǎn)品的不同,尤其在大型零組件方面,半固態(tài)射出成型也仍具有相當(dāng)?shù)陌l(fā)展?jié)摿Α?/span>
(1).壓鑄與半固態(tài)制程比較:就壓鑄(Die-Casting)與半固態(tài)(SSF)比較來說,主要差異在于成型時(shí)材料的狀態(tài),壓鑄制程材料需加熱至液態(tài),而半固態(tài)射出則類似固態(tài)熔溶狀態(tài);由于材料加熱至液態(tài)后冷卻成型,材料在成型中就因?yàn)槲锢頎顟B(tài)改變(材料體積會(huì)因?yàn)槲锢頎顟B(tài)改變而變化),因此成型時(shí)內(nèi)部材料有收縮形成空孔問題,所以半固態(tài)射出在這部分成型質(zhì)量
較佳;但相對(duì)于半固態(tài)制程,由于材料以液態(tài)狀態(tài)射出壓鑄成型速度快,特別當(dāng)材料接觸模具時(shí),材料溫度急冷快速變化,若鎂合金成型產(chǎn)品厚度過薄(<1.2mm以下),則內(nèi)部材料在未達(dá)應(yīng)成型位置前,就會(huì)因外部急速冷卻而凝結(jié)成固態(tài)成型,導(dǎo)致產(chǎn)品成型不平均或困難,所以較不適合半固態(tài)射出成型制程;尤其當(dāng)成型產(chǎn)品肉薄輕巧時(shí),一方面由于需較快成型時(shí)間,所以較適合壓鑄方式成型,另一方面則由于內(nèi)部厚度較小,因此即使收縮也不會(huì)產(chǎn)生很多或較大縮孔,對(duì)于質(zhì)量影響也不大,因此以壓鑄成型制程較為有利。
(2).壓鑄制程-熱室與冷室制程比較: 而就壓鑄制程而言,又可區(qū)分為冷室(Cold Chamber)壓鑄與熱室(Hot Chamber)壓鑄兩大類,而這兩大類壓鑄制程間最主要的差異,在于壓鑄制程中加壓機(jī)械設(shè)備是直接或間接施壓使材料射出于模具上;由于熱室法采件間接施壓、壓鑄設(shè)備置于鎂合金溶液內(nèi)(所以叫熱室),且鎂合金導(dǎo)流管中材料不直接接觸空氣,所以氣卷效果較小,但相對(duì)因?yàn)殚g接施壓可施壓壓力也小,因此適合生產(chǎn)肉薄輕巧產(chǎn)品;相對(duì)于冷室法,由于直接施壓將材料推擠至模具端,因此容許較大型機(jī)臺(tái),生產(chǎn)較大型產(chǎn)品;因此就目前壓鑄制程水平,熱室壓鑄法無論在成型難易度(鑄造壓力與射出速度較低)與生產(chǎn)速率(熱室法約30秒、冷室法需40秒較長(zhǎng)),都較冷室壓鑄法更具有經(jīng)濟(jì)性與效率性,特別適合用于生產(chǎn)強(qiáng)度厚度在1mm之下的產(chǎn)品,但是
由于冷室壓鑄法可以容許較大的壓鑄壓力(特別是大于800噸以上壓鑄壓力),因此也較適合于大型如汽車用零組件的生產(chǎn),各種制程優(yōu)缺點(diǎn)與設(shè)備投資、生產(chǎn)成本等項(xiàng)目比較,詳見如下的各種鎂合金制程比較表
(3).生產(chǎn)制程總結(jié): 就制造方式與適用產(chǎn)品而言,目前無論在設(shè)備周轉(zhuǎn)率、原物料成本與制造費(fèi)用上,仍以壓鑄法較具經(jīng)濟(jì)性與效率性,尤其在生產(chǎn)輕薄短小的產(chǎn)品零組件上,更以熱室壓鑄法法具有成本優(yōu)勢(shì);但是若生產(chǎn)產(chǎn)品面積較大(大于A4以上),則因?yàn)榱憬M件強(qiáng)度的需求較高,需要使零組件設(shè)計(jì)較厚的材料厚度(厚度>1.2mm),則以冷室壓鑄法與觸變鑄造的半固態(tài)射出成型兩種方法較佳。