CN105530782A - 一种通讯设备金属外壳及其制备方法 - Google Patents

一种通讯设备金属外壳及其制备方法 Download PDF

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CN105530782A CN201410829037.5A CN201410829037A CN105530782A CN 105530782 A CN105530782 A CN 105530782A CN 201410829037 A CN201410829037 A CN 201410829037A CN 105530782 A CN105530782 A CN 105530782A
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Abstract

本发明公开了一种通讯设备金属外壳及其制备方法，所述通讯设备金属外壳包括金属底材、狭缝以及覆盖所述金属底材内表面的至少一部分的塑料支撑层，其中，所述狭缝贯穿所述金属底材不贯穿所述塑料支撑层，且所述狭缝位于所述塑料支撑层的部分的截面形状为倒锥形、弧形、矩形和倒梯形中的一种或多种。本发明提供的通讯设备金属外壳其狭缝无变形，且在外观上具有平整一致性。

Description

一种通讯设备金属外壳及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种通讯设备金属外壳及其制备方法。
背景技术
对于手机、平板电脑、笔记本电脑等类似的便携式电子通讯设备，与塑胶外壳相比，金属外壳具有更加美观，更具质感，同时耐磨耐划伤等性能更加优越的特点，因此无论是从厂商还是用户的角度，大面积采用金属外壳已成为今后的发展趋势。但是在现有技术中，由于电磁波不能穿透金属，因此电子通讯设备在设计时只能采用非金属外壳，或采用金属外壳时需要在天线处用非金属材质进行隔断。
现有技术中，为实现在采用金属外壳的前提下，保证通讯设备的正常通讯，通常采用在设备内部的天线所对应部位的金属外壳上开设缝隙，保证天线能正常工作。
但是，上述加工方式均为先在外壳上加工缝隙，再进行底部注塑加固。因为外壳的厚度较薄，此方式加工缝隙后基体强度变差，再注塑时极易出现外壳变形的情况。同时为了保证底部塑胶支撑件与外壳在不变形的前提下有足够的结合强度，注塑前要先增加加强筋处理，注塑时的注塑工艺参数需要精确控制，对注塑机台和注塑工艺的要求较高。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中存在的问题，提供一种通讯设备金属外壳及其制备方法。本发明提供的通讯设备金属外壳其狭缝无变形，且在外观上具有平整一致性。
本发明的发明人经过深入的研究发现，在加工通讯设备金属外壳时，若先在金属底材上开缝，再进行注塑加工，由于缝隙所在部位的金属底材很薄，易发生变形，即使加工狭缝时金属底材无变形，但在再进行注塑时，注塑产生的推力也会极易使金属底材的狭缝处变形。为了克服上述问题，本发明通过在金属底材内表面的至少一部分上注塑树脂，形成塑料支撑层，在形成有所述塑料支撑层的金属底材区域内形成一条以上的狭缝，并使所述狭缝贯穿所述金属底材且不贯穿所述塑料支撑层，由此能够在狭缝加工过程中防止狭缝发生变形；随后可以进一步通过在所述金属底材的外表面形成装饰层，可使得缝隙肉眼不可见，得到一种不影响天线辐射的通讯设备金属外壳，且该通讯设备金属外壳在外观上具有平整一致性和全金属质感。
由此，本发明提供一种通讯设备金属外壳，其中，所述通讯设备金属外壳包括金属底材、狭缝以及覆盖所述金属底材内表面的至少一部分的塑料支撑层，其中，所述狭缝贯穿所述金属底材不贯穿所述塑料支撑层，且所述狭缝位于所述塑料支撑层的部分的截面形状为倒锥形、弧形、矩形和倒梯形中的一种或多种。
本发明还提供了一种通讯设备金属外壳的制备方法，其中，该方法包括以下步骤：
1)在金属底材内表面的至少一部分上注塑树脂，形成塑料支撑层；
2)在形成有所述塑料支撑层的金属底材区域内形成一条以上的狭缝，所述狭缝贯穿所述金属底材且不贯穿所述塑料支撑层。
通过本发明的方法得到的通讯设备金属外壳具有狭缝，可供通讯信号穿过，实现正常的通讯功能。金属底材内表面的塑料支撑层对金属底材，尤其是缝隙处的金属底材起到良好的加强作用，避免发生变形。另外，进一步通过在金属底材外表面覆盖有装饰层，由于装饰层为非金属材料，即可对金属底材起到良好的装饰和保护作用，又不会影响通讯信号的正常传输。同时，与之前先加工狭缝后注塑的加工方式相比，采用先注塑后加工狭缝的加工方式可使注塑前不需要增加加强筋处理，注塑参数不需精确要求，用普通注塑方式即能够加工。此外，因为加工狭缝前已有塑料支撑层支撑，故可减少加工狭缝后注塑时产生的素材变形情况，提高外壳加工强度。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明实施例1加工缝隙前的金属底材与塑料支撑层结构示意图；
图2是本发明实施例1加工的通讯设备金属外壳的截面结构示意图；
图3是本发明实施例2加工的通讯设备金属外壳的截面结构示意图；
图4是本发明实施例3加工的通讯设备金属外壳的截面结构示意图；
图5是本发明实施例4加工的通讯设备金属外壳的截面结构示意图。
附图标记说明
1金属底材
11狭缝
2塑料支撑层
3装饰层
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明提供的通讯设备金属外壳包括包括金属底材、狭缝以及覆盖所述金属底材内表面的至少一部分的塑料支撑层，其中，所述狭缝贯穿所述金属底材不贯穿所述塑料支撑层，且所述狭缝位于所述塑料支撑层的部分的截面形状为倒锥形、弧形、矩形和倒梯形中的一种或多种。
在本发明中，所述通讯设备例如可以为：手机、平板电脑、笔记本电脑、蓝牙耳机等。
在本发明中，所述金属外壳的内表面定义为将其用于通讯设备中时，金属外壳朝向通讯设备内部的表面。可以理解的是，金属外壳的外表面定义为将其用于通讯设备中时，金属外壳朝向外界的表面。另外，用于制备金属外壳的金属底材的内外表面也适用于上述定义。
在本发明中，所述金属底材的材质可以为本领域通常用于通讯设备的各种金属，例如可以为铝合金、不锈钢、镁合金或钛合金等。
在本发明中，所述狭缝用于保证天线与外界的信号传输，实现通讯。对于上述狭缝，狭缝宽度可以为5-500μm，优选为10-50μm，更优选为25-50μm。
优选地，狭缝长度为10-70mm，更优选为20-30mm；相邻两条缝隙之间的间距可以为0.3-1.6mm，优选为0.5-1.2mm。另外，狭缝的条数没有特别的限定，只要能够实现通讯即可，例如可以为1-200条，优选为5-50条。
所述狭缝的形状可以为直线形、曲线形、方波线形或锯齿线形，优选为直线形。
对于上述缝隙的具体宽度、间距、长度、条数和形状，本领域技术人员可通过实际需要实现的通讯信号类别及频率等条件在上述范围内进行调整，具体调整方法是本领域公知的，在本发明中不再赘述。
根据本发明，优选所述狭缝位于所述塑料支撑层的部分的深度为1mm以下，更优选为0.2-0.6mm。
在本发明中，所述塑料支撑层的厚度可以本领域的常规厚度，例如可以为1-2mm，优选为1.2-1.8mm。
根据本发明，所述金属底材的厚度没有特别的限定，本领域技术人员可以根据具体的通讯设备适当地进行选择。例如所述金属底材的厚度为0.1-0.6mm，优选为0.2-0.5mm。
根据本发明，优选所述塑料支撑层覆盖所述金属底材的整个内表面。
根据本发明，形成所述塑料支撑层的材料优选为树脂，所述树脂可选自聚乙烯、聚丙烯、聚缩醛、聚苯乙烯、改性聚苯醚、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇之、聚苯硫醚、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚砜、聚醚砜、聚醚酮、聚醚醚镁、聚碳酸酯、聚酰胺和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中的一种或多种。
为了进一步提高得到的金属外壳的力学强度，更优选形成所述塑料支撑层的材料为树脂与玻璃纤维的混合物。进一步优选地，上述混合物中，所述树脂选自聚苯硫醚、聚碳酸酯、聚酰胺中的一种；以所述混合物的重量为基准，所述玻璃纤维的含量为1-50重量％。
此外，作为所述塑料支撑层的形成方法，优选通过在所述金属底材的内表面上注塑上述树脂或树脂与玻璃纤维的混合物而形成。
根据本发明，所述通讯设备金属外壳还包括位于金属底材外表面的装饰层，所述装饰层覆盖所述狭缝。
作为上述装饰层可以为通过电泳、微弧氧化、阳极氧化、硬质阳极和喷涂中的一种或多种形成的装饰层。
优选的分情况下，所述装饰层部分伸入到所述狭缝中。
根据本发明，对所述装饰层的厚度没有特别的限定，可以为本领域的常规厚度。例如所述装饰层的厚度可以为5-50μm，优选为10-35μm。
本发明还提供了一种通讯设备金属外壳的制备方法，其中，该方法包括以下步骤：
1)在金属底材内表面的至少一部分上注塑树脂，形成塑料支撑层；
2)在形成有所述塑料支撑层的金属底材区域内形成一条以上的狭缝，所述狭缝贯穿所述金属底材且不贯穿所述塑料支撑层。
根据本发明，所述金属底材的厚度以及所述塑料支撑层的厚度没有特别的限定，本领域技术人员可以根据具体的通讯设备适当地进行选择。例如所述金属底材的厚度可以为0.1-0.6mm，优选为0.2-0.5mm；所述塑料支撑层的厚度可以为1-2mm，优选为1.2-1.8mm。
根据本发明，优选在金属底材的整个内表面上注塑树脂。
根据本发明，所述注塑树脂的条件可采用常规的注塑成型的条件，例如，所述注塑的条件包括：模温50-300℃，喷嘴温度200-450℃，保压时间1-50s，射出压力50-300MPa，射出时间1-30s，延迟时间1-30s，冷却时间1-60s。优选的情况下，所述注塑的条件包括：模温80-280℃，喷嘴温度230-400℃，保压时间5-30s，射出压力70-260MPa，射出时间3-20s，延迟时间3-20s，冷却时间5-40s。
上述注塑时采用的材料可以为本领域常规使用的树脂，例如可选自聚乙烯、聚丙烯、聚缩醛、聚苯乙烯、改性聚苯醚、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇之、聚苯硫醚、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚砜、聚醚砜、聚醚酮、聚醚醚镁、聚碳酸酯、聚酰胺和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中的一种或多种。
为了进一步提高得到的金属外壳的力学强度，优选情况下，注塑时采用的材料为树脂与玻璃纤维的混合物。更优选情况下，上述混合物中，所述树脂选自聚苯硫醚、聚碳酸酯、聚酰胺中的一种；以所述混合物的重量为基准，所述玻璃纤维的含量为1-50重量％。
根据本发明，需要在所述金属外壳的金属底材上形成一条以上的狭缝。所述狭缝可有效的保证天线与外界的信号传输，实现通讯。对于上述狭缝，狭缝宽度可以为5-500μm，优选为10-50μm，更优选为25-50μm。
优选地，狭缝长度为10-70mm，更优选为20-30mm；相邻两条缝隙之间的间距可以为0.3-1.6mm，优选为0.5-1.2mm。另外，狭缝的条数没有特别的限定，只要能够实现通讯即可，例如可以为1-200条，优选为5-50条。
所述狭缝的形状可以为直线形、曲线形、方波线形或锯齿线形，优选为直线形。
对于上述缝隙的具体宽度、间距、长度、条数和形状，本领域技术人员可通过实际需要实现的通讯信号类别及频率等条件在上述范围内进行调整，具体调整方法是本领域公知的，在本发明中不再赘述。
根据本发明，由于是在附着有所述塑料支撑层的金属底材区域内形成一条以上的狭缝，所述狭缝贯穿所述金属底材且不贯穿所述塑料支撑层。通过将金属底材完全打通，塑料支撑层不通透，可使所述金属外壳表面的狭缝具有非通透性，从而保证通讯。此外，通过在所述塑料支撑层的支撑下对所述金属底材进行狭缝加工，能够防止加工过程中狭缝发生变形。
如上所述，通过上述狭缝加工方法，形成的狭缝为贯穿所述金属底材且不贯穿所述塑料支撑层的狭缝，具体而言，所述狭缝位于所述塑料支撑层的部分的截面形状为倒锥形、弧形、矩形和倒梯形中的一种或多种。
在本发明中，可以通过在金属底材上进行切割，形成所述狭缝；所述切割方法没有特别的限定，只要形成的所述狭缝贯穿所述金属底材且不贯穿所述塑料支撑层即可，可以使用本领域常规的方法。所述切割方法选自激光切割、电子束切割、水切割和线切割中的一种。
采用上述各种方法进行切割时，其具体操作和条件是现有技术中常用的，例如，所述激光切割条件为：功率为2-150W，切割速度为20-3000mm/s，激光频率为20-80kHz，输出波长为1064nm。通过上述激光切割的方法形成的狭缝宽度通常在10-200μm。
所述电子束切割方法为：在真空度为10-3-10-4Pa的环境中，在电流为3-9mA，功率密度为107W/cm2的条件下进行切割。通过上述电子束切割的方法形成的狭缝宽度通常在5-100μm。
根据本发明，为了提高金属外壳的美观程度，优选在金属底材的外表面形成装饰层。所述装饰层可以采用本领域的常规方法和条件进行，例如可以通过电泳、微弧氧化、阳极氧化、硬质阳极和喷涂中的一种或多种形成所述装饰层。
优选的情况下，所述装饰层部分伸入到所述狭缝中。
对于上述装饰层的厚度可在较大范围内变动，优选情况下，所述装饰层的厚度为5-50μm，更优选为10-35μm。装饰层可以为现有的各种电子产品外壳装饰层，例如可以为氧化铝层、环氧树脂涂层、丙烯酸树脂涂层中的一种。
本发明中，可采用阳极氧化方法形成所述装饰层，所述阳极氧化条件可以本领域所公知的条件，例如可以为：以浓度为150-210g/L的硫酸作为槽液，电压为10-15V，电流密度为1-2A/dm2，温度为10-22℃，阳极氧化时间为20-60min，封孔槽液浓度为1-10g/L，封孔温度为50-95℃，封孔时间为10-50min。通过上述阳极氧化方法形成的装饰层厚度通常为10-30μm。
或者，也可通过微弧氧化方法形成所述装饰层，所述微弧氧化条件可以本领域所公知的条件，例如可以为：pH为6-12，电压为0-800V，电流密度为1-10A/dm2，温度为15-60℃，时间为10-60min，封孔槽液为水，封孔温度为70-90℃，封孔时间为1-10min。通过上述微弧氧化方法形成的装饰层厚度通常为10-50μm。
或者，通过电泳形成所述装饰层，所述电泳条件可以本领域所公知的条件，例如可以为：阴极电泳：电压为20-60V，pH为4-6，温度为15-30℃，时间为20-60s；阳极电泳：电压为40-100V，pH为6-8，温度为15-30℃，时间为40-180s；烘烤温度为120-200℃，烘烤时间为30-60min。通过上述电泳方法形成的装饰层厚度通常为5-50μm。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
实施例1
1)在金属底材的一个表面上进行注塑
将铝合金(购于东莞市港祥金属材料有限公司公司，牌号为6063，厚度为0.6mm)切割为15mmx80mm的尺寸作为金属底材。对上述金属底材进行除油、水洗处理除去表面污迹和油渍，之后在80℃烘干20min，得到清洗烘干后的金属底材A11。
将上述金属底材A11放入模具中，采用聚苯硫醚树脂对金属底材A11的内表面进行注塑。注塑条件为：模温280℃，喷嘴温度400℃，保压时间30s，射出压力260MPa，射出时间20s，延迟时间20s，冷却时间40s，形成塑料支撑层(厚度为2.0mm)，从而得到带有注塑支撑层的金属外壳A12。
如图1所示，带有注塑支撑层的金属外壳A12包括金属底材1和塑料支撑层2。
2)形成狭缝
采用激光打孔机(华工激光生产的型号为LSF20激光打孔机)在金属底材上进行狭缝加工(其中，狭缝为6条，形状为直线形)，所述狭缝宽度为50μm，狭缝长度为30mm，相邻狭缝间距为1.2mm。激光加工功率为150W，速度为3000mm/s，频率为80kHz，波长为1064nm，得到金属底材完全打穿，塑料支撑层未通透的开设有狭缝的通讯设备金属外壳A13(其中，所述狭缝位于所述塑料支撑层的部分的截面形状为倒锥形，该部分的深度为0.6mm)。其中，狭缝加工过程中狭缝未发生变形。
3)采用阳极氧化方法形成表面装饰层。
将上述金属外壳A13进行碱蚀、水洗、酸洗、水洗处理，之后浸入盛有浓度为210g/L的H2SO4水溶液的电解槽中，以金属外壳A13作为阳极，不锈钢板作为阴极，在电压为15V，电流密度为2A/dm2、温度为22℃的条件下阳极氧化60min，完成阳极氧化后取出并超声波清洗干净，避免缝隙内藏酸影响后续着色。此时，缝隙完全被装饰层填充覆盖，肉眼不可见。
将上述经过阳极氧化的金属壳体A13浸入酸性染液(购自奥野制业工业株式会社，染料型号为TACBLACK-SLH)中染色10min，该酸性染液浓度为5g/L，PH值为5.5，所述染液的温度为50℃，完成后取出并清洗干净。
然后在封孔剂(NiSO4水溶液，浓度为10g/L)中浸渍50min，温度为95℃，完成封孔后用90℃的纯水清洗干净，并在60℃条件下烘烤15min。得到厚度为30μm的装饰层。最终得到外观上表面平整一致的通讯设备金属外壳A14。
上述制备得到的通讯设备金属外壳的结构如图2所示。金属底材1上具有多条狭缝11，狭缝位于所述塑料支撑层的部分的截面形状为倒锥形；塑料支撑层2覆盖固定于金属底材1的内表面上，金属底材1外表面上附着有装饰层3，装饰层3没有沟槽和凹凸不平，表面平整，且装饰层3部分伸入到狭缝11中。
实施例2
1)在金属底材的一个表面上进行注塑
将铝合金(购于东莞市港祥金属材料有限公司公司，牌号为6063，厚度为0.6mm)切割为15mmx80mm的尺寸作为金属底材。对上述金属底材进行除油、水洗处理除去表面污迹和油渍，之后在80℃烘干20min，得到清洗烘干后的金属底材A21。
将上述金属底材A21放入模具中，采用聚苯硫醚树脂对金属底材A21的内表面进行注塑。注塑条件为：模温80℃，喷嘴温度230℃，保压时间5s，射出压力70MPa，射出时间3s，延迟时间3s，冷却时间5s，形成塑料支撑层(厚度为1mm)，从而得到带有注塑支撑层的金属外壳A22。
2)形成狭缝
采用激光打孔机(华工激光生产的型号为LSF20激光打孔机)在金属底材上进行狭缝加工(其中，狭缝为6条，形状为直线形)，所述狭缝宽度为25μm，狭缝长度为20mm，相邻狭缝间距为0.5mm。激光加工功率为2W，速度为20mm/s，频率为20kHz，波长为1064nm，得到金属底材完全打穿，塑料支撑层未通透的开设有狭缝的通讯设备金属外壳A23(其中，所述狭缝位于所述塑料支撑层的部分的截面形状为弧形，该部分的深度为0.2mm)。其中，狭缝加工过程中狭缝未发生变形。
3)采用阳极氧化方法形成表面装饰层。
将上述金属外壳A23进行碱蚀、水洗、酸洗、水洗处理，之后浸入盛有浓度为150g/L的H2SO4水溶液的电解槽中，以金属外壳A23作为阳极，不锈钢板作为阴极，在电压为10V，电流密度为1A/dm2、温度为10℃的条件下阳极氧化20min，完成阳极氧化后取出并超声波清洗干净，避免缝隙内藏酸影响后续着色。此时，缝隙完全被装饰层填充覆盖，肉眼不可见。
将上述经过阳极氧化的金属壳体A23浸入酸性染液(购自奥野制业工业株式会社，染料型号为TACBLACK-SLH)中染色10min，该酸性染液浓度为5g/L，PH值为5.5，所述染液的温度为50℃，完成后取出并清洗干净。
然后在封孔剂(NiSO4水溶液，浓度为10g/L)中浸渍10min，温度为50℃，完成封孔后用90℃的纯水清洗干净，并在60℃条件下烘烤15min。得到厚度为10μm的装饰层。最终得到外观上表面平整一致的通讯设备金属外壳A24。
上述制备得到的通讯设备金属外壳的结构如图3所示。金属底材1上具有多条狭缝11，狭缝位于所述塑料支撑层的部分的截面形状为弧形；塑料支撑层2覆盖固定于金属底材1的内表面上，金属底材1外表面上附着有装饰层3，装饰层3没有沟槽和凹凸不平，表面平整，且装饰层3部分伸入到狭缝11中。
实施例3
1)在金属底材的一个表面上进行注塑
将铝合金(购于东莞市港祥金属材料有限公司公司，牌号为6063，厚度为0.6mm)切割为15mmx80mm的尺寸作为金属底材。对上述金属底材进行除油、水洗处理除去表面污迹和油渍，之后在80℃烘干20min，得到清洗烘干后的金属底材A31。
将上述金属底材A31放入模具中，采用聚苯硫醚树脂对金属底材A31的内表面进行注塑。注塑条件为：模温100℃，喷嘴温度280℃，保压时间15s，射出压力140MPa，射出时间10s，延迟时间10s，冷却时间15s，形成塑料支撑层(厚度为1.2mm)，从而得到带有注塑支撑层的金属外壳A32。
2)形成狭缝
采用激光打孔机(华工激光生产的型号为LSF20激光打孔机)在金属底材上进行狭缝加工(其中，狭缝为6条，形状为直线形)，所述狭缝宽度为30μm，狭缝长度为25mm，相邻狭缝间距为0.6mm。激光加工功率为8W，速度为60mm/s，频率为60kHz，波长为1064nm，得到金属底材完全打穿，塑料支撑层未通透的开设有狭缝的通讯设备金属外壳A33(其中，所述狭缝位于所述塑料支撑层的部分的截面形状为矩形，该部分的深度为0.4mm)。其中，狭缝加工过程中狭缝未发生变形。
3)采用阳极氧化方法形成表面装饰层。
将上述金属外壳A33进行碱蚀、水洗、酸洗、水洗处理，之后浸入盛有浓度为180g/L的H2SO4水溶液的电解槽中，以金属外壳A33作为阳极，不锈钢板作为阴极，在电压为14V，电流密度为1.5A/dm2、温度为19℃的条件下阳极氧化40min，完成阳极氧化后取出并超声波清洗干净，避免缝隙内藏酸影响后续着色。此时，缝隙完全被装饰层填充覆盖，肉眼不可见。
将上述经过阳极氧化的金属壳体A33浸入酸性染液(购自奥野制业工业株式会社，染料型号为TACBLACK-SLH)中染色10min，该酸性染液浓度为5g/L，PH值为5.5，所述染液的温度为50℃，完成后取出并清洗干净。
然后在封孔剂(NiSO4水溶液，浓度为10g/L)中浸渍20min，温度为90℃，完成封孔后用90℃的纯水清洗干净，并在60℃条件下烘烤15min。得到厚度为20μm的装饰层。最终得到外观上表面平整一致的通讯设备金属外壳A34。
上述制备得到的通讯设备金属外壳的结构如图4所示。金属底材1上具有多条狭缝11，狭缝位于所述塑料支撑层的部分的截面形状为矩形；塑料支撑层2覆盖固定于金属底材1的内表面上，金属底材1外表面上附着有装饰层3，装饰层3没有沟槽和凹凸不平，表面平整，且装饰层3部分伸入到狭缝11中。
实施例4
1)在金属底材的一个表面上进行注塑
将铝合金(购于东莞市港祥金属材料有限公司公司，牌号为6063，厚度为0.6mm)切割为15mmx80mm的尺寸作为金属底材。对上述金属底材进行除油、水洗处理除去表面污迹和油渍，之后在80℃烘干20min，得到清洗烘干后的金属底材A41。
将上述金属底材A41放入模具中，采用聚苯硫醚树脂对金属底材A41的内表面进行注塑。注塑条件为：模温80℃，喷嘴温度250℃，保压时间20s，射出压力140MPa，射出时间2s，延迟时间2s，冷却时间10s，形成塑料支撑层(厚度为1.0mm)，从而得到带有注塑支撑层的金属外壳A42。
2)形成狭缝
采用激光打孔机(华工激光生产的型号为LSF20激光打孔机)在金属底材上进行狭缝加工(其中，狭缝为9条，形状为直线形)，所述狭缝宽度为20μm，狭缝长度为25mm，相邻狭缝间距为0.6mm。激光加工功率为5W，速度为20mm/s，频率为20kHz，波长为1064nm，得到金属底材完全打穿，塑料支撑层未通透的开设有狭缝的金属外壳A43(其中，所述狭缝位于所述塑料支撑层的部分的截面形状为倒梯形，该部分的深度为0.5mm)。其中，狭缝加工过程中狭缝未发生变形。
3)采用电泳方法形成表面装饰层
将金属外壳A43进行碱蚀、水洗、酸洗和水洗处理，之后作为阴极放入电泳漆(将丙烯酸树脂(购于清水株式会社)以胶体形式溶解在水中而得到，丙烯酸的含量为10重量％)中，在阴极电泳漆pH为4.5，温度为23℃，电压为35V的条件下，电泳120s，表面形成电泳涂层。之后，将上述基材放入清水中浸洗120s，去除涂层表面残液。得到电泳涂装后的金属外壳。此时，缝隙完全被电泳涂层覆盖，表面缝隙肉眼不可见。最后，将上述基材放入温度为175℃的烘箱中，烘烤50min，经过烘烤固化后，得到具有30μm厚度的表面平整的电泳涂层的通讯设备金属外壳A44。
上述制备得到的通讯设备金属外壳的结构如图5所示。金属底材1上具有多条狭缝11，狭缝位于所述塑料支撑层的部分的截面形状为倒梯形；塑料支撑层2覆盖固定于金属底材1的内表面上，金属底材1外表面上附着有装饰层3，装饰层3没有沟槽和凹凸不平，表面平整，且装饰层3部分伸入到狭缝11中。
实施例5
1)在金属底材的一个表面上进行注塑
将铝合金(购于东莞市港祥金属材料有限公司公司，牌号为6063，厚度为0.6mm)切割为15mmx80mm的尺寸作为金属底材。对上述金属底材进行除油、水洗处理除去表面污迹和油渍，之后在80℃烘干20min，得到清洗烘干后的金属底材A51。
将上述金属底材A51放入模具中，采用聚苯硫醚树脂对金属底材A51的内表面进行注塑。注塑条件为：模温90℃，喷嘴温度280℃，保压时间30s，射出压力140MPa，射出时间5s，延迟时间5s，冷却时间15s，形成塑料支撑层(厚度为1.0mm)，从而得到带有注塑支撑层的金属外壳A52。
2)形成狭缝
将金属外壳A52放在真空室中，抽真空至10-3-10-4Pa，电流为5mA，通过磁聚集系统将电子束汇聚成直径15um的斑，使功率密度达到107W/cm2后，在该金属外壳A52上形成狭缝(其中，狭缝为9条，形状为直线形)，所述狭缝宽度为15μm，狭缝长度为25mm，相邻狭缝间距为0.6mm，得到金属底材完全打穿，塑料支撑层未通透的开设有狭缝的通讯设备金属外壳A53(其中，所述狭缝位于所述塑料支撑层的部分的截面形状为倒锥形，该部分的深度为0.6mm)。其中，狭缝加工过程中狭缝未发生变形。
3)采用电泳方法形成表面装饰层
将金属外壳A53进行碱蚀、水洗、酸洗和水洗处理，之后作为阴极放入电泳漆(将丙烯酸树脂(购于清水株式会社)以胶体形式溶解在水中而得到，丙烯酸的含量为10重量％)中，在阴极电泳漆pH为4.5，温度为23℃，电压为35V的条件下，电泳120s，表面形成电泳涂层。之后，将上述基材放入清水中浸洗120s，去除涂层表面残液。得到电泳涂装后的金属外壳。此时，缝隙完全被电泳涂层覆盖，表面缝隙肉眼不可见。最后，将上述基材放入温度为175℃的烘箱中，烘烤50min，经过烘烤固化后，得到具有30μm厚度的表面平整的电泳涂层的通讯设备金属外壳A55。
通过上述实施例可知，通过本发明的方法，在金属底材内表面形成塑料支撑层，该塑料支撑层对金属底材，尤其是缝隙处的金属底材起到良好的加强作用，避免在狭缝加工过程中和表面装饰中狭缝发生变形，从而能够在金属底材外表面形成表面平整一致的装饰层，保证金属外壳外观上的平整一致性和全金属质感。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (20)

1.一种通讯设备金属外壳，其特征在于，所述通讯设备金属外壳包括金属底材、狭缝以及覆盖所述金属底材内表面的至少一部分的塑料支撑层，其中，所述狭缝贯穿所述金属底材不贯穿所述塑料支撑层，且所述狭缝位于所述塑料支撑层的部分的截面形状为倒锥形、弧形、矩形和倒梯形中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的通讯设备金属外壳，其中，所述狭缝位于所述塑料支撑层的部分的深度为1mm以下。
3.根据权利要求2所述的通讯设备金属外壳，其中，所述塑料支撑层的厚度为1-2mm；所述金属底材的厚度为0.1-0.6mm。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的通讯设备金属外壳，其中，所述狭缝宽度为5-500μm。
5.根据权利要求4所述的通讯设备金属外壳，其中，所述狭缝长度为10-70mm，相邻两条狭缝之间的间距为0.3-1.6mm。
6.根据权利要求1-3中任意一项所述的通讯设备金属外壳，其中，所述塑料支撑层覆盖所述金属底材的整个内表面。
7.根据权利要求1-3中任意一项所述的通讯设备金属外壳，其中，所述通讯设备金属外壳还包括位于金属底材外表面的装饰层，所述装饰层覆盖所述狭缝。
8.一种通讯设备金属外壳的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
1)在金属底材内表面的至少一部分上注塑树脂，形成塑料支撑层；
2)在形成有所述塑料支撑层的金属底材区域内形成一条以上的狭缝，所述狭缝贯穿所述金属底材且不贯穿所述塑料支撑层。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，步骤1)中，所述注塑的条件包括：模温50-300℃，喷嘴温度200-450℃，保压时间1-50s，射出压力50-300MPa，射出时间1-30s，延迟时间1-30s，冷却时间1-60s。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其中，所述金属底材的厚度为0.1-0.6mm，所述塑料支撑层的厚度为1-2mm。
11.根据权利要求8所述的方法，其中，所述狭缝宽度为5-500μm。
12.根据权利要求8或11所述的方法，其中，所述狭缝长度为10-70mm，相邻两条狭缝之间的间距为0.3-1.6mm。
13.根据权利要求8所述的方法，其中，步骤2)中，通过在金属底材上进行切割，形成所述狭缝；所述切割方法选自激光切割、电子束切割、水切割和线切割中的一种。
14.根据权利要求13所述的制备方法，其特征在于，所述切割方法为激光切割，所述激光切割条件为：功率为2-150W，切割速度为20-3000mm/s，激光频率为20-80kHz，输出波长为1064nm；
或者，所述切割方法为电子束切割，所述电子束切割方法为：在真空度为10-3-10-4Pa的环境中，在电流为3-9mA，功率密度为107W/cm2的条件下进行切割。
15.根据权利要求8所述的方法，其中，该方法还包括在所述金属底材的外表面形成装饰层。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，通过电泳、微弧氧化、阳极氧化、硬质阳极和喷涂中的一种或多种形成所述装饰层。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，通过阳极氧化方法形成所述装饰层，所述阳极氧化条件为：以浓度为150-210g/L的硫酸作为槽液，电压为10-15V，电流密度为1-2A/dm2，温度为10-22℃，阳极氧化时间为20-60min，封孔槽液浓度为1-10g/L，封孔温度为50-95℃，封孔时间为10-50min。
18.根据权利要求16所述的方法，其中，通过微弧氧化方法形成所述装饰层，所述微弧氧化条件为：pH为6-12，电压为0-800V，电流密度为1-10A/dm2，温度为15-60℃，时间为10-60min，封孔槽液为水，封孔温度为70-90℃，封孔时间为1-10min。
19.根据权利要求16所述的制备方法，其特征在于，通过电泳形成所述装饰层，所述电泳条件为：阴极电泳：电压为20-60V，pH为4-6，温度为15-30℃，时间为20-60s；阳极电泳：电压为40-100V，pH为6-8，温度为15-30℃，时间为40-180s；烘烤温度为120-200℃，烘烤时间为30-60min。
20.根据权利要求16-19中任意一项所述的制备方法，其特征在于，形成的所述装饰层的厚度为5-50μm。
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