CN104411126B - 一种电子产品外壳及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电子产品外壳及其制作方法，制作方法包括：准备碳纤维布和铝片；预处理铝片：粗化处理铝片的表面，再在铝片的表面涂覆一层树脂膜；将预处理后的铝片与碳纤维布层叠进行预压成型形成复合片材；将复合片材固化成型，形成电子产品外壳。本发明制作方法工艺简单、成本低，通过本发明的制作方法制得的电子产品外壳，铝片与碳纤维布结合紧密，不仅质量轻、抗拉强度高、韧性好，而且不容易生锈、耐氧化性能和耐腐蚀性能优异，并保持了金属本体的高的导热效率。

Description

一种电子产品外壳及其制作方法
技术领域
本发明涉及一种电子产品外壳及其制作方法。
背景技术
随着电子产品的不断发展和新材料的广泛应用，电子产品的外壳也日益丰富多样。现有的电子产品外壳主要是塑料或金属制成。其中塑料外壳大多采用PC、PA、ABS及PC/ABS共混树脂等材料，这些材料的优点在于成本低和易于加工，但是容易老化，机械强度差和导热性能差。而金属外壳大多采用镁铝合金、钛合金和不锈钢等材料，通过冲压成型制成，金属外壳的优点在于具有金属质感、外观精美和导热性能好，但是金属外壳的耐腐蚀性和耐氧化性差，长时间使用之后容易氧化生锈，而且还增加了外壳的重量。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种具有良好的物理和化学性能的电子产品外壳及其制作方法，不仅重量轻、抗拉强度高、韧性好，而且导热性好、耐氧化性优异和不容易生锈。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明公开了一种电子产品外壳的制作方法，包括以下步骤：
S1：准备碳纤维布和铝片；
S2：预处理所述铝片：粗化处理所述铝片的表面，再在所述铝片的表面涂覆一层树脂膜；
S3：将预处理后的所述铝片与所述碳纤维布层叠进行预压成型形成复合片材；
S4：将所述复合片材固化成型，形成电子产品外壳。
优选地，步骤S2中在所述铝片的表面涂覆一层树脂膜步骤包括：将环氧树脂与溶剂按照1:1～2:1的比例配制成环氧树脂溶液装入喷雾器，所述铝片或所述喷雾器以50～150转/分钟旋转，采用所述喷雾器对所述铝片的表面进行喷雾涂覆5～10秒后静置，其中喷雾涂覆的压力为0.3～0.5MPa。
优选地，步骤S2中预处理所述铝片还包括：在粗化处理所述铝片的表面之前，对所述铝片进行酸化处理，其中所述粗化处理采用抛丸粗化工艺，所述酸化处理是在质量分数为2～30％的HCl溶液中进行，时间为2～5min。
优选地，步骤S1中的准备碳纤维布包括：采用偶氮硅氧烷偶联剂处理碳纤维丝束表面，再将所述碳纤维丝束浸润在环氧树脂中2～4min，控制所述环氧树脂在所述碳纤维丝束中的含量为30％-60％，然后烘干形成所述碳纤维布。
优选地，步骤S3中，所述预压成型步骤是在真空环境下进行，所述真空环境的真空度小于1*10-6MPa；所述预压成型的压力为10～30kg力。
优选地，步骤S4中的所述固化成型是通过加热固化或者真空固化来完成。
优选地，所述加热固化的固化温度为135～150℃，压力为30～60kg力。
本发明另外还公开了一种电子产品外壳，是以上所述的电子产品外壳的制作方法制得的。
优选地，所述电子产品外壳的厚度为0.5～2.0mm。
优选地，所述电子产品外壳为层叠结构，所述层叠结构从外到内为：碳纤维布-铝片-碳纤维布、铝片-碳纤维布或者碳纤维布-铝片。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果包括：本发明通过粗化和涂敷技术将铝片进行预处理，在经过粗化处理后的铝片表面涂覆一层树脂膜，使得铝片与碳纤维布结合紧密。本发明的制作方法工艺简单、成本低，采用本发明制作方法制得的电子产品外壳结合了铝片和碳纤维布的优点，并有效克服了二者各自的缺陷，具有良好的物理和化学性能，不仅质量轻、抗拉强度高、韧性好，而且不容易生锈、耐氧化性能和耐腐蚀性能优异，并保持了金属本体的高的导热效率。
在优选的方案中，本发明进一步通过酸化、抛丸粗化和喷雾涂敷技术将铝片进行预处理，在经过酸化和抛丸粗化的铝片的表面的附着力增强，再结合使用喷雾涂覆技术涂覆一层树脂膜，使树脂膜与铝片结合紧密，同时也使得铝片与碳纤维布结合更加紧密，而不会容易脱落。碳纤维布是通过偶氮硅氧烷偶联剂处理碳纤维素丝束后，再浸润在环氧树脂中，并可以通过刀刃控制环氧树脂的含量再烘干而得到，该方法简单易行，可以根据需求来调节环氧树脂的含量，效率高，成本较低。
附图说明
图1是本发明优选实施例的电子产品外壳的第一种层叠结构；
图2是本发明优选实施例的电子产品外壳的第二种层叠结构；
图3是本发明优选实施例的电子产品外壳的第三种层叠结构；
具体实施方式
下面对照附图并结合优选的实施方式对本发明作进一步说明。
本发明提供的电子产品外壳是由铝片和碳纤维布层叠形成，通过本发明的制作方法制得的电子产品外壳厚度，可以为0.5～2.0mm，即可满足各种类型电子产品外壳的厚度需求。
本发明的一种实施例的电子产品外壳的制作方法，包括的步骤有：准备碳纤维布和铝片；将铝片进行酸化处理，然后抛丸粗化处理铝片的表面，再在铝片的表面喷雾涂覆一层树脂膜；将处理后的铝片与碳纤维布层叠进行预压成型形成复合片材；将复合片材固化成型，即可形成电子产品外壳。通过酸化和抛丸粗化处理后的铝片进行喷雾涂覆一层树脂膜，一方面使用喷雾涂覆技术可以控制树脂膜层的厚度，另一方面还可以使铝片与膜层结合的更为紧密，从而使铝片与碳纤维布结合更为紧密；此外，喷雾涂覆技术与现有的浸润技术相比更加优异，有助于简化工艺，降低成本。
通过本发明制作方法制得的电子产品外壳为层叠结构，如图1至图3所示，电子产品外壳的层叠结构由铝片1和碳纤维布2两种材料层叠而成，层叠结构从外到内可以为碳纤维布-铝片-碳纤维布(如图1)、铝片-碳纤维布(如图2)或者碳纤维布-铝片(如图3)。
以下结合具体实例对本发明的电子产品外壳及其制作方法进行进一步说明。
实例一：
准备碳纤维布：在室温下将3K碳纤维编织丝束加入到偶氮硅氧烷容器中，处理2～3min；将双酚A环氧树脂加入到涂布机中，将处理完的碳纤维编织丝束送入涂布机中，浸润在双酚A环氧树脂中2～4min；通过刀刃控制双酚A环氧树脂的含量在40％～60％之间，烘干之后成为碳纤维布。
铝片预处理：将12*7.5*0.3mm的铝片加入到2～10％的HCl溶液中酸化2～5min，然后使用抛丸粗化处理铝片的表面，接着采用旋转喷雾器将稀释的树脂溶液喷雾涂覆铝片表面5～10秒，形成一层3～10μm的树脂膜，静置3～5min，即得到所需的铝片，其中喷雾器的旋转速度为50～150转/分钟，树脂溶液为双酚F环氧树脂与丙酮按照1:1～2:1的比例配制得到，喷雾涂覆的压力为0.3～0.5MPa。
碳纤维布与铝片复合：将碳纤维布裁切成14*8.5mm，根据需求对碳纤维布与铝片进行铺层搭配，处理完之后将铺层好的碳纤维布与铝片的复合片材放到真空模具中进行预压成型，抽真空5～10min，压力10～30kg力，真空度<1*10-6MPa。
固化成型：将预压成型好的复合片材放入到成型模具中，然后合模加热固化，固化温度为135～150℃，压力为30～50kg力。固化10～15min后，冷却模具至室温，取出模具中的产品就得到碳纤维布铝片复合外壳的初胚，再用冲切模具将初胚上的边缘料冲裁掉，即得到复合外壳，厚度约为0.6mm。
加工涂装：用气动砂轮片打磨初胚的表面，然后用水清洗烘干，用底涂油漆喷涂到复合壳体表面，在100℃下烘烤固化；再粗化处理，接着用亮光面漆喷涂到复合壳体上面，在80℃下固化，形成厚度为50μm的涂料膜层，最终得到碳纤维铝片复合外壳，适宜作为手机外壳。
实例二：
准备碳纤维布：在室温下将T700碳纤维丝束加入到偶氮硅氧烷容器中，处理3～5min；将双酚A环氧树脂加入到涂布机中，将处理完的碳纤维丝束送入涂布机中，浸润在双酚A环氧树脂中2～5min；通过刀刃控制双酚A环氧树脂的含量在30％～45％之间，烘干之后成为碳纤维布。
铝片预处理：将340*235*0.6mm的铝片加入到5～20％的HCl溶液中酸化2～5min，然后使用抛丸粗化处理铝片的表面，接着采用旋转喷雾器将稀释的树脂溶液喷雾涂覆铝片表面5～10秒，形成一层3～10μm的树脂膜，静置3～5min，即得到所需的铝片，其中喷雾器的旋转速度为50～150转/分钟，树脂溶液为双酚F环氧树脂与丙酮按照1:1～2:1的比例配制得到，喷雾涂覆的压力为0.3～0.5MPa。
碳纤维布与铝片复合：将碳纤维布裁切成345*240mm，根据需求对碳纤维布与铝片进行铺层搭配，处理完之后将铺层好的碳纤维布与铝片的复合片材放到真空模具中进行预压成型，抽真空5～10min，压力10～30kg力，真空度<1*10-6MPa。
固化成型：将预压成型好的复合片材放入到成型模具中，然后合模加热固化，固化温度为135～150℃，压力为30～50kg力。固化10～15min后，冷却模具至室温，取出模具中的产品就得到碳纤维布铝片复合外壳的初胚，再用冲切模具将初胚上的边缘料冲裁掉，即得到复合外壳，厚度约为1.5mm。
加工涂装：用气动砂轮片打磨初胚的表面，然后用水清洗烘干，用底涂油漆喷涂到壳体表面，在100℃下烘烤固化；粗化处理，接着使用中涂涂料喷涂到复合壳体上面，在100℃下固化；然后再粗化处理，再使用亮光面漆喷涂到复合壳体上面，在80℃下固化，形成厚度为30μm的面漆涂料层，最终得到碳纤维铝片复合外壳，适宜作为笔记本外壳。
实例三：
准备碳纤维布：在室温下将T300碳纤维丝束加入到偶氮硅氧烷容器中，处理3～5min；将双酚A环氧树脂加入到涂布机中，将处理完的碳纤维丝束送入涂布机中，浸润在双酚A环氧树脂中2～5min；通过刀刃控制双酚A环氧树脂的含量在40％～45％之间，烘干之后成为碳纤维布。
铝片预处理：将150*115*0.5mm的铝片加入到5～30％的HCl溶液中酸化2～5min，然后使用抛丸粗化处理铝片的表面，接着采用旋转喷雾器将稀释的树脂溶液喷雾涂覆铝片表面5～10秒，形成一层3～10μm的树脂膜，静置3～5min，即得到所需的铝片，其中喷雾器的旋转速度为50～150转/分钟，树脂溶液为双酚F环氧树脂与丙酮按照1:1～2:1的比例配制得到，喷雾涂覆的压力为0.3～0.5MPa。
碳纤维布与铝片复合：将碳纤维布裁切成155*120mm，根据需求对碳纤维布与铝片进行铺层搭配，处理完之后将铺层好的碳纤维布与铝片的复合片材放到真空模具中进行预压成型，抽真空5～10min，压力10～30kg力，真空度<1*10-6MPa。
固化成型：将预压成型好的复合片材放入到成型模具中，然后合模加热固化，固化温度为135～150℃，压力为30～50kg力。固化10～15min后，冷却模具至室温，取出模具中的产品就得到碳纤维布铝片复合外壳的初胚，再用冲切模具将初胚上的边缘料冲裁掉，即得到复合外壳，厚度约为1.5mm。
加工涂装：用气动砂轮片打磨初胚的表面，然后用水清洗烘干，用底涂油漆喷涂到壳体表面，在100℃下烘烤固化；粗化处理，接着使用中涂涂料喷涂到复合壳体上面，在100℃下固化；然后再粗化处理，再使用亮光面漆喷涂到复合壳体上面，在80℃下固化，形成厚度为50μm的面漆涂料层，最终得到碳纤维铝片复合外壳，适宜作为路由器外壳。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种电子产品外壳的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：准备碳纤维布和铝片；
S2：预处理所述铝片：粗化处理所述铝片的表面，再在所述铝片的表面涂覆一层树脂膜，其中在所述铝片的表面涂覆一层树脂膜步骤包括：将环氧树脂与溶剂按照1:1～2:1的比例配制成环氧树脂溶液装入喷雾器，所述铝片或所述喷雾器以50～150转/分钟旋转，采用所述喷雾器对所述铝片的表面进行喷雾涂覆5～10秒后静置，其中喷雾涂覆的压力为0.3～0.5MPa；
S3：将预处理后的所述铝片与所述碳纤维布层叠进行预压成型形成复合片材；
S4：将所述复合片材固化成型，形成电子产品外壳。
2.根据权利要求1所述的电子产品外壳的制作方法，其特征在于，步骤S2中预处理所述铝片还包括：在粗化处理所述铝片的表面之前，对所述铝片进行酸化处理，其中所述粗化处理采用抛丸粗化工艺，所述酸化处理是在质量分数为2～30％的HCl溶液中进行，时间为2～5min。
3.根据权利要求1所述的电子产品外壳的制作方法，其特征在于，步骤S1中的准备碳纤维布包括：采用偶氮硅氧烷偶联剂处理碳纤维丝束表面，再将所述碳纤维丝束浸润在环氧树脂中2～4min，控制所述环氧树脂在所述碳纤维丝束中的含量为30％-60％，然后烘干形成所述碳纤维布。
4.根据权利要求1所述的电子产品外壳的制作方法，其特征在于，步骤S3中，所述预压成型步骤是在真空环境下进行，所述真空环境的真空度小于1*10-6MPa；所述预压成型的压力为10～30kg力。
5.根据权利要求1至4任一项所述的电子产品外壳的制作方法，其特征在于，步骤S4中的所述固化成型是通过加热固化或者真空固化来完成。
6.根据权利要求5所述的电子产品外壳的制作方法，其特征在于，所述加热固化的固化温度为135～150℃，压力为30～60kg力。
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