一種高強度手機外殼的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于移動通信領域和合金領域，特別是涉及一種高強度手機外殼的鈦合金外殼。
【背景技術】
[0002]目前，手機外殼多采用鎂合金、鋁合金或塑料制成。但是不管是鎂合金、鋁合金還是硬質的塑料，其硬度和剛度都不是很理想，使得使用者在使用的過程中容易造成手機彎曲、變形等情況。目前有一些手機采用在手機殼內部使用加強塊的方式，但是加強塊在強度上滿足了需求，但是并不能解決質感問題。目前也有采用鈦合金作為手機外殼的，但是考慮成本等因素，要不質感達不到要求，要不強度或剛度達不到要求。因此急需發明一種低成本的情況下，同時滿足剛度、質感和輕量化要求的手機外殼。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于提出一種高強度手機外殼。
[0004]具體通過如下技術手段實現:
一種高強度手機外殼，所述高強度手機外殼的材質為鈦合金，所述鈦合金各合金元素按重量百分比計為:Al:8~12%, Nb:2.8-5.2%，Zr:0.6-1.1%，Mo:2.8-5.2%，Si:0.02-0.06%，余量為Ti和不可避免的雜質；
所述鈦合金在熔煉之后采用精密鑄造的方法成型，所述精密鑄造包括如下步驟:
(O選定并配制粘結劑:將硅溶膠26~32重量份、鋯溶膠32~51重量份、正辛醇0.01-0.018重量份和乳膠0.2-0.58重量份混合均勻，采用攪拌機進行攪拌，攪拌時間為20~50min，得到粘結劑；
(2)稱取氧化鋯15~32重量份、氧化鈣10~18重量份，氧化釔2~6重量份，混合均勻，通過破碎機破碎，振動篩分后得到120~150目的均勻粉末；
(3)將步驟(2)得到的粉末與步驟(I)配置得到的粘合劑以1:3~6的質量比混合，在攪拌機中以69~95rmp的速度進行攪拌，攪拌時間為80~150min，然后靜置50~80min后得到面層涂料；
(4)按照手機外殼的具體形狀，將組好的模組清洗干凈后浸入到步驟(3)得到的面層涂料中掛膜，然后將蠟模從面層涂料中提出，帶流動靜止后，均勻淋撒步驟(2)得到的粉末，干燥6~8小時，重復本步驟2~5次；
(5)按照手機外殼的具體形狀制備型殼背層，脫蠟后得到型殼坯；
(6)將型殼坯置入焙燒爐中焙燒，焙燒溫度為1100~1200°C，焙燒時間為3~8小時，爐冷后得到型殼；
(7)將熔煉之后的鈦合金澆鑄到步驟(6)得到的型殼中，凝固后得到手機外殼鑄件； 鑄件成型后經過切邊后形成手機外殼半成品，之后經過退火、時效熱處理以及精細化處理，得到手機外殼成品。
[0005]作為優選，所述熔煉為真空感應熔煉。
[0006]作為優選，步驟(7)中所述澆鑄為離心澆鑄。
[0007]作為優選，步驟(3)中當混合物粘度達到60~110S后，停止攪拌，進入靜置步驟。
[0008]作為優選，所述鈦合金在鑄造成半成品之后進行如下熱處理步驟:
(1)退火:將鑄造成型之后的加強塊半成品置入電阻爐中，加熱到760~830°C，保溫30~60min，然后爐冷到室溫；
(2)時效:將退火之后的加強塊半成品置入時效爐中，加熱至310~330°C，時效處理5~6小時后，緩冷到室溫；
(3)精細化處理:將均勻化處理之后的加強塊半成品通過銑角操作進行精細化加工，得到手機外殼成品。
[0009]本發明的效果在于:
1，通過對鈦合金的成分含量進行改進，使得其剛度和彈性模量得到了大幅度改善；
2，通過對鈦合金精密鑄造的改進，降低了精密鑄造成本的情況下，并且結合具體的熱處理方式使得鈦合金的微觀結構產生了改變(即精密鑄造方法隱含了特定的結構)，從而對其斷裂強度、屈服強度都得到了大幅度的改善。
【具體實施方式】
[0010]實施例1
一種高強度手機外殼，所述高強度手機外殼的材質為鈦合金，所述鈦合金各合金元素按重量百分比計為:A1:9%,Nb:3.6%, Zr:0.9%,Mo:3.6%，S1:0.05%，余量為Ti和不可避免的雜質；
所述鈦合金在熔煉之后采用精密鑄造的方法成型，所述精密鑄造包括如下步驟:
(1)選定并配制粘結劑:將硅溶膠30重量份、鋯溶膠50重量份、正辛醇0.016重量份和乳膠0.36重量份混合均勻，采用攪拌機進行攪拌，攪拌時間為39min，得到粘結劑；
(2)稱取氧化鋯21重量份、氧化鈣16重量份，氧化釔5重量份，混合均勻，通過破碎機破碎，振動篩分后得到130目的均勻粉末；
(3)將步驟(2)得到的粉末與步驟(I)配置得到的粘合劑以1:3.9的質量比混合，在攪拌機中以82rmp的速度進行攪拌，攪拌時間為I lOmin，然后靜置62min后得到面層涂料；
(4)按照手機外殼的具體形狀，將組好的模組清洗干凈后浸入到步驟(3)得到的面層涂料中掛膜，然后將蠟模從面層涂料中提出，待流動靜止后，均勻淋撒步驟(2)得到的粉末，干燥6.9小時，重復本步驟3次；
(5)按照手機外殼的具體形狀制備型殼背層，脫蠟后得到型殼坯；
(6)將型殼坯置入焙燒爐中焙燒，焙燒溫度為1168°C，焙燒時間為5小時，爐冷后得到型殼；
(7)將熔煉之后的鈦合金澆鑄到步驟(6)得到的型殼中，凝固后得到手機外殼鑄件； 鑄件成型后經過切邊后形成手機外殼半成品，之后經過退火、時效熱處理以及精細化處理，得到手機外殼成品。
[0011]通過測量，手機外殼的彈性模量為60GPa，屈服強度為682MPa，伸長率為18%，斷面收縮率為51%。
[0012]實施例2
一種高強度手機外殼，所述高強度手機外殼的材質為鈦合金，所述鈦合金各合金元素按重量百分比計為:A1:10%, Nb:5.0%，Zr:1.0%，Mo:5.0%，S1:0.05%，余量為Ti和不可避免的雜質；
所述鈦合金在熔煉之后采用精密鑄造的方法成型，所述精密鑄造包括如下步驟:
(1)選定并配制粘結劑:將硅溶膠31重量份、鋯溶膠50重量份、正辛醇0.06重量份和乳膠0.51重量份混合均勻，采用攪拌機進行攪拌，攪拌時間為46min，得到粘結劑；
(2)稱取氧化鋯31重量份、氧化鈣16重量份，氧化釔5重量份，混合均勻，通過破碎機破碎，振動篩分后得到146目的均勻粉末；
(3)將步驟(2)得到的粉末與步驟(I)配置得到的粘合劑以1:5的質量比混合，在攪拌機中以86rmp的速度進行攪拌，攪拌時間為136min，然后靜置60min后得到面層涂料；
(4)按照手機外殼的具體形狀，將組好的模組清洗干凈后浸入到步驟(3)得到的面層涂料中掛膜，然后將蠟模從面層涂料中提出，待流動靜止后，均勻淋撒步驟(2)得到的粉末，干燥7.2小時，重復本步驟3次；
(5)按照手機外殼的具體形狀制備型殼背層，脫蠟后得到型殼坯；
(6)將型殼坯置入焙燒爐中焙燒，焙燒溫度為1182°C，焙燒時間為5小時，爐冷后得到型殼；
(7)將熔煉之后的鈦合金離心澆鑄到步驟(6)得到的型殼中，凝固后得到手機外殼鑄件；
鑄件成型后經過切邊后形成手機外殼半成品，之后進行如下熱處理步驟:
(8)退火:將鑄造成型之后的加強塊半成品置入電阻爐中，加熱到810°C，保溫51min，然后爐冷到室溫；
(9)時效:將退火之后的加強塊半成品置入時效爐中，加熱至320°C，時效處理5.2小時后，緩冷到室溫；
(10)精細化處理:將均勻化處理之后的加強塊半成品通過銑角操作進行精細化加工，得到手機外殼成品。
[0013]通過測量，手機外殼的彈性模量為61GPa，屈服強度為698MPa，伸長率為19%，斷面收縮率為55%。
【主權項】
1.一種高強度手機外殼，其特征在于，所述高強度手機外殼的材質為鈦合金，所述鈦合金各合金元素按重量百分比計為:A1:8~12%, Nb:2.8-5.2%，Zr:0.6-1.1%，Mo:2.8-5.2%，S1:0.02-0.06%，余量為Ti和不可避免的雜質； 所述鈦合金在熔煉之后采用精密鑄造的方法成型，所述精密鑄造包括如下步驟: (O選定并配制粘結劑:將硅溶膠26~32重量份、鋯溶膠32~51重量份、正辛醇0.01-0.018重量份和乳膠0.2-0.58重量份混合均勻，采用攪拌機進行攪拌，攪拌時間為20~50min，得到粘結劑； (2)稱取氧化鋯15~32重量份、氧化鈣10~18重量份，氧化釔2~6重量份，混合均勻，通過破碎機破碎，振動篩分后得到120~150目的均勻粉末； (3)將步驟(2)得到的粉末與步驟(I)配置得到的粘合劑以1:3~6的質量比混合，在攪拌機中以69~95rmp的速度進行攪拌，攪拌時間為80~150min，然后靜置50~80min后得到面層涂料； (4)按照手機外殼的具體形狀，將組好的模組清洗干凈后浸入到步驟(3)得到的面層涂料中掛膜，然后將蠟模從面層涂料中提出，待流動靜止后，均勻淋撒步驟(2)得到的粉末，干燥6~8小時，重復本步驟2~5次； (5)按照手機外殼的具體形狀制備型殼背層，脫蠟后得到型殼坯； (6)將型殼坯置入焙燒爐中焙燒，焙燒溫度為1100~1200°C，焙燒時間為3~8小時，爐冷后得到型殼； (7)將熔煉之后的鈦合金澆鑄到步驟(6)得到的型殼中，凝固后得到手機外殼鑄件； 鑄件成型后經過切邊后形成手機外殼半成品，之后經過退火、時效熱處理以及精細化處理，得到手機外殼成品。2.根據權利要求1所述的高強度手機外殼，其特征在于，所述熔煉為真空感應熔煉。3.根據權利要求1所述的高強度手機外殼，其特征在于，步驟(7)中所述所述澆鑄為離心澆鑄。4.根據權利要求1或2所述的高強度手機外殼，其特征在于，步驟(3)中當混合物粘度達到60~110S后，停止攪拌，進入靜置步驟。
【專利摘要】一種高強度手機外殼，通過對高強度手機外殼的合金成分和制備方法進行改進，使得該高強度手機外殼的剛度、彈性模量和強度等性能得到大幅度提高，滿足了手機對于殼體的強度和輕量化等綜合性能的要求。
【IPC分類】C22C1/02, C22C14/00
【公開號】CN104946929
【申請號】CN201510396384
【發明人】郭策
【申請人】郭策
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年7月8日