CN103802333A - 用树脂传递模塑工艺制造电子产品复合材料外壳的方法 - Google Patents

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王长明
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    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
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    • B29C70/48—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using matched moulds, e.g. for deforming sheet moulding compounds [SMC] or prepregs and impregnating the reinforcements in the closed mould, e.g. resin transfer moulding [RTM], e.g. by vacuum

Abstract

本发明公开了一种用树脂传递模塑工艺制造电子产品复合材料外壳的方法，包括如下步骤：1）铺展纤维：将预成型的纤维布铺设在干净的阴模型腔内；2）注射树脂：将预先混合的树脂和固化剂通过一定的注射压力注入铺设纤维布的模具模腔内；3）树脂固化：在合适的温度下使树脂固化。本发明的有益效果在于：所述的树脂传递模塑工艺应用于薄壁电子产品外壳，产品厚度可以控制在1mm内，本发明所述方法制得的产品与同厚度的电子产品金属外壳相比，其质地更轻、生产效率更高；与同厚度的电子产品工程塑料外壳相比，其机械强度更好。　

Description

用树脂传递模塑工艺制造电子产品复合材料外壳的方法
技术领域
本发明涉及一种复合材料外壳的成型方法，更明确地说，本发明特别涉及一种用树脂传递模塑工艺制造电子产品复合材料外壳的方法。
背景技术
现有技术中的树脂传递模塑成型工艺是指在模具型腔内预先放置经过按性能和结构要求设计好并且裁剪好的纤维材料，在一定的工艺条件下闭合模具，利用真空或者注射装置提供的压力将配好的树脂从适当位置注射入密闭的模具内，使之浸透增强材料，然后加热或在常温下使树脂固化，最后脱模得到复合材料成型制品的一种成型工艺。
树脂传递模塑成型工艺是近年来得到迅猛发展的先进复合材料液体模塑成型技术，是在20世纪70年代发展起来的新型复合材料成型工艺。它结合了湿法铺层和注塑工艺，解决了一些手糊工艺和注射技术的不足。由于其具有投资小、生产效率高、工艺性强、工作环境好等一系列优点而倍受青睐，得到了迅速发展。目前，树脂传递模塑成型工艺已被广泛应用于航空、航天、汽车制造、建筑、体育用品及医疗器件制造等领域。然而该工艺在厚度小于1毫米的电子产品上应用未见报道。
发明内容
本发明的目的在于为克服现有技术的不足及存在的问题，提出一种把树脂传递模塑成型工艺应用到电子产品外壳上，且提供一种厚度小于1毫米的高机械强度复合材料电子产品外壳的工艺方法。
本发明是用以下技术方案实现的：
所述用树脂传递模塑工艺制造电子产品复合材料外壳的方法包括如下步骤：
1）铺展纤维：将预成型的纤维布铺设在干净的阴模型腔内；然后阴阳合模，在阴模周边封密封胶带后，移动阳模，使其与阴模合在一起；
2）注射树脂：将预先混合的树脂和固化剂通过一定的注射压力注入铺设纤维布的模具模腔内；
3）树脂固化：在合适的温度下使树脂固化；然后将产品脱模，打开阴阳模具，冷却一定时间后，从阴模中取出复合材料即可。
本发明的有益效果在于：所述的树脂传递模塑工艺应用于薄壁电子产品外壳，产品厚度可以控制在1mm内，本发明所述方法制得的产品与同厚度的电子产品金属外壳相比，其质地更轻、生产效率更高；与同厚度的电子产品工程塑料外壳相比，其机械强度更高。
本工艺可以适用于多种纤维材料，所采用的纤维可以是玻璃纤维、碳纤维、碳化硅纤维、聚丙烯纤维、凯芙拉纤维和/或天然纤维。所述的天然纤维可以是亚麻纤维、黄麻纤维、剑麻纤维和/或苎麻纤维。因而本发明所述的方法适用范围广泛，取材容易，有助于提高生产效率并降低成本。
一般而言，为了增强纤维的表面活性，机械强度等理化性质，所述的天然纤维使用前要进行表面处理。天然纤维表面处理方法可分为物理表面处理方法和/或化学表面处理方法。物理表面处理方法可以是热处理法、碱处理法、蒸汽爆破处理和/或机械加工。化学表面处理方法包含表面接枝共聚和界面偶联改性。上述处理方法多为成熟的工业技术，可以根据所选的纤维材料灵活适用其中的一种或多种。
为了达到最佳的产品效果，经技术人员反复测试选材得出结论，所述的树脂可以是不饱和聚酯树脂、环氧树脂、乙烯基树脂和/或双马来酰亚胺树脂。
在产品成型后，我们一般会对其进行一定程度的加工以适应市场需求，即在步骤（3）完成后还可以对产品进行后处理，所述后处理包括机加工、激光雕刻、模内注塑和表面装饰的一种或几种的处理工艺。所述的表面装饰包括喷涂、印刷、镀膜、模内装饰、移印和转印中的一种或几种表面装饰工艺。
附图说明
图1是本发明所述工艺的优选流程图。
具体实施方式
下面结合附图及若干实施例对本发明进行详细的阐述：
实施例1
制作单层玻璃纤维复合材料电子产品外壳，其制作步骤为：
首先混合适量的胶衣和促进剂，再与一定的固化剂混合均匀，之后用胶衣喷涂机在阴模型腔内喷涂一薄层上述预混好的胶衣；胶衣完全固化后，即可在模具型腔内铺展一层玻璃纤维布；
此时进行合模，将设备自动混合好的不饱和聚酯树脂和固化剂在一定压力下注射到模具型腔内；
常温固化树脂，脱模，并从阴模型腔中取出复合材料；
此时主要工艺步骤均已完成，之后再用CNC把复合材料周边溢料清除，并对其最后进行喷涂和印刷工艺，即可得到电子产品玻璃纤维复合材料外壳。
实施例2
制作单层凯芙拉纤维复合材料电子产品外壳，其制作步骤为：
在阴模型腔内铺展一层凯芙拉纤维布；之后合模，将设备自动混合环氧树脂和固化剂在一定压力下注射到模具型腔内；最后加热固化树脂，脱模，并从阴模型腔中取出复合材料。
完成主要工艺后即可对产品进行后处理，用激光雕刻清除复合材料周边溢料；对复合材料进行模内注塑，从而使得复合材料上形成卡扣结构；对有卡扣结构的复合材料最后进行喷涂和印刷工艺，即可得到电子产品凯芙拉复合材料外壳。
实施例3
制作双层碳纤维复合材料电子产品外壳，其制作步骤为：
在阴模型腔内铺展两层碳纤维布；合模，抽真空，按设备运行键，使将设备自动混合好的双马来酰亚胺树脂和固化剂注射到模具型腔内；加热固化树脂，脱模，并从阴模型腔中取出复合材料。
主要工艺完成后用CNC把复合材料周边溢料清除；对复合材料进行模内注塑，从而使得复合材料上形成卡扣结构，之后对有卡扣结构的碳纤维复合材料最后进行喷涂和印刷工艺，即可得到电子产品碳纤维复合材料外壳。
实施例4
制作混编玻璃纤维/聚丙烯纤维的复合材料电子产品外壳，其制作步骤为：
在阴模型腔内铺展一层玻璃纤维/聚丙烯纤维混合编织布（混合比例为1：1）；合模，抽真空，按设备运行键，使将设备自动混合好的乙烯基树脂和固化剂注射到模具型腔内；固化树脂，脱模，并从阴模型腔中取出复合材料。
主要工艺完成后用CNC把复合材料周边溢料清除；对复合材料进行模内注塑，从而使得复合材料上形成卡扣结构，之后对有卡扣结构的复合材料最后进行喷涂和转印工艺，即可得到电子产品混编玻璃纤维/聚丙烯纤维的复合材料外壳。
实施例5
制作一层玄武岩纤维和一层苎麻纤维复合材料电子产品外壳，其制作步骤为：
在阴模型腔内铺展玄武岩纤维布和苎麻纤维布各一层；合模，抽真空，按设备运行键，使将设备自动混合好的环氧树脂和固化剂注射到模具型腔内；加热固化树脂，脱模，并从阴模型腔中取出复合材料。
主要工艺完成后用CNC把复合材料周边溢料清除；对复合材料进行模内注塑，从而使得复合材料上形成卡扣结构，之后对有卡扣结构的复合材料最后进行喷涂和移印工艺，即可得到电子产品玄武岩纤维与苎麻纤维的复合材料外壳。
实施例6
制作碳化硅纤维、剑麻纤维和凯芙拉纤维复合材料电子产品外壳，其制作步骤为：
在阴模型腔内铺展碳化硅纤维布、剑麻纤维布和凯芙拉纤维布各一层；合模，抽真空，按设备运行键，使将设备自动混合好的环氧树脂和固化剂注射到模具型腔内；加热固化树脂，脱模，并从阴模型腔中取出复合材料。
主要工艺完成后用激光雕刻把复合材料周边溢料清除；对复合材料进行模内注塑，从而使得复合材料上形成卡扣结构，之后对有卡扣结构的复合材料最后进行喷涂和镀膜工艺，即可得到电子产品碳化硅纤维、剑麻纤维和凯芙拉纤维复合材料外壳。
实施例7
制作黄麻纤维与混编聚丙烯纤维/碳纤维的复合材料电子产品外壳，其制作步骤为：
在阴模型腔内铺展黄麻纤维布与混编聚丙烯纤维/碳纤维布（混合比例为1：2）各一层；合模，抽真空，按设备运行键，使将设备自动混合好的环氧树脂和固化剂注射到模具型腔内；加热固化树脂，脱模，并从阴模型腔中取出复合材料。
主要工艺完成后用CNC把复合材料周边溢料清除；对复合材料进行模内注塑，从而使得复合材料上形成卡扣结构，之后对有卡扣结构的复合材料最后进行喷涂和印刷工艺，即可得到电子产品黄麻纤维与混编聚丙烯纤维/碳纤维复合材料外壳。
根据以上说明书中的阐述，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，上述实施例中提到的内容并非是对本发明的限定，在不脱离本发明的发明构思的前提下，任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用树脂传递模塑工艺制造电子产品复合材料外壳的方法，包括如下步骤：
　　　1）铺展纤维：将预成型的纤维布铺设在干净的阴模型腔内；
　　　2）注射树脂：将预先混合的树脂和固化剂通过一定的注射压力注入铺设纤维布的模具模腔内；
　　　3）树脂固化：在合适的温度下使树脂固化。
2.根据权利要求1所述的用树脂传递模塑工艺制造电子产品复合材料外壳的方法，其特征在于：本工艺所采用的纤维是玻璃纤维、碳纤维、碳化硅纤维、玄武岩纤维、聚丙烯纤维、凯芙拉纤维和/或天然纤维。
3.根据权利要求2所述的用树脂传递模塑工艺制造电子产品复合材料外壳的方法，其特征在于：所述的天然纤维是亚麻纤维、黄麻纤维、剑麻纤维和/或苎麻纤维。
4.根据权利要求2或3所述的用树脂传递模塑工艺制造电子产品复合材料外壳的方法，其特征在于：所述的天然纤维使用前要进行表面处理。
5.根据权利要求4所述的用树脂传递模塑工艺制造电子产品复合材料外壳的方法，其特征在于：所述的天然纤维表面处理方法可分为物理表面处理方法和/或化学表面处理方法。
6.根据权利要求5所述的用树脂传递模塑工艺制造电子产品复合材料外壳的方法，其特征在于：所述的天然纤维的物理表面处理方法是热处理法、碱处理法、蒸汽爆破处理和/或机械加工。
7.根据权利要求5所述的用树脂传递模塑工艺制造电子产品复合材料外壳的方法，其特征在于：所述的天然纤维的化学表面处理方法包含表面接枝共聚和界面偶联改性。
8.根据权利要求1至3中任意一项所述的用树脂传递模塑工艺制造电子产品复合材料外壳的方法，其特征在于：所述的树脂是不饱和聚酯树脂、环氧树脂、乙烯基树脂和/或双马来酰亚胺树脂。
9.根据权利要求1至3中任意一项所述的用树脂传递模塑工艺制造电子产品复合材料外壳的方法，其特征在于：步骤（3）完成后继续对产品进行后处理，所述后处理包括机加工、激光雕刻、模内注塑和表面装饰的一种或几种的处理工艺。
10.根据权利要求9所述的用树脂传递模塑工艺制造电子产品复合材料外壳的方法，其特征在于：所述的表面装饰包括喷涂、印刷、镀膜、模内装饰、移印和转印中的一种或几种表面装饰工艺。
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