專利名稱：纖維強(qiáng)化高分子殼體及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種殼體(casing)及其制造方法，并且特別地，本發(fā)明涉及一種纖維 強(qiáng)化高分子殼體(fiber-reinforced polymeric casing)及其制造方法。
背景技術(shù)：
為了降低重量，多種高分子材料已廣泛地應(yīng)用在電子產(chǎn)品的殼體上，例如，熱固性 豐對月旨(thermosetting resine)或熱塑性豐對月旨(thermoplastic resine)。進(jìn)而為了提升高 分子材料制成的殼體的強(qiáng)度，纖維強(qiáng)化熱固性高分子材料以及纖維強(qiáng)化熱塑性高分子材料 被應(yīng)用的程度也日益增加。但是，采用纖維強(qiáng)化熱固性高分子材料或纖維強(qiáng)化熱塑性高分 子材料來制造殼體，需要采用迥然不同的工藝。 采用纖維強(qiáng)化熱固性高分子材料來制造殼體，一般利用真空成型工藝(vacuum molding process)來執(zhí)行。首先，纖維強(qiáng)化熱固性高分子墊(fiber-reinforced thermosetting polymeric mat)先行裁剪，再被貼附于模具內(nèi)壁上。接著，貼附有纖維強(qiáng)化 熱固性高分子墊的模具被放置于真空釜內(nèi)，進(jìn)行抽真空、升至適當(dāng)溫度。最后，貼附有纖維 強(qiáng)化熱固性高分子墊的模具從真空釜內(nèi)取出，并且纖維強(qiáng)化熱固性高分子墊所制的殼體脫 模完成。 采用纖維強(qiáng)化熱塑性高分子材料來制造殼體，一般利用熱壓成型工藝(hot press molding process)來執(zhí)行。首先，纖維強(qiáng)化熱塑性高分子墊(fiber-reinforced thermoplastic polymeric mat)先行裁剪，再被貼附于下模具內(nèi)壁上。接著，上模具與下模 具壓合，進(jìn)行熱壓程序。最后，成型的纖維強(qiáng)化熱塑性高分子殼體從下模具脫模。
若是設(shè)計上需要在纖維強(qiáng)化高分子殼體的內(nèi)壁上設(shè)置結(jié)構(gòu)性部件(structural part)，以往結(jié)構(gòu)性部件僅能以點膠方式或是利用雙面背膠接合或貼合在已成型的纖維強(qiáng) 化高分子殼體的內(nèi)壁上。然而，上述設(shè)置在纖維強(qiáng)化高分子殼體的內(nèi)壁上的結(jié)構(gòu)性部件，其 與殼體間的接合并不足以應(yīng)付后續(xù)長期的使用。 此外，現(xiàn)行已有技術(shù)發(fā)展到將已成型的纖維強(qiáng)化高分子殼體放置在射出成型模具 中，再行在纖維強(qiáng)化高分子殼體的內(nèi)壁上射出成型結(jié)構(gòu)性部件。此種作法可以提升結(jié)構(gòu)性 部件與殼體間的接合強(qiáng)度。但是在射出成型過程中，原已成型的纖維強(qiáng)化高分子殼體容易 發(fā)生外觀問題、變形等問題。而且，纖維強(qiáng)化高分子殼體的成型需用到一組模具，在纖維強(qiáng) 化高分子殼體的內(nèi)壁上的結(jié)構(gòu)性部件的成型需用到另一組模具，使得整體制造成本過高。
隨著纖維強(qiáng)化高分子材料應(yīng)用在殼體制造上的持續(xù)發(fā)展，仍未見有纖維強(qiáng)化高分 子殼體與其上結(jié)構(gòu)性部件一次性成型且結(jié)構(gòu)性部件與殼體間接合度佳的工藝技術(shù)被提出。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種纖維強(qiáng)化高分子殼體及其制造方法。根據(jù)本發(fā) 明的殼體與其上結(jié)構(gòu)性部件一次性成型，可有效降低殼體的制造成本，且加強(qiáng)殼體與結(jié)構(gòu) 性部件間的結(jié)合強(qiáng)度。
根據(jù)本發(fā)明的一觀點，本發(fā)明提供一種纖維強(qiáng)化高分子殼體。根據(jù)本發(fā)明的一較 佳具體實施例的纖維強(qiáng)化高分子殼體，其包含一多層結(jié)構(gòu)、一中間介質(zhì)以及一結(jié)構(gòu)性部件。 多層結(jié)構(gòu)由堆疊并塑型多層纖維強(qiáng)化高分子墊而成。中間介質(zhì)設(shè)置于該多層結(jié)構(gòu)的一表面 上。結(jié)構(gòu)性部件包含一高分子材料，并且與多層結(jié)構(gòu)一次性成型于中間介質(zhì)上。于一具體 實施例中，中間介質(zhì)為一金屬材料或一塑料材料。于一具體實施例中，結(jié)構(gòu)性部件利用一射 出成型工藝來成型。 根據(jù)本發(fā)明的另一觀點，本發(fā)明提供一種制造一纖維強(qiáng)化高分子殼體的方法。根 據(jù)本發(fā)明的一較佳具體實施例的方法，首先，堆疊并塑型多層纖維強(qiáng)化高分子墊而成一多 層結(jié)構(gòu)。接著，根據(jù)本發(fā)明的方法于多層結(jié)構(gòu)的一表面上設(shè)置一中間介質(zhì)。最后，根據(jù)本發(fā) 明的方法于中間介質(zhì)上一次性成型包括一高分子材料的結(jié)構(gòu)性部件及多層結(jié)構(gòu)。于一具體 實施例中，中間介質(zhì)為一金屬材料或一塑料材料。于一具體實施例中，結(jié)構(gòu)性部件的成型利 用一射出成型工藝來執(zhí)行。 本發(fā)明的有益技術(shù)效果在于，根據(jù)本發(fā)明的殼體與其上結(jié)構(gòu)性部件一次性成型， 可有效降低殼體的制造成本，且加強(qiáng)殼體與結(jié)構(gòu)性部件間的結(jié)合強(qiáng)度。 為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合附圖， 作詳細(xì)說明如下。


圖1A為根據(jù)本發(fā)明的一較佳實施例的一種纖維強(qiáng)化高分子殼體及其一剖面的示 意圖。 圖1B為根據(jù)本發(fā)明的另一較佳實施例的一種纖維強(qiáng)化高分子殼體及其一剖面的 示意圖。 圖2A至圖2D示意的截面視圖用以示意根據(jù)本發(fā)明的一較佳具體實施例的一種制 造一纖維強(qiáng)化高分子殼體的方法。
具體實施例方式
本發(fā)明提供一種纖維強(qiáng)化高分子殼體及其制造方法。根據(jù)本發(fā)明的纖維強(qiáng)化高分 子殼體與其上結(jié)構(gòu)性部件一次性成型，且其間的接合強(qiáng)度佳。以下將詳述本發(fā)明的較佳具 體實施例，用以充分解說本發(fā)明的特征、精神、優(yōu)點以及產(chǎn)品量產(chǎn)上的可行性。
請參閱圖1A，圖1A為根據(jù)本發(fā)明一較佳實施例的一種纖維強(qiáng)化高分子殼體l及其 一剖面的示意圖。根據(jù)本發(fā)明的較佳具體實施例的纖維強(qiáng)化高分子殼體1包含一多層結(jié)構(gòu) (multi-layer structure) 12、一中間介質(zhì)(intermediumfilm) 16以及一結(jié)構(gòu)性部件18。
如圖1A所示，多層結(jié)構(gòu)12由多層纖維強(qiáng)化高分子墊(fiber reinforcedpolymeric mat) 14堆疊并塑型而成。被塑型的多層結(jié)構(gòu)12具有一外表面122 以及一呈曲面的內(nèi)表面124。 于一具體實施例中，所述多層纖維強(qiáng)化高分子墊14包含一熱固性高分子材料 (thermosetting polymer)或一熱塑性高分子材茅斗(thermoplasticpolymer)。
同樣示于圖1A，該中間介質(zhì)16設(shè)置于多層結(jié)構(gòu)12的內(nèi)表面124上。結(jié)構(gòu)性部件 18包含一高分子材料，并且設(shè)置于該中間介質(zhì)16上，如圖1A所示。于結(jié)構(gòu)性部件18的成型過程中，多層結(jié)構(gòu)12也同時被成型。也就是說，纖維強(qiáng)化高分子殼體1與其上的結(jié)構(gòu)性 部件18同時成型，即所謂的"一次性成型"。 于一具體實施例中，結(jié)構(gòu)性部件18利用一射出成型工藝(injectionmolding process)來成型在中間介質(zhì)16上。需強(qiáng)調(diào)的是，于該射出成型工藝過程中，多層結(jié)構(gòu)12 — 并成型。 此外需說明的是，由于中間介質(zhì)16的導(dǎo)入，纖維強(qiáng)化高分子殼體1于成型過程中 可以避免發(fā)生外觀問題、變形等問題。中間介質(zhì)16提供良好的介質(zhì)，使結(jié)構(gòu)性部件18能穩(wěn) 固地固定在殼體1的表面上。此外，針對設(shè)計上的考慮，利用選用適當(dāng)?shù)闹虚g介質(zhì)16的制 造材料，中間介質(zhì)16可以增強(qiáng)殼體1整體的剛性，或使殼體1具有其它物理特性，例如，電 磁干擾的防護(hù)效能。于一具體實施例中，中間介質(zhì)16為一金屬材料或一塑料材料。
另外，為了進(jìn)一步強(qiáng)化結(jié)構(gòu)性部件18與殼體1之間的接合強(qiáng)度，請參閱圖1B，于另 一較佳具體實施例中，中間介質(zhì)16可具有多個通孔162。于多個結(jié)構(gòu)性部件18采用射出 成型工藝來成型的過程中，射入的高分子材料的部分材料注入多個通孔162進(jìn)而與中間介 質(zhì)16接合在一起，或與多層結(jié)構(gòu)12接合在一起。由此，結(jié)構(gòu)性部件18與殼體1之間的接 合強(qiáng)度被強(qiáng)化。其中，中間介質(zhì)16上形成通孔162與否，需視中間介質(zhì)16的制造材料來決 定。當(dāng)中間介質(zhì)16與結(jié)構(gòu)性部件18、多層結(jié)構(gòu)12的分子間的架橋力不足時，才需要增加通 孔的設(shè)計。如果中間介質(zhì)16與結(jié)構(gòu)性部件18、多層結(jié)構(gòu)12同為高分子材料所制成，可省略 通孔的設(shè)計。 在圖1B中與圖1A中附圖標(biāo)記相同的部件即為現(xiàn)有已詳述的各個材料層，在此不 多做贅述。 請參閱圖2A至圖2D，所述附圖為截面視圖用以所示根據(jù)本發(fā)明的一較佳具體實 施例的一種制造一纖維強(qiáng)化高分子殼體的方法。以下將對該方法作一詳細(xì)闡述。
根據(jù)本發(fā)明的方法，首先，堆疊并塑型多層纖維強(qiáng)化高分子墊14而成一多層結(jié)構(gòu) 12，其中被塑型的多層結(jié)構(gòu)12具有一外表面122以及一呈曲面的內(nèi)表面124。于一具體實 施例中，如圖2A所示，多層纖維強(qiáng)化高分子墊14先行裁剪，再被設(shè)置于一下模具22的內(nèi)壁 上，并堆疊至所需厚度。于實際應(yīng)用中，一固定板24會設(shè)置在多層結(jié)構(gòu)12的邊緣，以協(xié)助 多層結(jié)構(gòu)12的塑型。 于另一較佳具體實施例中，堆疊并塑型多層纖維強(qiáng)化高分子墊14的步驟進(jìn)一步 包含將所述多層纖維強(qiáng)化高分子墊14浸入一樹脂的程序。 接著，如圖2B所示，根據(jù)本發(fā)明的方法于多層結(jié)構(gòu)12的內(nèi)表面124上設(shè)置一中間 介質(zhì)16。于一具體實施例中，中間介質(zhì)16為一金屬材料或一塑料材料。
最后，根據(jù)本發(fā)明的方法在中間介質(zhì)16上，一次性成型包括一高分子材料的結(jié)構(gòu) 性部件18及多層結(jié)構(gòu)12。于一具體實施例中，結(jié)構(gòu)性部件18利用一射出成型工藝來成型 在中間介質(zhì)16上。關(guān)于結(jié)構(gòu)性部件18利用射出成型工藝的描繪如圖2C及圖2D所示，一 上模具26與如圖2B所示已設(shè)置各材料層的下模具22閉合，進(jìn)接著執(zhí)行射出成型工藝。需 強(qiáng)調(diào)的是，于該射出成型工藝過程中，多層結(jié)構(gòu)12 —并成型。隨后，如圖2D所示上模具26 與下模具22分離，結(jié)構(gòu)性部件18即成型在中間介質(zhì)16上。緊接著脫模后即完成如圖1A 所示的纖維強(qiáng)化高分子殼體1。 于另一較佳具體實施例中，中間介質(zhì)16其上事先可以形成如圖1B所示的多個通孔162。于所述多個結(jié)構(gòu)性部件18采用射出成型工藝來成型的過程中，射入的高分子材料的部分材料注入所述多個通孔162進(jìn)而與中間介質(zhì)16接合在一起，或與多層結(jié)構(gòu)12接合在一起。由此，結(jié)構(gòu)性部件18與殼體1之間的接合強(qiáng)度被強(qiáng)化。 此外，上述關(guān)于一次性射出成型工藝上的設(shè)計，也可以便更為現(xiàn)行一個定模對應(yīng)兩個以上動模的射出成型工藝設(shè)計，例如，將該上模具26設(shè)計成定模并且對兩個下模具(動模)22交替射出成型。此種射出成型設(shè)計， 一下模具在執(zhí)行成型作業(yè)時，另一下模具則在外取件及執(zhí)行射出成型現(xiàn)有作業(yè)。由此，整個生產(chǎn)作業(yè)安全性高，并且可提高生產(chǎn)效率。
由以上關(guān)于本發(fā)明的較佳具體實施例詳細(xì)說明，可以清楚了解根據(jù)本發(fā)明的纖維強(qiáng)化高分子殼體其具有一次性成型的優(yōu)點，但是并沒有現(xiàn)有技術(shù)發(fā)生外觀問題、變形問題的缺點。并且在工藝的設(shè)計上，可以采用一個定模對應(yīng)兩個以上動模的射出成型工藝設(shè)計，明顯地，大幅提升產(chǎn)品量產(chǎn)上的可行性。 雖然本發(fā)明已以具體實施例披露如上，然而其僅為了說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，而并非將本發(fā)明狹義地限定于該實施例，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識的人員，在不脫
離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可作些許的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)視權(quán)利要求書所界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種制造纖維強(qiáng)化高分子殼體的方法，其特征是，上述方法包含下列步驟(a)堆疊并塑型多層纖維強(qiáng)化高分子墊而成多層結(jié)構(gòu)；(b)于上述多層結(jié)構(gòu)的表面上設(shè)置中間介質(zhì)；以及(c)于上述中間介質(zhì)上一次性成型包括高分子材料的結(jié)構(gòu)性部件及上述多層結(jié)構(gòu)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征是，于步驟(a)中，上述方法還包含下列步驟 將上述多層纖維強(qiáng)化高分子墊浸入樹脂。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征是，步驟(c)利用射出成型工藝來執(zhí)行。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征是，上述中間介質(zhì)具有多個通孔，于上述射出 成型工藝過程中，上述高分子材料的部分材料通過上述多個通孔與上述中間介質(zhì)接合在一 起。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征是，上述中間介質(zhì)具有多個通孔，于上述射出 成型工藝過程中，上述高分子材料的部分材料通過上述多個通孔與上述多層結(jié)構(gòu)接合在一 起。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是，上述高分子材料為塑料材料。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是，上述中間介質(zhì)為金屬材料或塑料材料。
8. —種纖維強(qiáng)化高分子殼體，其特征是，包含多層結(jié)構(gòu)，上述多層結(jié)構(gòu)由堆疊并塑型多層纖維強(qiáng)化高分子墊而成； 中間介質(zhì)，上述中間介質(zhì)設(shè)置于上述多層結(jié)構(gòu)的表面上；以及結(jié)構(gòu)性部件，上述結(jié)構(gòu)性部件包含高分子材料且與上述多層結(jié)構(gòu)一次性成型于上述中 間介質(zhì)上。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的纖維強(qiáng)化高分子殼體，其特征是，上述多層纖維強(qiáng)化高分子 墊包含熱固性高分子材料或熱塑性高分子材料。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的纖維強(qiáng)化高分子殼體，其特征是，上述中間介質(zhì)為金屬材料 或塑料材料。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的纖維強(qiáng)化高分子殼體，其特征是，上述結(jié)構(gòu)性部件利用射出 成型工藝來成型。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的纖維強(qiáng)化高分子殼體，其特征是，上述中間介質(zhì)具有多個 通孔，上述高分子材料的部分材料通過上述多個通孔與上述中間介質(zhì)接合在一起。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的纖維強(qiáng)化高分子殼體，其特征是，上述中間介質(zhì)具有多個 通孔，上述高分子材料的部分材料通過上述多個通孔與上述多層結(jié)構(gòu)接合在一起。
全文摘要
本發(fā)明披露一種纖維強(qiáng)化高分子殼體及其制造方法。根據(jù)本發(fā)明的殼體包含一多層結(jié)構(gòu)、一中間介質(zhì)以及一結(jié)構(gòu)性部件。該多層結(jié)構(gòu)由堆疊并塑型多層纖維強(qiáng)化高分子墊而成。該中間介質(zhì)設(shè)置于該多層結(jié)構(gòu)的一表面上。該結(jié)構(gòu)性部件包含一高分子材料所形成，并且與該多層結(jié)構(gòu)一次性成型于該中間介質(zhì)上。根據(jù)本發(fā)明的殼體與其上結(jié)構(gòu)性部件一次性成型，可有效降低殼體的制造成本，且加強(qiáng)殼體與結(jié)構(gòu)性部件間的結(jié)合強(qiáng)度。
文檔編號H05K5/00GK101746069SQ20081018171
公開日2010年6月23日 申請日期2008年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月4日
發(fā)明者周志杰, 蔡佳明 申請人:和碩聯(lián)合科技股份有限公司