本實(shí)用新型涉及一種電子產(chǎn)品用復(fù)合殼體及電子產(chǎn)品。
背景技術(shù):
隨著高附加值的可穿戴設(shè)備,手機(jī),智能手表,移動電子等便攜3C電子產(chǎn)品功能不斷完善增強(qiáng)及激烈的市場競爭,手機(jī)外殼材料已廣泛應(yīng)用金屬材料,且已經(jīng)從可加工性好的6系列鋁合金向更高的7系列鋁合金,以及硬度及強(qiáng)度更高的不銹鋼材料發(fā)展,以滿足市場對高附加值移動電子產(chǎn)品外殼耐摔,耐磨,耐刮傷,抗變形等強(qiáng)度及硬度方面的需求;
由于不銹鋼具備硬度高,強(qiáng)度高,耐熱性好,耐腐蝕性好,密度小,質(zhì)量輕,機(jī)械強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn),是制備手機(jī)殼體的理想材料,目前已應(yīng)用于多款高端奢侈品牌手機(jī);
但有別于鋁、鋅、鎂合金等金屬可壓鑄易CNC加工的特點(diǎn),不銹鋼切削溫度高、切削力大、易粘附金屬且化合物雜質(zhì)在切削熱的作用下產(chǎn)生硬化層,導(dǎo)致CNC加工困難。目前采用不銹鋼材質(zhì)作外觀件3C電子產(chǎn)品,均采用不銹鋼外框+組裝的工藝,以減少CNC加工,降低成本,但其裝配結(jié)構(gòu)對整機(jī)結(jié)構(gòu)限制較大,且復(fù)雜的組裝工藝操作繁瑣,不利量產(chǎn)及管控,又影響整機(jī)的強(qiáng)度,是受限于加工成本高昂因素下的折中方案,大大的限制了它在3C電子產(chǎn)品外觀件上的應(yīng)用。
同時(shí)由于不銹鋼材料成本高,傳統(tǒng)機(jī)械加工的減材制造限制,殼體類產(chǎn)品的不銹鋼材料的實(shí)際利用率不足15%,絕大多數(shù)材料都在機(jī)械切削加工中被浪費(fèi)了,進(jìn)一步提升了不銹鋼結(jié)構(gòu)件的成本。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種電子產(chǎn)品用復(fù)合殼體及電子產(chǎn)品,克服現(xiàn)有不銹鋼材料成本高,可塑性差,機(jī)械加工困難的問題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
一種電子產(chǎn)品用復(fù)合殼體,包括堆疊在一起的外觀面?zhèn)炔讳P鋼板材、非外觀面?zhèn)劝宀囊约芭c所述非外觀面?zhèn)劝宀囊惑w注塑成型的塑膠結(jié)構(gòu)件,所述外觀面?zhèn)炔讳P鋼板材和所述非外觀面?zhèn)劝宀耐ㄟ^在所述非外觀面?zhèn)劝宀纳嫌眉す獯┛缀附铀纬傻拇┩负更c(diǎn)結(jié)合在一起。
所述非外觀面?zhèn)劝宀臑殇X合金板材。
在所述非外觀面?zhèn)劝宀纳暇鶆蚺挪妓龅拇┩负更c(diǎn)。
板材之間的間隙不超過所述外觀面?zhèn)炔讳P鋼板材和所述非外觀面?zhèn)劝宀娜我徽叩淖钚『穸鹊?0%。
所述外觀面?zhèn)炔讳P鋼板材的厚度為0.15mm~1.00mm,所述非外觀面?zhèn)劝宀牡暮穸葹?.20mm~3.0mm。
所述復(fù)合殼體上形成有天線分切位,在所述天線分切位的周邊形成用于與塑膠結(jié)合的金屬拉膠結(jié)構(gòu)。
一種電子產(chǎn)品,具有所述的電子產(chǎn)品用復(fù)合殼體。
本實(shí)用新型的有益效果:
本實(shí)用新型在實(shí)現(xiàn)電子產(chǎn)品采用不銹鋼外殼的前提下,使不銹鋼外殼具備不銹鋼損耗小,易機(jī)械加工,綜合生產(chǎn)成本低,易大規(guī)模量產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)。具體實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在以下方面:
1、可實(shí)現(xiàn)不銹鋼復(fù)合材料+塑膠注塑的多材料一體成型結(jié)構(gòu)及低成本制造工藝;
2、可使用不銹鋼復(fù)合材料及工藝,在獲得不銹鋼外觀的同時(shí),材料背面的鋁合金材料易加工,節(jié)約了CNC的加工量和時(shí)間,從根本上解決了不銹鋼切削加工困難、緩慢、損耗高、成本高的加工難題;
3、實(shí)現(xiàn)了不銹鋼外觀結(jié)構(gòu)件的一體成型,解決了傳統(tǒng)電子產(chǎn)品不銹鋼外殼裝配工藝復(fù)雜,同時(shí)裝配工藝限制整機(jī)結(jié)構(gòu)的問題;
4、復(fù)合成型結(jié)構(gòu)大幅減少了不銹鋼外殼CNC加工量,使生產(chǎn)企業(yè)在現(xiàn)有設(shè)備的基礎(chǔ)上具備了不銹鋼外殼大規(guī)模制造的能力,減少了設(shè)備投資及新技術(shù)應(yīng)用的風(fēng)險(xiǎn);
5、解決了不銹鋼材料無法應(yīng)用在手機(jī)及可移動電子等高附加值產(chǎn)品的關(guān)鍵問題,實(shí)現(xiàn)了低成本、高品質(zhì)、高產(chǎn)能的不銹鋼外殼制造技術(shù);
6、滿足了手機(jī)、3C電子產(chǎn)品等高附加值消費(fèi)電子對殼體表面高硬度、高強(qiáng)度、耐刮傷、耐摔、抗變形的使用需求,推動了行業(yè)技術(shù)的發(fā)展;
7、實(shí)現(xiàn)高端的不銹鋼材料在電子產(chǎn)品外殼上的普及使用,使更多的人群受益。
附圖說明
圖1a為本實(shí)用新型電子產(chǎn)品用復(fù)合殼體一種實(shí)施例的正面示意圖;
圖1b為圖1a所示殼體的c-c截面圖;
圖1c為圖1b所示殼體的部位E的局部放大圖;
圖2為一種制作例中的不銹鋼板與鋁合金板;
圖3為一種制作例中的一體成型的不銹鋼復(fù)合材料;
圖4a和圖4b分別為不銹鋼復(fù)合材料沖壓后的粗坯正面和反面示意圖;
圖5a和圖5b分別為金屬粗坯經(jīng)CNC預(yù)加工后的正面和反面示意圖;
圖6a和圖6b分別為經(jīng)納米微孔處理的金屬件與塑膠注塑后的正面和反面示意圖;
圖7a和圖7b分別為CNC精加工完成后的最終成品的正面和反面示意圖。
具體實(shí)施方式
以下對本實(shí)用新型的實(shí)施方式作詳細(xì)說明。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是,下述說明僅僅是示例性的,而不是為了限制本實(shí)用新型的范圍及其應(yīng)用。
參閱圖1a至圖1c,在一種實(shí)施例中,一種電子產(chǎn)品用復(fù)合殼體,包括堆疊在一起的外觀面?zhèn)炔讳P鋼板材101、非外觀面?zhèn)劝宀?02以及與所述非外觀面?zhèn)劝宀?02一體注塑成型的塑膠結(jié)構(gòu)件,所述外觀面?zhèn)炔讳P鋼板材101和所述非外觀面?zhèn)劝宀?02通過在所述非外觀面?zhèn)劝宀?02上用激光穿孔焊接所形成的穿透焊點(diǎn)結(jié)合在一起。
在優(yōu)選實(shí)施例中,所述非外觀面?zhèn)劝宀?02為鋁合金板材。
在優(yōu)選實(shí)施例中,在所述非外觀面?zhèn)劝宀?02上均勻排布所述的穿透焊點(diǎn)。
在優(yōu)選實(shí)施例中,板材之間的間隙不超過所述外觀面?zhèn)炔讳P鋼板材101和所述非外觀面?zhèn)劝宀?02任一者的最小厚度的10%。
在優(yōu)選實(shí)施例中,所述外觀面?zhèn)炔讳P鋼板材101的厚度為0.15mm~1.00mm,所述非外觀面?zhèn)劝宀?02的厚度為0.20mm~3.0mm。
在優(yōu)選實(shí)施例中,所述復(fù)合殼體上形成有天線分切位103,在所述天線分切位的周邊形成用于與塑膠結(jié)合的金屬拉膠結(jié)構(gòu)。
在另一種實(shí)施例中,一種電子產(chǎn)品,具有所述的電子產(chǎn)品用復(fù)合殼體。
參閱圖2至圖7b,在一種制作例中,一種所述的電子產(chǎn)品用復(fù)合殼體的制作方法,包括以下步驟:
將外觀面?zhèn)炔讳P鋼板材101和非外觀面?zhèn)劝宀?02堆疊在一起并施力壓緊;
使用激光器進(jìn)行板材焊接,通過在非外觀面?zhèn)劝宀?02上用激光以小孔徑孔穿透,并通過激光在小孔徑孔中高溫局部融化或氣化外觀面?zhèn)炔讳P鋼板材101和非外觀面?zhèn)劝宀?02,使兩者混合并凝固在一起,從而將融化外觀面?zhèn)炔讳P鋼板材101和非外觀面?zhèn)劝宀?02一體成型為不銹鋼復(fù)合材料;
將所述不銹鋼復(fù)合材料加工成電子產(chǎn)品用殼體。
優(yōu)選地,使用光纖光源的納秒激光器進(jìn)行板材焊接。
優(yōu)選地,所述方法還包括以下步驟:
將所述不銹鋼復(fù)合材料按產(chǎn)品及工藝要求裁切成要求的尺寸,并進(jìn)行除應(yīng)力處理;
對裁切品進(jìn)行沖壓加工,制成不銹鋼復(fù)合金屬件粗坯;
對不銹鋼復(fù)合金屬件粗坯進(jìn)行CNC預(yù)加工;
對CNC預(yù)加工件進(jìn)行表面納米微孔化處理;
對微孔化處理件注塑形成金屬與塑膠一體成型結(jié)構(gòu);
對金屬與塑膠一體成型結(jié)構(gòu)進(jìn)行CNC精加工;
對產(chǎn)品的外觀面進(jìn)行表面裝飾處理。
優(yōu)選地,所述方法還包括在沖壓加工后對需結(jié)構(gòu)加強(qiáng)的部分進(jìn)行二次激光穿孔一體焊接處理。
優(yōu)選地,進(jìn)行CNC預(yù)加工包括形成天線分切位103,并在所述天線分切位的周邊形成用于與塑膠結(jié)合的金屬拉膠結(jié)構(gòu)。
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步描述具體制作實(shí)例,一種電子產(chǎn)品用復(fù)合殼體的制作方法包括以下步驟:
1、如圖2所示,通過激光復(fù)合工藝將鋁合金與不銹鋼材料激光焊接加工在一起:
將金屬材料表面的臟污及氧化層化學(xué)清洗干凈以便焊接,
金屬材料清洗后通過噴砂或角磨或滾壓工藝將不銹鋼表面粗糙化,提升鋼材與鋁材融接之后的結(jié)合力;
并將不銹鋼與鋁合金薄板裁切成沖切工藝要求的尺寸;
將板材堆疊在一起并施力壓緊,使之板材之間的間隙少于板材最小厚度的10%以內(nèi);
使用光纖光源的納秒激光器進(jìn)行板材焊接,通過在非外觀面的板材上用激光穿透(此例中為鋁合金板材)非外觀面?zhèn)鹊牟牧?,并高溫融化或氣化另一種材料,使激光在小孔徑深孔中融化及氣化的兩種金屬混合并凝固在一起,因作用時(shí)間短,激光高溫對周邊材料的影響范圍小,達(dá)到不損害外觀面的納秒快速融合;優(yōu)選地,在堆疊起來的板材上均勻地排布激光深孔穿透焊點(diǎn)。
優(yōu)選地,不銹鋼的厚度一般為0.15mm~1.00mm,鋁合金的厚度一般為0.20mm~3.0mm。
不銹鋼的材料可以為SUS316L,鋁合金的材料可以為AL6061或AL6063。
2、如圖3所示,將一體成型的不銹鋼復(fù)合材料按產(chǎn)品及工藝要求裁切成要求的尺寸,并進(jìn)行除應(yīng)力處理,以便后續(xù)的鍛沖壓加工。
3、對裁切好的不銹鋼復(fù)合材料進(jìn)行多次的折彎、拉伸、沖切等整套沖壓加工,制成不銹鋼復(fù)合金屬件粗坯,如圖4a和圖4b所示:
沖切工藝對金屬產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行粗加工,并預(yù)留后續(xù)CNC加工余量,并嚴(yán)格控制尺寸精度,以滿足后工序加工需求;
每次拉延后進(jìn)行工序間的退火處理,并對變形大的拉延及最終拉延成型工序進(jìn)行消除內(nèi)應(yīng)力的熱處理,提高不銹鋼復(fù)合材料的塑性,以提升品質(zhì)與良率;
對含有關(guān)鍵尺寸的工序進(jìn)行修正與校正或整形加工,以保證定位孔,基準(zhǔn)平面的加工精度;
對沖壓加工后需結(jié)構(gòu)加強(qiáng)的部分進(jìn)行二次激光深孔一體焊接處理,以保證產(chǎn)品使用需求。
4、對沖壓的金屬件粗坯進(jìn)行納米注塑前的CNC預(yù)加工,如圖5a和圖5b所示,以滿足納米模內(nèi)注塑、后加工工藝、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及整機(jī)功能的需求。
天線分切位處的金屬連接結(jié)構(gòu)加強(qiáng),避免模內(nèi)注塑時(shí)填充壓力,及后CNC加工時(shí)裝夾及切削受力時(shí)變形導(dǎo)致的加工尺寸精度降低;
金屬件背面的天線分切位周邊形成與塑膠結(jié)合的金屬拉膠結(jié)構(gòu),以提升后續(xù)納米注塑時(shí)塑膠與金屬之間的結(jié)合力,保證整機(jī)強(qiáng)度。
5、視產(chǎn)品結(jié)合力強(qiáng)度需求對金屬產(chǎn)品表面進(jìn)行納米處理,使之在金屬表面形成納米級別的微孔,以增強(qiáng)金屬與塑膠之間的結(jié)合力。
6、如圖6a和圖6b所示,將納米處理完的不銹鋼復(fù)合金屬件放入塑膠模內(nèi)成型塑膠部分,形成金屬與塑膠一體成型結(jié)構(gòu);
納米注塑后可根據(jù)工藝需求,對產(chǎn)品進(jìn)行增強(qiáng)塑膠與金屬結(jié)合強(qiáng)度及消除應(yīng)力的時(shí)效處理,烘烤溫度及時(shí)間根據(jù)塑膠材料及注塑工藝要求進(jìn)行。
7、如圖7a和圖7b所示,將塑膠與不銹鋼復(fù)合金屬一體成型的結(jié)構(gòu)件進(jìn)行攝像頭孔,閃光燈孔、裝配扣位、定位筋、金屬連接位、裝配尺寸余量等CNC精加工;
CNC加工量較大的工序或?qū)Y(jié)構(gòu)影響較大的工序,如金屬連接位去除工序(落料),進(jìn)行除內(nèi)應(yīng)力處理,以保證加工過程中尺寸的穩(wěn)定性;
8、根據(jù)產(chǎn)品要求對金屬件件進(jìn)行拋光、噴砂、拉絲、PVD等表面裝飾處理,獲得高強(qiáng)度、高硬度、新穎光亮的不銹鋼金屬質(zhì)感效果。
以上內(nèi)容是結(jié)合具體/優(yōu)選的實(shí)施方式對本實(shí)用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明,不能認(rèn)定本實(shí)用新型的具體實(shí)施只局限于這些說明。對于本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下,其還可以對這些已描述的實(shí)施方式做出若干替代或變型,而這些替代或變型方式都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。