目前3C產(chǎn)品外殼很多使用塑膠材料(如PC、ABS、PC/ABS或添加纖維等)。一般厚件3C產(chǎn)品(厚度2.5-3.2mm,長度比<100),可用射出成型或氣體輔助成型制作,但厚度太大或長度比太小,會(huì)產(chǎn)生噴泉流現(xiàn)象,造成產(chǎn)品外觀瑕疵且應(yīng)力分布不均,致使產(chǎn)品強(qiáng)度減弱。而目前3C產(chǎn)品外殼有越來越薄的趨勢,以薄殼成型來制作,當(dāng)肉厚低于1mm時(shí),產(chǎn)品剛性及耐沖擊性的要求快速上升。如此,一般塑料材料已不適用,若添加纖維來增強(qiáng)強(qiáng)度,散熱及電磁遮蔽、產(chǎn)品耐沖擊性又差。因此,為解決以上問題,選擇另類材料及新的加工工藝將成為必然。鎂合金在此情況下脫穎而出。
1、輕量化
鎂合金比重為鋁合金的68%,鋅合金的27%,鋼鐵的23%,所以它在所有結(jié)構(gòu)用合金中屬于輕者。因此鎂合金適用于汽機(jī)車零件、機(jī)械零件、3C產(chǎn)品外殼、建筑材料等產(chǎn)品。
2、的電磁遮蔽性
手機(jī)及電腦的金屬外殼能提供的抗電磁保護(hù)作用。一般而言,輕的電腦外殼采用不支持電磁遮蔽的塑料,它需要再加工或噴層導(dǎo)電漆來達(dá)到電磁遮蔽性的要求。
鎂合金外殼能夠完全吸收頻率超過100dB的電磁干擾。
3、的熱傳導(dǎo)性及熱擴(kuò)散性
一般來講,筆記本電腦的電力消耗大約20至30瓦。因此,熱傳導(dǎo)是考慮系統(tǒng)穩(wěn)定的一個(gè)主要因素。在筆記本電腦內(nèi),CPU能達(dá)到高溫度。因此,為了防止電腦溫度過高,我們就防止CPU過熱。通常,筆記本電腦的設(shè)計(jì)者選擇導(dǎo)熱管加風(fēng)扇來使系統(tǒng)降溫,但是隨著CPU頻繁地升級,這種方法將不能有效地降低系統(tǒng)的溫度并會(huì)導(dǎo)致一些設(shè)計(jì)上的問題,比如更大的電力消耗以及空間不夠。
根據(jù)近的測試報(bào)告,鎂合金的熱傳導(dǎo)性是塑料的100倍,所以如果選擇鎂合金外殼,過熱的問題就會(huì)得到緩和與解決。
4、剛性高,耐沖擊
鎂合金具有多方面的優(yōu)勢。盡管它的比重要比塑鋼輕,但它的強(qiáng)度和剛性都要比塑鋼強(qiáng)得多。根據(jù)測試報(bào)告,對鎂合金筆記本電腦外殼的耐沖擊性測試如下:
1 將一米高五磅重東西以自由落體的方式撞擊鎂合金筆記本電腦外殼,鎂合金外殼可以承擔(dān)它的撞擊,而不造成損傷;
2 將鎂合金外殼的筆記本電腦從一米高的地方落下,鎂合金外殼不容易破裂,而且因?yàn)榫哂蟹勒鹦Ч?,所以能夠保護(hù)內(nèi)部零件。
5、耐蝕性佳
鎂合金的耐蝕性(在鹽腐蝕試驗(yàn)中)是碳鋼的8倍,鋁合金的4倍,更是塑料材料的10倍以上,防腐能力是合金中佳者。
6、美好的質(zhì)感
自上世紀(jì)起,人類對金屬質(zhì)感、光澤仍有不可抹減的愛戀,多種品牌型號的手機(jī)外殼做成類金屬樣式,但其光澤仍與金屬有差距,質(zhì)感更不同于金屬。但鎂合金作為金屬,外觀及質(zhì)感,對于工業(yè)設(shè)計(jì)師而言,這是不可忽略的事實(shí)。
7、費(fèi)用考慮
盡管塑料比鎂便宜,但使用塑料的筆記本電腦外殼需要制作得厚些(超過2mm)以便保持堅(jiān)固性。在使用后,由于內(nèi)部溫度的上升,塑料常產(chǎn)生軟化作用,不足以達(dá)到支撐的強(qiáng)度。這就迫使設(shè)計(jì)者常在塑料內(nèi)部增加金屬支撐框體,以保護(hù)內(nèi)部零件。且成型以后,工程塑料仍需作電鍍或加金屬薄膜以使它具備抗電磁干擾功能。這些工序都會(huì)大量增加采用塑料外殼的成本。
鎂合金外殼可以補(bǔ)制作得更薄些(在0.35mm到1mm之間)并且它不需要電鍍過程。盡管有些外殼的成本可能會(huì)比塑料高些,但是經(jīng)過一些合適的、的控制,它的成本可以接近塑料。同時(shí),它提供了一些附加的價(jià)值,比如可以給人一種及高科技產(chǎn)品的外觀形象。
8、環(huán)保產(chǎn)品
塑料產(chǎn)品超過使用壽命,在部分不能回收,變成萬年垃圾與廢物。這引起了環(huán)境保護(hù)的廣泛關(guān)注。越來越多的國家已經(jīng)立法來限制塑料的使用或者讓生產(chǎn)商來承擔(dān)塑料產(chǎn)品報(bào)廢后的回收處理。而鎂合金不同,它可以完全回收,其回收價(jià)值是鋼制品的十倍。當(dāng)工業(yè)發(fā)展到一定程度,將會(huì)有回收廠來處理用完的產(chǎn)品。因此,對消費(fèi)性生產(chǎn)廠商來說,用鎂合金有很多有利的衍生效果。
9、超薄----美學(xué)的設(shè)計(jì)
主流筆記本電腦是超薄型的,在25.4mm以下。這個(gè)薄度對塑料來說很難達(dá)到,因?yàn)楣馔鈿さ暮穸却蠹s就是2mm。而鎂合金外殼的厚度可以降到1mm甚至更薄。正因?yàn)檫@一點(diǎn),對鎂合金來說,要保持機(jī)殼的總厚度在 25.4mm以下要容易的多。因此,大多數(shù)超薄筆記本電腦以及手機(jī)外殼正在采用鎂合金材料作外殼。
10、優(yōu)良的壓鑄及后加工技術(shù)
本公司優(yōu)良的鎂合金壓鑄制造技術(shù)已經(jīng)使得3C產(chǎn)業(yè)使用鎂合金外觀件及內(nèi)部結(jié)構(gòu)件成為一種發(fā)展趨勢。隨著產(chǎn)業(yè)的不斷擴(kuò)大和生產(chǎn)良率的不斷提高,鎂合金將會(huì)變得很流行,各種設(shè)計(jì)與外觀都已達(dá)到技術(shù)成熟的地步,并且將會(huì)被繼續(xù)廣泛應(yīng)用。
11、不可燃性
筆記本電腦應(yīng)用工程塑料已經(jīng)考慮到了燃燒問題。但是鎂合金熔點(diǎn)達(dá)427℃,和塑料相比,它具有很好的不可燃性,尤其是使用在汽機(jī)車零部件以及建筑材料上,可以避免瞬間的燃燒。
12、穩(wěn)定的資源
鎂在地殼中的儲(chǔ)量居第八位,大部分的鎂原料自海水中提煉,所以它的資源是穩(wěn)定的、充分的,不虞匱乏。
鎂合金是迄今為止開發(fā)的輕的金屬結(jié)構(gòu)材料,具有低密度、高比強(qiáng)度、高比剛度及可回收性等優(yōu)點(diǎn),在交通、醫(yī)用及電子等工業(yè)領(lǐng)域中具有廣闊的應(yīng)用前景,尤其在汽車上的應(yīng)用具有很大潛力。近年來,高溫鎂合金在許多領(lǐng)域呈現(xiàn)出的應(yīng)用潛力,提高鎂合金的高溫性能已成為鎂合金應(yīng)用的關(guān)鍵問題。
銻元素的添加對鎂合金力學(xué)性能有著顯著的成效,因此近年來備受科研工作者的關(guān)注。Mg–Al合金仍然是目前值得深入研究的代表性輕合金,具有很好的應(yīng)用前景,元素Sb作為工業(yè)上常用的變質(zhì)劑,因加入鎂合金中可以形成Mg3Sb2相而廣受關(guān)注。Sb元素的加入使Mg3Sb2顆粒相形核,從而使Mg2Si金屬間相的形態(tài)由漢字狀變?yōu)槎噙呅?,改善了其拉伸性能?br />
因此,與基體合金相比,向鎂合金中添加銻元素可以改善合金的微觀結(jié)構(gòu),從而提高合金抗拉性能和韌性。而元素Sn和Si在元素周期表中屬于同族元素,元素Mg和Sn可以形成Mg2Sn相。Sb元素的加入可使細(xì)小的Mg3Sb2顆粒分布在晶界細(xì)化Mg17Al12析出物中,形成良好的微觀組織結(jié)構(gòu)而改善其抗拉性能。有研究人員報(bào)道,由于Mg3Sb2相可以作為熔體的異相成核中心,Sb元素的添加可顯著細(xì)化α–Mg基體相的晶粒尺寸。
有研究結(jié)果表明,Sb元素的加入可以降低鎂合金的織構(gòu),細(xì)化Mg–9Al–5Sn鎂合金的晶粒,具有較好的室溫力學(xué)性能,該合金體系中有Mg2Sn和Mg3Sb2等穩(wěn)定的高溫合金相,因此推測該合金體系將呈現(xiàn)良好的高溫性能,每種晶格類型的金屬都有特定的滑移系,滑移系數(shù)量不同,晶體結(jié)構(gòu)不同,滑移系也不相同;晶體的滑移系越多,滑移越容易進(jìn)行,塑性也就越好。
鎂合金屬于對稱性低的密排六方晶格結(jié)構(gòu),室溫滑移系少,室溫塑性變形能力較差,這成為限制鎂合金應(yīng)用的因素之一,鎂合金在高溫變形時(shí),隨著溫度的升高可以開啟一些其他滑移系(如非基面滑移系、
目前,鎂合金產(chǎn)品在國內(nèi)外被廣泛應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域,供應(yīng)鏈上下游產(chǎn)業(yè)發(fā)展良好,實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)聚集效應(yīng),除了這個(gè),大家知道鎂合金可以帶來什么,下面小編給大家講講鎂合金能夠帶來什么。
它更堅(jiān)固。
鎂合金的比強(qiáng)度鋁合金,遠(yuǎn)鋼;比彈性模量和比剛度近似于高強(qiáng)度鋁合金,是目前工程應(yīng)用中密度小、比強(qiáng)度高的結(jié)構(gòu)金屬材料。
它能減振降噪。
160mm鎂合金鑄造棒
在20MPa應(yīng)力下,常用鎂合金AZ91D的衰減系數(shù)為20%,而鋁合金A380只有1%。在100MPa應(yīng)力作用下AZ91D的衰減系數(shù)可達(dá)55%,AS41鎂合金的衰減系數(shù)更是高達(dá)70%,而同樣情況下鋁合金A380的衰減系數(shù)只有4%。
它更不容易斷裂。
鎂合金還具有良好的承受沖擊載荷性能,彈性范圍內(nèi)鎂合金受到?jīng)_擊載荷時(shí),吸收的能量可以比鋁合金件多50%,而且由于有更好的延伸率,鎂合金收到?jīng)_擊后可以吸收更多的能量而不至于斷裂。
鎂是結(jié)構(gòu)性金屬中輕的一種,具有高強(qiáng)度對重量比﹐可取代傳統(tǒng)上運(yùn)用鋼、鑄鐵、鋅合金甚至鋁合金的地方。除此之外鎂合金棒材還具有﹕(1) 優(yōu)良的導(dǎo)熱性、吸震性﹔(2) 抗EMI電磁波﹔(3) 尺寸穩(wěn)定性高﹔(4) 可回收,被譽(yù)為綠色工程材料。鎂合金棒材以上得天厚的特性使之成為工業(yè)產(chǎn)品中制造結(jié)構(gòu)零件的優(yōu)選材料之一,主要用于制造輕而強(qiáng)度高的對象。鎂合金棒材壓鑄件的應(yīng)用領(lǐng)域以筆記本計(jì)算機(jī)、照相機(jī)和攝相機(jī)產(chǎn)品(統(tǒng)稱為3C產(chǎn)品)為主。
相比壓鑄件,擠壓鑄造件具有更好的力學(xué)性能及表面質(zhì)量,本項(xiàng)目研發(fā)的擠壓鑄造鎂合金棒材管件直徑可達(dá)300mm,壁厚2~4mm 長度可達(dá)1m,AZ31 系列的鎂合金棒材擠壓鑄造管件具有良好的力學(xué)性能,抗拉強(qiáng)度大于270MPa,屈服強(qiáng)度大于180MPa,伸長率大于15%。可應(yīng)用于軸承保持架等產(chǎn)品。鎂合金板材的主要因素有兩個(gè):一個(gè)是大部門鎂合金的室溫塑性變形能力較差,且軋制板材中存在嚴(yán)重的各向異性;二是鎂合金板材制備工藝不夠成熟,力學(xué)性能還需要進(jìn)一步提升。
綜述:AZ80特點(diǎn)是比強(qiáng)度高且耐腐蝕較純鎂大幅提升,主要用于電器產(chǎn)品的殼體、小尺寸薄型或異型支架等。A代表金屬鋁Al,Z代表金屬鋅Zn,8代表鋁的含量為8%,0代表鋅的含量為0.20-0.80%。一般為鑄造件直接進(jìn)行機(jī)械加工或者采用鍛造件進(jìn)行加工或者擠壓成形。
分類:AZ80屬鎂鋁鋅系合金中高含鋁量合金,高含鋁量具有較高的強(qiáng)度,但其塑性成形能力較差,
化學(xué)成分:
執(zhí)行GB/T5153-2016《變形鎂及鎂合號和化學(xué)成分》國家標(biāo)準(zhǔn),具體如下:
AZ31B合金屬于變形鎂合金材料中普通的商用牌號,其具有優(yōu)良的綜合性能和塑性變形性能,適合多種成型方式。純鎂中添加Al、Zn元素能提升合金的力學(xué)性能和加工性能,在范圍內(nèi)合金抗拉強(qiáng)度隨Al (或Zn)含量升高而增大,在Zn含量為1%,Al含量為3%(質(zhì)量)左右時(shí)合金性能達(dá)到較好的配合,當(dāng)Al、Zn含量超過3%(質(zhì)量)后,組織中易析出β相,使合金的加工性能降低,AZ31B鎂合金的抗拉強(qiáng)度為245-274.4MPa,在實(shí)用鎂合金中強(qiáng)度性能相對較低,且不能通過熱處理手段來提升強(qiáng)度,但其加工性能較好應(yīng)用。
分類:AZ31B屬鎂鋁鋅系鎂合金,具有良好的強(qiáng)度和塑性配合。
化學(xué)成分:執(zhí)行GB/T5153-2016《變形鎂及鎂合號和化學(xué)成分》國家標(biāo)準(zhǔn),具體如下:
產(chǎn)品類型:鑄造圓棒、鑄造扁錠、擠壓棒材、軋制板材以及鍛造產(chǎn)品等,常用規(guī)格如下:鑄造圓棒:φ160/250/300/320/420/480mm,鑄造扁錠:300*800mm(橫截面尺寸),擠壓棒材/軋制板材/鍛造產(chǎn)品根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行加工。
應(yīng)用領(lǐng)域
鑄造鎂合金AZ31B,具有較高的抗振能力和吸熱性能;AZ31B鎂合金變形才具有良好強(qiáng)度配合,廣泛應(yīng)用于汽車零部件等,另外在儀器振動(dòng)平臺(tái)、印刷蝕刻板、鞋模板等方面均有較多的應(yīng)用。