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：H62

3）、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