CN103415654A - 模拟阳极氧化系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了模拟阳极氧化涂覆系统和方法。该方法可包括：制备金属电子外壳的外表面；以及向所述金属电子外壳已制备好的外表面施加半透明粉末涂层。该方法还可包括：对所述半透明粉末涂层进行固化，以在所述金属电子外壳已制备好的外表面上形成连续的半透明彩色表面。该方法还可包括：在已固化的半透明粉末涂层上施加透明不光滑液体涂层，以在所述金属电子外壳已制备好的外表面上提供一致的连续不光滑彩色表面。
Description
背景技术
阳极氧化是使金属（通常为铝）物体着色有半透明染料的电化学过程。阳极氧化远不仅仅是表面涂覆，其需要在金属物体悬浮于电解染料溶液内时向该物体提供电流。施加至该物体的电流趋向于将电解染料引到金属表面上存在的孔内，从而提供比仅仅是“表面的”更好的耐用涂层。阳极氧化过程需要使用具有潜在危险的染料溶液，并且由于电解过程的特性，通常会遇到表面缺陷和两批次之间的颜色变化。
附图说明
在阅读了以下详细描述并参照附图的情况下，一个或多个公开的实施例的优点将变得清晰，在附图中：
图1是根据本文所描述的一个或多个实施例示出了示例性模拟阳极氧化方法的一个实施例的流程图；
图2是根据本文所描述的一个或多个实施例示出了示例性模拟阳极氧化系统的一个实施例的透视图；
图2A是根据本文所描述的一个或多个实施例示出了经阳极氧化的示例性模拟阳极氧化系统的一个实施例的部分剖视图；
图3是根据本文所描述的一个或多个实施例示出了示例性模拟阳极氧化设备的另一实施例的透视图；以及
图3A是根据本文所描述的一个或多个实施例示出了经阳极氧化的示例性模拟阳极氧化设备的一个实施例的部分剖视图。
具体实施方式
阳极氧化在应用至金属（通常但不限于铝）物体时提供耐用的、美观的涂层。依赖于在电解染料溶液中使用的染料或染料组合，可具有较宽范围的颜色。由于阳极氧化抛光固有的耐久性和美观，在大量消费装置（包括消费电子装置）上期望采用阳极氧化抛光。
许多可变因素是阳极氧化过程最终成功的影响因素，这些可变因素包括但不限于：衬底/金属预处理过程、染料在电解溶液中的成分比例和浓度、向阳极氧化过程提供的电流以及许多其他可变因素。一个或多个因素的变化会导致从电解溶液中移出的各批次部件之间的色差。对于相对较低成本的商品、物品（例如，管）或软管接头，这种色差是可接受的，但相对较高成本的消费电子装置上的这种色差通常是不能接受的。经阳极氧化的消费电子装置中的色差会将可接受的产量降低至70%或更低，卖不掉的物品的成本或者由制造商承担，或者以阳极氧化物品的更高零售价格的形式转移到消费者身上，而这两者在经济上都未提供好的解决方案。因此，期望提供一种适于在消费电子装置上使用的模拟阳极氧化涂覆。
因此，提供了模拟阳极氧化涂覆方法。该方法可包括：制备金属电子外壳的外表面以及向金属电子外壳已制备好的外表面施加半透明粉末涂层。该方法还可包括：对半透明粉末涂层进行固化，以在金属电子外壳已制备好的外表面上形成连续的半透明彩色表面。该方法还可包括：在已固化的半透明粉末涂层上施加透明不光滑液体涂层，以在金属电子外壳已制备好的外表面上提供一致的连续不光滑彩色表面。
还提供了经模拟阳极氧化的涂覆系统。该系统可包括具有中央处理单元（CPU）的主板，中央处理单元连接至存储器和显示装置。该系统还可包括经模拟阳极氧化的金属电子外壳，该电子外壳至少部分围绕主板和显示装置。经模拟阳极氧化的该金属电子外壳可包括已固化半透明粉末涂层和透明不光滑液体涂层，该半透明粉末涂层形成连续半透明彩色表面，连续半透明彩色表面设置在形成金属电子外壳的外表面的主要部分上，该透明不光滑液体涂层设置在已烧制的半透明粉末涂层上，以在形成金属电子外壳的外表面的主要部分上提供一致的连续不光滑彩色表面。
还提供了经模拟阳极氧化的计算系统。该设备可包括：具有连接至存储器的中央处理单元（CPU）的主板，连接至主板的显示装置，为主板、存储器和显示装置供电的电池以及定点装置。该设备还可包括两件式铰接的、经模拟阳极氧化的金属电子外壳，该电子外壳至少部分围绕主板和显示装置。经模拟阳极氧化的该金属电子外壳可包括在所有暴露的外表面上的表面制备、已固化半透明粉末涂层以及透明不光滑液体涂层，该表面制备包括刷涂、化学蚀刻和喷砂中的至少一种，已固化半透明粉末涂层形成连续半透明彩色表面，该连续半透明彩色表面设置在形成金属电子外壳的外表面的主要部分上，该透明不光滑液体涂层设置在已烧制的半透明粉末涂层上，以在形成金属电子外壳的外表面的主要部分上提供一致的连续不光滑彩色表面。该设备还可包括键盘输入装置，该键盘输入装置至少部分地设置在经模拟阳极氧化的金属键盘板内。经模拟阳极氧化的该金属键盘板至少部分地设置在经模拟阳极氧化的金属电子外壳的一件中。经模拟阳极氧化的该金属键盘板可包括在所有暴露的外表面上的表面制备、已固化半透明粉末涂层以及透明不光滑液体涂层，该表面制备包括刷涂、化学蚀刻和喷砂中的至少一种，已固化半透明粉末涂层形成连续半透明彩色表面，该连续半透明彩色表面设置在形成键盘板的外表面的主要部分上，该透明不光滑液体涂层设置在已固化半透明粉末涂层上，以在形成键盘板的外表面的主要部分上提供一致的连续不光滑彩色表面。
图1是根据一个或多个实施例示出了示例性模拟阳极氧化方法100的一个实施例的流程图。该方法可包括：在步骤110，利用适当的表面制备系统或方法制备金属电子外壳的外表面。在步骤120，可将半透明粉末涂层施加至金属电子外壳已制备好的外表面上。在步骤130，可使半透明粉末涂层固化，以在金属电子外壳已制备好的外表面上形成半透明的连续彩色表面。在步骤140，可在已固化的半透明粉末涂层上施加透明的不光滑液体涂层，以在金属电子外壳已制备好的外表面上提供连续的彩色表面。
在步骤110利用适当的表面制备系统或方法制备金属电子外壳的外表面的步骤可包括任意形式的机械或化学表面制备，或者机械或化学表面制备的任意组合。制备外表面可包括：去除表面污垢，诸如氧化物、铁屑、灰尘和油脂，还包括在物理上制备表面，以接收在步骤120施加的半透明粉末涂层并与其结合。表面制备技术可包括但不限于以下技术中的至少一种：刷涂金属电子外壳的外表面；化学蚀刻金属电子外壳的外表面；以及对金属电子外壳的外表面进行喷砂。在一些实施例中，表面制备可包括机械制备技术和化学制备技术的组合，例如，对外表面进行喷砂，以去除氧化物、屑、灰尘和油脂，然后对表面进行化学钝化，以防止在步骤120施加粉末涂层之前形成氧化物。
在步骤120将半透明粉末涂层施加至金属电子外壳已制备好的外表面可包括向外壳施加任意类型的静电施加的热塑性或热固性聚合物粉末涂层。样品粉末涂层聚合物可包括但不限于聚酯、聚氨酯、聚酯-环氧树脂（已知为混合物）、直链环氧树脂（熔融结合环氧树脂）和丙烯酸。尽管为了提供模拟阳极氧化抛光，可使用固化为半透明抛光的粉末涂层，但粉末涂层可具有任何色调或色彩。
在步骤120可利用任意已知的或未来的粉末涂层技术施加半透明粉末涂层，粉末涂层技术包括但不限于：利用电晕或类似枪式涂覆器的静电涂覆，浸入静电流化床，或者静电磁刷（“EMB”）涂覆。典型的固化粉末涂层厚度可以从约0.1密耳到约5密耳的最小值至约1密耳到约20密耳的最大值范围内变化。可基于粉末自身的物理性质（共混物、颜色、成分等）以及应用参数（充电电压、镀浴温度、厚度等）控制固化半透明粉末涂层的最终颜色。独立控制粉末的物理性质和应用参数的能力可提供批次之间的较高程度的一致性。通过使用粉末涂层系统，可使批次至批次的颜色一致性超过90%；与利用传统电化学阳极氧化技术实现的70%的一致性相比，这种一致性表现出显著的提高。
在步骤130，使半透明粉末涂层固化，以在金属电子外壳已制备好的外表面上形成半透明的连续彩色表面的步骤可包括对在步骤120施加的半透明粉末涂层进行热固化、光固化或化学固化。在一些实施例中，对半透明粉末涂层的固化可包括使粉末暴露至升高的温度，从而允许粉末熔化、流出并产生化学反应，以形成网状结构的分子量更高的聚合物。在一些实施例中，可利用对流固化炉或红外固化炉完成对半透明粉末涂层的固化。
已固化的半透明粉末可在金属电子外壳已制备好的外表面上形成半透明的连续彩色表面。基于用于形成涂层的半透明粉末的性质，已固化的半透明粉末可具有光泽抛光或半光泽抛光。由于传统阳极氧化部件特点通常为无光泽的、不光滑的抛光，所以可在已固化的半透明粉末涂层上施加额外的顶涂层，以提供模拟阳极氧化抛光（anodized finish）。
在步骤140，为了在金属电子外壳已制备的外表面上提供不光滑的模拟阳极氧化抛光，可在已固化的半透明粉末涂层上施加透明不光滑液体涂层，以提供一致的连续彩色表面。在已固化的半透明粉末涂层的顶部上施加透明不光滑液体涂层提供了模拟阳极氧化抛光，该模拟阳极氧化抛光具有有效模拟真实的阳极氧化抛光的不光滑的光泽。
在至少一些实施例中，在步骤140施加的透明不光滑液体涂层可包括单组分颜料或涂层，例如环氧树脂或漆抛光。在其他实施例中，在步骤140施加的透明不光滑液体涂层可包括双组分颜料或涂层，例如催化的环氧树脂或漆抛光。在一些实施例中，可将多种透明不光滑涂层施加至已固化的半透明粉末涂层，以改善抛光的外观或耐用性。在一些实施例中，在将不光滑液体涂层施加至已固化的半透明粉末涂层之前，可在不光滑液体涂层中悬浮诸如珠光或金属片状颜料的物质，以提供特别的颜色变化或珠光效果。
图2是根据一个或多个实施例示出了经模拟阳极氧化的示例性系统200的实施例的透视图。图2A是根据一个或多个实施例示出了经阳极氧化的示例性模拟阳极氧化系统的实施例的部分剖视图。系统200可包括中央处理单元（“CPU”）220和设置在主板210上的已联接的存储器230。可将显示装置240联接至主板210。
主板210、CPU220、存储器230和显示装置240可至少部分地设置在经模拟阳极氧化的金属电子外壳250内。在至少一些实施例中，电子外壳250可以是沿单个轴铰接的两件式蛤壳状外壳。经模拟阳极氧化的金属电子外壳250的外表面可至少部分地覆盖有模拟阳极氧化抛光。模拟阳极氧化抛光可包括具有已固化的半透明粉末涂层270的表面制备280，已固化的半透明粉末涂层270形成设置在模拟阳极氧化抛光上的连续半透明彩色表面。可将透明不光滑液体涂层280设置在已烧制的半透明粉末涂层上，以在形成金属电子外壳的外表面的主要部分上提供一致的不光滑连续彩色表面。
主板210可包括设置在电子外壳250内的电路板。主板210可包括形成计算装置的CPU220和存储器230。由主板210、CPU220和存储器230形成的计算装置可包括但不限于：平板电脑、上网本、膝上电脑、便携式计算机、手持计算机、手持游戏系统或手持通信装置。
显示装置240可包括适于提供数据的视觉显示的任意数据输出装置。显示装置240的典型的非限制性示例可包括液晶显示器（LCD）、发光二极管（LED）显示器和有机发光二极管（OLED）显示器。
在至少一些实施例中，主板210、CPU220和存储器230所需的功率的至少一部分可由电池290提供。电池290可至少部分地设置在电子外壳250内。在至少一些实施例中，电池290的至少一部分（例如，电池壳体的形成电子外壳250外表面的那部分）可覆盖有与施加至电子外壳250的涂层匹配的模拟阳极氧化涂层。例如，参照图2中示出的示例性实施例，电池290的底面可覆盖有与电子外壳250的底部外表面上的模拟阳极氧化涂层类似的模拟阳极氧化涂层。
电子外壳250的外表面可部分地或完全覆盖有模拟阳极氧化涂层。在图2A中提供了示例性模拟阳极氧化涂层的部分放大剖视图。可通过利用适当的表面制备系统或方法（包括任意形式的机械、化学表面制备或机械或化学表面制备的任意组合）首先制备电子外壳的外表面260。通过提供已制备的表面260，可改善随后施加的任意涂层的附着力和耐久性。
在制备电子外壳的外表面之后，可将半透明粉末涂层270施加至电子外壳250已制备好的表面260的全部或一部分。示例性的半透明粉末涂层270可包括例如PPG的
涂层、适于模拟阳极氧化抛光的炉固化的热固性丙烯酸涂层。可利用任意已知的或未来的粉末施加技术施加半透明粉末涂层270，粉末施加技术包括静电沉积和流化床浸渍。在至少一些实施例中，半透明粉末涂层270的固化干膜厚度可以在约0.5密耳至约5密耳之间。
在固化半透明粉末涂层270之后，粉末涂层的表面可具有光泽或半光泽，这会具有反作用，因为大多数传统阳极氧化抛光本质上具有非常低的光泽或不光滑。为了提供复制传统阳极氧化抛光的适当的表面光泽，可在已固化的半透明粉末涂层上施加透明不光滑液体涂层280，以在电子外壳250的外部上提供均匀连续的彩色表面。在至少一些实施例中，透明不光滑液体涂层280的固化干膜厚度可以在约0.1密耳至约10密耳之间。
图3是根据一个或多个实施例示出了经模拟阳极氧化的示例性系统300的另一实施例的透视图。图3A是根据一个或多个实施例示出了经阳极氧化的示例性模拟阳极氧化系统300的实施例的部分剖视图。在至少一些实施例中，电子外壳250在某种程度上可至少包含数据输入装置、数据输出装置或数据输入和输出装置的任意组合。系统300可包括键盘310、键盘板320、定点装置330。
在一些实施例中，电子外壳250可容纳诸如上网本、超便携计算机或膝上计算机的便携式计算装置。在这些实施例中，一个或多个输入装置可设置在电子外壳250之内、之上或周围。典型的输入装置可包括例如设置在键盘板320内的键盘310和定点装置330。
在至少一些实施例中，键盘板320的所有部分或一部分可包括模拟阳极氧化涂层。在图3A中提供了示例性模拟阳极氧化涂层的部分放大剖视图。类似于参照电子外壳250描述的模拟阳极氧化涂层，键盘板模拟阳极氧化涂层可包括表面制备260、半透明粉末涂层270、以及在已固化的半透明粉末涂层270上施加的不光滑顶部涂层280。
尽管前述涉及本发明的实施例，但本发明的其他实施例以及进一步实施例可在不脱离本发明的基本范围的情况下设计，而且本发明的范围由所附的权利要求确定。
Claims (14)
1.一种模拟阳极氧化涂覆方法，包括：
制备（110）金属电子外壳的外表面；
向所述金属电子外壳已制备好的外表面施加（120）半透明粉末涂层；
对所述半透明粉末涂层进行固化（130），以在所述金属电子外壳已制备好的外表面上形成连续的半透明彩色表面；
在已固化的半透明粉末涂层上施加（140）透明不光滑液体涂层，以在所述金属电子外壳已制备好的外表面上提供一致的连续不光滑彩色表面。
2.如权利要求1所述的方法，所述电子外壳（250）至少部分地包含计算装置，所述计算装置包括数据输入装置和数据输出装置中的至少一种。
3.如权利要求1所述的方法，其中制备（110）金属电子外壳的外表面的步骤包括以下至少一种：对所述金属电子外壳的外表面进行刷涂、对所述金属电子外壳的外表面进行化学蚀刻、以及对所述金属电子外壳的外表面进行喷砂。
4.如权利要求1所述的方法，其中向所述金属电子外壳已制备好的外表面施加（120）半透明粉末涂层的步骤包括施加提供约0.1密耳至约20密耳的固化粉末膜厚度的半透明粉末涂层。
5.如权利要求1所述的方法，其中在已烧制的半透明粉末涂层上施加（140）透明不光滑液体涂层，以在所述金属电子外壳已制备好的外表面上提供一致的连续不光滑彩色表面的步骤包括施加提供约0.1密耳至约10密耳的干膜厚度的不光滑液体涂层。
6.一种经模拟阳极氧化的计算设备（200），包括：
主板（210），包括联接至存储器（230）和显示装置（240）的中央处理单元（CPU）（220）；和
经模拟阳极氧化的金属电子外壳（250），至少部分地围绕所述主板和所述显示装置；
所述经模拟阳极氧化的金属电子外壳包括：
形成连续半透明彩色表面的已固化半透明粉末涂层（270），所述连续半透明彩色表面设置在形成所述金属电子外壳的外表面的主要部分上；和
透明不光滑液体涂层（280），设置在已烧制的半透明粉末涂层上，以在形成所述金属电子外壳的所述外表面的主要部分上提供一致的连续不光滑彩色表面。
7.如权利要求6所述的设备，进一步包括：
电池（290），用于为联接至所述主板的所述CPU、所述存储器和所述显示装置供电，并至少部分地设置在所述经模拟阳极氧化的金属电子外壳内。
8.如权利要求6所述的设备，所述经模拟阳极氧化的金属电子外壳（250）包括沿单轴铰接的蛤壳状电子外壳。
9.如权利要求6所述的设备，进一步包括键盘输入装置（310），所述键盘输入装置至少部分设置在经模拟阳极氧化的金属键盘板（320）内；
所述经模拟阳极氧化的金属键盘板至少部分设置在所述经模拟阳极氧化的金属电子外壳内；并且
所述经模拟阳极氧化的金属键盘板包括：
形成连续半透明彩色表面的已固化半透明粉末涂层（270），所述连续半透明彩色表面设置在形成所述键盘板的外表面的主要部分上；以及
透明不光滑液体涂层（280），设置在已烧制的半透明粉末涂层上，以在形成所述键盘板的所述外表面的主要部分上提供一致的连续不光滑彩色表面。
10.如权利要求9所述的设备，进一步包括定点装置（330），所述定点装置至少部分地设置在所述键盘板（320）内。
11.如权利要求6所述的设备，所述显示装置（240）包括液晶显示器（LCD）、发光二极管（LED）显示器和有机发光二极管（OLED）显示器中的至少一种。
12.一种经模拟阳极氧化的计算系统（300），包括：
主板（210），包括联接至存储器（230）的中央处理单元（CPU）（220）；
显示装置（240），联接至所述主板；
电池（290），用于向所述主板、存储器和显示装置供电；
定点装置（330）；
两件式铰接的、经模拟阳极氧化的金属电子外壳（250），至少部分围绕所述主板和显示装置；
所述经模拟阳极氧化的金属电子外壳包括：
在所有暴露的外表面上的表面制备（260），所述表面制备包括刷涂、化学蚀刻和喷砂中的至少一种；
形成连续半透明彩色表面的已固化半透明粉末涂层（270），所述连续半透明彩色表面设置在形成所述金属电子外壳的外表面的主要部分上；以及
透明不光滑液体涂层（280），设置在已烧制的半透明粉末涂层上，以在形成所述金属电子外壳的所述外表面的主要部分上提供一致的连续不光滑彩色表面；以及
键盘输入装置（310），至少部分地设置在经模拟阳极氧化的金属键盘板内；
所述经模拟阳极氧化的金属键盘板至少部分设置在所述经模拟阳极氧化的金属电子外壳的一件中；以及
所述经模拟阳极氧化的金属键盘板包括：
在所有暴露的外表面上的表面制备（260），所述表面制备包括刷涂、化学蚀刻和喷砂中的至少一种；
形成连续半透明彩色表面的已固化半透明粉末涂层（270），所述连续半透明彩色表面设置在形成所述键盘板的外表面的主要部分上；以及
透明不光滑液体涂层（280），设置在所述已固化半透明粉末涂层上，以在形成所述键盘板的所述外表面的主要部分上提供一致的连续不光滑彩色表面。
13.如权利要求12所述的系统，其中所述两件式铰接的、经模拟阳极氧化的金属电子外壳上的所述已固化半透明粉末涂层包括固化膜厚度为约0.1密耳至约20密耳的半透明固化粉末涂层。
14.如权利要求12所述的系统，其中所述两件式铰接的、经模拟阳极氧化的金属电子外壳上的所述透明不光滑液体涂层包括抛光涂层，所述抛光涂层的干膜厚度为约0.1密耳至约10密耳。
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