手机纳米注塑到底有什么用？一文读透NMT纳米注塑工艺的优劣
- 作者：大韩化工工业（深圳）有限公司
- 发布日期：2018-08-21
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中高端手机为什么纷纷采用纳米注塑工艺？
2018年5月31日，雷军率领小米团队，在深圳隆重发布了小米8系列手机。手机的高颜值、高性能，诱惑着我真想马上入手一台小米8！
俗话说，外行看热闹，内行看门道，如果你不是业内人士，不经提醒，你一般不会知道手机的头部、底部或者边框上，一般会有个特别的细带，而这个与众不同的部分就是采用纳米注塑所露出的蛛丝马脚。纳米注塑工艺为小米8这样的手机增色不少。
殊不知，从iPhone6那个大白带开始，“纳米注塑”就几乎伴随着每一款金属手机。然而天天接触，仍然有一些小伙伴不认识它。让我们先来看看这些或白或黑、或蓝或灰的小细带吧（具体是什么颜色，则要看如何和手机颜色搭配了）。
上面这些细带，就是手机采用了纳米注塑工艺。而且不仅是小米、苹果手机，各大品牌手机如华为、三星、OPPO、VIVO、HTC、魅族、联想、HTC、一加等，绝大部分均已在其中高端智能机型上采用NMT生产工艺。
手机等电子产品爱用铝合金等金属材质
现在的笔记本、平板电脑、智能电视、智能手表等电子设备，越来越多的采用金属材质作为背壳或中框，其中又特别钟爱铝合金材质，因为它轻、耐高温、美观、金属光泽亮丽，这些特征也普遍受到消费者的欢迎。具体说来，铝合金材料具有以下共通的特点：
首先，金属质感非常强烈，和不锈钢的低调相比，铝合金材料更容易加工出高档、美观、熠熠生辉的感觉。
其次，铝合金的比重只有不锈钢的三分之一，也就是说同样体积的铝合金手机，材料上差不多是不锈钢重量的三分之一。这也是为什么iPhone5比iPhone4S轻了这么多的原因。
再次，铝合金很耐刮伤，它在强度上虽算不上顶级，但表面硬度却达到蓝宝石级别。从iPhone5开始，苹果公司就摈弃了iPhone4S上的不锈钢材料，转而采用了阳极氧化铝来锻造机身，结果就诞生了更轻、更薄、金属质感更亮丽、色彩更丰富的新一代iPhone产品。
手机采用金属材质 须使用纳米注塑工艺避免信号干扰
上面讲了智能手机等产品普遍采用铝等金属材质，但全部用金属也不行，因为通讯信号需要发射和接收，为了避免信号干扰的问题，需要有天线或开口，但天线因为不美观、不方便早就被摒弃不用了，所以金属材质手机都会选择在手机背壳或边框上开口并用塑料填充，以便于信号传输，而这就需要金属直接与塑料相对接的技术了。
手机轻薄化的发展趋势和即将到来的5G时代 使纳米注塑工艺更上一层楼
现在越来越多的手机向轻薄化、便携性发展，而手机背壳材质从塑料到金属再到现在采用曲面2.5D、3D玻璃等复合板，甚至如小米手机尝试采用陶瓷。而纳米注塑解决了轻薄和加工效率、成本控制、信号传输等问题，自然被各大手机厂商广泛使用。
现在智能手机已开始迈入5.X mm超薄手机时代，而大屏也是一个趋势，但是手机面积大了、厚度薄了，就更需要提升手机的结构件的硬度和强度。目前手机中铝合金一般采用高硬度的航空铝合金，但对于5.Xmm已不太够用，它需要一个更牢固的金属中框来支撑。但不管这个金属中框是采用不锈钢、钛铝合金或液态金属来作为材料，都需要搭配NMT纳米注塑工艺，以实现金属和塑料结合的一体化。
纳米注塑工艺如此重要和受欢迎，下面为您讲解一下到底这个纳米注塑工艺是什么？有些什么用处？
什么是纳米注塑成型工艺？
让我们先了解一下什么是纳米吧。纳米（英文缩写为nm）是一个长度计量单位，它的大小约是十亿分之一米，可以说很小很小。
什么是纳米注塑成型？
纳米注塑成型（即Nano Molding Technology，简称NMT)，是金属与塑料以纳米技术结合在一起的工艺方法；该工艺先将金属表面经过纳米化处理后，再将塑料直接射出在金属表面，使金属与塑料可以一体成型。通俗的说就是这种工艺能够不用一颗螺丝钉，就能实现不同材料之间的结合或组装，也可以把它理解成微型的卯榫结构。这样的工艺方法，不但能够兼顾金属的外观质感，还可以简化产品结构件的设计，让产品更轻、薄、短、小，且对比CNC工法更具成本效益。
在开始时，生产工艺只是将铝材与硬质树脂进行一体化成型，后来这项技术得到进一步改进，可以应用于镁、不锈钢、钛等金属与树脂的一体化成型。并且进一步发展出了金属间的结合技术，期望在金属与树脂的复合制品内有新的用途。
纳米注塑工艺进一步降低机身的厚度，因为它支持在金属表面直接注入塑料，这也就意味着安装点和其他组件可以直接应用到外壳上。而且，不仅仅是电池盖，甚至可以说手机的任何部分都在NMT技术中受益。
NMT纳米注塑主要工艺流程是什么样的？
纳米注塑整个工艺的要点在于金属材料的纳米化处理上，可以说纳米化是整个注塑过程的重中之重，如果这一工序没完成好，之后的一切都随之废去。NMT的工艺流程主要包含：
1、脱脂：使用碱性液体对金属工件进行浸泡约1分钟，以脱去工件表面附着的油脂；
2、中和：碱处理之后，需要通过酸处理来中和掉碱性，以使工件处于中性状态；
3、纳米处理：这是重要的一步，通过使用T液对工作面进行浸泡，使表面形成3-20nm直径的粗糙凹面（这个凹坑或称孔洞是纳米级的，我们用肉眼看不到），这一步一般称为T处理；
4、纳米凹面E处理：在凹面进行E处理，以形成更多不规则的表面粗糙度；
5、清洁处理：用纯水进行清洗，冲刷掉处理出来的微波物质；
6、干燥处理：将金属件进行干燥处理，清除表面残留的水份和其他物质，以进行下一工序；
7、注塑：通过在纳米化处理后的表面凹坑内注入树脂，使树脂与金属形成紧密的结合结构、完成注塑成型。
这样的注塑成品中，金属与树脂不是单靠粘性结合在一起，而是通过两种不同物质在内部相互嵌套与摩擦紧密结合，实现液体和气体都无法通过，其贴合强度不亚于与同种材料的热熔合，强度是非常大的。
NMT纳米注塑的适用对象包括哪些？
目前，NMT技术主要适用于硬质塑料与金属材料的结合应用。主要适用种类如下：
1、纳米注塑工艺主要适用的金属：铝、镁、铜、不锈钢、钛、铁、镀锌板、黄铜等；其中铝合金的适应性较强，包括1000到7000系列。
2、纳米注塑工艺主要适用的树脂材料：PPS、PBT、PA6、PA66、PPA等；其中PPS具有特别强的粘合强度(3000N/c㎡)，但PPS材料成本较高，而PBT在结合强度、成本方面均有不错的表现，综合性价比最高。
纳米注塑有哪些优点？
概括地说，NMT的优势在于既兼顾了金属外观的质感，又简化了产品在结构上的技术设计，可以让产品设计更加自由、实现原来的许多不可能。具体而言，它的优点主要有：
1、产品设计自由度更高：由于跳出许多工艺限制，使产品设计思路更加广阔，减少了后顾之忧；
2、工序制程简化：比如原来需要二次或多次加工的工序，在一次注塑过程中可全部简化；
3、工时缩短：原来需要大量二次CNC加工、花费大量加工时间的产品，现在可以一次注塑成型完成，生产周期大大缩短；
4、机械性能更高更强：由于金属与塑料实现了纳米级别的相互嵌套，结合强度大大提高，机械性能也上升了几个等级，可以实现许多原来无法实现的应用；
5、成本优势：由于工时的缩短、工序的简化、加工难度的下降，带来一系列的成本下降，提升了产品的竞争力；
6、产品外观优势：手机上的纳米注塑能够兼顾金属外观质感，并让结构件更加坚固。
7、 产品结构优势：可以简化产品机构件设计，让产品更轻、薄、短、小。
8、 环境优势：由于NMT是安全和可回收的技术，对环境影响小。
NMT纳米注塑可以在哪些领域应用？
NMT产品的潜在用途，超越了铝合金和镁合金的压铸产品，可以拓展到一个更广阔的领域。随着人们对3C电子产品的要求越来越高，NMT注塑正好为这种高要求提供了解决方案，所以被广泛应用到中高端消费产品上，大大提升了用户体验，同时提升了产品质量。
纳米注塑的主要应用产品有：手机外壳、电脑显示器箱体、笔记本电脑外壳、汽车中控面板、灯饰装饰配件、投影设备外壳及更多的3C消费类电子产品等。如大韩化工的USCON系列PBT纳米注塑材料，已被应用到乐视、小米等手机中，还有越来越多的智能手环、智能音箱等电子消费品也正在选用大韩化工的纳米注塑材料。
NMT纳米注塑的发展趋势
可以看出，目前NMT的应用方向趋向于小件化轻便产品，但是由于这种工艺具有非常大的优势，在未来的应用发展中存在着极大的发展空间，其显著优点：减自重、减厚度、降成本、延寿命等，都有着非常大的商业空间，目前其应用方向也在向着大件化、工业化方向发展，比如说：
* 可用于金属管道的接合：在金属管道接合的选择上一般选择以焊接为主要工艺，但是纳米注塑成型工艺提供了更为方便快捷的方式，通过在两个管道接合地方套入事先成型的接管，再加以热处理，即可完成管道之间的接合；
* 用于办公用具上：在日常办公桌椅等器具上，以往都是以塑料套金属作为保护和美化处理，使用纳米注塑可以把金属和塑料溶为一体，不单提升了机械强度，也使外观设计水平又上一个台阶；
*用于汽车外观设计上：传统的汽车外部装饰件多为金属或塑料铸件，使用纳米注塑工艺可以把金属件和塑料更好的融为一体，制作出更加经久耐用、美观大方的汽车配件，如汽车前挡标牌等等。
NMT纳米注塑的应用从小到大，从专业到广泛，更从民用到军工应用在不断发展着，未来在航空航天等领域的应用中，纳米注塑工艺也必将得到更大范围的应用。
大韩化工工业作为工程塑料领域一家杰出的国际性公司，也将不断研发更先进的技术、生产更高品质的纳米注塑材料，为手机、家电、汽车等应用领域的厂商们，解决NMT处理的一切问题。大韩化工期待NMT纳米注塑工艺的发展与进步，同时也不断应用新工艺、新材料解决问题，满足客户的各项需求，并为客户提供更加优质的技术指导和服务。
2018年5月31日，雷军率领小米团队，在深圳隆重发布了小米8系列手机。手机的高颜值、高性能，诱惑着我真想马上入手一台小米8！
俗话说，外行看热闹，内行看门道，如果你不是业内人士，不经提醒，你一般不会知道手机的头部、底部或者边框上，一般会有个特别的细带，而这个与众不同的部分就是采用纳米注塑所露出的蛛丝马脚。纳米注塑工艺为小米8这样的手机增色不少。
殊不知，从iPhone6那个大白带开始，“纳米注塑”就几乎伴随着每一款金属手机。然而天天接触，仍然有一些小伙伴不认识它。让我们先来看看这些或白或黑、或蓝或灰的小细带吧（具体是什么颜色，则要看如何和手机颜色搭配了）。
上面这些细带，就是手机采用了纳米注塑工艺。而且不仅是小米、苹果手机，各大品牌手机如华为、三星、OPPO、VIVO、HTC、魅族、联想、HTC、一加等，绝大部分均已在其中高端智能机型上采用NMT生产工艺。
手机等电子产品爱用铝合金等金属材质
现在的笔记本、平板电脑、智能电视、智能手表等电子设备，越来越多的采用金属材质作为背壳或中框，其中又特别钟爱铝合金材质，因为它轻、耐高温、美观、金属光泽亮丽，这些特征也普遍受到消费者的欢迎。具体说来，铝合金材料具有以下共通的特点：
首先，金属质感非常强烈，和不锈钢的低调相比，铝合金材料更容易加工出高档、美观、熠熠生辉的感觉。
其次，铝合金的比重只有不锈钢的三分之一，也就是说同样体积的铝合金手机，材料上差不多是不锈钢重量的三分之一。这也是为什么iPhone5比iPhone4S轻了这么多的原因。
再次，铝合金很耐刮伤，它在强度上虽算不上顶级，但表面硬度却达到蓝宝石级别。从iPhone5开始，苹果公司就摈弃了iPhone4S上的不锈钢材料，转而采用了阳极氧化铝来锻造机身，结果就诞生了更轻、更薄、金属质感更亮丽、色彩更丰富的新一代iPhone产品。
手机采用金属材质 须使用纳米注塑工艺避免信号干扰
上面讲了智能手机等产品普遍采用铝等金属材质，但全部用金属也不行，因为通讯信号需要发射和接收，为了避免信号干扰的问题，需要有天线或开口，但天线因为不美观、不方便早就被摒弃不用了，所以金属材质手机都会选择在手机背壳或边框上开口并用塑料填充，以便于信号传输，而这就需要金属直接与塑料相对接的技术了。
手机轻薄化的发展趋势和即将到来的5G时代 使纳米注塑工艺更上一层楼
现在越来越多的手机向轻薄化、便携性发展，而手机背壳材质从塑料到金属再到现在采用曲面2.5D、3D玻璃等复合板，甚至如小米手机尝试采用陶瓷。而纳米注塑解决了轻薄和加工效率、成本控制、信号传输等问题，自然被各大手机厂商广泛使用。
现在智能手机已开始迈入5.X mm超薄手机时代，而大屏也是一个趋势，但是手机面积大了、厚度薄了，就更需要提升手机的结构件的硬度和强度。目前手机中铝合金一般采用高硬度的航空铝合金，但对于5.Xmm已不太够用，它需要一个更牢固的金属中框来支撑。但不管这个金属中框是采用不锈钢、钛铝合金或液态金属来作为材料，都需要搭配NMT纳米注塑工艺，以实现金属和塑料结合的一体化。
纳米注塑工艺如此重要和受欢迎，下面为您讲解一下到底这个纳米注塑工艺是什么？有些什么用处？
什么是纳米注塑成型工艺？
让我们先了解一下什么是纳米吧。纳米（英文缩写为nm）是一个长度计量单位，它的大小约是十亿分之一米，可以说很小很小。
什么是纳米注塑成型？
纳米注塑成型（即Nano Molding Technology，简称NMT)，是金属与塑料以纳米技术结合在一起的工艺方法；该工艺先将金属表面经过纳米化处理后，再将塑料直接射出在金属表面，使金属与塑料可以一体成型。通俗的说就是这种工艺能够不用一颗螺丝钉，就能实现不同材料之间的结合或组装，也可以把它理解成微型的卯榫结构。这样的工艺方法，不但能够兼顾金属的外观质感，还可以简化产品结构件的设计，让产品更轻、薄、短、小，且对比CNC工法更具成本效益。
在开始时，生产工艺只是将铝材与硬质树脂进行一体化成型，后来这项技术得到进一步改进，可以应用于镁、不锈钢、钛等金属与树脂的一体化成型。并且进一步发展出了金属间的结合技术，期望在金属与树脂的复合制品内有新的用途。
纳米注塑工艺进一步降低机身的厚度，因为它支持在金属表面直接注入塑料，这也就意味着安装点和其他组件可以直接应用到外壳上。而且，不仅仅是电池盖，甚至可以说手机的任何部分都在NMT技术中受益。
NMT纳米注塑主要工艺流程是什么样的？
纳米注塑整个工艺的要点在于金属材料的纳米化处理上，可以说纳米化是整个注塑过程的重中之重，如果这一工序没完成好，之后的一切都随之废去。NMT的工艺流程主要包含：
1、脱脂：使用碱性液体对金属工件进行浸泡约1分钟，以脱去工件表面附着的油脂；
2、中和：碱处理之后，需要通过酸处理来中和掉碱性，以使工件处于中性状态；
3、纳米处理：这是重要的一步，通过使用T液对工作面进行浸泡，使表面形成3-20nm直径的粗糙凹面（这个凹坑或称孔洞是纳米级的，我们用肉眼看不到），这一步一般称为T处理；
4、纳米凹面E处理：在凹面进行E处理，以形成更多不规则的表面粗糙度；
5、清洁处理：用纯水进行清洗，冲刷掉处理出来的微波物质；
6、干燥处理：将金属件进行干燥处理，清除表面残留的水份和其他物质，以进行下一工序；
7、注塑：通过在纳米化处理后的表面凹坑内注入树脂，使树脂与金属形成紧密的结合结构、完成注塑成型。
这样的注塑成品中，金属与树脂不是单靠粘性结合在一起，而是通过两种不同物质在内部相互嵌套与摩擦紧密结合，实现液体和气体都无法通过，其贴合强度不亚于与同种材料的热熔合，强度是非常大的。
NMT纳米注塑的适用对象包括哪些？
目前，NMT技术主要适用于硬质塑料与金属材料的结合应用。主要适用种类如下：
1、纳米注塑工艺主要适用的金属：铝、镁、铜、不锈钢、钛、铁、镀锌板、黄铜等；其中铝合金的适应性较强，包括1000到7000系列。
2、纳米注塑工艺主要适用的树脂材料：PPS、PBT、PA6、PA66、PPA等；其中PPS具有特别强的粘合强度(3000N/c㎡)，但PPS材料成本较高，而PBT在结合强度、成本方面均有不错的表现，综合性价比最高。
纳米注塑有哪些优点？
概括地说，NMT的优势在于既兼顾了金属外观的质感，又简化了产品在结构上的技术设计，可以让产品设计更加自由、实现原来的许多不可能。具体而言，它的优点主要有：
1、产品设计自由度更高：由于跳出许多工艺限制，使产品设计思路更加广阔，减少了后顾之忧；
2、工序制程简化：比如原来需要二次或多次加工的工序，在一次注塑过程中可全部简化；
3、工时缩短：原来需要大量二次CNC加工、花费大量加工时间的产品，现在可以一次注塑成型完成，生产周期大大缩短；
4、机械性能更高更强：由于金属与塑料实现了纳米级别的相互嵌套，结合强度大大提高，机械性能也上升了几个等级，可以实现许多原来无法实现的应用；
5、成本优势：由于工时的缩短、工序的简化、加工难度的下降，带来一系列的成本下降，提升了产品的竞争力；
6、产品外观优势：手机上的纳米注塑能够兼顾金属外观质感，并让结构件更加坚固。
7、 产品结构优势：可以简化产品机构件设计，让产品更轻、薄、短、小。
8、 环境优势：由于NMT是安全和可回收的技术，对环境影响小。
NMT纳米注塑可以在哪些领域应用？
NMT产品的潜在用途，超越了铝合金和镁合金的压铸产品，可以拓展到一个更广阔的领域。随着人们对3C电子产品的要求越来越高，NMT注塑正好为这种高要求提供了解决方案，所以被广泛应用到中高端消费产品上，大大提升了用户体验，同时提升了产品质量。
纳米注塑的主要应用产品有：手机外壳、电脑显示器箱体、笔记本电脑外壳、汽车中控面板、灯饰装饰配件、投影设备外壳及更多的3C消费类电子产品等。如大韩化工的USCON系列PBT纳米注塑材料，已被应用到乐视、小米等手机中，还有越来越多的智能手环、智能音箱等电子消费品也正在选用大韩化工的纳米注塑材料。
NMT纳米注塑的发展趋势
可以看出，目前NMT的应用方向趋向于小件化轻便产品，但是由于这种工艺具有非常大的优势，在未来的应用发展中存在着极大的发展空间，其显著优点：减自重、减厚度、降成本、延寿命等，都有着非常大的商业空间，目前其应用方向也在向着大件化、工业化方向发展，比如说：
* 可用于金属管道的接合：在金属管道接合的选择上一般选择以焊接为主要工艺，但是纳米注塑成型工艺提供了更为方便快捷的方式，通过在两个管道接合地方套入事先成型的接管，再加以热处理，即可完成管道之间的接合；
* 用于办公用具上：在日常办公桌椅等器具上，以往都是以塑料套金属作为保护和美化处理，使用纳米注塑可以把金属和塑料溶为一体，不单提升了机械强度，也使外观设计水平又上一个台阶；
*用于汽车外观设计上：传统的汽车外部装饰件多为金属或塑料铸件，使用纳米注塑工艺可以把金属件和塑料更好的融为一体，制作出更加经久耐用、美观大方的汽车配件，如汽车前挡标牌等等。
NMT纳米注塑的应用从小到大，从专业到广泛，更从民用到军工应用在不断发展着，未来在航空航天等领域的应用中，纳米注塑工艺也必将得到更大范围的应用。
大韩化工工业作为工程塑料领域一家杰出的国际性公司，也将不断研发更先进的技术、生产更高品质的纳米注塑材料，为手机、家电、汽车等应用领域的厂商们，解决NMT处理的一切问题。大韩化工期待NMT纳米注塑工艺的发展与进步，同时也不断应用新工艺、新材料解决问题，满足客户的各项需求，并为客户提供更加优质的技术指导和服务。
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