CN102638949B - 双层注塑壳体及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种双层注塑壳体及其制备方法，属于注塑技术领域，其可解决现有的双层注塑壳体制备工艺复杂，生产效率低的问题。本发明的双层注塑壳体包括相连的外层和内层，所述内层的内侧具有与所述内层一体成型的定位结构。本发明的制备上述双层注塑壳体的方法包括：使用多次注塑工艺制备，其中所述双层注塑壳体的定位结构与所述内层在同一次注塑中一体成型。本发明可用作电器设备的外壳。

Description

双层注塑壳体及其制备方法

技术领域

本发明涉及注塑技术领域，尤其涉及一种用于电气设备的双层注塑壳体及其制备方法。

背景技术

双层注塑壳体是多组分注塑(Multi-ComponentInject)壳体的一种，其已经被广泛的用作各种电器设备的外壳。如图1所示，双层注塑壳体包括相连的外层1和内层2，构成外层1的组分与构成内层2的组分通常不同(当然，外层1或内层2本身也可由多种不同组分构成)。由于双层注塑壳体的外层1、内层2的组分可不同，故壳体不同位置处可显示出不同的性质以实现多种功能。例如，如果外层1和内层2组分的颜色不同(即为双色注塑壳体)，则壳体可在不经染色的情况下就在外观上呈现不同颜色。再如，电器设备的壳体内侧与电器元件接触，外侧与外部环境接触，因此其即要有良好的绝缘性、阻燃性，又要有良好的耐污性、耐磨性，而这样的材料成本很高；但若使用双层注塑壳体，只要壳体内层2选用绝缘性、阻燃性好的组分，而外层1选用耐污性、耐磨性好的组分，就可满足电器设备的对壳体性能的要求，从而降低成本。

双层注塑壳体通常采用多次注塑工艺(此处以两次注塑工艺为例)制造：首先注塑出外层1；在外层1完全固化前，更换外层1内侧的半模(此时外层1仍留在其外侧的半模上)，再次注塑得到内层2，在内层2的注塑中，实际以外层1作为型腔的一部分；脱模，外层1和内层2自动结合在一起。

注塑壳体内侧需设有由螺钉柱31和结构筋32等构成的定位结构3，以用于定位装在注塑壳体内的元器件(例如电路板、电器元件等)，或用于将两部分壳体对合。而现有技术中，人们认为由于双层注塑壳体采用多次注塑工艺制造，故如果在内层2内侧直接一体注塑成型出定位结构3会导致外观面缩水、定位结构3脱模困难等问题。为此，现有的双层注塑壳体中，定位结构3都是单独制造(例如注塑)成一独立部件后再通过特制的胶水、胶带33等粘结在壳体内层上的。

发明人发现现有技术中至少存在如下问题：由于现有的双层注塑壳体中定位结构需要单独制造，且要用特殊的胶带或胶水粘结在壳体内层上，因此导致其制备工艺复杂，生产效率低。

发明内容

本发明的实施例提供一种双层注塑壳体，其制备工艺简单，生产效率高。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种双层注塑壳体，其包括相连的外层和内层，所述内层的内侧具有与所述内层一体成型的定位结构。

本发明的实施例的双层注塑壳体克服了现有技术中的偏见，定位结构一体成型在内层内侧而不需要被单独制造及粘结，因此其制备工艺简单，生产效率高。

作为本发明的实施例的一种优选方案，在所述外层与内层相连的位置处，所述外层厚度与内层厚度的比值在0.85至1之间。

作为本发明的实施例的一种优选方案，所述定位结构包括结构筋和/或螺钉柱。

作为本发明的实施例的一种优选方案，所述定位结构包括结构筋，其中至少有一根所述结构筋的高度与其宽度的比值小于等于10。

作为本发明的实施例的一种优选方案，所述定位结构包括结构筋，其中至少有一根所述结构筋在其远离所述内层的一侧具有凹口。

作为本发明的实施例的一种优选方案，所述定位结构包括螺钉柱，其中至少有一个所述螺钉柱的高度与其外径的比值小于等于3。

作为本发明的实施例的一种优选方案，所述定位结构包括螺钉柱，其中至少有一个所述螺钉柱通过中空的支撑框与所述内层相连。

作为本发明的实施例的一种优选方案，所述双层注塑壳体为双组分注塑壳体，其外层和内层各由一种组分构成，且构成所述外层的组分和构成所述内层的组分不同。

作为本发明的实施例的一种优选方案，所述双层注塑壳体为电视机前壳或显示器前壳。

本发明的实施例还提供一种双层注塑壳体的制备方法，其制备工艺简单，生产效率高。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种制备上述双层注塑壳体的方法，包括：

使用多次注塑工艺制备，其中所述双层注塑壳体的定位结构与所述内层在同一次注塑中一体成型。

由于本发明的实施例的双层注塑壳体的制备方法中，定位结构是与内层在同一次注塑中一体成型的，因此其制备工艺简单，生产效率高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为现有的双层注塑壳体的剖面结构示意图；

图2为本发明实施例一的双层注塑壳体的剖面结构示意图；

图3为本发明实施例一的双层注塑壳体的一种结构筋的结构示意图；

图4为本发明实施例一的双层注塑壳体的一种螺钉柱的结构示意图；

图5为本发明另一实施例的双层注塑壳体的结构示意图。

图6为本发明实施例的双层注塑壳体制备方法在注塑内层前的模具结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种双层注塑壳体，其包括相连的外层和内层，所述内层的内侧具有与所述内层一体成型的定位结构。

本发明的实施例的双层注塑壳体克服了现有技术中的偏见，定位结构一体成型在内层内侧而不需要被单独制造及粘结，因此其制备工艺简单，生产效率高。

而且，由于通常的双层注塑壳体内层为PC、ABS+PMMA等表面能较低的材料，不容易进行粘结，故还要使用底涂剂以提高粘结的牢固性，但底涂剂可能导致外层和内层的分离。而本实施例的双层注塑壳体不需使用底涂剂，从而避免了外层和内层分离的问题。

另外，由于要使用胶带或胶水粘结定位结构，故现有的双层注塑壳体还存在成本(尤其是特种胶带的成本)高、粘结工艺易造成产品报废、胶水污染环境、难以回收利用(因为胶带材料无法与壳体一起回收)等缺点，而本实施例的双层注塑壳体则避免了这些问题。

实施例一

如图2所示，本发明实施例提供一种双层注塑壳体，其包括相连的外层1和内层2，该外层1和内层2优选由不同的组分构成。其中，外层1和内层2的组分可为PC(聚碳酸酯)材料、ABS(丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物)+PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)合金材料等注塑壳体中的常规材料。

其中，在内层2的内侧还具有与内层2一体成型的定位结构3；也就是说，该定位结构3与内层2是在同一次注塑中一起形成的，且由同一种组分构成。由于定位结构3与内层2一体成型，二者直接连在一起，因此本实施例的双层注塑壳体中不需要单独制造及粘结定位结构，故其制备工艺简单，生产效率高。

优选地，该双层注塑壳体为双组分注塑壳体，其外层1和内层2各由一种组分构成，且构成内层2的组分和构成外层1的组分不同。例如，构成外层1和内层2的可为颜色不同的组分，从而双层注塑壳体为常规的双色注塑壳体。

优选地，双层注塑壳体为电器产品的外壳，尤其是电视机前壳或显示器前壳。当然，该双层注塑壳体也可为手机外壳、平板电脑外壳、电话外壳等。

优选地，在外层1和内层2相连的位置处，外层厚度D₁与内层厚度D₂的比值在0.85～1。其中，“外层1和内层2相连的位置”是指在该位置处、在壳体厚度方向上同时具有外层1和内层2，而类似图5中只有外层1而无内层2的部分则不包括在其中；而“外层厚度D₁与内层厚度D₂”分别是指外层1、内层2作为层状结构的主体部分的厚度D₁、D₂，也就是说，该厚度D₁、D₂应该是不考虑设在外层1、内层2上的附加结构时外层1、内层2本身的厚度D₁、D₂；其中附加结构包括但不限于：用于防止外层1和内层2间侧向滑动的结构18、28，用于起边缘加强作用的结构19、29，上述定位结构3等。

发明人经过大量的研究发现，在保持双层注塑壳体整体厚度不变的情况下，若将外层厚度D₁与内层厚度D₂的比保持在上述0.85～1的范围内，则可很好地避免在注塑过程中产生外观面缩水、定位结构脱模困难等问题，从而能通过现有的常规工艺可靠地制造出质量良好的双层注塑壳体。

优选地，定位结构3包括结构筋32和/或螺钉柱31。其中，结构筋32主要用于卡住设在双层注塑壳体内的其它元器件，如电路板等；同时，结构筋32还可连接在螺钉柱31的侧部以对螺钉柱31起到一定的支撑作用。而螺钉柱31中则可拧入螺钉，从而通过螺钉固定电路板等元器件，或将双层注塑壳体与另外的壳体对合。在一个双层注塑壳体中，优选具有多个结构筋32和螺钉柱31，其数量、位置等可根据壳体的需求具体设定。显然，在实际的壳体内通常包括大量的结构筋32和螺钉柱31，但为了简便，在各附图中只示出了少量结构筋32和螺钉柱31。

优选地，结构筋32中至少有一个满足如下尺寸关系：结构筋高度(即结构筋32上离内层2最远处与内层2内表面间的距离)h₃₂与其宽度(即结构筋32在与其长度方向垂直、但与内层2内表面平行的方向上的尺寸)D₃₂的比值小于等于10；其中结构筋宽度D₃₂可小于等于1.2mm。发明人发现，在满足上述尺寸关系的条件下，可以更好地保证结构筋32在注塑过程中容易脱膜，不产生表面质量问题。

优选地，至少有一个结构筋32如图3所示，在其远离内层2的一侧上具有凹口321(图中以一个凹口321为例，但应当理解，如果筋长度较大，其上也可具有多个凹口)，该凹口321的具体形状没有限制。这种形式的结构筋32可以在保证结构筋高度h₃₂不变的情况下减小结构筋32的侧面积，从而使结构筋32更容易脱模。

显然，作为优选的方式，双层注塑壳体中的任何一个结构筋32都应满足上述两种结构筋32形式中的一种(当然也可同时满足)，以保证所有的结构筋32都能顺利脱模。具体地，在设计上可先使结构筋32尽量满足上述尺寸比例关系，而在无法满足上述尺寸比例关系时(比如结构筋高度h₃₂必须达到特定值)，则使用上述凹口321结构。

优选地，在螺钉柱31中至少有一个满足如下尺寸关系：螺钉柱高度(即螺钉柱31上离内层2最远处与内层2内表面间的距离)h₃₁与其外径D₃₁₂的比值小于等于3；其中螺钉柱壁厚(指位于螺孔单侧的壁的厚度)D₃₁₁可在1.5～1.8mm。发明人发现，在满足上述尺寸关系的条件下，可以更好地保证螺钉柱31在注塑过程中容易脱膜，不产生表面质量问题。

优选地，至少有一个螺钉柱31如图4所示，通过中空的支撑框313与内层2相连。该支撑框313可为空心的立方体，立方体底面连接内层2，顶面连接螺钉柱31底端，且该立方体的一个侧面被去掉；当然，支撑框313也可采用其它公知的形式。在这种结构中，由于螺钉柱31“下方悬空”，因此注塑时其不会引起外观面缩水等表面质量问题；同时，这种设计缩短了螺钉柱31本体部的实际长度，使其容易脱模。这种“悬空式”的螺钉柱31可通过公知的斜顶注塑模具(又称斜梢注塑模具)技术实现，因此在此不对其具体结构做更多描述。

显然，作为优选的方式，双层注塑壳体中的任何一个螺钉柱31都应满足上述两种螺钉柱31形式中的一种(当然也可同时满足)，以保证所有的螺钉柱31都能顺利脱模。具体地，在设计上可先使螺钉柱31尽量满足上述尺寸比例关系，而在无法满足上述尺寸比例关系时(比如螺钉柱高度h₃₂必须达到特定值)，则使用上述“悬空式”的螺钉柱31。

显然，本实施例的双层注塑壳体还可进行许多公知的变化。例如：可如图5所示，壳体具有一个大的外层1，而在外层1上连接有多个独立的小的内层2，在其中至少一个内层2上有一体成型的定位结构3，其中各内层2可由相同的组分构成，也可由不同的组分构成；当然，双层注塑壳体也可具有一个大的内层2，而内层2上连接有多个小的外层1；或者，定位结构中还可包括其它常规的定位件。

本发明实施例提供一种制备上述双层注塑壳体的方法，包括：

使用多次注塑工艺制备，其中所述双层注塑壳体的定位结构与所述内层在同一次注塑中一体成型。

所述“多次注塑工艺”是指：先在模具中进行注塑，形成双层注塑壳体的第一层(内层或外层)；之后，如图6所示(图中以第一层为外层1为例)，更换模具的其中一个半模8，再次进行注塑，形成双层注塑壳体的第二层(如第一层为内层则第二层为外层，如第一层为外层1则第二层为内层)，在注塑第二层的过程中，实际上是以第一层1的一个面和更换后的半模8的内表面共同作为模具型腔9的型腔面，因此在本次注塑完成后，第二层与第一层相接触的部分在一定程度上直接结合在一起，从而得到整体的双层注塑壳体。

由于本发明的实施例的双层注塑壳体的制备方法中，定位结构是与内层在同一次注塑中一体成型的，因此其制备工艺简单、生产效率高，并可避免现有方法制备的双层注塑壳体内外层易分离、成本高、粘结工艺易造成产品报废、胶水污染环境、难以回收利用等问题。

实施例二

本发明实施例提供一种双层注塑壳体的制备方法，其包括：

S01、通过第一次注塑形成外层；

S02、在外层完全固化前，用第二次注塑的半模替换原外层内侧的半模，此时外层仍留在靠其外侧的半模上；

S03、进行第二次注塑，同时形成上述的内层和定位结构；在第二次注塑中，实际以外层作为型腔的一部分；

S04、脱模得到双层注塑壳体；其中，如果定位结构中具有上述“悬空式”的螺钉柱，则可使用斜顶脱模技术。

显然，由于多次注塑工艺是现有的技术，故在已经知道所要制备的双层注塑壳体的结构(即定位结构与内层形成一体)，并且知道该结构可以通过多次注塑工艺实现(即定位结构与内层在同一次注塑中同时制造)的情况下，本领域技术人员可以自行选择合适的具体壳体材料、模具结构、注塑参数(如注塑温度、注塑压力等)等；因此，在此不对具体的壳体材料、模具结构、注塑参数等进行详细描述。

显然，本实施例的双层注塑壳体的制备方法还可进行许多公知的变化。例如：对于如图5所示的具有多个独立的小的内层的壳体，其多个小内层可以在一次注塑中形成，也可在多次注塑中形成(当然，每个内层和与其相对的定位结构必须是在同一次注塑中一体成型的)。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种双层注塑壳体，包括相连的外层和内层，其特征在于，所述内层的内侧具有与所述内层一体成型的定位结构；

所述定位结构包括结构筋和/或螺钉柱，其中：

至少有一根所述结构筋的高度与其宽度的比值小于等于10，所述结构筋的宽度小于等于1.2mm；

至少有一个所述螺钉柱的高度与其外径的比值小于等于3，所述螺钉柱的壁厚为1.5-1.8mm；

在所述外层与内层相连的位置处，所述外层厚度与内层厚度的比值在0.85至1之间。

2.根据权利要求1所述的双层注塑壳体，其特征在于，其中至少有一根所述结构筋在其远离所述内层的一侧具有凹口。

3.根据权利要求1所述的双层注塑壳体，其特征在于，其中至少有一个所述螺钉柱通过中空的支撑框与所述内层相连。

4.根据权利要求1所述的双层注塑壳体，其特征在于，所述双层注塑壳体为双组分注塑壳体，其外层和内层各由一种组分构成，且构成所述外层的组分和构成所述内层的组分不同。

5.根据权利要求1所述的双层注塑壳体，其特征在于，所述双层注塑壳体为电视机前壳或显示器前壳。

6.一种制备权利要求1至5中任意一项所述的双层注塑壳体的方法，其特征在于，包括：

使用多次注塑工艺制备，其中所述双层注塑壳体的定位结构与所述内层在同一次注塑中一体成型。