CN101883477A - 壳体及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种壳体，包括金属制成的基壳。该壳体从基壳表面向外依次形成有化学镀层、底漆层、中涂层、金属质感层及透明保护层。其中，金属质感层上形成有镭射雕刻图案，该镭射雕刻图案穿透金属质感层。该壳体具有较佳的视觉效果。本发明还提供一种制造该壳体的方法。

Description

壳体及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种壳体，尤其涉及一种应用于便携式电子装置的壳体及其制造方法。
背景技术
随着电子产品的快速发展，手机、MP3播放器、个人数字助理、笔记本电脑等便携式电子装置的使用已非常普遍。而随着个性化，流行趋势的演变，越来越多的便携式电子装置使用镁合金、铝合金金及不锈钢等金属材质来制造壳体，以增强其结构强度。
为使便携式电子装置具有较佳的外观和特殊手感，有时需要在金属壳体上形成一些装饰性图案或纹路。
一种壳体，包括金属基壳、形成于该金属基壳上的透明层、形成于该透明层上的涂色层及形成于该涂色层上的镭射雕刻图案。
该壳体的镭射雕刻图案虽有一定的立体效果，然而，该壳体的颜色较为单一，视觉效果不佳。
发明内容
鉴于上述状况，有必要提供一种视觉效果较佳的壳体及其制造方法。
一种壳体，包括金属制成的基壳。该壳体从基壳表面向外依次形成有化学镀层、底漆层、中涂层、金属质感层及透明保护层。其中，金属质感层上形成有镭射雕刻图案，该镭射雕刻图案穿透金属质感层。
一种壳体的制造方法，包括以下步骤：形成金属基壳；对该金属基壳进行化成处理，在其表面形成化学镀层；在化学镀层上形成底漆层；在底漆层上涂布中涂涂料，固化形成中涂层；在中涂层上涂布金属漆，固化形成金属质感层；在金属质感层上进行镭射雕刻，形成穿透金属质感层的镭射雕刻图案；在金属质感层及镭射雕刻图案上涂布透明漆，固化形成透明保护层。
该壳体整体色彩由金属质感层所决定。在金属质感层上进行镭射雕刻时，通过控制镭射输出功率的大小，可使镭射光穿透金属质感层而进入至中涂层或底漆层表面或内部，从而使得镭射雕刻图案呈现出与壳体其它部位不同的颜色，视觉效果较佳。
附图说明
图1是本发明实施例的壳体的剖面示意图。
具体实施方式
下面将结合附图及实施例对本发明的壳体及其制造方法作进一步的详细说明。
请参见图1，所示为本发明实施例的壳体10，其包括基壳11。壳体10从基壳11表面向外依次形成的化学镀层12、底漆层13、中涂层14、金属质感层15及透明保护层19。金属质感层15上还形成有镭射雕刻图案17，镭射雕刻图案17穿透金属质感层15。
基壳11由金属制成。形成基壳11的材料可为镁合金、铝合金等金属。
化学镀层12主要用于防止基壳11被氧化，同时还可改善基壳11的涂装附着性。化学镀层12由基壳11经过化成处理后得到。
底漆层13用于进一步防止基壳11被氧化，同时还可作为中涂层14的载体。本实施例中，底漆层13由粉体漆固化层132及液体漆固化层134构成。
粉体漆固化层132形成于化学镀层12之上，其主要含有聚酯树脂、环氧树脂及颜料。粉体漆固化层132主要用于遮蔽基壳11的表面缺陷，并且能够增强化学镀层12与液体漆固化层134之间的粘附力。粉体漆固化层132可为任意颜色，优选为吸收镭射光能量较强的黑色。粉体漆固化层132的厚度为25微米至50微米。
液体漆固化层134形成于粉体漆固化层132之上，其主要含有丙烯酸树脂、聚酯树脂、环氧树脂、氨基树脂、碳黑、丙烯酸酯共聚体、丙二醇甲醚醋酸酯及丁酯。液体漆固化层134主要用于进一步遮蔽基壳11的表面缺陷，以增强与中涂层14之间的粘附力。液体漆固化层134可为任意颜色，优选为吸收镭射光能量较强的黑色。液体漆固化层134的厚度为15微米至20微米。
中涂层14形成于液体漆固化层134之上，其主要含有丙烯酸树脂、聚酯树脂、环氧树脂、氨基树脂、颜料、丙烯酸酯共聚体、丙二醇甲醚醋酸酯及丁酯。中涂层14主要用于提高基壳11表面的光滑度，并可作为镭射雕刻图案17的底色。中涂层14的颜色由其含有的颜料所决定，其厚度为15微米至80微米。
金属质感层15形成于中涂层14之上，其主要含有丙烯酸树脂、聚酯树脂、环氧树脂、氨基树脂、纳米颜料、三氧化二铝纳米颗粒、变性亚克力树脂、丙烯酸酯共聚体、丙二醇甲醚醋酸酯及丁酯。其中，三氧化二铝纳米颗粒主要起到产生金属光泽的作用。金属质感层15一方面可使整个壳体10产生强烈的金属质感，另一方面还可使镭射雕刻图案17产生反光及立体变化的效果。金属质感层15的颜色由其含有的纳米颜料所决定，优选与中涂层14及底漆层13的颜色有所区别。金属质感层15的厚度为2微米至7微米。
镭射雕刻图案17形成于金属质感层15上，其由镭射雕刻设备所产生的镭射光照射金属质感层15之后形成。组成镭射雕刻图案17的线条可穿透金属质感层15而进入中涂层14或底漆层13的表面或内部。本实施例中，组成镭射雕刻图案17的线条的底部刚好位于中涂层14的表面，因此，镭射雕刻图案17所显示的颜色为中涂层14的颜色。
透明保护层19形成于金属质感层15及镭射雕刻图案17之上，其主要含有丙烯酸树脂、聚酯树脂、环氧树脂、氨基树脂、二氧化硅、丙烯酸酯共聚体、丙二醇甲醚醋酸酯及丁酯。透明保护层19主要用于保护金属质感层15及镭射雕刻图案17不易被磨损，还可提高壳体10表面的光泽度。透明保护层19的厚度为20微米至80微米。
本发明的壳体10是在基壳11上依次形成化学镀层12、底漆层13、中涂层14及金属质感层15后，再运用镭射雕刻技术在金属质感层15上形成各种形状的图案，因此，组成该图案之线条可穿透金属质感层15而进入中涂层14或底漆层13的表面或内部。从正面观察，壳体10整体呈现出金属质感层15的颜色，而镭射雕刻图案17呈现的是与金属质感层15明显不同的中涂层14的颜色；从侧面观察，镭射雕刻图案17还可反射一部分光，配合透明保护层19的折射作用，颜色又会有稍许改变，从而构成可变的视觉效果。此外，由于引入了金属质感层15，使壳体10产生了较为强烈的金属质感，进一步改善基壳11的外观。
可以理解，如果基壳11的表面缺陷较少，且化学镀层12与液体漆固化层134的粘着力较强，粉体漆固化层132也可省略。此时液体漆固化层134直接形成于化学镀层12上。
另外，如果粉体漆固化层132的遮蔽效果较好，液体漆固化层134也可省略。此时中涂层14直接形成于粉体漆固化层132上。
一种制造上述壳体10的方法包括以下步骤：
步骤1，制备金属基壳11，基壳11可由镁合金、铝合金通过冲压，铸造等方式加工成型。
步骤2，对基壳11进行化成处理，以在基壳11表面形成化学镀层12。例如，可将镁合金制备的基壳11浸入含有磷酸盐的化成溶液中，以形成含有磷酸镁的化学镀层12。所形成的化学镀层21可显著改善基壳11的抗氧化性和涂装附着性。
步骤3，在化学镀层12上形成底漆层13。底漆层13可以通过以下方式形成：首先在化学镀层12上涂布粉体漆，固化形成粉体漆固化层132；其中该粉体漆主要含有聚酯树脂、环氧树脂及颜料；涂布的方法可为手涂或喷涂；固化温度为150℃至200℃，固化时间为10分钟至30分钟。接着，在粉体漆固化层132上涂布液体漆，固化形成液体漆固化层134；其中该液体漆含有丙烯酸树脂、聚酯树脂、环氧树脂、氨基树脂、碳黑、丙烯酸酯共聚体、丙二醇甲醚醋酸酯及丁酯，固化温度为130℃至180℃，固化时间为10分钟至30分钟。
步骤4，在底漆层13上涂布中涂涂料，固化形成中涂层14；其中该中涂涂料主要含有丙烯酸树脂、聚酯树脂、环氧树脂、氨基树脂、颜料、丙烯酸酯共聚体、丙二醇甲醚醋酸酯及丁酯；涂布的方法可为手涂或喷涂；固化温度可为50度至180度，固化时间为10分钟至30分钟。
步骤5，在中涂层14上涂布金属漆，固化形成金属质感层15；其中该金属漆主要含有丙烯酸树脂、聚酯树脂、环氧树脂、氨基树脂、纳米颜料、三氧化二铝纳米颗粒、变性亚克力树脂、丙烯酸酯共聚体、丙二醇甲醚醋酸酯及丁酯；涂布的方法可为手涂或喷涂；固化温度为50度至180度，固化时间为10分钟至30分钟。
步骤6，在金属质感层15上进行镭射雕刻，即将形成有金属质感层15的基壳11放置于镭射雕刻设备下，使用镭射光对金属质感层15进行照射。在照射过程中，金属质感层15被照射的部位吸收镭射光的能量瞬间气化而形成穿透金属质感层15的镭射雕刻图案17；另外，通过调节镭射雕刻设备的输出功率，还可对雕刻图案的线宽、线距、线型及深度进行控制，以呈现出各类图案样式。
步骤7，在金属质感层15及镭射雕刻图案17上涂布透明漆，固化形成透明保护层19；其中该透明漆主要含有丙烯酸树脂、聚酯树脂、环氧树脂、氨基树脂、二氧化硅、丙烯酸酯共聚体、丙二醇甲醚醋酸酯及丁酯；涂布的方法可为手涂或喷涂；固化温度为50至180度，固化时间为10分钟至30分钟。
可以理解，如果基壳11经过化成处理后表面缺陷较少，且化学镀层12与液体漆固化层134的粘着力较强，步骤3中涂布粉体漆以形成粉体漆固化层132的过程可以省略，此时，底漆层13通过在化学镀层12上涂布液体漆后固化形成。
另外，如果粉体漆固化层132的光滑度较好，步骤3中涂布液体漆以形成液体漆固化层134的过程可以省略，此时，底漆层13通过在化学镀层12上涂布液体漆后固化形成。
实施例一：
使用镁合金压铸成型得到一基壳。将基壳浸入含有磷酸盐的化成溶液中形成一化学镀层。在化学镀层上涂布含有聚酯树脂、环氧树脂及颜料的粉体漆。在150～200℃的温度下烘烤10～30分钟，固化形成膜厚为25～50微米的粉体漆固化层。在粉体漆固化层上涂布含有丙烯酸树脂、聚酯树脂、环氧树脂、氨基树脂、颜料、丙烯酸酯共聚体、丙二醇甲醚醋酸酯及丁酯的中涂涂料。在50～180℃的温度下烘烤10～30分钟，固化形成膜厚为15～80微米的中涂层。在中涂层上涂布含有丙烯酸树脂、聚酯树脂、环氧树脂、氨基树脂、纳米颜料、三氧化二铝纳米颗粒、变性亚克力树脂、丙烯酸酯共聚体、丙二醇甲醚醋酸酯及丁酯的金属漆。在50～180℃的温度下烘烤10～30分钟，固化形成膜厚为2～7微米的金属质感层。使用镭射雕刻设备在金属质感层上进行雕刻，形成穿透金属质感层的镭射雕刻图案。及在金属质感层及镭射雕刻图案上涂布含有丙烯酸树脂、聚酯树脂、环氧树脂、氨基树脂、二氧化硅、丙烯酸酯共聚体、丙二醇甲醚醋酸酯及丁酯的透明漆。在50～180℃的温度下烘烤10～30分钟，固化形成膜厚为20～80微米的透明保护层，形成壳体。
实施例二：
使用铝合金冲压成型得到一基壳。将基壳浸入含有磷酸盐的化成溶液中形成一化学镀层。在化学镀层上涂布含有丙烯酸树脂、聚酯树脂、环氧树脂、氨基树脂、碳黑、丙烯酸酯共聚体、丙二醇甲醚醋酸酯及丁酯的液体漆，在在130～180℃的温度下烘烤10～30分钟，固化形成膜厚为15～20微米的液体漆固化层。在液体漆固化层上涂布含有丙烯酸树脂、聚酯树脂、环氧树脂、氨基树脂、颜料、丙烯酸酯共聚体、丙二醇甲醚醋酸酯及丁酯的中涂涂料。在50～180℃的温度下烘烤10～30分钟，固化形成膜厚为15～80微米的中涂层。在中涂层上涂布含有丙烯酸树脂、聚酯树脂、环氧树脂、氨基树脂、纳米颜料、三氧化二铝纳米颗粒、变性亚克力树脂、丙烯酸酯共聚体、丙二醇甲醚醋酸酯及丁酯的金属漆。在50～180℃的温度下烘烤10～30分钟，固化形成膜厚为2～7微米的金属质感层。使用镭射雕刻设备在金属质感层上进行雕刻，形成穿透金属质感层的镭射雕刻图案。及在金属质感层及镭射雕刻图案上涂布含有丙烯酸树脂、聚酯树脂、环氧树脂、氨基树脂、二氧化硅、丙烯酸酯共聚体、丙二醇甲醚醋酸酯及丁酯的透明漆。在50～180℃的温度下烘烤10～30分钟，固化形成膜厚为20～80微米的透明保护层，形成壳体。
实施例三：
使用镁合金压铸成型得到一基壳。将基壳浸入含有磷酸盐的化成溶液中形成一化学镀层。在化学镀层上涂布含有聚酯树脂、环氧树脂及颜料的粉体漆。在150～200℃的温度下烘烤10～30分钟，固化形成膜厚为25～50微米的粉体漆固化层。在粉体漆固化层上涂布含有丙烯酸树脂、聚酯树脂、环氧树脂、氨基树脂、碳黑、丙烯酸酯共聚体、丙二醇甲醚醋酸酯及丁酯的液体漆。在130～180℃的温度下烘烤10～30分钟，固化形成膜厚为15～20微米的液体漆固化层。在液体漆固化层上涂布主要含有丙烯酸树脂、聚酯树脂、环氧树脂、氨基树脂、颜料、丙烯酸酯共聚体、丙二醇甲醚醋酸酯及丁酯的中涂涂料。在50～180℃的温度下烘烤10～30分钟，固化形成膜厚为15～80微米的中涂层。在中涂层上涂布含有丙烯酸树脂、聚酯树脂、环氧树脂、氨基树脂、纳米颜料、三氧化二铝纳米颗粒、变性亚克力树脂、丙烯酸酯共聚体、丙二醇甲醚醋酸酯及丁酯的金属漆。在50～180℃的温度下烘烤10～30分钟，固化形成膜厚为2～7微米的金属质感层。使用镭射雕刻设备在金属质感层上进行雕刻，形成穿透金属质感层的镭射雕刻图案。及在金属质感层及镭射雕刻图案上涂布含有丙烯酸树脂、聚酯树脂、环氧树脂、氨基树脂、二氧化硅、丙烯酸酯共聚体、丙二醇甲醚醋酸酯及丁酯的透明漆。在50～180℃的温度下烘烤10～30分钟，固化形成膜厚为20～80微米的透明保护层，形成壳体。
另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围内。

Claims (10)

1.一种壳体，包括金属制成的基壳，其特征在于：该壳体从该基壳表面向外依次形成有化学镀层、底漆层、中涂层、金属质感层及透明保护层，其中，该金属质感层上形成有镭射雕刻图案，该镭射雕刻图案穿透该金属质感层。
2.如权利要求1所述的壳体，其特征在于：该底漆层包括形成于该化学镀层上的粉体漆固化层，该粉体漆固化层含有聚酯树脂、环氧树脂及颜料。
3.如权利要求1所述的壳体，其特征在于：该底漆层包括形成于该化学镀层上的液体漆固化层，该液体漆固化层含有丙烯酸树脂、聚酯树脂、环氧树脂、氨基树脂、碳黑、丙烯酸酯共聚体、丙二醇甲醚醋酸酯及丁酯。
4.如权利要求1所述的壳体，其特征在于：该底漆层包括形成于该化学镀层上的粉体漆固化层及形成于该粉体漆固化层上的液体漆固化层，该粉体漆固化层含有聚酯树脂和环氧树脂，该液体漆固化层含有丙烯酸树脂、聚酯树脂、环氧树脂、氨基树脂、碳黑、丙烯酸酯共聚体、丙二醇甲醚醋酸酯及丁酯。
5.如权利要求1所述的壳体，其特征在于：该金属质感层含有丙烯酸树脂、聚酯树脂、环氧树脂、氨基树脂、纳米颜料、三氧化二铝纳米颗粒、变性亚克力树脂、丙烯酸酯共聚体、丙二醇甲醚醋酸酯及丁酯。
6.一种壳体的制造方法，包括以下步骤：
制备金属基壳；
对该金属基壳进行化成处理，在其表面形成化学镀层；
在该化学镀层上形成底漆层；
在该底漆层上涂布中涂涂料，固化形成中涂层；
在该中涂层上涂布金属漆，固化形成金属质感层；
在该金属质感层上进行镭射雕刻，形成穿透该金属质感层的镭射雕刻图案；
在该金属质感层及该镭射雕刻图案上涂布透明漆，固化形成透明保护层。
7.如权利要求6所述的壳体的制造方法，其特征在于：该底漆层通过在该化学镀层上涂布粉体漆后固化形成，该粉体漆含有聚酯树脂、环氧树脂及颜料。
8.如权利要求6所述的壳体的制造方法，其特征在于：该底漆层通过在该化学镀层上涂布液体漆后固化形成，该液体漆含有丙烯酸树脂、聚酯树脂、环氧树脂、氨基树脂、碳黑、丙烯酸酯共聚体、丙二醇甲醚醋酸酯及丁酯。
9.如权利要求6所述的壳体的制造方法，其特征在于：该底漆层通过在该化学镀层上涂布粉体漆后固化，再涂布液体漆后固化形成，该粉体漆含有聚酯树脂、环氧树脂及颜料，该液体漆含有丙烯酸树脂、聚酯树脂、环氧树脂、氨基树脂、碳黑、丙烯酸酯共聚体、丙二醇甲醚醋酸酯及丁酯。
10.如权利要求6所述的壳体的制造方法，其特征在于：该金属漆含有丙烯酸树脂、聚酯树脂、环氧树脂、氨基树脂、纳米颜料、三氧化二铝纳米颗粒、变性亚克力树脂、丙烯酸酯共聚体、丙二醇甲醚醋酸酯及丁酯。
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