CN100591201C - 制造金属外壳的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种制造金属外壳的方法，包括下列步骤：(a)备置一卷金属板材；(b)自该卷金属板材循序拉出一部分金属板；(c)在该部分金属板上蚀刻多个孔洞；及(d)成型该部分金属板以产生金属外壳。步骤(d)还包括：对该部分金属板施以表面处理；及冲压成型该部分金属板以产生金属外壳。其中，表面处理步骤与冲压成型步骤亦可对调。本发明还提供了一种制造金属外壳的系统，该系统包括送料设备、蚀刻设备、及成型设备。利用本方法可连续地生产金属外壳，且可避免在传统的生产制造过程中存在的中间产品管理问题。

Description

制造金属外壳的方法及系统

技术领域

本发明涉及一种制造金属外壳的方法，尤其涉及一种利用蚀刻多个孔洞连续地制造金属外壳的方法。

背景技术

一般装置的外壳多以塑料材料或金属材料制成，例如电视机前框。在以塑料材料制作的情况下，电视机前框先以模具射出成型，之后再以喷漆来完成其表面处理。其加工过程虽然简单，但是塑料模具费用却相当昂贵，并且大尺寸的塑料射出容易存在变形、扭曲、填料接合不良、气泡、孔洞等缺陷，导致产品的合格率降低、成本增加。尤其在薄板形结构处塑料的稳定性也严重影响射出稳定性以及产品质量。

在以金属材料制作的情况下，电视机前框通常由单一金属板冲压成型，之后再施以其它表面处理。虽然这样可使电视机前框有较好的光泽以及质感，但是传统方法加工程序较多，并且承担各加工程序的工厂通常各自独立分散设置，导致运输、加工以及中间产品的管理费用较高。相对于以塑料材料制作的电视机前框而言，产品单位成本较高，但是产品寿命较长且产品质量也较稳定。

另外，大部分电视机前框通常设计有一个以上的喇叭网孔。该喇叭网孔与按前述制造方法制造的电视机前框可分离，并且该喇叭网孔事后以锁固或黏着的方式与电视机前框组合。此种情形除增加一项加工程序外，亦增加了制造过程的变数。也就是说，产品的合格率将会降低，并且产品单位成本升高。

因此，为了解决上述问题，有必要提供一种新的金属外壳的制造方法，以减少制造过程变数并提高产品的合格率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制造金属外壳的方法及系统。

本发明的另一目的在于提供一种利用蚀刻多个孔洞、连续地制造金属外壳的方法及系统。

本发明所提供的制造金属外壳的方法包括下列步骤：(a)备置一卷金属板材；(b)自该卷金属板材循序拉出一部分金属板；(c)在该部分金属板上蚀刻多个孔洞；以及(d)成型该部分金属板以产生金属外壳。步骤(d)可包括：对该部分金属板施以表面处理；以及冲压成型该部分金属板以产生金属外壳。当然步骤(d)中的表面处理步骤和冲压成型步骤的顺序可对调。即，步骤(d)可包括：冲压成型该部分金属板以产生预定型外壳；以及对该预定型外壳施以所述表面处理，以产生该金属外壳。

此外，步骤(c)可包括下列步骤：在该部分金属板上涂布光阻材料；经光罩对该光阻材料曝光；对所述光阻材料显影；蚀刻该部分金属板；以及去除该部分金属板上的光阻材料。另外，在步骤(d)中的表面处理可为拉丝处理、喷砂处理、喷雾式阳极处理、烤漆处理或其它表面处理。

本发明所提供的制造金属外壳的系统包括送料设备、蚀刻设备以及成型设备。送料设备支撑一卷金属板材，并自该卷金属板材循序进给一部分金属板。蚀刻设备与送料设备衔接，其接收所述部分金属板且在该部分金属板上蚀刻多个孔洞。成型设备与蚀刻设备衔接，并接收所述部分金属板且成型该部分金属板以形成金属外壳。

其中，所述成型设备包括表面处理设备以及冲压设备。该表面处理设备与蚀刻设备衔接，并接收该部分金属板及对该部分金属板施以表面处理。冲压设备衔接至所述表面处理设备，并接收该部分金属板和对该部分金属板冲压成型以产生金属外壳。值得一提的是，所述表面处理设备与所述冲压设备的装设可以对调。即，将冲压设备衔接至蚀刻设备，而将处理设备衔接至冲压设备。冲压设备接收所述部分金属板并冲压成型该部分金属板以产生预定型型外壳。表面处理设备接收该预定型外壳，并对该预定型外壳施以表面处理以形成金属外壳。

另外，本发明系统的表面处理设备包括喷雾式阳极处理设备。该喷雾式阳极处理设备包括喷嘴、溶液、回收装置以及电源。电源在该部分金属板或该预定型外壳(当冲压设备衔接在蚀刻设备与表面处理设备之间时)与喷嘴之间施加电压。喷嘴雾化所述溶液并将被雾化的溶液喷覆在部分金属板或预定型外壳上。回收装置回收所述被喷嘴雾化的溶液，以循环利用。溶液的成分视部分金属板或预定型外壳的材料而定。

在一实施方式中，金属外壳为电视机前框，其中所述孔洞为喇叭网孔。在另一实施方式中，金属外壳为电视机后盖，其中所述孔洞为散热网孔。值得一提的是，本发明的制造金属外壳的方法及系统亦适用于其它装置的金属外壳，并不限于所述电视机前框或后盖。

因此，本发明的制造金属外壳的方法及系统整合了多道加工程序并可连续地制造金属外壳，避免了中间产品的搬运、减少了影响制造过程的变数、提高了工艺稳定性，进而可提高产品的合格率、降低产品的单位成本。

附图说明

图1A至D为第一优选实施方式的制造金属外壳的系统的示意图；

图2为第二优选实施方式的制造金属外壳的系统的示意图；

图3A为本发明的制造金属外壳的第一方法的流程图；

图3B为本发明的制造金属外壳的第二方法的流程图；

图3C为前述两种方法中步骤S104的流程图。

附图标记说明

1、1′    系统            3           金属外壳

3′       预定型外壳      12          送料设备

14        蚀刻设备        16          成型设备

18        一卷金属板材    20、22、24  输送带

162       表面处理设备    164         冲压设备

182、184、186                         部分金属板

S100～106、S1042～1050、S1062、S1062′、S1064、S1064′步骤

具体实施方式

关于本发明的优点与构思可以通过以下结合附图对本发明的详细描述得到进一步了解。

请参阅图1A至D，图1A至D为第一优选实施方式的制造金属外壳3的系统1的示意图。根据第一优选实施方式，系统1包括送料设备12、蚀刻设备14以及成型设备16。成型设备16包括表面处理设备162以及冲压设备164。送料设备12支撑一卷金属板材18，并自该卷金属板材18循序进给一部分金属板182。蚀刻设备14衔接至送料设备12。表面处理设备162衔接至蚀刻设备14。冲压设备164衔接至表面处理设备162。根据该第一优选实施方式，上述这些设备12、14、162、164之间以多个输送带20、22、24连接，如图1A所示。在实际的系统设计中，这些输送带20、22、24亦可以其它装置替代，甚至这些设备12、14、162、164可直接以其本身的结构衔接，而无需额外的装置。顺便提一下，在实际的系统设计中，若需整合其它制造过程，可将所需的设备或装置设置在这些设备12、14、162、164之间，并以适当的方式衔接。例如，在送料设备12与蚀刻设备14间额外设置整平设备，用以提高部分金属板182的平面度。

根据第一优选实施方式，部分金属板182由送料设备12进给后，蚀刻设备14接收该部分金属板182并在该部分金属板182上蚀刻多个孔洞。然后，再将经蚀刻的部分金属板182输送到表面处理设备162并由该表面处理设备162接收。表面处理设备162接收了该部分金属板182后，对该部分金属板182施以表面处理，如图1B所示。其中，表面处理可包括拉丝处理、喷砂处理、喷雾式阳极处理、烤漆处理或其它表面处理。

随后，再将被处理过的部分金属板182输送到冲压设备164并由该冲压设备164接收。冲压设备164接收到部分金属板182后，对该部分金属板182冲压成型以产生金属外壳3，如图1C以及图1D所示。顺便应提及的是，由于根据第一优选实施方式该部分金属板182先经表面处理而后冲压成型，并且一般冲压过程可能对工件表面略造成损伤，因此，对冲压设备164所使用的模具的设计需考虑此因素，或者可在冲压程序中加润滑油以降低摩耗(并且需于冲压完毕后，去除润滑油)，或者选择适合的表面处理以避免或降低损伤程度。这些都是冲压的现有技术，在此不再赘述。

值得一提的是，当部分金属板182被输送至表面处理设备162时，送料设备12亦同时进给另一部分金属板184至蚀刻设备14，如图1B所示。该另一部分金属板184实体地接续所述部分金属板182。蚀刻设备14亦对另一部分金属板184进行与对部分金属板182相同的蚀刻工序。同理，当部分金属板182被输送至冲压设备164并且该部分金属板184被输送至表面处理设备162时，送料设备12亦同时进给另一部分金属板186至蚀刻设备14，如图1C所示。所述另一部分金属板186实体接续所述部分金属板184。蚀刻设备14亦对该另一部分金属板186进行前述同样的蚀刻工序，并且表面处理设备162亦对部分金属板184进行与对所述部分金属板182相同的表面处理。因此，该卷金属板材18可在连续地循序经由蚀刻设备14、表面处理设备162以及冲压设备164的过程中受到处理。此外，因为系统1整合了多个不同工序，减少因各工序之间的搬运而产生的制造过程变数，所以系统1可以具有更好的工艺稳定性。

此外，请参阅图2，图2为第二优选实施方式的制造金属外壳的系统1′的示意图。与第一优选实施方式相比较，在本实施方式中，表面处理设备162与冲压设备164的配置对调，如图2所示。即，冲压设备164被设置在蚀刻设备14以及表面处理设备162之间。此时，冲压设备164先将部分金属板182冲压成型(未显示于图2中)以产生预定型外壳3′，再由表面处理设备162对预定型外壳3′施以表面处理，以产生金属外壳3。值得一提的是，表面处理设备162处理后的预定型外壳3′原则上仍连接在该卷金属板材18上，即未与该卷金属板材18分离。此时可先用冲压设备164对该预定型外壳3′冲压出预断处(未图示)，待对预定型外壳3′施以表面处理后，即可直接折断预断处以得到金属外壳3。另外，亦可于表面处理设备162中或之后加装切断装置以获得金属外壳3或执行前述折断动作以得到金属外壳3。另一种方法是，使该冲压设备164冲压成型的预定型外壳3′与该卷金属板材18分离，随后再由输送带24输送至表面处理设备162，对预定型外壳3′施以表面处理，以产生金属外壳3。

另外，于前述这些优选实施方式中，表面处理设备162内含的装置视所需的表面处理而有所不同。在一实施方式中(未图示)，表面处理设备162包括喷雾式阳极处理设备。喷雾式阳极处理设备包括喷嘴、溶液、回收装置以及电源。该电源在部分金属板182或预定型外壳3′与喷嘴间施加电压。喷嘴使溶液雾化并将雾化的溶液喷覆在部分金属板182或预定型外壳3′上。回收装置回收被该喷嘴雾化的溶液。因此，较容易维持喷覆在部分金属板182或预定型外壳3′上的溶液的浓度，并且溶液的使用量较少，利于更换不同的溶液。其中，溶液的成分应视该卷金属板材18的材料以及所需的表面处理而定。例如常见的铝的阳极处理，当然本发明并不限于此。这些都是表面处理的公知技术，在此不再赘述。

在一实施方式中(未图示)，金属外壳为电视机前框，其中，所述孔洞为喇叭网孔。于另一实施方式中，该金属外壳为电视机后盖，其中所述孔洞为散热网孔。值得一提的是，本发明的制造金属外壳的方法及系统亦适用于其它装置的金属外壳，而不限于前述的电视机前框或后盖。

请参阅图3A，图3A为本发明的制造金属外壳的第一方法的流程图。并请参阅前述对本发明的制造金属外壳的系统说明以及图1A至D。第一方法包括下列步骤：

步骤S100：备置一卷金属板材；

步骤S102：自该卷金属板材循序拉出一部分金属板；

步骤S104：在该部分金属板上蚀刻多个孔洞；及

步骤S106：成型该部分金属板以产生金属外壳。

其中，步骤S106可包括两个步骤：

步骤S1062：对该部分金属板施以表面处理；及

步骤S1064：冲压成型该部分金属板以产生金属外壳。

请参阅图3B，图3B为本发明的制造金属外壳的第二方法的流程图。并请参阅前面对本发明的制造金属外壳的系统的说明以及图2。与第一方法比较，相对于第一方法的步骤S106，第二方法的步骤S106′的表面处理步骤与冲压成型步骤对调。即，该第二方法的步骤S106′可包括：

步骤S1062′：冲压成型该部分金属板以产生预定型外壳；及

步骤S1064′：对预定型外壳施以表面处理，以产生金属外壳。

前述两种方法所述的表面处理可包括拉丝处理、喷砂处理、喷雾式阳极处理、烤漆处理或其它表面处理。另外，如图3C所示，图3C示出了前述两种方法的步骤S104的流程图。步骤S104可包括下列步骤：

步骤S1042：在该部分金属板上涂布光阻材料；

步骤S1044：经光罩对该光阻材料曝光；

步骤S1046：对该光阻材料显影；

步骤S1048：蚀刻该部分金属板；及

步骤S1050：去除在该部分金属板上的光阻材料。

前述步骤S104为传统的蚀刻方法，其步骤细节是蚀刻工序的现有技术，在此不再赘述。顺便应提及的是，此处对上述两种方法所提及的与前述制造金属外壳的系统相同名称的项目的说明均相同，在此不再赘述。

综上所述，本发明的制造金属外壳的方法及系统为连续式的制造过程，可以节省运送时间、空间，降低成本与不合格率。材料不限使用铝卷板，镀锌钢板或其它可蚀刻的金属材料亦可。以电视机前框为例，使用蚀刻方法可直接在该电视机前框上直接制作喇叭网孔，除可产生一体成型的金属质感外，亦可蚀刻喇叭网孔以产生一边大、一边小的扩音加乘效果。并且，阳极处理改以雾状喷覆处理，溶液浓度较容易控制，可提高合格率与制造速度。另外，电视机前框中间因冲压成型产生的废料可加入其它设计(如底座、盖板等)以提高材料的使用率，并可节省整体制造时间，降低产品单位成本。

通过以上对优选实施方式的详细描述可更加清楚地了解本发明的特征与构思，以上所披露的优选实施方式并非是对本发明范围的限制。相反，以上的描述旨在涵盖对本发明作出的各种改变及等同变换。因此，本发明所请求保护的范围应该根据所述说明作最宽广的解释，致使能涵盖所有可能的改变以及等同配置。

Claims (11)

1.一种制造金属外壳的方法，该方法包括下列步骤：

(a)备置一卷金属板材；

(b)自所述金属板材卷循序拉出一部分金属板；

(c)在所述部分金属板上蚀刻多个孔洞；及

(d)成型所述部分金属板以产生所述金属外壳。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述步骤(d)包括下列步骤：对所述部分金属板施以表面处理；及

冲压成型所述部分金属板以产生所述金属外壳。

3.如权利要求1所述的方法，其中，所述步骤(d)包括下列步骤：

冲压成型所述部分金属板以产生预定型外壳；及

对所述预定型外壳施以表面处理，以产生所述金属外壳。

4.如权利要求2或3所述的方法，其中，所述表面处理选自由拉丝处理、喷砂处理、喷雾式阳极处理以及烤漆处理所组成的组。

5.如权利要求1所述的方法，其中，所述步骤(c)包括下列步骤：

在所述部分金属板上涂布光阻材料；

经光罩对所述光阻材料曝光；

对所述光阻材料显影；

蚀刻所述部分金属板；及

去除在所述部分金属板上的光阻材料。

6.一种制造金属外壳的系统，该系统包括：

一送料设备，用以支撑一卷金属板材并自该卷金属板材循序进给一部分金属板；

一蚀刻设备，其衔接至所述送料设备，用以接收所述部分金属板并在该部分金属板上蚀刻多个孔洞；及

一成型设备，其衔接至所述蚀刻设备，用以接收所述部分金属板并成型该部分金属板以产生所述金属外壳。

7.如权利要求6所述的系统，其中，所述成型设备包括：

一表面处理设备，其衔接至所述蚀刻设备，用以接收该部分金属板并对该部分金属板施以表面处理；及

一冲压设备，其衔接至所述表面处理设备，用以接收所述部分金属板并冲压成型所述部分金属板以产生所述金属外壳。

8.如权利要求6所述的系统，其中，所述成型设备包括：

一冲压设备，其衔接至所述蚀刻设备，用以接收该部分金属板并冲压成型该部分金属板以产生预定型外壳；及

一表面处理设备，其衔接至所述冲压设备，用以接收所述预定型外壳并对该预定型外壳施以表面处理以产生所述金属外壳。

9.如权利要求7所述的系统，其中，所述表面处理设备包括一喷雾式阳极处理设备，该喷雾式阳极处理设备包括喷嘴、溶液、回收装置以及电源，该电源在所述部分金属板与所述喷嘴之间施加电压，所述喷嘴使所述溶液雾化并将被雾化的溶液喷覆在所述部分金属板上，所述回收装置回收被所述喷嘴雾化的所述溶液。

10.如权利要求6所述的系统，其中，所述金属外壳为电视机前框、电视机后盖或电子装置的外壳，所述孔洞为喇叭网孔或散热网孔。

11.如权利要求8所述的系统，其中，该表面处理设备包含一喷雾式阳极处理设备，该喷雾式阳极处理设备包括喷嘴、溶液、回收装置以及电源，该电源在该预定外壳以及该喷嘴间施加电压，该喷嘴雾化该溶液并喷覆在该预定外壳上，以及该回收装置回收该被该喷嘴雾化的溶液。

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