钣金、塑胶材料基础知识钣金、塑料材料基础知识一、常用钣金材料:钣金是显示屏箱体上常用的一种金属材料。
钣金加工一般用到的材料有冷轧板(SPCC)、镀锌板(SECC,即电解板)、铜板、铝板、不锈钢板、铝型材等.其作用各不相同。
一般从其用途及成本上来考虑。
1、冷轧板:简称SPCC,(Steel Plate Cold-rolled Commercial): 冷板是由普通碳素结构钢热轧钢带,经过进一步冷轧制成厚度小于4mm的钢板。
由于在常温下轧制,生产过程中不进行加热,所以不存在热轧常出现的麻点和氧化铁皮等缺陷,表面质量好、光洁度、尺寸精度高,再加之退火处理,其机械性能和工艺性能都优于热轧薄钢板。
具有良好的冷弯和焊接性能,以及一定的冲压性能。
产品的性能和组织能满足一些特殊的使用要求,如电磁性能、深冲性能等。
在许多领域里,特别是家电制造领域,已逐渐用它取代热轧薄钢板。
常用牌号:Q195、Q215、Q235、Q275;SPCC(日本牌号);ST12(德国牌号)。
冷轧板表面处理一般是:喷涂或电镀彩锌.显示屏行业人们常说的“铁箱”就是用该种材料加工的箱体。
2、镀锌板:(业内常称电解板)简称SECC。
电解板是经冷连轧机组轧制再经过CAPL机组退火后,进入电镀锌机组,通过表面清洗电镀后,根据不同用途,可进行磷化、钝化、涂油及耐指纹、合金化等处理后所得的产品。
其实质是利用电解,在制件表面形成均匀、致密、结合良好的金属或合金沉积层。
其有关机械性能可参照相对应的基板。
电解板表面处理一般是:喷涂主要使用场合:一般家电用电器上等。
其成本比冷轧板要贵,因此若无特别要求,一般选用SPCC,可减少成本.3、不锈钢板:不锈钢是能够抗大气、酸、碱、盐等介质腐蚀作用的不锈耐酸钢的总称。
不锈钢特点:耐蚀性好,光亮度好,强度高;有一定弹性;成本昂贵。
要达到不锈耐蚀作用,含铬(Cr)量不少于13%;此外可加入镍(Ni)或钼(Mo)等来增加效果。
由于加入合金种类及含量不同,不锈钢种类繁多。
但根据其基体组织大致有以下三种:1)、铁素体型不锈钢:属于低C含量、高Cr含量的不锈钢。
有磁性,较脆,具有良好耐蚀性及高温抗氧化性能。
典型牌号有:1Cr17(SUS430)2)、奥氏体型不锈钢:属于Cr-Ni不锈钢。
无磁性,耐蚀性能良好,室温强度及高温抗氧化性能好,塑性、冲击韧性好,且无缺口效应、。
焊接性能优良,因而广泛使用。
这种钢一般强度不高,屈服强度低,且不能通过热处理强化,但冷加工后可使其抗拉强度提高。
不宜用于承受高载荷。
典型牌号有:1Cr18Ni9(SUS302),0Cr18Ni9(SUS304)3)、马氏体型不锈钢:具磁性,耐蚀性能优良,导热性好,具高强度和屈服极限,热处理强化后具良好综合机械性能。
因含碳量高,焊接后需回火处理以消除应力。
主要用于承载部件,如蒸汽涡轮的叶片(1Cr13)、蒸汽装备的轴和拉杆(2Cr13),以及在腐蚀介质中工作的零件如活门、螺栓等(4Cr13)。
碳含量较高的钢号(4Cr13、9Cr18)则适用于制造医疗器械、餐刀、测量用具、弹簧等。
典型牌号有:2Cr13(SUS420)在显示屏箱体上,使用最多的是SUS304不锈钢。
一般用作户外箱体的模组固定螺钉,定位销,Kingpin 等4、铜和铜合金板。
铜及铜合金的特点:导电、导热、耐蚀性好,光泽度好,塑性加工容易,易于电镀、涂装。
1)、纯铜(含Cu 99.5%以上)亦称紫铜,外观呈紫色。
具有高的导电和导热性,良好的耐蚀性和成型性。
材料强度、硬度低,塑性好。
价格昂贵。
主要用做导电、导热和耐腐蚀元件,一般用于电源上需要承载大电流的零件。
常用牌号:T2 2)、黄铜铜锌合金,机械性能同含锌量有关;一般锌量不超过50%。
特点:延展性,冲压性好,具有较高的强度、硬度和优良的冷、热加工性,易进行各种形式的成形加工和切削加工,对海水及大气腐蚀有较好的抗力但本体容易发生局部腐蚀。
价格适中但导电性不如紫铜。
主要用于各种深拉伸和折弯的受力零件电镀。
为降低成本,在满足导电要求情况下应尽量用黄铜代替紫铜。
如汇流排零件。
常用牌号:H623)、青铜铜锡合金,其特点:比纯铜及黄铜有更好的耐磨性:加工性好,耐腐蚀。
4)、铍铜含铍(Be)的铜合金;特点:高的强度、硬度、弹性、耐磨性;高的导电性、导热性、耐寒性;无铁磁性。
用途:电磁屏蔽材料较多;5、铝和铝合金板。
纯铝的密度小(ρ=2.7g/m3),大约是铁的1/3,熔点低(660℃),铝是面心立方结构,故具有很高的塑性(δ:32~40%,ψ:70~90%),易于加工,可制成各种型材、板材。
抗腐蚀性能好;但是纯铝的强度很低,退火状态σb 值约为8kgf/mm2,故不宜作结构材料。
铝合金密度低,但强度较高(σb= 24~60kgf/mm2)接近或超过优质钢;塑性好,可以加工成各种型材;具有优良的导电性(相同重量下,Al导电性比Cu高2倍,)、导热性和抗蚀性。
工业上广泛使用,使用量仅次于钢。
常用铝合金板和型材主要有以下几种:防锈铝3A21(LF21,3003)、5A02(LF2,5052)和硬铝2A12(LY12,2024)及锻铝6063-T5(LD31-RCS)、6061(LD30)3A21属于AL-Mn系合金,是应用最广泛的一种防锈铝。
该合金强度不高(仅高于工业纯铝),不能热处理强化,故常用冷加工方法来提高它的力学性能。
在退火状态下有较高塑性,冷作硬化是塑性低,耐蚀性、焊接性良好。
5A02属于AL-Mg系合金,与3A21相比,5A02具有较高的疲劳强度、塑性和耐蚀性。
不能热处理强化。
氩弧焊接和冷作硬化时有形成结晶裂纹倾向,在冷作硬化和半冷作硬化状态下可切削性较好。
可抛光处理。
通常显示屏铝箱体所用材料为5A02,表面可喷涂、铬化处理。
灯具外壳,型材箱体、插箱所用铝型材牌号为6063-T5,表面可以喷砂氧化或喷涂处理。
(如我们的Scan box外壳)。
二、常用塑胶材料一般常用的工程塑料有以下几种:1、ABS (Acrylonitrile-Butadene-Styrene)ABS是丙烯睛-丁二烯-苯乙烯三元共聚物,丙烯睛(A)—使制品表面较高硬度,提高耐磨性,耐热性,丁二烯(B)—加强柔顺性,保持材料韧性弹性及耐冲击强度,苯乙烯(S)—保持良好成型性(流动性,着色性)及保持材料刚性.其主要特点如下:1)、ABS具有良好电镀性能,也是所有塑料中电镀性能最好的2)、ABS较GPPS抗冲击强度变显著提高.3)、原料浅黄色不透明,制品表面光泽度好.4)、收缩率较小,尺寸稳定性良好。
5)、不耐有机溶剂,如溶于酮,醛,酯及氯化烃而形成乳浊液(ABS胶浆)2、PC (Polycarbonate)-聚碳酸酯聚碳酸酯俗称“防弹玻璃胶”,属结晶性塑料.其主要特点如下:1)、外观透明,刚硬带韧性.燃烧慢,离火后慢熄.2)、PC料耐冲击性是塑料中最好的.3)、成型收缩率小(0.5-0.7%),成品精度高,尺寸稳定性高.4)、化学稳定性较好,但不耐碱,酮,芳香烃等有机溶剂.5)、耐疲劳强度差,对缺口敏感,耐应力开裂性显著.3、PA (Polyamide)-聚酰胺聚酰胺俗称尼龙(NYLON),属结晶性塑料,有多个品种,如尼龙6,尼龙66,尼龙1010等.其主要特点如下: 1)、尼龙具有优良的韧性,耐磨性,耐疲劳性,自润滑性和自熄性.2)、低温性能好,冲击强度高;有较高的抗拉强度,弹性好.3)、尼龙吸水性大,吸水后一定程度提高抗冲击强度,但其它强度下降(如,拉伸,刚度).收缩率0.8-1.4%. 4)、耐弱酸弱碱和一般溶剂,常温下可溶于苯酚(酚可作为粘合剂),亦可溶于浓甲酸及氯化钙的饱和甲醇溶液4、PP (Polypropylene)-聚丙烯聚丙烯俗称“百折胶”,属结晶性塑料.其主要特点如下:1)、呈半透明,质轻(密度0.91),可浮于水上.2)、良好流动性及成型性,表面光泽,着色,外伤留痕优于PE.3)、高的分子量使得抗拉强度高及屈服强度(耐疲劳度)高.4)、化学稳定性高,不溶于有机溶剂,喷油,烫印及粘结困难.5)、耐磨性优异,常温下耐冲击性好.6)、成型收缩率大(1.6%),尺寸较不稳定,胶件易变形及缩水.5、PMMA (PolymethylMethacrylate)-聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯,即有机玻璃,俗称“亚加力”(Acrylis),属非结晶性塑料.其主要特点如下:1)、透明度高,质轻不易变形,良好导光性.2)、PMMA难着火,能缓慢燃烧.3)、不耐醇,酮,强碱,能溶于芳香烃,氧化烃(三氧乙烷可做粘合剂).4)、容易成型,尺寸稳定.5)、耐冲击性及表面硬度均稍差,容易擦花,故对包装要求较高.6、POM(PolyoxyMethylene))-聚甲醛聚甲醛俗称“赛钢”,属结晶性塑料,主要特点如下:1)、聚甲醛为乳白色塑料,有光泽.2)、具有良好的综合力学性能,硬度,刚性较高,耐冲击性好且具有优良的耐磨性及自润滑性.3)、耐有机溶剂性能好,性能稳定.4)、成型后尺寸比较稳定,受湿度环境影响较小。
显示屏行业中,塑胶件一般用于模组套件。
材料通常是:PC+10%GF。