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电子消费品金属外观件加工技术
来源: 作者:西安北村 孙蕴晨 浏览次数:0
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——CD 纹车削加工

随着“苹果热”在全球的流行,以iPhone、iPad为代表的电子消费品越来越对其外观要求苛刻,美观、耐用、有质感一直是他们不断追求的目标。而传统的工程塑料等外观件很难满足当今这种流行需求,金属材料作为电子消费品外观件便登上了时代的潮流,同时也为金属切削机床提供了机遇和挑战。

要使金属产生独特的质感与美感,需要进行精密加工,使其产生特殊的金属光泽和条纹。目前金属外观件采用最多的就是CD纹——业界公认的金属表面的一种较高档的表面处理工艺。

CD是英文Code Division的缩写,翻译为中文是“光盘”的意思。CD纹是使用精密金属切削机床在通过去除金属表面材料而得到的一种类似与CD光盘的效果,它的条纹间距是根据产品的外观效果而定(什么是CD纹,目前业界还没有一个很明确的定义),大量应用于手机、数码相机、摄像机、MP3、手表等外观件上。(如下图)

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数码相机外观件
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耳机外观件

CD纹是如何加工来的呢?

首先我们在光学显微镜的帮助下看一下CD纹的庐山正面目。(如图——CD纹放大图)

由此可见,CD纹实质上是一圈一圈的等间距的细小纹路。看到CD纹放大图,有可能很多干过车床的师傅会说,这不是很简单嘛,就是用每转进给车一刀就行了。(如图CD纹纹路不清晰——NG)

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CD纹放大图——OK
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CD纹放大图——NG

其实不然,看似简单其实不简单。由于是外观件,必须要有很好的光泽,即端面反光,就像CD碟片一样,要有均匀的光泽,不能有杂光。所以要想做好CD纹这种特殊的表面处理工艺是需要一些方法的。下面就重点介绍一下,制作CD纹具备的一些要素:

一、加工设备

由于采用了车削工艺,对于金属切削机床来说小型精密数控车床是一个很好的选择,但不是所有小型精密数控车床都能够满足CD纹车削的需求。要获得好的表面光洁度,高品质的主轴是其中的主要因素。同时要获得表面纹理清晰、等间距误差极小的纹路,必须采用合理的导轨形式和高品质的丝杠才能获得。西安北村生产的20系列小型精密数控车床采用了燕尾式滑动导轨,切削进给平稳无爬行,同时采用了高品质的主轴,保证了CD纹加工的稳定性及外观要求。目前该设备已在珠江三角洲和长江三角洲地区大量使用,并获得了市场的普遍好评。

二、装夹

由于电子消费品金属外观件大多数都是冲压的薄壁件,而且形状各异,所以如何将这种形状各异的冲压件装夹到机床上,无疑是一个不小的挑战。其中薄壁、易变性是最大的难点,如何克服这点是使用夹具的关键。目前经常采用的是真空吸附或弹簧夹头撑内孔的做法来实现可靠的装夹。

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刀尖放大——有瑕疵
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刀尖放大——完好

三、刀具

选择合适的刀具对于大批量加工CD纹外观件来说意义重大。一方面合适的刀具加工出来的CD纹,无毛刺,纹理清晰,圆弧光滑;另一方面刀具耐磨损,使用寿命长。选择刀具主要要观察刀尖R角,是否光滑,有无瑕疵或锐边。每次使用前都需要对刀具进行确认(如图——刀尖放大)。通常新购的刀具是不能使用的,要经过特殊处理后,才可以用于大批量的生产,以保证加工产品外观的稳定性。

四、冷却

采用合理的冷却方法不仅能获得好的外观,还能减少刀具磨损,提升刀具使用寿命。由于加工的材质不尽相同,冷却方案也有所区别。目前主要采用的有两种冷却方法:油冷和酒精喷雾。各有优缺点,在实际加工中根据不同的加工场合,酌情选择。

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