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5G商用牌照发放,中国进入5G商用元年,5G将带动手机终端以及其他电子产品新一轮创新,这轮创新对塑胶业界意味着哪些商机。

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?


与5G一同刷爆朋友圈的还有“折叠屏”。
与5G一同刷爆朋友圈的还有“折叠屏”。

5G是新一代信息技术的发展方向和数字经济的重要基础。66日,中国工信部正式发放5G商用牌照,中国进入5G商用元年。

十年前,智能手机替代功能手机,开始普及,带动电子行业第一轮创新;随着5G的普及,手机终端将迎来第二次升级,就硬件而言,将带来手机零元件的升级,例如天线、射频器件、外观等。手机的升级将成为电子行业新一轮创新的核心动力。

手机的新一轮变革以及带动的整个电子产业的创新升级,将对塑胶带来哪些机遇和挑战呢?以手机后盖为例,考虑金属的对信号会产生遮罩及干扰,手机后盖去金属化将是5G时代的大势所趋,塑料成为各大手机厂商所中意的后盖制作材料。基站的建设也是一个巨大的工程和市场,射频器件、天线和光模块等大部分主设备都需要使用到塑料材料。

材料机遇

从材料角度突破同质化竞争,已成为一些电子电器企业发展的重要利器,尤其在竞争激烈的手机行业。

2018年全球智能手机市场销量下滑,5G技术则被视为最后的救命稻草。有分析称,2020年全球将迎来5G手机换机潮。随着5G对手机产品功能要求的提高,手机材料面临更高的挑战和性能要求。5G,不仅仅为手机行业带来变革,更为新材料开启了充满机会的时代。在这其中,LCP(液晶聚合物)材料的手机天线就很被看好。

LCP是属于芳香族的热塑性聚酯,它有两种类型:一种是溶致液晶,溶于溶剂时具有液晶性质。另一种是热致液晶,熔化时具有液晶性质。目前,热致性液晶聚合物主要用于电子工业,因为LCP对于小型电子设备具有优异的性能,并且主要适用于注塑成型的大规模生产。在商品化的工程塑料中,LCP具有很高的流动性,能填充细小及薄壁的产品,在无铅回流工艺的高热稳定性及优良的环保阻燃性,极低的吸水性,较短的成型周期,低收缩率等特点。

电子工业的高速发展对LCP提出了许多新的要求,其中一个要求是介电性能,LCP因其本身固有的低介电常数而闻名(表1)。

如今,通信速度越来越快,5G技术在高频范围(1-20GHz),所以对器件的材料提出了低介电常数和介电损耗的要求,同时具有良好的可加工性来制造具有复杂设计的零件。虽然LCP具有较低的介电常数,但是大多数等级的LCP还没有满足工业要求的低介电常数规格。

中国特种高分子材料研制领域的重要企业——深圳市沃特新材料股份有限公司,即已开发出几个新等级来覆盖所需的介电常数范围,以满足工业要求。新等级在10GHz下介电常数在2.5-8.0,而大多数传统的LCP等级范围为DK3。7-4。5

CHINAPLAS 2019 国际橡塑展上,工程塑料供应商宝理塑料(Polyplastics)展示了LCP5G应用。

采用宝理塑料LAPEROS LCP制成的5G高速连接器。5G通讯传输速率、信号强度等的提升,从基站端到应用端,对材料的性能提出了更高品质的要求。5G应用将是我们重点开拓的领域。” 宝理塑料(中国)有限公司董事总经理富田久(Hisashi TOMITA)说。

他指出,高速和高容量通信要求使用高频波段,宝理塑料特别针对5G项目开发低介电常数LCP。这款LCP比一般的LCP材料具有更低的介电常数(FD /TD≤3.3/2.9@10GHz),相比较高温尼龙,LCP材料具有极低的吸水性和更好的介电稳定性。

随着5G时代的到来与全面屏的快速渗透,LCP软板天线的需求会进一步增加,以解决5G时代智能终端产品对高速高频传输和轻薄化的需求。

5G一同刷爆朋友圈的还有“折叠屏”!三星、华为、柔宇、努比亚已纷纷推出折叠屏手机,让“折叠屏”从概念走向应用。2019年将是折叠屏手机的爆发元年,随之零配件多个领域将受益,其中与塑料加工有关联的CPI膜环节将迎来新的发展机遇。

可折叠手机盖板既要求可折叠,又要保证不易划伤。原来使用的玻璃盖板无法满足可折叠的要求,将被淘汰掉,具可挠特性的塑料类无色聚醯亚胺(Colorless Polyimide,CPI)膜有望成为折叠屏的理想盖板材料。在制造CPI时,需于表面进行数十微米厚的硬质涂布工艺,如使用混合材料硅氧烷,有望使得CPI的触感接近玻璃,并提升CPI的强度。目前具备CPI膜量产能力的厂商主要包括韩国科隆工业、日本住友化学、韩国SKC等厂商。

创新工艺技术顺应趋势

对于电子电器行业,塑料的应用趋势是美观、薄壁化、节能环保、以塑代钢、轻量化等,塑料要在电子电器行业得到创新应用,离不开创新设备和工艺的支持。

在现代消费电子这一细分领域,最小的壁厚、完美的造型、光泽的外观是对产品外壳的最高要求。奥地利ENGEL公司推出 variomelt变模温注塑技术,其基本工作原理是在注射熔体之前,模腔被加热,而在熔体完全填满模腔之后,模腔又被冷却下来,从而提高了熔体与模壁之间的接触温度,使表面层的固化慢下来。这得以产生出不带皱痕或流痕线的高光泽表面质量。

发那科全电动注塑机α-s150iA。

通过这种针对性的温度变化进行表面优化,预成型的有机片材完美地与PC-ABS 注塑成型,结果就是,尽管几种材料的收缩等级不同,但产品仍然具有非常均匀平坦的表面、特别薄的壁厚和坚固的外壳,不会出现流痕线,效果相当完美,从而满足到市场要求。variomelt 注塑技术理想地用于现代消费电子产品,如导光板、镜头、设计零部件和其他产品等多种用途。

上海发那科机器人有限公司在CHINAPLAS 2019 国际橡塑展上发布了全球首发针对5G手机后盖压缩成型的注塑机α-S150iA,现场展示了复合材料手机后盖产品的实际成型,一模两穴,大小为5。5寸,厚度为0.66mm。吸引了众多观众前来参观和咨询。

人们对电子电器产品的需求在不断地发生着变化,可靠性高、成本低的新材料与新工艺技术将总是被市场所追逐。
作者:塑料机械网 来源:塑料机械网信息中心
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