[发明专利]用作电子产品外壳件的高强度铝合金的制法

说明书

技术领域

本发明涉及铝合金制法，特别是指一种用作电子产品外壳件的高强度铝合金的制法。

背景技术

随着科技的迅速发展与使用者对产品规格的要求，现今，市面上的各项产品逐渐要求轻量化，如：脚踏车、汽车......等，其中，又以信息电子产品为主，其除了要求本身内部结构须轻巧精密外，产品外壳的轻量化也渐渐为人们所重视，其也是减少电子产品重量的主因与最快途径；

为了达到上述外壳其轻量化的目的，一般都以镁合金与铝合金等轻金属为主要结构，镁或铝合金除比重低外，还具有刚性好、防电磁干扰(ElectromagneticInterference，EMI)、热传导率高、薄件、容易回收再利用......等优点。

如图1所示，是一般现有镁合金板材的制作流程，其包含下列步骤：一合金配制与熔解步骤11，所述的合金配制与熔解步骤11是将镁锭与所欲添加的金属，放置同一容器内加热，以使镁锭与添加的金属熔为一体形成镁合金溶液；一铸造步骤12，所述的铸造步骤12是将所述的合金配制与熔解步骤11的镁合金溶液铸造成镁合金板材；一车削步骤13，所述的车削步骤13是将铸造步骤12的镁合金板材做切断或面削等处理，以平整板材表面；一预热与热间轧延步骤14，所述的预热与热间轧延步骤14是将车削步骤13后的镁合金板材加热后再进行轧延，以缩减镁合金厚度达薄型化镁合金板材；一酸洗或研磨步骤15，所述的酸洗或研磨步骤15是将预热与热间轧延步骤14所成的薄型镁合金板材，以酸洗或研磨等方式处理，以去除薄型镁合金其表面氧化层。

经上述现有镁合金板材的制作流程步骤后，所完成的薄型化镁合金板材，再凭借冷加工技术以强化镁合金的硬度，而所述的镁合金在压制成型时须以200℃以上的温度方能加工成型，而造成成型的不便性。

另请参阅图2所示，是一般现有铝合金板材的制作流程，其包含下列步骤：

一合金配制与熔解步骤21，所述的一合金配制与熔解步骤21是将铝锭与所添加金属，放置同一容器内加热，以使铝锭与添加金属熔为一体形成铝合金溶液；一铸造步骤22，所述的铸造步骤22是将所述的一合金配制与熔解步骤21的铝合金溶液铸造成铝合金板材；一车削步骤23，所述的车削步骤23是将铸造步骤22的铝合金板材做切断或面削等处理，以平整板材表面；一轧延步骤24，所述的轧延步骤24是将车削步骤23后的铝合金板材进行轧延，以缩减铝合金厚度达薄型化铝合金板材；一酸洗或研磨步骤25，所述的酸洗或研磨步骤25是将轧延步骤24所成的薄型铝合金板材，以酸洗或研磨等方式处理，以去除薄型铝合金其表面氧化层。

经上述现有铝合金板材的制作流程步骤后，所完成的薄型化铝合金板材，再凭借热处理技术以强化铝合金的硬度，请再参阅图3所示，是一般现有的热处理技术，其包含下列步骤：一固溶热处理(solution treatment)步骤31，所述的固溶热处理步骤31是指将材料升温至固溶体单相区一段时间，以便让溶质全部溶入基地而成单一相；一淬水(quench)步骤32，所述的淬水步骤是指将固溶热处理步骤31后的材料迅速冷却以得饱和固溶体；一时效处理(aging treatment)步骤33，所述的时效处理步骤33是指将此过饱和固溶体放置在恒温，使其固溶体逐渐析出析出物，而造成铝合金性质上的变化。

又，一般常用热处理技术强化的铝合金是包括有：2xxx系列(2xxx系列合金的典型代表)、6xxx系列(6xxx系列合金的典型代表)与7xxx系列(7xxx系列合金的典型代表)等铝合金，另请再参阅图4所示，是7075、2024与6061三种不同的热处理型合金的自然时效曲线图，其中以2024与6061会有明显的平台区，也即固溶处理后放置一周至数年仍能维持一致的拉伸性质，但是所述的6xxx系列合金强度远远不及7xxx系列与2xxx系列合金强度，又所述的7075是呈现一持续上升的不稳定状态，不易运用在电子产品外壳成型的材料特性，另所述的2xxx系列合金的成份主要是以铜(Cu)为主要合金元素而镁(Mg)、硅(Si)次之，其合金(Cu+Mg+Si)添加量为总质量的5％左右，而所述的合金添加量愈多则强度愈高，但相对造成焊接时介金属晶出物的形成，其焊接性也相对愈差，同时也为造成2xxx系列合金材料的成型性不佳的主因。

另请再参阅下表所示，是镁合金(AZ31、AZ91)、2xxx系列(2024)与6xxx系列(6061)铝合金其材料特性表(其中，比强度＝拉伸强度/密度或降伏强度/密度)：