Проект литья под давлением и фрезерования с ЧПУ для шарниров беспроводных наушников Apple Bluetooth

Почему литье под давлением из цинка для микромеханических шарниров?

Zamak 3 и Zamak 5 идеально подходят для микрошарниров благодаря своим превосходным характеристикам текучести, высокой размерной стабильности и устойчивости к ползучести и усталости. Эти сплавы соответствуют стандартам ASTM B86 и обеспечивают оптимальную литейную способность для деталей с готовой или почти готовой формой.

Спецификации материала (Zamak 3 по ASTM B240):

• Предел прочности при растяжении: 283 МПа

• Предел текучести: 221 МПа

• Относительное удлинение при разрыве: 7–10%

• Твердость: 82–85 HRB

• Линейная усадка: ~1.2 мм/м

• Достижимый допуск литья: ±0.03 мм (ISO 8062-CT5)

Узнайте больше о свойствах и применении Zamak 3 в массовом производстве миниатюрных компонентов.

Конструкция пресс-формы для производства высокоточных шарниров

Геометрия шарнира включала цилиндрическую ось, интегрированное углубление для фиксации пружины и соединительные выступы, что требовало высокой позиционной точности и безупречной отделки поверхности. Оснастка была изготовлена из высокотвердой инструментальной стали (H13), азотированной для повышения износостойкости.

Параметры оснастки:

• Сталь пресс-формы: H13 (HRc 48–52), азотированная

• Угол уклона: 1.0–1.5° для вертикальных стенок

• Минимальный радиус: 0.3 мм на внутренних переходах

• Ожидаемый срок службы инструмента: >150 000 циклов

• Шероховатость полости: Ra ≤ 0.4 мкм (оптически полированные для видимых областей)

Изучите наши возможности изготовления инструмента и оснастки для прецизионных микро-компонентов из цинка в потребительской электронике.

Процесс литья под давлением и контроль

Производство осуществлялось на машинах для литья под давлением цинка с горячей камерой усилием 160 тонн с использованием программируемых профилей впрыска и вакуумной поддержки для минимизации турбулентности и захвата газа. Встроенные датчики в реальном времени контролировали давление впрыска, время цикла и температуру формы.

Спецификации процесса:

• Скорость впрыска: 3.8–4.5 м/с

• Время заполнения: ≤0.1 секунды

• Температура формы: 200–220°C

• Давление впрыска: 35–45 МПа

• Отклонение веса впрыска: ≤2%

Наш процесс литья под давлением цинка включает вакуумные системы и рентгеновскую проверку для обеспечения внутренней структурной целостности прецизионных механических деталей.

Фрезерование с ЧПУ для функциональных допусков

В то время как литье под давлением обеспечивало готовую форму, критические поверхности обрабатывались на прецизионном оборудовании с ЧПУ, гарантируя совместимость с запрессованными штифтами, пружинными механизмами и углами поворота шарнира.

Стандарты допусков механической обработки (по ISO 286-2):

• Допуск диаметра отверстия: H6 (±0.006 мм для Ø2–4 мм)

• Допуск ширины паза: ±0.01 мм

• Плоскостность сопрягаемых поверхностей: ≤0.02 мм

• Соосность между осью и креплением: ≤0.015 мм

• Шероховатость поверхности: Ra ≤ 0.4 мкм (на функциональных интерфейсах)

Смотрите наши услуги по последующей механической обработке, используемые для завершения сложных носимых компонентов с жесткими допусками.

Поверхностная обработка для износостойкости и эстетики

Интерфейсы шарнира требовали гладкого ощущения, отличной коррозионной стойкости и высокой эстетической однородности. Был применен двухэтапный процесс обработки поверхности: массовая финишная обработка с последующим химическим никелированием (ХН).

Детали поверхностной обработки:

• Абразив для галтовки: керамический, 3 мм; продолжительность: 2 часа

• Тип покрытия: ХН, по ASTM B733

• Толщина покрытия: 5–8 мкм

• Твердость поверхности: ~500 HV

• Стойкость к соляному туману: >96 часов (по ASTM B117)

Также доступны другие варианты, такие как порошковое покрытие для декоративной отделки или анодирование для защиты от коррозии для альтернативных продуктовых линеек.

Окончательная сборка, тестирование и упаковка

Каждый шарнир проходил проверку на долговечность и функциональное имитационное тестирование как механическая часть, взаимодействующая с пользователем. Автоматизированное оборудование проводило измерения циклического крутящего момента и реакции пружины.

Протокол обеспечения качества:

• Проверка первого образца (FAI) с валидацией GD&T

• Тест на жизненный цикл: 5 000 поворотов шарнира, вариация трения <5%

• Визуальный контроль при равномерном освещении 600 люкс

• Лазерная маркировка для прослеживаемости партии

• Сертификация материала на соответствие RoHS и REACH

Все компоненты были упакованы с использованием антистатических вкладышей и лотков, защищающих от истирания. Наш сквозной производственный процесс обеспечивает полный сервис от литья до финишной обработки и логистики.

Часто задаваемые вопросы

1. Почему Zamak 3 предпочтительнее других сплавов для микроскопических компонентов шарниров наушников?

2. Какие размерные допуски достижимы в миниатюрных литых и обработанных узлах?

3. Как наносится и проверяется химическое никелирование на цинковых деталях?

4. Какие стандарты тестирования соблюдаются для оценки производительности механических шарниров?

5. Как обеспечивается прослеживаемость партии для небольших, массово производимых литых компонентов?