目前主流的手机非金属背盖材质为玻璃, 复合板及陶瓷, 2018年复合板作为仿玻璃手机背盖方案, 得益于其相对玻璃的高性价比(18-30元/PCS), 丰富灵活的可定制化外观, 工艺流程较为简单, 爬坡上量快等优点, 被多款终端机型采纳, 如OPPO A3 , vivo Z1, OPPO realme1, 联想K5 PLAY等, 通达, 汇诚, 威博, 阿特斯, 仲辰等企业都在复合板背盖上受益匪浅.
复合板之后, 注塑透明PC背盖作为一种更低成本, 高效的制品形态, 具备更好的冲击强度及耐用性, 正引起越来越多传统塑胶厂的关注, 有望成为2019年主流的手机背盖方案. 经了解, 比亚迪, 东方亮彩, 劲胜, 联懋, 鑫旺达, 通达, 惠科等多个厂家正在加速布局注塑透明PC手机背盖. 三菱化学, Sabic等原材料厂家也在验证PC注塑手机背盖专用料, 可以满足高硬度, 低应力无彩虹纹等要求. 目前业界正在开发验证的普通注塑PC手机背盖, 厚度一般在0.8mm至1.0mm, 相比主流的玻璃后盖(0.50mm/0.55mm)要厚很多, 注塑透明PC背盖的厚度需尽量往0.5mm至0.6mm靠拢, 否者将限制其在轻薄机型上的应用.
注塑压缩成型作为注塑成型的高级形态, 更为适应薄壁透明光学制品的成型, 在光学透镜, 超薄导光板, 薄型汽车装饰板等制品上广泛应用. 注塑压缩成型PC背盖能在厚度上达成对标玻璃, 而不需增加整机厚度或外观做妥协牺牲, 正在被越来越多的厂家导入开发.
图 注塑压缩手机背盖(来源碧升)
一, 注塑透明PC手机背盖的装饰工艺
目前注塑压缩PC手机背盖有以下几种外观装饰工艺路线:
1)注塑压缩+IMR, 适合平面或2.5D手机背盖, 缺点是IMR膜材开发周期长, 图案定制自由度小. IMR装饰膜的UV层只有几个微米, 长期使用存在UV层被破坏导致图案磨损问题.
2)注塑压缩+IML, 适合3D手机背盖, 缺点是IML膜层存在剥离脱落风险, 背盖最外层是PET或PC IML 片材, 外观视觉通透性不够, 高档感不足.
3)注塑压缩+硬化+贴膜, 缺点在于增加了硬化工序, 良率下降, 成本提升. 然而在突破了加硬及CNC技术瓶颈后, 其表面硬度可做到媲美玻璃, 且可以复用玻璃/复合板的后段贴膜装饰工艺, 产业链完备, 满足终端外观要求难度小. 小编认为目前这是可行性最高的解决方案.
图 复合板贴膜外观效果(摄于捷荣), 注塑压缩PC背盖可以复用此项工艺图 PVD装饰
目前主流的 3D玻璃加工工序如下:
图 主流3D玻璃加工工序
注塑PC背盖可以省掉红色虚线框中的工序, 制程极大简化, 成本大幅下降.
图 注塑PC背盖工序
二, 注塑压缩技术介绍
注射压缩成型是传统注塑成型的高级形式, 结合了射出成型和压缩成型两种技术. 在射胶填充阶段, 模具型腔未完全闭合, 此时型腔厚度尺寸比制品设定的厚度大, 熔胶得以在低压状态注入模腔, 此后锁模机构运转, 动模模腔闭合到制品设定厚度, 动模型腔整体推动熔体填充整个模腔并完成保压动作. 模腔中建立的压力均匀分布于产品表面的两个方向, 极大提高产品表面细微部精度, 尺寸稳定性以及生产工艺重复性. 因注塑压缩制品取向较小, 内应力低, 特别适合于厚度小透明度要求高的制品. 传统注塑与注射压缩成型的区别, 如下图所示:
图 传统注塑与注塑压缩工艺(来源网络)
图 注塑压塑工艺流程(来源网络)
传统注塑在成型大面积薄壁制品(如光学镜片, 异形导光条, 装饰条等)时往往力不从心, 导致的结果往往是设计师的妥协: 增加产品厚度, 降低产品颜值以满足普通生产. 这样的结果是普通注塑的不足之处导致的:
1)普通注塑成型薄壁制品时, 必然提高注塑压力来达到塑胶流程要求, 否者填充不满型腔(短射). 高的注塑压力, 导致产品内应力大, 制品翘曲尺寸超差或静置后应力开裂变形, 不能满足制品的组装尺寸精度要求或耐久使用性.
2)如上图所示, 普通注塑的熔胶从狭小的流道系统填充型腔, 浇口附近注塑压力大, 容易在浇口附近产生外观缺陷(尤其是透明PC料), 不能满足光学性能及外观件制品的要求.
3)透明PC手机背盖, 普通注塑制品表面很大几率出现彩虹纹, 不能满足外观要求. 而采用不产生彩虹纹原料, 又将面对成本剧增的难题.
4)普通注塑的保压模式存在缺陷, 远离浇口部分的熔胶表面最早凝固, 得不到充分保压, 难以复制模具精细的外观效果, 导致薄壁制品远离浇口位置外观并不完美.
三, 注射压缩成型的优缺点
注塑压缩成型融合了普通注塑及压合成型的优势, 并在专有机台上实现自动化, 高精度重复性生产, 在薄壁透明PC手机背盖成型上具有优势, 其优缺点如下:
优点:
1)需要更小的注塑压力, 降低产品外观缺陷;
2)由于融体中仅有微小的剪切应力, 产品内应力很小, 保压压力更均匀, 提高产品的表面质量, 降低彩虹纹;
3)增加产品密度, 同时内应力降低, 产品的耐化学性能更强, 可以使用更高等级的加硬液, 把产品的硬度做的更高;
4)需要更小的锁模力, 小机台有机会实现多模穴生产, 提高效率;
5)可以用标机改制, 减少设备投资;
缺点:
1)相对传统注塑成型工艺, 注射成型过程较为复杂, 相同锁模力吨位下, 设备成本较高;
2)注射压缩模具较为复杂, 技术要求高;