全球打响手机防水战,液态硅胶将掀起怎样的波澜?

艾邦产业通 2018-12-05 16:49:17

读:在日趋激烈的市场竞争中,随着用户对高性能手机的要求不断提升,防水功能越来越重要,防水型智能机的出货量在未来两年内提升20-30%,防水手机将开始普及,企业布局防水手机速度正在加快,在全球开始打响“防水战”。

硅胶作为防水材料目前广泛应用于手机、3C电子产品等领域。生产中,一般将硅胶材料分为固态硅胶和液态硅胶,均可用3C产品防水结构件,今天,我们主要来了解一下液态硅胶在手机防水中的应用。




一、手机全球“防水战”打响


在日趋激烈的市场竞争中,手机制造企业将目光投向了防水手机,企业布局防水手机速度正在加快,在全球开始打响“防水战”。

据报道,在2015年,防水功能将会成为索尼中端手机的一个标准配置,索尼的合作伙伴均已根据索尼要求,研发防水机型。

图  索尼Xperia Z1(可在水下拍摄)


除了索尼的防水手机布局,三星、HTC、联想、华为和酷派也将在中端机型中支持防水功能。

图  三星Galaxy S4 Active


防水型智能机的出货量在未来两年内提升20-30%,防水手机将开始普及,并成为手机的基本功能之一。




二、液态硅胶优势及生产工艺介绍


液态硅橡胶,简称 LSR,是一种热固性材料,具有良好的流动性。目前广泛用于消费电子、健康用品、汽车、防水用品、厨房用具以及密封件等。

图  液态硅胶在不同产品中的防水应用




1、优势


传统3C产品防水技术,通常是用涂胶粘接、超声焊接等方式,在塑胶结构件的槽/筋位置,设置硅胶防水圈或利用塑胶加TPU双色成型的方法,实现防水的功能。但该方式由于中间需要手工操作,其装配的精度、稳定性无法保证,防水效果较差。

目前,硅胶作为防水材料被广泛应用于电子产品,我们来看一看液体硅胶的优势有哪些?

1)性能优势

   液态硅胶以其良好的热稳定性、抗寒性,电绝缘性能以及燃烧时无有毒物质 产生。

2)工艺优势

   防水结构简化,整体结构更为紧凑

 装配精度、重复精度提高,防水效果提升

   减少了硅胶圈装配工序,降低成本

   防水硅胶圈与电池盖粘结强度高,可多次拆装


图  硅胶防水与传统防水结构对比



2、生产工艺


液态硅胶在手机精密结构件上的应用是近几年内兴起的一种工艺,其工艺的选择可根据产品结构的不同,使用自粘性硅胶或普通硅胶+底涂的方式实现,合理的搭配可有效提高生产中的良品率。




1)成型设备 


液态硅胶注塑设备有立式和卧式两种,机台的参数配置根据不同产品结构及功 能需求进行相应的调整,从而模具结构,产能,生产成本上会有差异。




2)液态硅胶成型温度


液态硅胶为热固性材料,需在一定的温度下固化,温度越高,硅胶的固化速度越快,但要考虑到塑胶材料的耐热性能。



3)生产周期


生产周期受硅胶硫化时间影响较大, 需尽量使用能在较低硫化温度下快速硫化的硅胶原料。



三、液态硅胶在手机等3C产品防水结构件上的应用


液态硅胶一般通过二次成型工艺与手机等3C产品结构件相结合形成防水结构件。

这里以塑胶为例讲述下塑胶+液态硅胶二次成型工艺流程。




手机类防水结构件的材料适用性广,金属、塑胶、玻璃等材质均可使用二次成型方式实现。如下图所示:


那么液态硅胶在手机防水中具体有哪些应用?主要包括以下几个方面。




1、在金属卡托类防水产品的应用


以粉末冶金+LSR硅胶材质为例,可以通过MIM成型+LIM成型+喷涂的工艺结合形成防水机构件



形成的防水卡托具备的特点如下:

1.硅胶模内金属成型;

2.结构简单强度高;

3.防水等级可达 5 级。



2、在电池壳类防水产品的应用


以PC+TPU+LSR硅橡胶材质为例,可以通过双色注塑+LIM成型的工艺结合形成防水机构件。

形成的防水电池壳具备如下特点:

1)实现手机防水、防尘、防摔功能;

2)表面无痕,且无需喷涂等表面处理;

3)防水等级可达 7 级。


在电池壳背面成型液态硅胶密封电池仓,在满足多次拆卸的前提下提供了足够的防水性能。




3、在卡塞类防水产品应用


以塑胶+软胶+LSR硅橡胶材质为例,可以通过双色注塑+LIM成型+喷涂的工艺结合形成防水机构件。



形成的卡塞类防水产品的特点如下:

1)TPU与LIM极小间隔成型;

2)实现表面喷涂高光 ;

3)防水等级可达 7 级。

在双色卡塞背面成型液态硅胶,用于USB、SIM卡、SD卡孔槽的防水,更换方便且防水性能稳定。




总结

手机进水是仅次于手机碎屏的第二大手机杀手,而防水问题一旦解决,将会给人们生活带来极大的便利。

其实,其意义远不止于此。当机遇用户痛点的这项性能得到提升后,智能设备开始拥抱水的环境,未来有可能衍生出更多的创新产品。
除了手机、穿戴设备等显而易见的品类之外,消费级的水下无人机、水下机器人等等也将应运而生。立足现有技术,创造出更多的应用型创新,也是值得鼓励的做法。


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