CN105204567A - 一种笔记本电脑外壳的制造方法 - Google Patents

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汪智勇
尹高喜
唐均华
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Abstract

本发明提供了一种笔记本电脑外壳的制造方法,包括步骤:对镁合金板材进行电脉冲轧制,以得到厚度为0.5mm-1.0mm的镁合金片材;将镁合金片材冲压成型得到镁合金壳体;将粘合剂涂覆在镁合金壳体的内表面上;在用于成型塑料壳体的模具的成型面上涂覆一层脱模剂后,将上述涂覆有粘合剂的镁合金壳体置于模具内,待模具合模后用注塑材料进行注塑成型,冷却固化一段时间后得到由镁合金壳体及塑料壳体一体连接而形成的预制外壳;对镁合金壳体的外表面进行表面处理。实施本发明的制造方法,具有以下有益效果:产品良率高并且生产成本较低;由此方法制备的笔记本电脑外壳,耐磨性、耐腐蚀性好,并且质量轻、厚度小、强度高、散热性能好,易回收。

Description

一种笔记本电脑外壳的制造方法
技术领域
[0001] 本发明涉及电子产品制造领域,更具体地说,涉及一种笔记本电脑的制造方法。
背景技术
[0002] 笔记本电脑逐步向中高端发展,其外壳追求更轻、更薄、更高强度和特殊外观效果。目前,常用笔记本电脑外壳主要由铝合金和塑料件等组合而形成,其主要缺陷是厚度较大、重量偏重、强度偏差。
[0003] 笔记本电脑的外壳主要采用PC/ABS工程塑料(聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和混合物,是由聚碳酸酯和聚丙烯腈合成的热可塑性塑胶)注射成型,单由PC/ABS工程塑料成型后的外壳存在厚度较厚,重量较重,成型后易变形,散热性能差等显著缺点,已不能适应笔记本电脑市场“更轻、更薄、更高强度”的发展趋势;其根本原因是PC/ABS工程塑料材料本身强度低等因素导致成型后外壳强度不高,易变形,散热性能差等缺陷。因此,镁合金在3C产品中得到了广泛的应用。
[0004] 而目前压铸是3C产品用镁合金目前常用的加工工艺。与铝适合冲压、锻造和CNC(数控机床)一体加工等变形加工工艺不同,由于镁的晶体排列结构为密排六方结构,其塑性变形加工存在着天然的困难,这也就是目前在镁合金材料中,全球一般铸件和压铸件占90%以上,变形加工产品不到10%的主要原因,在我国,铸造产品占比甚至高达95%以上,变形加工材只占3%左右。另外,镁合金压铸成型由于受到结构不能过于复杂和产品不能过薄的限制,且其成型后需要打磨、抛光、烤漆、电镀、字符镭雕等工序,因此其应用于3C产品如笔记本电脑时,产品不良率和生产成本都较高。
发明内容
[0005] 本发明要解决的技术问题在于,针对现有技术中笔记本电脑外壳存在的上述问题,提供一种笔记本电脑外壳及其制造方法,具有较高的产品良率和较低生产成本,且用该方法制造的笔记本电脑外壳耐磨性、耐腐蚀性好,并且质量轻、厚度小、强度高、散热性能好,易回收。
[0006] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是,提供一种笔记本电脑外壳的制造方法,包括以下步骤:
[0007] S1:对镁合金板材进行电脉冲乳制,以得到厚度为0.5mm-1.0mm的镁合金片材;
[0008] S2:将所述镁合金片材冲压成型得到镁合金壳体;
[0009] S3:将粘合剂涂覆在所述镁合金壳体的内表面上;
[0010] S4:在用来注塑成型塑料壳体的模具的成型面上涂覆一层脱模剂后,将上述涂覆有粘合剂的所述镁合金壳体置于所述模具内,待所述模具合模后用注塑材料进行注塑成型,冷却固化一段时间后得到由所述镁合金壳体及所述塑料壳体一体连接而形成的预制外壳;
[0011] S5:对所述镁合金壳体的外表面进行表面处理。
[0012] 在根据本发明所述的笔记本电脑外壳的制造方法中,所述电脉冲轧制的工艺参数为:脉冲频率50Hz,脉冲宽度60μ s — 100μ S,脉冲电压60V — 80V,脉冲电流400A — 600A,乳制速度 20r/min — 30r/min。
[0013] 在根据本发明所述的笔记本电脑外壳的制造方法中,所述表面处理的工艺为等离子微弧氧化。
[0014] 在根据本发明所述的笔记本电脑外壳的制造方法中,所述步骤S5包括:
[0015] S51:用酒精作为清洗介质对预制外壳进行超声波清洗;
[0016] S52:在合适温度下烘干后置于电解液中进行等离子微弧氧化。
[0017] 在根据本发明所述的笔记本电脑外壳的制造方法中,所述电解液中含10g/L -12g/L的娃酸钠、lmol/L — 3mol/L甘油,2g/L — 4g/L氣氧化钠及5g/L — 15g/L氯化钾;
[0018] 所述等离子微弧氧化时的工艺参数为:电流密度lA/m2 — ΙΟΟΑ/m2,工作电压500V - 700V,氧化时间 10min-45min。
[0019] 在根据本发明所述的笔记本电脑外壳的制造方法中,所述步骤S3包括:
[0020] 用酒精清洗所述镁合金壳体的内表面后,在所述镁合金壳体的内表面涂覆处理剂,并静置一段时间;
[0021 ] 将所述镁合金壳体烘干;
[0022] 采用气体驱动喷涂方式在所述镁合金外壳内表面均匀地喷涂一层粘合剂;
[0023] 将所述镁合金外壳内表面所涂覆的所述粘合剂进行烘干处理。
[0024] 在根据本发明所述的笔记本电脑外壳的制造方法中,所述步骤S4包括:
[0025] S41:将上述涂覆有粘合剂的镁合金壳体进行预热处理,使所述镁合金壳体的表面温度大于或等于100°C ;
[0026] S42:将所述模具温度调整至110°C _150°C ;
[0027] S43:将预热处理后的所述镁合金壳体置于所述模具中,将注塑材料注射于所述模具内并使所述注塑材料与所述镁合金壳体的涂覆有所述粘合剂的一面相接触;
[0028] S44:将成型后的塑料壳体与镁合金壳体一体连接形成的预制外壳整体从模具中取出,并冷却至常温。
[0029] 在根据本发明所述的笔记本电脑外壳的制造方法中,所述注塑材料为PC/ABS工程塑料。
[0030] 在根据本发明所述的笔记本电脑外壳的制造方法中,所述PC/ABS工程塑料在25°C下的粘度为5000毫帕斯卡.秒一 6000毫帕斯卡.秒。
[0031] 实施本发明的制造方法,具有以下有益效果:本发明的制造笔记本电脑外壳的方法,产品良率高并且生产成本较低;由此方法制备的笔记本电脑外壳,耐磨性、耐腐蚀性好,并且质量轻、厚度小、强度高、散热性能好,易回收。
附图说明
[0032] 下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明,附图中:
[0033] 图1是本发明的较佳实施例的笔记本电脑外壳的示意图;
具体实施方式
[0034] 为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现结合图1详细说明本发明的笔记本电脑外壳的制造方法的较佳实施方式。
[0035] 实施例一:
[0036] 首先,进行步骤S1:将市售的3mm镁合金板在东莞市智科精密机械有限公司生产的ZK31500L型热轧机上进行两道次轧制,同时使用电脉冲装置对镁合金板进行通电。热轧机的轧制速率设置为20r/min。该电脉冲装置的输出参数为:脉冲频率50Hz,脉冲宽度60μ S,脉冲电压80V,脉冲电流400A。设置合适的变形率,使得经两道次轧制后,3mm镁合金板被乳制成厚度为0.5mm的镁合金片材。
[0037] 接着,进行步骤S2:在镁合金片材温度保持为100°C,在压力机的压力作用下,使用镁合金壳体冲压模具对镁合金片材进行冲压,得到如图1所示的镁合金壳体I。
[0038] 再进行步骤S3:在镁合金壳体I的内表面(与纸面相反的一面)上均匀地涂覆适量的粘合剂。
[0039] 优选地,步骤S3包括:
[0040] 在镁合金壳体I的表面用处理剂进行前期处理,即用处理剂对镁合金壳体的粘合区进行腐蚀改性,以增加粘合剂的粘合性能,使粘合剂与镁合金壳体的表面更好的结合。具体地,用酒精清洗镁合金壳体I的内表面后,在镁合金壳体I的内表面上涂覆一层处理剂,以使镁合金壳体I的内表面产生表面钝化,增强耐腐蚀性能。静置一段时间后,还要使镁合金壳体I在高温烘干以确保处理剂完全挥发。这些处理剂可以是氢氟酸或其他已知的钝化处理剂。
[0041] 在镁合金壳体I的内表面均匀地喷涂一层粘合剂。优选地,采用气体喷涂方式将这些粘合剂均匀地喷涂在镁合金壳体I的内表面,以使得粘合剂分散更为均匀。接着在合适的温度下将粘结剂进行烘干处理。这些粘合剂可为聚氨酯胶水或其他已知的粘合剂。
[0042] 接着进行步骤S4:在用于成型塑料壳体2的模具的成型面上均匀地涂覆一层脱模剂后,将粘合剂涂覆在镁合金壳体I的内表面,接着将镁合金壳体I放置在用于成型塑料壳体2的模具内进行注塑成型,即合模后镁合金壳体I的内表面朝向塑料壳体2的成型腔(由成型面围成)一侧,注入成型材料如PC/ABS工程塑料(聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和混合物)等后成型后冷却固化一段时间,得到预制外壳3。预制外壳3由镁合金壳体I 一体连接而成,其通过镁合金壳体I的内表面与塑料壳体2的外表面相连接。
[0043] 得到预制外壳3后,再进行步骤S5:对预制外壳3的镁合金壳体I的外表面进行进一步表面处理,以增强镁合金壳体I的耐腐蚀性能及耐磨性能。
[0044] 优选地,上述表面处理的工艺为等离子微弧氧化。该等离子微弧氧化的步骤具体为:首先用酒精作为清洗介质对预制外壳3进行超声波清洗,再在合适温度下烘干后置于电解液中进行等离子微弧氧化。优选地,该电解液中含10g/L的硅酸钠、lmol/L甘油,2g/L氢氧化钠及15g/L氯化钾。
[0045] 优选地,等离子微弧氧化时的电流密度为ΙΟΟΑ/m2,工作电压为500V,氧化时间以1min为佳。该工艺处理后在镁合金壳体I外表面上得到了 10 μ m厚且均匀的氧化膜。经过该工艺处理的预制外壳3,耐腐蚀性能好、耐磨性能好,即为本发明最终得到的笔记本电脑外壳。
[0046] 为了使PC/ABS工程塑料成型后具有一定的韧性,以防止笔记本电脑外壳跌落时边角易粉碎,PC/ABS工程塑料还需要经过改性,即还在PC/ABS工程塑料中添加固化剂。
[0047] PC/ABS工程塑料在成型形成塑料壳体2的过程中,为了保证PC/ABS工程塑料能够很好地填充模具的行腔,PC/ABS工程塑料的粘度不能太高,否则会导致其流动性差;PC/ABS工程塑料的粘度也不能太小,否则导致固化后的塑料壳体2的强度受到影响。
[0048] 优选的,PC/ABS工程塑料的粘度在25°C温度下为5000毫帕斯卡.秒。
[0049] 具体的,步骤S4包括以下步骤:
[0050] S41:将涂刷有粘合剂的镁合金壳体进行预热处理,使镁合金壳体的表面温度大于或等于100°C。
[0051] S42:将模具温度调整至110°C ;
[0052] S43:将预热处理后镁合金壳体放入注塑模具中,液态的塑料液注射进入模具内并与粘合剂接触;
[0053] S44:塑料液进入模具后成型逐渐形成塑胶件;
[0054] S45:将成型后的塑料件与镁合金壳体整体从模具中取出,冷却5min,以使塑料件和粘合剂固化粘合。
[0055] 其中,为了使粘合剂牢固地粘合塑料件和镁合金壳体,必须充分发挥粘合剂的活性,而由于粘合剂需在100°C以上的高温下才能具有较高的活性。因此在镁合金壳体放入注塑模具前进行预热处理,可以使得粘合剂的粘合性能较佳。
[0056] 从注塑模具中成型的镁合金外壳,由于喷涂粘合剂时由于气压不稳定,镁合金壳体的内表面局部区域粘合剂的喷涂量会偏多,注塑成型过程中高温高压的塑料液体会将多余的粘合剂挤出,影响镁合金外壳的外观,因此,镁合金外壳脱模后,需对粘合剂溢出的区域进行后处理,将凝固后的粘合剂除掉。
[0057] 实施例二:
[0058] 首先,进行步骤S1:将市售的5mm镁合金板在东莞市智科精密机械有限公司生产的ZK31500L型热轧机上进行三道次轧制,同时使用电脉冲装置对镁合金板进行通电。热轧机的轧制速率设置为30r/min。该电脉冲装置的输出参数为:脉冲频率50Hz,脉冲宽度100 μ s,脉冲电压60V,脉冲电流600Α。设置合适的变形率,使得经三道次轧制后,5mm镁合金板被乳制成厚度为1.0mm的镁合金片材。
[0059] 接着,进行步骤S2:在镁合金片材温度保持为150°C,在压力机的压力作用下,使用镁合金壳体冲压模具对镁合金片材进行冲压,得到如图1所示的镁合金壳体I。
[0060] 再进行步骤S3:在镁合金壳体I的内表面(与纸面相反的一面)上均匀地涂覆适量的粘合剂。这些粘合剂可为聚氨酯胶水或其他已知的粘合剂。
[0061] 接着进行步骤S4:在用于成型塑料壳体2的模具的成型面上均匀地涂覆一层脱模剂后,将粘合剂涂覆在镁合金壳体I的内表面,接着将镁合金壳体I放置在用于成型塑料壳体2的模具内进行注塑成型,即合模后镁合金壳体I的内表面朝向塑料壳体2的成型腔(由成型面围成)一侧,注入成型材料如PC/ABS工程塑料(聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和混合物)等后成型后冷却固化一段时间,得到预制外壳3。预制外壳3由镁合金壳体I 一体连接而成,其通过镁合金壳体I的内表面与塑料壳体2的外表面相连接。在其他的一些实施例中,上述成型材料还可以为添加了碳纤维的其他塑料液。
[0062] 得到预制外壳3后,再进行步骤S5:对预制外壳3的镁合金壳体I的外表面进行进一步表面处理,以增强镁合金壳体I的耐腐蚀性能及耐磨性能。
[0063] 优选地,上述表面处理的工艺为等离子微弧氧化。该等离子微弧氧化的步骤具体为:首先用酒精作为清洗介质对预制外壳3进行超声波清洗,再在合适温度下烘干后置于电解液中进行等离子微弧氧化。优选地,该电解液中含12g/L的硅酸钠、3mol/L甘油,4g/L氢氧化钠及5g/L氯化钾。
[0064] 优选地,等离子微弧氧化时的电流密度为lA/m2,工作电压为700V,氧化时间以45min为佳。该工艺处理后在镁合金壳体I外表面上得到了 80 μ m厚且均匀的氧化膜。经过该工艺处理的预制外壳3,耐腐蚀性能好、耐磨性能好,即为本发明最终得到的笔记本电脑外壳。
[0065] 优选的,PC/ABS工程塑料的粘度在25°C温度下为6000毫帕斯卡.秒。
[0066] 具体的,步骤S4包括以下步骤:
[0067] S41:将涂刷有粘合剂的镁合金壳体进行预热处理,使镁合金壳体的表面温度大于或等于100°C。
[0068] S42:将模具温度调整至150°C ;
[0069] S43:将预热处理后镁合金壳体放入注塑模具中,液态的塑料液注射进入模具内并与粘合剂接触;
[0070] S44:塑料液进入模具后成型逐渐形成塑胶件;
[0071] S45:将成型后的塑料件与镁合金壳体整体从模具中取出,冷却3min,以使塑料件和粘合剂固化粘合。
[0072] 实施例三:
[0073] 首先,进行步骤S1:将市售的4mm镁合金板在东莞市智科精密机械有限公司生产的ZK31500L型热轧机上进行三道次轧制,同时使用电脉冲装置对镁合金板进行通电。热轧机的轧制速率设置为25r/min。该电脉冲装置的输出参数为:脉冲频率50Hz,脉冲宽度80μ S,脉冲电压70V,脉冲电流500Α。设置合适的变形率,使得经三道次轧制后,4mm镁合金板被乳制成厚度为0.75mm的镁合金片材。
[0074] 接着,进行步骤S2:在镁合金片材温度保持为125°C,在压力机的压力作用下,使用镁合金壳体冲压模具对镁合金片材进行冲压,得到如图1所示的镁合金壳体I。-
[0075] 再进行步骤S3:在镁合金壳体I的内表面(与纸面相反的一面)上均匀地涂覆适量的粘合剂。这些粘合剂可为聚氨酯胶水或其他已知的粘合剂。
[0076] 接着进行步骤S4:在用于成型塑料壳体2的模具的成型面上均匀地涂覆一层脱模剂,将粘合剂涂覆在镁合金壳体I的内表面,接着将镁合金壳体I放置在用于成型塑料壳体2的模具内进行注塑成型,即合模后镁合金壳体I的内表面朝向塑料壳体2的成型腔(由成型面围成)一侧,注入成型材料如PC/ABS工程塑料(聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和混合物)等后成型后冷却固化一段时间,得到预制外壳3。预制外壳3由镁合金壳体I 一体连接而成,其通过镁合金壳体I的内表面与塑料壳体2的外表面相连接。
[0077] 得到预制外壳3后,再进行步骤S5:对预制外壳3的镁合金壳体I的外表面进行进一步表面处理,以增强镁合金壳体I的耐腐蚀性能及耐磨性能。
[0078] 优选地,上述表面处理的工艺为等离子微弧氧化。该等离子微弧氧化的步骤具体为:首先用酒精作为清洗介质对预制外壳3进行超声波清洗,再在合适温度下烘干后置于电解液中进行等离子微弧氧化。优选地,该电解液中含llg/L的硅酸钠、2mol/L甘油,3g/L氢氧化钠及10g/L氯化钾。
[0079] 优选地,等离子微弧氧化时的电流密度为ΙΟΑ/m2,工作电压为600V,氧化时间以27.5min为佳。该工艺处理后在镁合金壳体I外表面上得到了 45 μ m厚且均匀的氧化膜。经过该工艺处理的预制外壳3,耐腐蚀性能好、耐磨性能好,即为本发明最终得到的笔记本电脑外壳。
[0080] 优选的,PC/ABS工程塑料的粘度在25°C温度下为5500毫帕斯卡.秒[0081 ] 具体的,步骤S4包括以下步骤:
[0082] S41:将涂刷有粘合剂的镁合金壳体进行预热处理,使镁合金壳体的表面温度大于或等于100°C。
[0083] S42:将模具温度调整至130°C ;
[0084] S43:将预热处理后镁合金壳体放入注塑模具中,液态的塑料液注射进入模具内并与粘合剂接触;
[0085] S44:塑料液进入模具后成型逐渐形成塑胶件;
[0086] S45:将成型后的塑料件与镁合金壳体整体从模具中取出,冷却4min,以使塑料件和粘合剂固化粘合。
[0087] 本发明中,通过对镁合金板进行电脉冲轧制、冲压,得到了镁合金壳体,再将该镁合金壳体内表面上涂覆粘结剂后与塑料壳体一起进行模内注塑成型,得到一体成型的预制外壳,再经过表面处理后得到最终的笔记本电脑外壳。本发明的制造笔记本电脑外壳的方法,产品良率高并且生产成本较低;由此方法制备的笔记本电脑外壳,耐磨性、耐腐蚀性好,并且质量轻、厚度小、强度高、散热性能好,易回收。
[0088] 上面结合附图对本发明的实施例进行了描述,但是本发明并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本发明的启示下,在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,这些均属于本发明的保护之内。

Claims (9)

1.一种笔记本电脑外壳的制造方法,其特征在于:包括以下步骤: 51:对镁合金板材进行电脉冲乳制,以得到厚度为0.5mm-1.0mm的镁合金片材; 52:将所述镁合金片材冲压成型得到镁合金壳体; 53:将粘合剂涂覆在所述镁合金壳体的内表面上; S4:在用来注塑成型塑料壳体的模具的成型面上涂覆一层脱模剂后,将上述涂覆有粘合剂的所述镁合金壳体置于所述模具内,待所述模具合模后用注塑材料进行注塑成型,冷却固化一段时间后得到由所述镁合金壳体及所述塑料壳体一体连接而形成的预制外壳; S5:对所述镁合金壳体的外表面进行表面处理。
2.根据权利要求1所述的笔记本电脑外壳的制造方法,其特征在于,所述电脉冲轧制的工艺参数为:脉冲频率50Hz,脉冲宽度60μ s — 100 μ s,脉冲电压60V —80V,脉冲电流400Α - 600Α,乳制速度 20r/min — 30r/min。
3.根据权利要求1所述的笔记本电脑外壳的制造方法,其特征在于,所述表面处理的工艺为等离子微弧氧化。
4.根据权利要求3所述的笔记本电脑外壳的制造方法,其特征在于,所述步骤S5包括: 551:用酒精作为清洗介质对预制外壳进行超声波清洗; 552:在合适温度下烘干后置于电解液中进行等离子微弧氧化。
5.根据权利要求4所述的笔记本电脑外壳的制造方法,其特征在于,所述电解液中含10g/L — 12g/L 的石圭酸钠、lmol/L — 3mol/L 甘油,2g/L — 4g/L 氣氧化钠及 5g/L — 15g/L氯化钾; 所述等离子微弧氧化时的工艺参数为:电流密度ΙΑ/m2 - 100A/m2,工作电压500V —700V,氧化时间 10min_45min。
6.根据权利要求1所述的笔记本电脑外壳的制造方法,其特征在于,所述步骤S3包括: 用酒精清洗所述镁合金壳体的内表面后,在所述镁合金壳体的内表面涂覆处理剂,并静置一段时间; 将所述镁合金壳体烘干; 采用气体驱动喷涂方式在所述镁合金外壳内表面均匀地喷涂一层粘合剂; 将所述镁合金外壳内表面所涂覆的所述粘合剂进行烘干处理。
7.根据权利要求1所述的笔记本电脑外壳的制造方法,其特征在于,所述步骤S4包括: 541:将上述涂覆有粘合剂的镁合金壳体进行预热处理,使所述镁合金壳体的表面温度大于或等于100°C ; 542:将所述模具温度调整至110°C -150°C ; 543:将预热处理后的所述镁合金壳体置于所述模具中,将注塑材料注射于所述模具内并使所述注塑材料与所述镁合金壳体的涂覆有所述粘合剂的一面相接触; 544:将成型后的塑料壳体与镁合金壳体一体连接形成的预制外壳整体从模具中取出,并冷却至常温。
8.根据权利要求1所述的笔记本电脑外壳的制造方法,其特征在于,所述注塑材料为PC/ABS工程塑料。
9.根据权利要求8所述的笔记本电脑外壳的制造方法,其特征在于,所述PC/ABS工程塑料在25°C下的粘度为5000毫帕斯卡.秒一 6000毫帕斯卡.秒。
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