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5G商用牌照發放,中國進入5G商用元年,5G將帶動手機終端以及其他電子產品新一輪創新,這輪創新對塑膠業界意味著哪些商機。

The granting of 5G licenses for commercialuse has ushered China into the 5G era. 5G will drive a new round of innovationin mobile terminals and other electronic products. What kind of businessopportunities will this round of innovation bring to the plastics industry?


與5G一同刷爆朋友圈的還有“折疊屏”。
與5G一同刷爆朋友圈的還有“折疊屏”。

5G是新一代信息技術的發展方向和數字經濟的重要基礎。66日,中國工信部正式發放5G商用牌照,中國進入5G商用元年。

十年前,智能手機替代功能手機,開始普及,帶動電子行業第一輪創新;隨著5G的普及,手機終端將迎來第二次升級,就硬件而言,將帶來手機零元件的升級,例如天線、射頻器件、外觀等。手機的升級將成為電子行業新一輪創新的核心動力。

手機的新一輪變革以及帶動的整個電子產業的創新升級,將對塑膠帶來哪些機遇和挑戰呢?以手機后蓋為例,考慮金屬的對信號會產生遮罩及干擾,手機后蓋去金屬化將是5G時代的大勢所趨,塑料成為各大手機廠商所中意的后蓋制作材料。基站的建設也是一個巨大的工程和市場,射頻器件、天線和光模塊等大部分主設備都需要使用到塑料材料。

材料機遇

從材料角度突破同質化競爭,已成為一些電子電器企業發展的重要利器,尤其在競爭激烈的手機行業。

2018年全球智能手機市場銷量下滑,5G技術則被視為最后的救命稻草。有分析稱,2020年全球將迎來5G手機換機潮。隨著5G對手機產品功能要求的提高,手機材料面臨更高的挑戰和性能要求。5G,不僅僅為手機行業帶來變革,更為新材料開啟了充滿機會的時代。在這其中,LCP(液晶聚合物)材料的手機天線就很被看好。

LCP是屬于芳香族的熱塑性聚酯,它有兩種類型:一種是溶致液晶,溶于溶劑時具有液晶性質。另一種是熱致液晶,熔化時具有液晶性質。目前,熱致性液晶聚合物主要用于電子工業,因為LCP對于小型電子設備具有優異的性能,并且主要適用于注塑成型的大規模生產。在商品化的工程塑料中,LCP具有很高的流動性,能填充細小及薄壁的產品,在無鉛回流工藝的高熱穩定性及優良的環保阻燃性,極低的吸水性,較短的成型周期,低收縮率等特點。

電子工業的高速發展對LCP提出了許多新的要求,其中一個要求是介電性能,LCP因其本身固有的低介電常數而聞名(表1)。

如今,通信速度越來越快,5G技術在高頻范圍(1-20GHz),所以對器件的材料提出了低介電常數和介電損耗的要求,同時具有良好的可加工性來制造具有復雜設計的零件。雖然LCP具有較低的介電常數,但是大多數等級的LCP還沒有滿足工業要求的低介電常數規格。

中國特種高分子材料研制領域的重要企業——深圳市沃特新材料股份有限公司,即已開發出幾個新等級來覆蓋所需的介電常數范圍,以滿足工業要求。新等級在10GHz下介電常數在2.5-8.0,而大多數傳統的LCP等級范圍為DK3。7-4。5。

CHINAPLAS 2019 國際橡塑展上,工程塑料供應商寶理塑料(Polyplastics)展示了LCP5G應用。

采用寶理塑料LAPEROS LCP制成的5G高速連接器。5G通訊傳輸速率、信號強度等的提升,從基站端到應用端,對材料的性能提出了更高品質的要求。5G應用將是我們重點開拓的領域。” 寶理塑料(中國)有限公司董事總經理富田久(Hisashi TOMITA)說。

他指出,高速和高容量通信要求使用高頻波段,寶理塑料特別針對5G項目開發低介電常數LCP。這款LCP比一般的LCP材料具有更低的介電常數(FD /TD≤3。3/2。9@10GHz),相比較高溫尼龍,LCP材料具有極低的吸水性和更好的介電穩定性。

隨著5G時代的到來與全面屏的快速滲透,LCP軟板天線的需求會進一步增加,以解決5G時代智能終端產品對高速高頻傳輸和輕薄化的需求。

5G一同刷爆朋友圈的還有“折疊屏”!三星、華為、柔宇、努比亞已紛紛推出折疊屏手機,讓“折疊屏”從概念走向應用。2019年將是折疊屏手機的爆發元年,隨之零配件多個領域將受益,其中與塑料加工有關聯的CPI膜環節將迎來新的發展機遇。

可折疊手機蓋板既要求可折疊,又要保證不易劃傷。原來使用的玻璃蓋板無法滿足可折疊的要求,將被淘汰掉,具可撓特性的塑料類無色聚醯亞胺(Colorless PolyimideCPI)膜有望成為折疊屏的理想蓋板材料。在制造CPI時,需于表面進行數十微米厚的硬質涂布工藝,如使用混合材料硅氧烷,有望使得CPI的觸感接近玻璃,并提升CPI的強度。目前具備CPI膜量產能力的廠商主要包括韓國科隆工業、日本住友化學、韓國SKC等廠商。

創新工藝技術順應趨勢

對于電子電器行業,塑料的應用趨勢是美觀、薄壁化、節能環保、以塑代鋼、輕量化等,塑料要在電子電器行業得到創新應用,離不開創新設備和工藝的支持。

在現代消費電子這一細分領域,最小的壁厚、完美的造型、光澤的外觀是對產品外殼的最高要求。奧地利ENGEL公司推出 variomelt變模溫注塑技術,其基本工作原理是在注射熔體之前,模腔被加熱,而在熔體完全填滿模腔之后,模腔又被冷卻下來,從而提高了熔體與模壁之間的接觸溫度,使表面層的固化慢下來。這得以產生出不帶皺痕或流痕線的高光澤表面質量。

發那科全電動注塑機α-s150iA。

通過這種針對性的溫度變化進行表面優化,預成型的有機片材完美地與PC-ABS 注塑成型,結果就是,盡管幾種材料的收縮等級不同,但產品仍然具有非常均勻平坦的表面、特別薄的壁厚和堅固的外殼,不會出現流痕線,效果相當完美,從而滿足到市場要求。variomelt 注塑技術理想地用于現代消費電子產品,如導光板、鏡頭、設計零部件和其他產品等多種用途。

上海發那科機器人有限公司在CHINAPLAS 2019 國際橡塑展上發布了全球首發針對5G手機后蓋壓縮成型的注塑機α-S150iA,現場展示了復合材料手機后蓋產品的實際成型,一模兩穴,大小為5.5寸,厚度為0.66mm。吸引了眾多觀眾前來參觀和咨詢。

人們對電子電器產品的需求在不斷地發生著變化,可靠性高、成本低的新材料與新工藝技術將總是被市場所追逐。
作者:塑料機械網 來源:塑料機械網信息中心
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