由于5G時代，手機后蓋去金屬化趨勢加快，塑膠外殼再次成為了研究熱點。如何尋找一種材料，在中低端市場代替金屬，并且通過表面處理，可制得視覺上玻璃化的外殼是亟待解決的問題。PC+PMMA復合板材具有玻璃般的透明性，一下子就被推向了風口。
如何解決復合板材的表面硬度和耐磨性，紋理設計和3D高壓成型將是這次重生的關鍵。
PC / PMMA
什么是PC+PMMA復合板材？
PC/PMMA復合板材是一種光學級板材，自帶通透的仿玻璃效果。它是通過PMMA和PC共擠制得（區別于塑料合金），包括PMMA層和PC層。其表面硬度可達亞克力加硬后的表面硬度，又具有PC片材的韌性，能耐受更大強度的沖擊，十分適合作為手機外殼的材質。經過紋理制作，能得到很好的流光炫彩的玻璃效果。但要區別于塑料合金和高壓復合板，板材的結構類似于復合共擠薄。
在實際制品應用過程中，由于PMMA具有較好的硬度和耐磨性，一般用于外部，而PC具有良好的韌性，所以作為內層。
目前PC/PMMA復合板有二層板和三層板兩種規格。
二層板：厚度在0.05mm-2mm，如手機蓋板、裝飾件、手機保護套等。
三層板：厚度在0.5mm-2.0mm，如車載面板等。
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PC/PMMA 復合板是如何成型的？
PC/PMMA復合板的概念類似于復合薄膜，而不是當前較熱的塑料合金。復合薄膜的成型方法主要有三種：
1、先后擠出復合：是指在薄膜的加工過程中，將一種原料擠出到另外一種已經成型的薄膜上面，制得的復合材料。
2、粘合型：是指將已制成的兩種不同種類的薄膜通過粘合劑復合在一起，制得的復合材料。
3、共擠復合薄膜：共擠復合是采用數臺擠出機將不同種類的樹脂同時擠入到一個復合模頭中，各層樹脂在模頭內或外匯合形成一體，擠出復合后經冷卻定型即成為復合薄膜。
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PC/PMMA復合板材的的加硬處理
目前，表面改性技術一般有三種方式：
a) 表面涂層硬度改性，既是我們宗所周知的表面硬化處理（Hardcoating）。就是在板材表面涂上一層硬度高的材料，從而提高板材表面的硬度，可涂敷的材料通常有：無機物、有機硅涂料、氟碳漆、多官能團丙烯酸酯及少量熱固性樹脂等。表面涂層根據結合的性質又分為物理涂層和化學涂層兩種，物理涂層與板材結合只是利用薄膜與板材之間的范德華力，而化學涂層中的分子可以和板材側鏈中的官能團發生交聯產生結合力更加強大的化學鍵力，因而化學涂層的附著力較高，更牢靠。
b) 表面鍍膜處理（一般采用PVD方式完成）；主要是通過PVD方式在板材表面鍍上金屬、金屬氧化物或者其他無機物。
c) 表面化學處理，主要利用激光等手段使得板材表面結構發生變化。
盡管改變塑膠板材表面硬度的方法多種多樣，但在對板材進行表面加硬處理后，仍然保留塑料板材原來的光學性能等優勢的話，以有機硅為主要成分，摻雜少量金屬氧化物及其他助劑的表面涂層工藝是目前PMMA/PC板材的表面硬化首選工藝。
缺點：其表面易沾油污表面經硬化后非為光滑而有毛細現象，且表面印刷油膜不易附著，成品不良率也隨之升高。
在亞克力表面通過噴淋設備噴淋硬化液，經烘烤得到表面硬化層。
工藝異常及分析
現象：露底
原因：操作方法不當；吐出量過低；局部漏噴；漆膜噴涂過??；
解決方法：規范噴涂方法，如調整噴涂距離、扇面寬度、走槍速度等；增加吐出量；防止漏噴現象發生；增加漆膜厚度。
現象：表面流痕
原因：涂料黏度過低；吐出量（也稱出漆量）過大；漆膜噴涂過厚；施工環境溫度太低，空氣濕度較大；噴涂方法不當；
解決方法：添加增稠劑增加涂料黏度；降低吐出量；提高生產速度，降低吐出量；提高噴漆室溫度，降低噴漆室濕度；規范噴涂方法；增加空氣壓力。
一般不采用噴淋。原因在于：
（1） 淋涂比噴淋更節省材料，可以降低原材料帶來的成本；
（2）避免空氣當中的灰塵顆粒沾污；
（3）噴涂需要加很多助劑來達到很好的流平性，但是助劑會影響透光度；
（4）淋涂可以減少有機物揮發，減少對工作環境的污染。
材料方面，多采用進口的復合納米材料。由于成本較高，所以需要降低涂層的厚度，這樣單位成本對比之前不會上升太多的。原料采用進口的復合納米材料，既能達到卓越的耐磨性，又可保持長效防指紋和疏水疏油。同時抗老化性能良好。即可替代傳統的加硬工藝，又可在性能上有一個質的提升。
硬度測試
復合板材在經過表面加硬處理后，表面硬度可達亞克力加硬后的表面硬度（4H），又具有PC片材的韌性，能耐受更大強度的沖擊。耐磨性可做到0000鋼絲絨1公斤力，1cm*1cm磨頭，5000次完好，基本可以符合手機等電子產品對于材質性能的要求。
但是，國內在測試表面硬度的時候，會采用中華鉛筆和三菱鉛筆兩種方法。所以，嚴格按照標準進行測試，塑料硬度在2H就可以滿足使用條件。如果按照6H的說法，雖然表面硬度可以達到，但是抗跌落性能很差。需要同時考慮硬度和跌落性能。
涂層性能要求
此外，和傳統的加硬處理相比，現在的表面處理不僅可以提高板材的表面硬度和耐磨性，而且還可以同時做到防指紋、抗菌（涂層中含有納米銀）、保護等作用。但是，就目前的技術而言，表面處理的涂層需要同時達到一下各種性能要求是很難做到的：
高耐磨性；
高硬度；
初始高疏水角；
磨后高疏水角；
一定的折彎性；
防爆抗摔；
耐水、耐酸堿。
其中，疏水角的表觀性能就是防指紋。疏水角越高，防指紋效果越好。在測試涂層性能時，需要同時測試初始疏水角（新處理好的）和磨后疏水角?？梢杂脕砀玫尿炞C涂層在使用過后的保持性。但是角度并不是唯一的指標，還需要看耐磨性。如果涂層的耐磨性不好，性能很快很消失。也就是說的磨后疏水角。
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目前常用的紋理制作技術
實現精密紋理的模具技術主要有4種：
鋼板模具技術：用于早期的UV成型按鍵，2006年由日本人最先發明，但由韓國在2007年開始應用。
電鑄模具技術：比鋼板模具更加精細，可以做出一些CD紋路的線條。
PR (Photo Resist) 模具技術：通過曝光顯影方式可以做出微米級別的光柵紋理。
機械模具技術：不僅線條更精細，而且可以將多種效果疊加在一起，實現多重疊加的特殊外觀效果。
目前，鋼板模具和電鑄模具這兩種工藝很難做出比較精細化的紋理，基本已經淘汰。而機械模具技術目前國內還無法進行制作，所以當下國內最常用的是RP模具技術，也就是我們經常提及的UV紋理轉印。
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復合板材紋理制作工藝
在玻璃上實現紋理設計目前有兩種方法：
GMD：無菲林片，玻璃上面直接做UV轉印/拉絲。
GMF：OCA菲林
復合板材紋理制作和玻璃紋理制作大致相同。目前常用的工藝方法就是通過UV轉印，將模具上的微納米結構紋理通過UV方式直接轉印到復合板材上，實現紋理設計的光學效果。
但是，對比玻璃而言，最大的問題在于進行紋理設計后的復合板材，需要在高溫高壓下進行3D成型，這樣原先設計好紋理結構，在高壓成型過程中會被拉伸，這樣紋理機構遭到一定程度的破壞，所以實際產品的視覺效果和設計效果有差別，但是玻璃就不會。
此外，如果將紋理直接轉印到玻璃上，由于玻璃的光學性能遠高于復合板材，所以紋理效果上玻璃更強一點。
紋理設計和制作是3D復合手機蓋板加工過程中最為核心的工序，是復合板視覺玻璃化的關鍵。但是，目前國內企業大多還在應用PR光學模具，對于更為精密、復雜的機械加工模具技術國內還不夠成熟，在產品設計制作上無法和韓國相比。
綜上所述，我們看到PMMA/PC復合板具有這樣的優勢：
1）通過紋理設計和3D高壓成型可以實現3D玻璃效果，成本低，同時具有塑料的抗摔性，也是目前對3D玻璃后蓋最有實力的競爭者。
2）PMMA/PC復合板材，符合無線充電無屏蔽的需要。PMMA提供較高的硬度和耐候性，PC抗沖性能和成型性能好，兩種材料共擠后大大拓展了電池蓋板的新應用。
3）PMMA/PC復合板材經過表面處理，成品硬度能達到4H/1000G，耐磨性#0000鋼絲絨1KG負重，5000次來回，滿足手機后蓋的測試要求。其實，總結來說就是低成本、高顏值、易加工。畢竟塑膠材質采用IMD/IML工藝還是必將成熟的，而PC也是電子產品領域主要的應用材料。
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5G手機外殼為何要運用
PMMA/PC復合板？
對于5G手機蓋板來說，玻璃和陶瓷將是非金屬時代5G手機后蓋的主流。5G時代，5G手機曲面后蓋目前非金屬方案如下：
玻璃材質：3D玻璃或者2.5D玻璃，裝飾工藝有Deco-film方案，也有噴涂方案；
塑料方案：有復合板材方案，IML/IMT方案。
陶瓷方案：有unibody背蓋中框一體陶瓷，也有只是陶瓷背蓋。
“性價比”是復合板材相比其他非金屬材料的獨特優勢
PC/PMMA復合板材在外觀以及產品特性上能夠做到媲美玻璃的效果。
復合板材通過紋理設計和3D高壓成型可以實現3D玻璃效果，不同的紋路設計和顏色效果均可滿足，相比玻璃能夠做到更加輕薄。
同時復合板材相比普通塑料具備更強的抗摔性和耐磨性，符合手機后蓋的測試標準。
成本優勢是復合板材相比玻璃和陶瓷等非金屬材料的重要優勢。
復合板材的空氣高壓成型工藝其實源自玻璃熱彎工藝，是先將標準的復合塑料板材如PMMA+PC放到3D模腔內進行加熱后，再加壓成型冷卻，最后通過各種表面加硬與裝飾加工處理后，利用CNC精密成型制成成品。
從效果上而言，該工藝通過空氣分段高壓的形式將薄膜壓在模具上成型，產品PMMA層外表面受到的壓力均勻一致，能保證對光學膜材表面的零傷害，最后采用的CNC精密成型使得產品精度大大提升，效果可以比肩3D玻璃。
但從成本上而言，雖然其和玻璃熱彎工藝類似，但流程更短，設備投資更小，成本也更加低廉(根據新材料在線?給出的參考價格，5.5英寸的手機后蓋，復合板材單位成本最低，為30元;陶瓷材料最貴，為前者價格的6倍以上，達200元;金屬和玻璃材料成本介于其間，分別是50元和100元)。
復合板材憑借逼近玻璃等材料的性能以及更為低廉成本的“性價比”優勢，符合現階段品牌廠商在中低端市場上控制成本的需求，預計未來將在中低端市場繼續打開空間，搶占金屬機身份額。
目前部分品牌已經推出了針對中低端市場的相關機型，如華為暢享9plus、OPPOA3、vivoZ1、OPPOrealme1、聯想K5PLAY等。
而從整個智能手機的市場數據來看，中低端市場仍然是智能手機“量能”的重要細分市場，復合板材行業成長可期。
根據IDC的數據，2017年全球和中國智能手機在0-150美元的價位段的占比分別為35%和27%，而在150-300美元的價位段的占比則分別為29%和32%，雖然近年來占比略有下滑，但中低端市場仍舊占據了智能手機戰場的“半壁江山”(以出貨量來計算，2017年全球和中國300美元以下的機型分別為9.4億部和2.6億部)，復合板材在智能手機市場的成長值得期待。
亂花漸欲迷人眼，面對5G手機蓋板的硬度問題，你是不是已經有些不知所措，別著急，我們邀請硬化行業的專家在10月28日為大家徹徹底底的解一下，保證你受益匪淺！
