岐塑 | 通过工艺创新实现超薄手机背壳

作者:佚名更新时间:24-03-07 17:21 点击次数:130

国际CMF设计奖 CMF DESIGN AWARD：是全球首个专注于CMF（色彩、材料、工艺、图纹）的专门奖项。旨在推动人们对CMF的认知，提高人们对CMF的认可与关注，共同思考CMF的创新价值、商业价值、社会价值、人文价值。

岐塑的一步法加饰超薄手机背壳，模具内喷涂一步法成型工艺，涂层直接成型为超薄手机背盖，实现精细纹理的同时，可自修复表面划痕，荣获2022国际CMF设计奖-工艺创新奖。

在现有技术下，手机外壳选材主要为金属和塑胶，金属外壳无法满足5G时代强信号传输的需要，而塑胶手机壳硬度及耐刮性较低，现在手机壳外壳壁厚最薄只能做到0.6mm，并且为分体结构，很难满足现实使用需要。若是使用传统的喷漆工艺来加强表面硬度，则会弱化精细的纹理外观，不能满足手机外壳对于加饰精细纹理美观的需求。

在外观纹理方面，目前手机壳主要采用IML膜片来实现精细纹理需求，但成本高，工序长，涉及多次印刷，对环境有一定的污染，并且耐刮花效果不好，手机壳表面若有划伤，修复起来极其困难。如果在手机壳表面做涂层来提高耐刮花效果，产生划花或划伤时也不能做到自我修复。

“一步法加饰超薄手机背壳”帮助解决上述提到的技术问题。区别于传统的喷漆工艺，模具内喷涂一步法成型工艺是在模具闭合的情况下完成注塑，无需二次转运、清洗、烘干等工序。一步法加饰超薄手机背壳则是将涂层材料聚氨酯PUR直接注塑成型，包括手机壳背板和包边，可实现中框、背盖一体，省略底层骨架，减少生产工艺，做到生产过程零VOC，对环境友好无污染。

手机背壳采用的原料均为聚氨酯PUR，使得手机壳表面具有伤痕自修复的功能，产生划伤室温下可以自动修复愈合，下图为自愈合能力特性试验记录。

黑色高光划痕自修复

一步法工艺还可搭配立体加饰花纹和IML膜片，来满足手机外壳加饰精细纹理的需求。在花纹不复杂的情况下，采用立体花纹加饰工艺在模具内用激光雕刻有 3D 效果的花纹面，通过注塑一体成型，可以实现各种科技感花纹、光哑面交错，甚至任意夸张的3D立体造型。简化工艺流程的同时提高产品合格率，提升工艺效率。

因聚氨酯PUR本身具有良好的抗腐蚀性、抗紫外线及耐候性等，与IML/IMD膜片注射工艺相结合，只需1-2层带有炫彩、渐变等颜色效果的膜片，无需叠加防UV、防水、耐候等膜片，减少了膜片的使用，降低生产成本、减低VOC排放。

与镀膜相结合

一步法colorfom 立体花纹术多层视觉层次

与激光花纹结合

一步法加饰超薄手机背壳是由多元醇和异氰酸酯混合反应后生成的聚氨酯材料，在模具内直接喷涂固化后自脱模完成。混合反应生成的聚氨酯材料具有呈液态、粘度低、流动性高、脱模性强的特性。

通过研发团队实验发现，不同于汽车行业的要求，用于手机背壳的聚氨酯PUR材料需要满足自脱模，无二次加工以及更快的生产节奏要求，要适合小流量注射的工艺条件。另外，应对客户对超薄手机壳的需求，材料研发升级方面，需要比其他领域应用的材料具有更高的硬度和刚性。

经过研发团队的多次研究最终得出最佳的材料改性方案，改善了材料的刚性和硬度，可以进一步提高最终产品的抗划伤能力；并调节了聚氨酯材料的反应活性，进而控制其反应速度以更好地适应一步法加饰超薄手机背壳的工艺要求，使得上述反应性混合物在模腔内具有更有利的流动性，在制备结构更加复杂、精细化的产品时，通过材料改性延长其固化成型时间，可以更精准地复制模具表面的各种复杂精细结构，实现更加完美的产品设计效果。现今塑料树脂的产品壁厚很难做到0.3-0.5mm，岐塑利用聚氨酯PUR材料极高的流动性，配合模具的超高加工精度及光洁度，做到了0.3-0.5mm甚至达到了0.2mm超薄。通过在模具外部施加一定的压力防止模具PL面打开，通过设定浇口与排气的位置，使模具型腔内的空气通过喷涂压与大气压相结合，将内部空气缓缓排出来，做到可以在正常大气压下进行生产加工，改善了原有射出成型技术需要高真空环境的理念。

区别于传统的注塑后再喷漆的加工工艺，一步法模具内喷涂工艺代表着工业4.0最新风景，真正的低碳环保，体现智能化生产。历经10余年的研究开发，一步法工艺在欧美日已过稚嫩期，最近陆续在宝马、奔驰等高端汽车项目上开始了产品应用。这种重大工艺变革的量产实现，不仅需要资金和设备投入，还需要长期多方面多环节的技术积累和人才储备，以及反复的技术验证。

岐塑从2018年开始启动这个项目，吸取经验，拒绝孤军奋战的研发和大量的前期投资，依托在日本和德国深厚的国际关系，与德国睿普和日本多田精机展开了深度的战略合作，利用国外已有的成熟技术把人员送去国外进行实战培训，并针对适应中国国情的产品项目开发，历时5年，集结国内外有实战经验的人才，决心在汽车以及3c领域开发出了越来越多适合中国市场需求的零件，力求为中国的客户带来更多优质的产品。

日本工厂主要技术人员

岐塑总经理张旭

关于国际CMF设计奖

国际CMF设计奖 CMF DESIGN AWARD：是专注于CMF（色彩、材料、工艺、图纹）的专门奖项。旨在推动人们对CMF的认知，提高人们对CMF的认可与关注，共同思考CMF的创新价值、商业价值、社会价值、人文价值。

国际CMF设计奖·评委团由来自全球的专家组成，他们是当代设计大师、院校教授、色彩专家、材料专家、工艺专家、产品专家。评委团公正严谨地评选每件参赛作品。

来自全球各地的主机厂、制造商、供应商、设计师，其设计研发的产品在色彩、材料、成型工艺、表面处理、图案纹理、五觉感官、情感等方面具备CMF设计创新，且可量产，均可申报国际CMF设计奖。

参赛作品上市时间不超过 3 年（即产品上市日期不早于常规报名截止时间3年）。每位参赛者/企业可报名的产品数量不限。

产品类（主机厂类）：汽车、家电、手机/消费电子、家居、服装、包装、化妆品、鞋帽箱包、医疗器械、机器人、智能硬件、飞机、船舶、火车/高铁、珠宝首饰、玩具、礼品、传统工艺、照明、纺织品、婴孩用品、运动/户外产品、游戏硬体 / 虚拟实境技术产品、建筑/室内空间等。

样品类（供应商类）：材料、工艺、设备、技术、原材料、耗材、色彩工具（色卡、色彩仪器、色彩设备）等。材料如：塑料、金属、陶瓷、玻璃、橡胶（弹性体）、膜材（薄膜类）、化工（涂料、油墨、染料、助剂）、纺织类（面料）、皮革类（天然、人造皮革）、板材类（彩板、家居板、复合板、铝塑板、防火板、吊顶板等）、纸张类（装饰纸）、耗材类（粉、液、轮）、复合材料类。