CN102076196A - 设有裸露黏胶区域的皮膜金属壳体制造工艺 - Google Patents

Abstract

本发明披露一种设有裸露黏胶区域的皮膜金属壳体的制造工艺，包括先对该铝合金对象进行一第一次清洗程序，以去除其表面上的脏污；然后，将所述铝合金对象置放于一电解槽中进行一电解程序，并在其表面形成一金属皮膜；再对其进行一第二次清洗程序；最后，通过一光刻程序，去除所述铝合金对象的部份金属皮膜，以在其一侧面周缘上，设形成一裸露黏胶区域。如此，即可直接在该裸露黏胶区域上涂布一黏着剂，以使所述皮膜金属壳体能直接与其它零组件(如：外壳体、塑料构件...等)紧密黏合，有效提高及延长皮膜金属壳体的产品质量及使用寿命。

Description

设有裸露黏胶区域的皮膜金属壳体制造工艺

技术领域

本发明是关于经阳极处理的皮膜金属壳体的制造工艺，尤指一种在制造过程中，通过光刻程序，直接在皮膜金属壳体上，设形成一裸露黏胶区域的皮膜金属壳体的制造工艺。

背景技术

目前，电子产品(如：移动电话)的外壳大抵采用铝合金材质制作，主要是因铝合金具有诸多优势。首先，铝合金的重量较其它常用的金属材质更为轻盈且坚硬，例如：铝的比重约仅有铁的三分之一，因此，利用铝合金作为外壳的电子产品的重量亦较为轻巧，使得业者在运送该等电子产品时，能节省油耗，降低营运成本。其次，通过添加不同的金属材料及不同的热处理工艺，能够大幅增加铝合金产品的强度，使其能应用到不同需求的产品上。再者，铝合金尚具有极佳的导热性，故能快速地使电子产品内在运作时所产生的热量传导及辐射至电子产品之外，这亦使得采用铝合金作为诸多电子产品的外壳已成为一种趋势。

如上所述，虽然铝合金已成为电子产品的外壳所使用的主要材质，但因铝合金非常容易氧化，极易在其表面上形成一层氧化层，另，由于该等氧化层乃是自然形成，而不具有固定的密度，因此，在长时间曝露在电子产品的壳体外，且经使用者碰触的情形下，该等氧化层极易剥落，且导致同一位置的铝合金又再度氧化，恶性循环的结果，电子产品的壳体表面不仅原有的光泽与颜色尽失，尚会产生粗糙面，严重影响视觉美感及良好触感。因此，为使铝合金具有更好的防锈功能，且能在铝合金的表面上，形成特殊光泽与颜色，以增加产品外观上的变化，业者普遍会对铝合金进行表面处理(Surface treatment)，所谓的表面处理即是在铝合金的表面生成一层保护膜(Protective coating)。一般而言，目前常用的表面处理大概包含了包覆(Clad)、阳极处理(Anodizing)、铬酸盐处理(chromating)及涂装(Coating)等几种方式，以使该铝合金所制成的对象能适用于业者所开发的各种用途的产品上。现仅就铝合金于阳极处理的程序，进行说明。普遍来说，阳极处理是一种使色泽能渗入对象里层的加工方法，因此，业者在清洗过铝合金对象的表面后，即会将该铝合金对象置放于电解槽中的阳极，并施加一定的电压与电流，促使该铝合金对象的表面能形成附着良好的氧化层(即金属皮膜)。又，由于该氧化层系为多孔性质，具有良好的渗透性，业者即能将该铝合金对象浸放至染料槽中，以使染剂能填进该氧化层的细孔中，达到染色的效果。

业者在对铝合金对象完成阳极处理后，便能够将该铝合金对象与其它的零组件相黏合，例如：塑料构件、金属壳体…等，以形成业者所需的产品。但是，前述的产品仍存在某些缺陷，该等缺陷主要是因业者在将铝合金对象黏合至零组件上时，通常会对该铝合金对象施力，以紧密地黏合至零组件上，如此，将造成该铝合金对象产生些微变形。由于，该铝合金对象所形成的氧化层的硬度高于该铝合金物件自身，且厚度亦远较该铝合金对象本身为薄，因此，当该铝合金对象受力或受到撞击后，极容易导致其上的氧化层形成裂痕或碎裂，此时，由于所述氧化层与铝合金对象的表面间完全没有任何黏着力，故在受到该铝合金物件自身回复力的影响，将极易造成局部的氧化层剥落，即，部份黏合至该零组件上的氧化层会自该铝合金对象的表面剥离，造成该铝合金对象与零组件分离，而在该铝合金对象与零组件间产生空隙，令业者最后完成的产品质量不佳，甚至，无法通过必要的产品检测或安全检测。

为能避免前述问题，有业者在对铝合金对象进行阳极处理前，会先在该铝合金对象上预先标定的黏合区域上，贴附一层塑性薄膜，使得该区域无法接触到电解液，进而无法形成金属皮膜。然后，当该铝合金对象完成阳极处理及染色后，即撕下该塑性薄膜，如此，当该铝合金对象与零组件在该黏合区域相互黏合时，即不会发生因金属皮膜剥落，而造成产品质量不良的问题。但是，在前述制造过程中，因贴附塑料薄膜及撕取塑料薄膜的程序，完全必须通过人工完成，造成业者必须花费大量人力开销，且会拉长工作时间。同时，工作人员在进行贴附或撕取塑料薄膜的程序时，亦容易因人为因素(如：未贴附完整、碰撞…等)而导致该铝合金对象有瑕疵，影响了产品的生产合格率。故，如何针对前述的缺点，对传统阳极处理的制造工艺进行改良，以能保持原有的优点外，尚能降低业者的人力成本及提高产品合格率，以大幅增加业者的市场竞争力，即成为现今众多相关业者亟待解决的一大课题。

发明内容

有鉴于传统针对铝合金的阳极处理制造工艺，仍具有人力成本过高及生产合格率过低等问题，造成业者的整体生产成本居高不下。因此，发明人经过长久努力研究与实验，终于开发设计出本发明的一种设有裸露黏胶区域的皮膜金属壳体制造工艺，以期通过本发明的问世，能提供一种更为便利的崭新制造工艺，进而能有效解决前述的问题。

本发明的一个目的，是提供一种设有裸露黏胶区域的皮膜金属壳体制造工艺，主要是在一铝合金对象进行阳极处理(Anodizing)的过程中，能制作出一个裸露黏胶区域，以能减少人工贴附塑料薄膜及撕下塑料薄膜的动作，并提高后续的生产合格率，该制造工艺先对铝合金对象进行一第一次清洗程序，以清洁该铝合金对象表面，避免其上的脏污影响后续制造工艺的质量。然后，将该铝合金对象置放于一电解槽中的阳极区，且将一铅板置放于一阴极区，并施加一直流电流，以对该铝合金对象进行一电解程序，待该铝合金对象的表面形成一金属皮膜后，再对该铝合金对象进行一第二次清洗程序。最后，通过一光刻程序，去除该铝合金对象的一侧面周缘上的部份金属皮膜，以在该铝合金物件的一侧面周缘上，设形成一裸露黏胶区域，以形成一皮膜金属壳体，如此，工作人员即可直接在该裸露黏胶区域上涂布一黏着剂，以使该皮膜金属壳体能直接与其它零组件(如：外壳体、塑料构件…等)紧密黏合，有效避免如传统皮膜金属壳体般，因黏着剂系直接涂布在金属皮膜上，再与其它零组件相黏合，故极易因金属皮膜剥落，而造成皮膜金属壳体与其它零组件分离，或在皮膜金属壳体与其它零组件间产生空隙的问题，进而能有效提高及延长该皮膜金属壳体的产品质量及使用寿命。

为便于审查员对本发明目的、技术特征及其功效，做更进一步的认识与了解，现举实施例配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是本发明制造工艺流程图；

图2A是尚未产生金属皮膜的铝合金对象的示意图；

图2B是已产生金属皮膜的铝合金对象的示意图；及

图2C是已在金属皮膜上雕刻出裸露黏胶区域的铝合金对象的示意图。

其中，主要组件符号说明：

铝合金物件      ……        11

金属皮膜        ……        13

裸露黏胶区域    ……        15

步骤            ……        201～204

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的具体实施例。

一般而言，“光刻”主要是利用激光束照射在预定雕刻材料的表面上，使得该材料的表面的温度急剧上升，然后，在达到该材料的汽化温度后，即会使该材料的表面瞬间发生汽化与蒸发的现象。由于该材料在汽化的过程中，会造成瞬间气压急剧上升，迫使该材料的蒸发物向外喷射，故能形成预定的雕刻痕迹。发明人乃将前述的光刻技术，结合至阳极处理的制造工艺中，以能完成业者所需的皮膜金属壳体，并降低业者的人力成本。

本发明披露一种设有裸露黏胶区域的皮膜金属壳体制造工艺，主要应用在对一铝合金对象进行阳极处理(Anodizing)的制造工艺上，以能形成业者所需的皮膜金属壳体，请参阅图1及图2A所示。首先，工作人员会先对该铝合金对象11进行一第一次清洗程序(参阅步骤(201))，以去除该铝合金对象表面上的脏污，避免在后续程序中，因该等脏污的关系，影响了该铝合金对象所生成的金属皮膜的完整度，造成产品的质量不良。然后，工作人员会将该铝合金对象11浸放于一电解槽的电解液(如：硫酸液)中，且固定在阳极区，并将一铅板浸放于一阴极区中，之后，对该电解槽施加一直流电流与电压，以对该铝合金对象11进行一电解程序(参阅步骤(202))，此时，请参阅图2B所示，该铝合金物件11会产生氧化作用，且其表面的部份位置会开始溶解为铝离子，随着时间增长，将造成该铝合金对象11的表面呈现凹凸不平的情况，导致其溶解速率不一，且溶解较快的位置会逐渐凹陷，同时，溶解的铝离子亦逐渐反应生成氢氧化铝与氧化铝，并沉积在该铝合金对象的表面，形成一金属皮膜13(即氧化层)，但该金属皮膜13仍会具有许多孔隙，以供溶解反应能持续进行，长时间下，便会逐渐堆积而形成管壁。因此，该金属皮膜13乃呈现管胞(cellular tube)组织，即具有多孔性质，方便业者在该金属皮膜13上进行染色的程序，且使染剂能填充至该金属皮膜13的孔隙中，以能形成产品所需的独特光泽与颜色。

复请参阅图1及图2B所示，待该铝合金对象11的表面形成业者预定厚度的金属皮膜13后，工作人员便对该铝合金对象进行一第二次清洗程序(参阅步骤(203))，由于该金属皮膜13经由溶解与沉积后，会形成管胞组织，使得其上具有诸多孔隙，且该等孔隙可能含有大量水份，因此，工作人员能将该铝合金对象11浸入至约略沸腾的水中至一预定时间，此时，该等孔隙的内部及邻近管口的部位，会因高温影响而转化为水铝石(Boehmite)，以能填封住该等孔隙，进而形成致密的金属皮膜13。这样，业者能够依生产需求，而在第二次清洗程序前，对该铝合金对象11进行染色的程序，令该铝合金对象11的表面能形成预定设计的色彩。最后，请参阅图2C所示，工作人员能对该铝合金对象11进行一光刻程序(参阅步骤(204))，并通过激光束，将该铝合金对象11的一侧面周缘上，预定进行黏合位置的金属皮膜13去除，使得该铝合金对象11的一侧面周缘上，形成一裸露黏胶区域15，以能形成业者所需的皮膜金属壳体。如此，当该皮膜金属壳体(即图2C的铝合金物件11)欲与其它零组件(如：外壳体、塑料构件…等)相黏合时，即能通过在该裸露黏胶区域15上涂布一黏着剂，并使该铝合金对象11的表面能直接与其它零组件紧密黏合，以提高该皮膜金属壳体的产品质量，且当该皮膜金属壳体的产品受到撞击时，由于该黏着剂因自身韧性影响，并不会产生裂痕或碎裂的情况，使得该皮膜金属壳体不会轻易脱离该零组件，意即本发明较不易产生皮膜金属壳体与其它零组件分离，或在皮膜金属壳体与其它零组件间产生空隙的问题，进而能有效延长该皮膜金属壳体的产品的使用寿命。

诚如前述，由于在本发明的制造工艺中，铝合金对象的表面已形成金属皮膜后，是通过光刻的方式，在该铝合金对象的一侧面，形成一个裸露黏胶区域，该黏胶区域可以环设于该铝合金对象的一侧面周缘，因此，业者并不需如同传统的制造工艺般，需额外增加人力，进行贴附塑料薄膜与撕取塑料薄膜的程序，不仅大幅降低业者的人力成本，又因该光刻是由机器自动完成，因此，较不易损伤到铝合金对象，且完成时间较短暂，故能有效提高皮膜金属壳体的生产合格率及缩短生产时间。毕竟，当生产的程序愈多时，则每一个程序所衍生的不良因素，皆会对最后的成果造成影响，而本发明确实已缩短了传统的制造工艺程序，并能在该皮膜金属壳体上设形成供黏合用的裸露黏胶区域，有效提高了业者的市场竞争力。此外，以上所述，仅是本发明的较佳实施例，但是，本发明所主张的权利范围，并不局限于此。按凡熟悉本领域的技艺人士，依据本发明所揭露的技术内容，可轻易思及的等效变化，均应属不脱离本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种设有裸露黏胶区域的皮膜金属壳体制造工艺，应用在对一铝合金对象进行阳极处理的制造工艺上，包括如下步骤：

先对所述铝合金对象进行一第一次清洗程序；

将所述铝合金物件置放于一电解槽中的阳极区，且将一铅板置放于一阴极区，并施加一直流电流，以对所述铝合金对象进行一电解程序；

待所述铝合金对象的表面形成一金属皮膜后，再对所述铝合金对象进行一第二次清洗程序；以及

通过一光刻程序，去除所述铝合金对象的一侧面周缘上的部份金属皮膜，并在所述铝合金物件的该侧面周缘上，设形成一裸露黏胶区域。

2.如权利要求1所述的皮膜金属壳体制造工艺，其中，在对该铝合金对象进行所述第二次清洗程序前，尚先进行一染色程序。

3.如权利要求1所述的皮膜金属壳体制造工艺，其中，所述黏胶区域为环设于金属壳体上。

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