CN106001490B - 一种卡托制备方法和卡托 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供了一种卡托制备方法和卡托,卡托制备方法包括:采用高强度金属基材和冲压处理,得到卡托本体嵌件;将卡托本体嵌件植入压铸模具内,采用铝合金基材和压铸处理,得到卡托的卡托帽及卡托本体的外表层;对压铸处理后的卡托采用表面处理工艺进行处理,得到卡托。本发明实施例在保证卡托产品整体高强度的同时,还能兼顾卡托产品拥有良好的外观效果,且生产效率高,压铸模具使用寿命长,产品良率高,大大降低了卡托生产成本,便于进行大批量生产。

Description

一种卡托制备方法和卡托
技术领域
本发明涉及电子产品技术领域,特别是涉及一种卡托制备方法和一种卡托。
背景技术
随着电子行业的发展,目前手机等电子产品的主要发展趋势为向更薄、更轻、强度更高、外表更具表现力的方向发展,然而现有结构材料及工艺极大地制约着当前电子产品的发展。
例如,卡托是手机的关键结构件,主要起承载SIM(Subscriber Identity Module,客户识别模块)卡、SD(Secure Digital Memory Card,安全数码卡)卡等数据卡的作用。现有卡托的材料及生产工艺主要有以下四种方式:铝合金板材CNC(Computer NumericalControl,计算机数字控制机床)+表面处理工艺、不锈钢CNC+表面处理工艺、不锈钢粉末MIM(Metal Injection Molding,金属注射成型)+表面处理工艺、液态金属真空压铸+表面处理工艺。
但是,上述四种方式均不能同时兼顾较高的材料强度和优异的外观表现效果的需求,每种方式均存在力学性能、表面处理工艺、成本等方面的缺点,不符合未来电子产品向超薄、高强度、低成本方向发展的趋势。例如,铝合金板材CNC+表面处理工艺的方式,缺点是CNC加工量大,强度较低;不锈钢CNC+表面处理工艺的方式,缺点是材料密度大,工艺复杂,CNC加工和表面处理困难;不锈钢粉末MIM+表面处理工艺的方式,缺点是强度低,尺寸稳定性及一致性差;液态金属真空压铸+表面处理工艺的方式,缺点是成本非常昂贵,去毛刺困难。
发明内容
鉴于上述问题,本发明实施例的目的在于提供一种卡托制备方法和一种卡托,以解决现有卡托的材料及生产工艺方式,均不能同时兼顾较高的材料强度和优异的外观表现效果的需求的问题。
为了解决上述问题,本发明实施例公开了一种卡托制备方法,包括:采用高强度金属基材和冲压处理,得到卡托本体嵌件;将所述卡托本体嵌件植入压铸模具内,采用铝合金基材和压铸处理,得到卡托的卡托帽及卡托本体的外表层;对压铸处理后的卡托采用表面处理工艺进行处理,得到卡托。
为了解决上述问题,本发明实施例还公开了一种卡托,包括卡托本体和卡托帽,所述卡托帽基材为铝合金基材,所述卡托本体具有铝合金外表层、高强度金属嵌件里层的双层结构,所述卡托帽与所述卡托本体的外表层一体成型。
本发明实施例包括以下优点:
采用高强度金属基材和冲压处理制备卡托本体嵌件,由于卡托本体嵌件所采用的金属基材较铝合金基材的强度高,因此,采用高强度金属基材的卡托可以成型更薄,卡托结构可以具有更多可选择性;采用铝合金压铸处理的方式通过压铸模具制备得到卡托的卡托帽及卡托本体,生产效率高,压铸模具使用寿命长,产品良率高,大大降低了卡托生产成本,且由于卡托帽及卡托本体的外表层采用铝合金压铸处理,铝合金表面采用表面处理工艺进行处理后,颜色可以更绚,更具金属质感,卡托外观效果更好。本发明实施例依托现有铝合金压铸处理技术及表面处理技术的发展,结合传统的冲压处理工艺,将两者进行复合,便于批量制备出强度高、成本低廉、结构及外观效果优异的卡托。
附图说明
图1是本发明的一种卡托制备方法实施例的工艺步骤流程图;
图2是本发明的一种卡托制备方法具体实施例中采用高强度金属基材和冲压处理制备卡托本体嵌件的工艺步骤流程图;
图3是本发明的一种卡托制备方法具体实施例中将卡托本体嵌件植入压铸模具内,采用铝合金基材和压铸处理的工艺制备得到卡托的卡托帽及卡托本体的外表层的工艺步骤流程图;
图4是本发明的一种卡托制备方法具体实施例中阳极氧化处理工艺的工艺步骤流程图;
图5是本发明的一种卡托制备方法具体实施例中所需制备卡托的分解结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参照图1,其示出了本发明的一种卡托制备方法实施例的工艺流程图,具体可以包括以下工艺步骤:
步骤一,基于所需制备卡托的结构参数,采用高强度金属基材和冲压处理,得到卡托本体嵌件。
其中,卡托的结构参数可以为根据实际产品需求对卡托结构特征、外观特征设置对应的形状、结构、尺寸要求或其他参数。具体地,高强度金属基材可以包括不锈钢基材、铜合金基材或液态金属基材等结构较强的基材。
具体地,在本发明的一个实施例中,可以通过普通100吨冲床并采用冲压处理制备卡托本体嵌件。具体地,参照图2,步骤一中采用高强度金属基材和冲压处理制备卡托本体嵌件,可以包括以下工艺步骤:
落料处理步骤,包括:去除高强度金属基材中心部位的余量,可获得具有卡槽的卡托本体嵌件。
其中,本发明实施例中的高强度金属基材优选不锈钢基材,因为在同等厚度的条件下,不锈钢的机械强度是铝合金的4倍,铜合金的机械强度是铝合金的1.5倍,采用不锈钢基材作为卡托本体嵌件,可使卡托获得优良的机械强度,满足卡托本体结构牢固的性能要求。
拉伸折弯处理步骤,包括:基于落料处理步骤之后的卡托本体嵌件周边及中心骨位的特征参数要求,分步骤对落料处理步骤之后的卡托本体嵌件进行拉伸折弯。
折边处理步骤,包括:对拉伸折弯处理步骤之后的卡托本体嵌件的折弯骨架及周边结构进行折弯压合。
其中,对拉伸折弯处理步骤之后的卡托本体嵌件的折弯骨架及周边结构进行折弯压合,可以增强卡托的整体结构强度。
冲孔处理步骤,包括:对折边处理步骤之后的卡托本体嵌件进行冲压,在卡托本体嵌件上形成至少一个连接孔;至此,得到卡托本体嵌件。
步骤二,将步骤一得到的设有连接孔的卡托本体嵌件植入压铸模具内,采用铝合金基材和压铸处理的工艺制备得到卡托的卡托帽及卡托本体的外表层。
具体地,参照图3,步骤二中将卡托本体嵌件植入压铸模具内,采用铝合金基材和压铸处理的工艺制备得到卡托的卡托帽及卡托本体的外表层,可以包括以下工艺步骤:
放料处理步骤,包括:通过压铸机的机械手将上述卡托本体嵌件放入压铸模具内,并在压铸模具上喷涂适量的石墨脱模剂。
其中,压铸模具可以为一模四穴结构的压铸模具或其他压铸模具,压铸机可以为220吨冷式卧室压铸机或其他压铸机,该压铸模具是为生产本发明实施例的卡托专门设计的,与上述根据实际产品需求设计的卡托的结构参数相对应,例如至少包括与卡托本体和卡托帽相对应的压室。
优选地,在放料处理步骤之前,还可以包括清除卡托本体嵌件外表面的脏污物质的步骤。
锁模处理步骤,包括:通过哥林柱将压铸模具锁紧。
浇注处理步骤,包括:在浇注温度为600~710℃下,通过压铸机的机械手将压铸用的铝合金熔汤浇入压铸模具的压室内,铝合金熔汤浇注在卡托本体嵌件外表面以及压铸模具的其他压室,例如与卡托帽相对应的压室。
由于不锈钢和铜合金等高强度金属的熔点远高于710℃,因此,在浇注处理步骤中,不锈钢或铜合金材质的金属卡托本体嵌件不会熔融。
压射处理步骤,包括:采用三段压射法,一方面将铝合金熔汤压合包覆在卡托本体嵌件的外表面,另一方面将铝合金熔汤压入金属卡托本体嵌件上的连接孔并形成固定柱,再一方面将铝合金熔汤压入压铸模具的压室形成卡托帽;其中,本步骤的压射比压为20~60MPa,充填速度为5~60m/s。
在压射处理步骤后,可以获得卡托的卡托帽和本体结构,其中,卡托本体具有铝合金外表层、高强度金属嵌件里层的双层结构,卡托帽基材为铝合金基材,卡托冒与固定柱一体成型,卡托帽通过该固定柱插入并固定连接于卡托本体。
保压处理步骤,包括:将压射处理步骤后的卡托本体和卡托帽在压铸模具内保压1~6s。
冷却留型处理步骤,包括:将保压处理步骤后的卡托本体和卡托帽在压铸模具内留型7~25s。
开模处理步骤,包括:通过顶针将卡托本体和卡托帽从压铸模具内顶出。
本步骤获得的卡托帽基材为铝合金基材,卡托本体具有铝合金外表层、高强度金属嵌件里层的双层结构;其中,卡托本体上的连接孔压铸嵌入了铝合金基材形成固定柱,卡托帽与该固定柱一体成型从而固定连接于卡托本体。
步骤三,对压铸处理后的卡托进行冲切水口料处理、CNC精加工处理、打磨处理以及清洗处理。
具体地,冲切水口料处理步骤,包括:将压铸处理后的卡托的浇铸水口及冒口冲切掉。
CNC精加工处理步骤,包括:将卡托帽周圈的外观及配合面通过CNC进行精加工。
CNC精加工处理步骤可以保证卡托帽、卡托本体的配合精度。
打磨处理步骤,包括:通过CNC对卡托表面毛刺进行打磨处理。
在具体实施例中,打磨处理步骤可以对卡托表面毛刺进行简单打磨处理。
清洗处理步骤,包括:使用炭氢清洗液及专用清洗液,去除卡托表面的脏污物质及油脂。
步骤四,对清洗处理步骤后的卡托采用表面处理工艺进行处理,得到卡托。
其中,表面处理工艺可以为阳极氧化处理工艺、PVD(Physical VaporDeposition,物理气相沉积)工艺或其它表面处理工艺。本发明实施例优选采用阳极氧化处理工艺对上述卡托本体和卡托帽的铝合金层进行处理。
具体地,参照图4,阳极氧化处理工艺依次可以包括以下工艺步骤:
上挂具步骤,包括:将卡托挂到钛合金挂具上。
脱脂处理步骤,包括:在浓度为1~3%的酸性脱脂剂溶液中,对卡托进行脱脂处理1~4min。
碱洗处理步骤,包括:在温度为50~80℃,浓度为40~80g/L的氢氧化钠溶液中添加适量的表面活性剂后,对卡托进行碱洗0.5~4min。
其中,碱洗时间可以依目视卡托表面油污除净为止。
水洗处理步骤,包括:清洗碱洗处理步骤后卡托上的残留溶液。
化学抛光处理步骤,包括:在温度为90~110℃,硫酸浓度为10~20%、磷酸浓度为50~80%、硝酸浓度为3~6%的混合溶液中,对卡托进行化学浸蚀1~8min。
化学抛光处理步骤可以使卡托外观达到整平、光亮的效果。
氧化处理步骤,包括:对温度为13~28℃,硫酸浓度为150~280g/l的溶液施加12~30V的电压,将卡托在该溶液中氧化处理30~50min。
高光处理步骤,包括:通过CNC加工卡托表面的高光倒角。
封孔染色处理步骤,包括:在40~60℃的温度下,对卡托进行封孔染色。
其中,可以根据所需效果制定封孔染色处理步骤的具体工艺。
在本发明的一个具体实施例中,所需制备卡托的分解结构示意图如图5所示,其中,1为卡托帽,2为连接孔,3为卡托本体,4为折弯骨架,5为卡槽。
本发明实施例的卡托制备方法包括以下优点:采用冲压处理工艺制备卡托的高强度金属卡托本体嵌件,由于卡托本体嵌件所采用的金属基材强度高,例如,在同等厚度下,不锈钢的机械强度是现有铝合金的4倍,铜合金的机械强度是铝合金的1.5倍,因此,采用高强度金属基材的卡托可以成型更薄,卡托结构可以具有更多可选择性;采用铝合金压铸处理的方式通过压铸模具制备得到卡托的卡托帽及卡托本体,生产效率高,压铸模具使用寿命长,产品良率高,大大降低了卡托生产成本,且由于卡托帽及卡托本体的外表层采用铝合金压铸处理,铝合金表面采用表面处理工艺(例如阳极氧化处理工艺或PVD工艺)进行处理后,颜色可以更绚,更具金属质感,卡托外观效果更好。本发明实施例依托现有铝合金压铸处理技术及表面处理技术的发展,结合传统的冲压处理工艺,将两者进行复合,便于批量制备出强度高、成本低廉、结构及外观效果优异的卡托。
本发明实施例还公开了一种卡托,该卡托具体可以包括卡托本体和卡托帽,其中,该卡托本体具有铝合金外表层、高强度金属嵌件里层的双层结构,卡托帽的基材为铝合金基材,卡托帽与卡托本体的外表层一体成型。
其中,该高强度金属可以为不锈钢、铜合金或液态金属等结构较强的金属基材。
优选地,卡托本体的金属嵌件层上可以设置有至少一个连接孔,该连接孔由铝合金基材填充并压铸形成固定柱,该固定柱和卡托帽一体成型,固定柱通过卡设于金属嵌件上的连接孔的方式,使卡托帽、卡托本体紧密连接。
具体地,可以先采用冲压处理工艺制备卡托中卡托本体的高强度金属嵌件,进而采用铝合金压铸处理的方式通过压铸模具制备得到卡托的卡托帽、固定柱及卡托本体的外表包覆层即铝合金外表层,最后对卡托表面采用表面处理工艺进行处理,得到卡托。
具体地,本发明实施例的卡托应用于电子产品,电子产品可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、个人数字助理(PDA,Personal Digital Assistant)、车载电脑、相机、音乐播放器或导航仪等。
本发明实施例的卡托包括以下优点:可以采用高强度金属(例如不锈钢、铜合金或液态金属)和冲压处理工艺制备卡托本体嵌件,由于高强度金属卡托本体嵌件强度高,例如,在同等厚度下,不锈钢卡托本体嵌件的机械强度是现有铝合金的4倍,铜合金的机械强度是铝合金的1.5倍,因此,采用高强度金属的卡托可以成型更薄,卡托结构可以具有更多可选择性;可以采用铝合金压铸处理的方式通过压铸模具制备得到卡托的卡托帽及卡托本体,生产效率高,压铸模具使用寿命长,产品良率高,大大降低了卡托生产成本,且由于卡托帽及卡托本体的外表层采用铝合金压铸处理,在铝合金表面采用表面处理工艺(例如阳极氧化处理工艺或PVD工艺)进行处理后,颜色可以更绚,更具金属质感,卡托外观效果更好。本发明实施例依托现有铝合金压铸处理技术及表面处理技术的发展,结合传统的冲压处理工艺,将两者进行复合,可以批量获得强度高、成本低廉、结构及外观效果优异的卡托。
对于卡托实施例而言,相关之处参见卡托制备方法实施例的部分说明即可。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
尽管已描述了本发明实施例的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。
最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的一种卡托制备方法和一种卡托,进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种卡托制备方法,其特征在于,包括:
采用高强度金属基材和冲压处理,得到卡托本体嵌件;
将所述卡托本体嵌件植入压铸模具内,采用铝合金基材和压铸处理,得到卡托的卡托帽及卡托本体的外表层;所述压铸模具为一模四穴结构,包括与所述卡托本体和卡托帽相对应的压室;
对压铸处理后的卡托的卡托帽及卡托本体的外表层,采用表面处理工艺进行处理,得到卡托;
其中,所述卡托帽与固定柱一体成型固定连接于所述卡托本体。
2.根据权利要求1所述的卡托制备方法,其特征在于,所述采用高强度金属基材和冲压处理的步骤,包括:
落料处理,包括:去除高强度金属基材中心部位的余量,可获得具有卡槽的卡托本体嵌件;
拉伸折弯处理,包括:分步骤对落料处理之后的卡托本体嵌件进行拉伸折弯;
折边处理,包括:对拉伸折弯处理之后的卡托本体嵌件的折弯骨架及周边结构进行折弯压合;
冲孔处理,包括:对折边处理之后的卡托本体嵌件进行冲压,在卡托本体嵌件上形成至少一个连接孔。
3.根据权利要求2所述的卡托制备方法,其特征在于,所述将所述卡托本体嵌件植入压铸模具内,采用铝合金基材和压铸处理的步骤,包括:
放料处理,包括:将所述卡托本体嵌件放入压铸模具内,并在压铸模具上喷涂石墨脱模剂;
锁模处理,包括:通过哥林柱将压铸模具锁紧;
浇注处理,包括:在浇注温度为600~710℃下,将铝合金熔汤浇入压铸模具,所述铝合金熔汤浇注在卡托本体嵌件外表面以及压铸模具的压室;
压射处理,包括:在压射比压为20~60MPa,充填速度为5~60m/s下,将铝合金熔汤压合包覆在卡托本体嵌件的外表面,将铝合金熔汤压入卡托本体嵌件上的连接孔并形成固定柱,并将铝合金熔汤压入压铸模具的压室形成卡托帽;
保压处理,包括:将压射处理后的卡托本体和卡托帽在压铸模具内保压1~6s;
冷却留型处理,包括:将保压处理后的卡托本体和卡托帽在压铸模具内留型7~25s;
开模处理,包括:通过顶针将卡托本体和卡托帽从压铸模具内顶出。
4.根据权利要求1所述的卡托制备方法,其特征在于,所述表面处理工艺为阳极氧化处理工艺或PVD工艺。
5.根据权利要求4所述的卡托制备方法,其特征在于,所述阳极氧化处理工艺,包括以下工艺步骤:
脱脂处理,包括:在浓度为1~3%的酸性脱脂剂溶液中,对卡托进行脱脂处理1~4min;
碱洗处理,包括:在温度为50~80℃,浓度为40~80g/L的氢氧化钠溶液中添加表面活性剂,对卡托进行碱洗0.5~4min;
化学抛光处理,包括:在温度为90~110℃,硫酸浓度为10~20%、磷酸浓度为50~80%、硝酸浓度为3~6%的混合溶液中,对卡托进行化学浸蚀1~8min;
氧化处理,包括:对温度为13~28℃,硫酸浓度为150~280g/L的溶液施加12~30V的电压,将卡托在该溶液中氧化处理30~50min。
6.根据权利要求1所述的卡托制备方法,其特征在于,所述高强度金属基材包括不锈钢基材、铜合金基材。
7.根据权利要求1所述的卡托制备方法,其特征在于,在所述采用铝合金基材和压铸处理的步骤之后,以及在对卡托采用表面处理工艺进行处理的步骤之前,还包括:
对压铸处理后的卡托进行冲切水口料处理、CNC处理、打磨处理以及清洗处理。
8.一种卡托,包括卡托本体和卡托帽,其特征在于,所述卡托帽基材为铝合金基材,所述卡托本体具有铝合金外表层、高强度金属嵌件里层的双层结构,所述卡托帽与所述卡托本体的外表层一体成型;其中,所述卡托帽与固定柱一体成型固定连接于所述卡托本体。
9.根据权利要求8所述的卡托,其特征在于,卡托本体嵌件上设置至少一个连接孔,连接孔由铝合金基材填充并压铸形成固定柱,卡托帽、固定柱与卡托本体外表层一体成型。
10.根据权利要求8所述的卡托,其特征在于,所述高强度金属包括不锈钢、铜合金。
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