CN104339675A - 一种金属塑料复合体的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种金属塑料复合体的制备方法，包括步骤：S1.一体成型具有多边形结构的金属外框，所述金属外框的相邻两条边之间具有连接端子，所述连接端子与金属外框为一体结构；S2.对金属外框内侧进行PMH注塑，且注塑塑料覆盖于连接端子表面，然后对金属外框整体进行阳极氧化，得到金属塑料预制品；S3.对经过步骤S2的金属塑料预制品，先采用T型铣刀铣掉覆盖于连接端子表面的注塑塑料，并铣断所述连接端子，得到所述金属塑料复合体。采用本发明提供的制备方法制备金属塑料复合体的产品良率能达到100%。

Description

一种金属塑料复合体的制备方法

技术领域

本发明属于金属塑料复合材料成型领域，具体涉及一种金属塑料复合体的制备方法。

背景技术

在日益追求高质量生活的今天，人们对电子产品的造型和外观装饰效果的要求也越来越注重，因此3C产品的外观制作也越来越绚丽多彩。目前3C产品的发展趋势是向轻薄化方向发展，轻金属冲压件尤其是铝合金冲压件在3C产品的外壳中应用越来越广泛。

例如，目前的手机外壳边框，其包括4个铝合金边框和位于边框内侧的注塑塑料。为了丰富用户对外观质感的不同需求，一般会在4个铝合金边框表面作阳极氧化处理。传统的该手机外壳边框的成型工艺一般是先分别冲压成型四个分离的铝合金边框，然后进行PMH（Plastic Metal Hybrid，塑料金属一体化）注塑，然后采用治具夹持四个铝合金边框进行阳极氧化，对铝合金边框表面进行着色，以满足外观需求；最后组装成手机外壳边框。但是，采用该传统方法成型得到手机外壳边框，其4个边框存在明显色差的缺陷，而且在阳极氧化时容易产生漏阳极的情况，导致产品良率为90%以下。

发明内容

本发明解决了现有技术中成型手机外壳边框存在的边框有明显色差、阳极氧化时容易漏阳极导致产品良率低的技术问题。

本发明提供了一种金属塑料复合体的制备方法，包括以下步骤：

S1、一体成型具有多边形结构的金属外框，所述金属外框的相邻两条边之间具有连接端子，所述连接端子与金属外框为一体结构；

S2、对金属外框内侧进行PMH注塑，且注塑塑料覆盖于连接端子表面，然后对金属外框整体进行阳极氧化，得到金属塑料预制品；

S3、对经过步骤S2的金属塑料预制品，先采用T型铣刀铣掉覆盖于连接端子表面的注塑塑料，并铣断所述连接端子，得到所述金属塑料复合体。

本发明提供的制备方法，通过制备一体结构的多边形金属外框，其各边之间通过连接端子导通，因此后续可通过一次阳极氧化即同时对各条边进行表面着色，防止存在边框色差；同时由于阳极氧化工艺次数仅需一次，工艺简单，电极挂钩所占位置小，会大大降低漏阳极情况的发生可能性，从而使得采用本发明提供的制备方法制备金属塑料复合体的产品良率能达到100%。

附图说明

图1是实施例一中步骤S1中得到的金属外框与连接端子的结构示意图。

图2是实施例一中步骤S2中金属塑料预制品的结构示意图。

图3是实施例一中步骤S3中采用T型铣刀进行施工的结构示意图。

图4是图3中的局部A的放大图。

图5是实施例一制得的手机外壳边框的局部放大图。

图中，1——第一边框，2——第二边框，3——第三边框，4——第四边框，12——第一连接端子，5——PMH注塑塑料，6——铣刀，7——断开槽。

具体实施方式

本发明的发明人通过对传统制备手机外壳边框的成型工艺进行分析后发现，导致边框存在明显色差且容易漏阳极的主要原因在于：由于手机天线性能限制，其各个边框之间必须分离；而在后续对边框进行阳极氧化时，阳极氧化工艺对电流导通性具有较高要求，因此需要采用电极挂钩将各边框完全接触式导通，并通过治具进行加固；但由于装夹治具的不稳定性和电解液浸泡过程中电解液水流冲击带来的外力，以及电极挂钩触点位置受力不佳等原因，会导致触点易与产品脱离而造成导电不通或接触不良，进而使得阳极氧化后各条边框会产生明显色差不良和漏阳极的后果。

而本发明通过结合实际制程和产品功能要求，提供了一种适用于前述手机外壳边框以及其它形状的金属塑料复合体的制备方法，其能使阳极氧化工艺大大降低对治具依赖性和难操作性，避免制程中对阳极氧化效果的影响，保证金属边框阳极氧化后无色差、无漏阳极。具体地，本发明提供的制备方法，包括以下步骤：

S1、一体成型具有多边形结构的金属外框，所述金属外框的相邻两条边之间具有连接端子，所述连接端子与金属外框为一体结构；

S2、对金属外框内侧进行PMH注塑，且注塑塑料覆盖于连接端子表面，然后对金属外框整体进行阳极氧化，得到金属塑料预制品；

S3、对经过步骤S2的金属塑料预制品，先采用T型铣刀铣掉覆盖于连接端子表面的注塑塑料，并铣断所述连接端子，得到所述金属塑料复合体。

本发明提供的制备方法，通过先制备一体结构的多边形金属外框，其各边之间通过连接端子导通，因此后续可通过一次阳极氧化即同时对各条边进行表面着色；由于连接端子与金属外框为一体结构，其一方面可以减少电流导通时的触点位置，另一方面还能有效抵抗电解液水流冲击的外力，从而保证阳极氧化的稳定进行，防止阳极氧化完成后产生边框色差；同时由于阳极氧化工艺次数仅需一次，工艺简单，电极挂钩所占位置（即触点位置）小，会大大降低漏阳极情况的发生可能性，从而使得采用本发明提供的制备方法制备金属塑料复合体的产品良率能达到100%。

如前所述，本发明提供的制备方法适用于手机外壳边框的制备，因此，本发明中，步骤S1中，所述金属外框与连接端子的材质均可为铝合金。类似地，当本发明提供的制备方法制备用于制备其它金属塑料复合体时，所述金属外框与连接端子的材质也可根据需要采用其他金属，例如镁或镁合金，但不局限于此。

本发明中，所述金属外框与连接端子为一体结构，其一体成型方法可采用现有技术中常见的各种方法，例如可以为锻压后CNC（Computer_Numerical_Control，计算机数字控制机床）成型或者直接CNC成型，但不局限于此。

如前所述，本发明提供的制备方法可用于制备手机外壳边框。此时，所述金属外框即为四边形，包括四条金属边；所述连接端子的数量为4个，分别位于相邻的两条金属边之间。当本发明提供的制备方法用于制备其它金属塑料复合体，例如3C产品外壳边框时，所述金属外框的形状可根据实际需求选择其相应的形状，本发明没有特殊限定。

根据本发明的方法，成型一体结构的金属外框和连接端子之后，即可对金属外框内侧进行PMH注塑。所述PMH注塑的工艺为本领域技术人员所公知，此处不再赘述。其中，PMH注塑时采用的注塑塑料可采用聚苯硫醚（PPS），但不局限于此。优选情况下，所述注塑塑料中还可含有用于增强塑料的玻璃纤维。所述PMH注塑的条件包括：温度为270~320℃。

本发明中，对于注塑塑料覆盖金属外框的厚度没有特殊限定，可根据产品实际需求进行相应选择。而对于注塑塑料覆盖连接端子的厚度，其无需过大，否则会增加后续铣刀工艺的施工时间。优选情况下，步骤S2中，所述注塑塑料覆盖连接端子的厚度为0.3~0.5mm。

根据本发明提供的制备方法，PMH注塑完成后，即可对金属外框整体进行阳极氧化，制备得到金属塑料预制品。阳极氧化的工艺为本领域技术人员所公知，具体包括：以金属外框为阳极，以铅板为阴极，将阳极、阴极整体浸于电解液中，在外加电流的作用下，在金属外框表面形成一层氧化膜，满足用户对产品外观质感的不同需求。如前所述，由于连接端子与金属外框为一体结构，其一方面可以减少电流导通时的触点位置，另一方面还能有效抵抗电解液水流冲击的外力，从而保证阳极氧化的稳定进行，防止阳极氧化完成后产生边框色差；同时由于阳极氧化工艺次数仅需一次，工艺简单，电极挂钩所占位置（即触点位置）小，会大大降低漏阳极情况的发生可能性。

阳极氧化完成后，即可对得到的金属塑料预制品进行铣刀施工工艺，其主要目的即是将连通的各个边框之间断开分离，以满足产品性能要求。具体地，即先采用T型铣刀铣掉覆盖于连接端子表面的注塑塑料，然后进一步铣断连接相邻的两条边框的连接端子，从而将边框之间断开分离，即可得到所述金属塑料复合体。

本发明中，T型铣刀的直径可根据其具体的侧向切削深度进行相应选择。优选情况下，本发明步骤S3中，T形铣刀的刀头直径5~10mm，但不局限于此。

综上所述，本发明提供的制备方法，其与现有技术相比，能有效杜绝阳极氧化导通问题造成的产品不良，去除依靠人工目测检查不良的过程，并大幅减少制程不良成本和人力成本以及成批不良品流入市场的风险。

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一

本实施例以制备手机外壳边框为例，对本发明提供的制备方法作具体解释说明，包括以下步骤：

S1、通过锻压后CNC成型制备一个方形金属外框，包括第一边框1、第二边框2、第三边框3和第四边框4，相邻的两条边之间均设有连接端子（图1中仅示出连接第一边框1和第二边框2的第一连接端子12）。

S2、对方形金属外框的内侧进行PMH注塑（注塑温度为270~320℃），如图2中所示为PMH注塑塑料2覆盖区域，其填充相邻的两条边框之间的空隙，同时覆盖于所有连接端子表面（覆盖厚度为0.3mm）。对于PMH注塑塑料2的具体成型形状，其根据产品实际需求进行相应选择，例如图2中所示PMH注塑塑料的形状，其能满足手机外壳边框需求即可。PMH注塑完成后，将该金属边框作为阳极，以钳板为阴极，将经过PMH注塑后的金属外框整体浸泡于电解液中，在外加电流作用下，在四条边框的表面形成均匀无色差、无漏阳极的氧化膜，得到预制品。

S3、如图3和图4所示，将T型铣刀6（铣刀直径为6.0mm）放置于步骤S2的预制品经阳极氧化后的金属外框内侧，并对其连接端子放置，启动该T形铣刀6先铣掉覆盖于连接端子表面的注塑塑料，然后进一步铣断用于连通相邻两条金属边的连接端子，从而将该两条金属边之间断开分离，在PMH注塑塑料区域上形成图5所示的断开槽7，即得到本实施例的手机外壳边框。

重复本实施例的上述操作步骤S1-S3共100次，目测得到的各手机外壳边框是否有色差不良；若其表面均匀无色差、无漏阳极，记为良品。采用本实施例的制备方法制备手机外壳边框的良品比率为100%。

实施例二

本实施例以制备手机外壳边框为例，对本发明提供的制备方法作具体解释说明，包括以下步骤：

S1、通过锻压后CNC成型制备一个方形金属外框，包括第一边框1、第二边框2、第三边框3和第四边框4，相邻的两条边之间均设有连接端子（图1中仅示出连接第一边框1和第二边框2的第一连接端子12）。

S2、对方形金属外框的内侧进行PMH注塑（注塑温度为270~320℃），如图2中所示为PMH注塑塑料2覆盖区域，其填充相邻的两条边框之间的空隙，同时覆盖于所有连接端子表面（覆盖厚度为0.5mm）。对于PMH注塑塑料2的具体成型形状，其根据产品实际需求进行相应选择，例如图2中所示PMH注塑塑料的形状，其能满足手机外壳边框需求即可。PMH注塑完成后，将该金属边框作为阳极，以钳板为阴极，将经过PMH注塑后的金属外框整体浸泡于电解液中，在外加电流作用下，在四条边框的表面形成均匀无色差、无漏阳极的氧化膜，得到预制品。

S3、如图3和图4所示，将T型铣刀6（铣刀直径为6.5mm）放置于步骤S2的预制品经阳极氧化后的金属外框内侧，并对其连接端子放置，启动该T形铣刀6先铣掉覆盖于连接端子表面的注塑塑料，然后进一步铣断用于连通相邻两条金属边的连接端子，从而将该两条金属边之间断开分离，在PMH注塑塑料区域上形成图5所示的断开槽7，即得到本实施例的手机外壳边框。

重复本实施例的上述操作步骤S1-S3共100次，目测得到的各手机外壳边框是否有色差不良；若其表面均匀无色差、无漏阳极，记为良品。采用本实施例的制备方法制备手机外壳边框的良品比率为100%。

而采用传统制备手机外壳边框的成型工艺，同样制备与实施例一相同形状的手机外壳边框，重复100次。同样对采用传统工艺得到的各手机外壳边框进行目测，观察其是否有色差不良；得到采用该传统工艺制备手机外壳边框的良品比率仅为90%。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种金属塑料复合体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、一体成型具有多边形结构的金属外框，所述金属外框的相邻两条边之间具有连接端子，所述连接端子与金属外框为一体结构；

S2、对金属外框内侧进行PMH注塑，且注塑塑料覆盖于连接端子表面，然后对金属外框整体进行阳极氧化，得到金属塑料预制品；

S3、对经过步骤S2的金属塑料预制品，先采用T型铣刀铣掉覆盖于连接端子表面的注塑塑料，并铣断所述连接端子，得到所述金属塑料复合体。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述金属外框与连接端子的材质均为铝合金。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述金属外框、连接端子的一体成型方法为锻压后CNC成型法。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述金属外框为四边形，包括四条金属边；所述连接端子的数量为4个，分别位于相邻的两条金属边之间。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述注塑塑料为聚苯硫醚。

6.根据权利要求1或5所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述PMH注塑的条件包括：温度为270~320℃。

7.根据权利要求1或5所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述注塑塑料覆盖连接端子的厚度为0.3~0.5mm。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述阳极氧化的步骤包括：以金属外框为阳极，以铅板为阴极，将阳极、阴极整体浸于电解液中，在外加电流的作用下，在金属外框表面形成一层氧化膜。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S3中，T形铣刀的刀头直径5~10mm。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述金属塑料复合体为手机外壳边框。