CN106626230B - 一种曲面壳体及其成型工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种曲面壳体，包括壳体，所述的壳体为曲面；所述的壳体包括基层、连接层；所述的基层为曲面；所述的基层内设有第一层图案；所述的基层通过所述的连接层安装于待安装物体表面。本发明还提供一种曲面壳体的成型工艺，本发明实现多层图案装饰、立体时尚、美观高档的玻璃浮雕外观，且壳体表面硬度高，整体强度好，结构稳定，满足个性化定制可拆卸，同时还能防水防摔防破裂。本发明结构巧妙，工艺合理，具有良好的市场应用前景与商业价值。

Description

一种曲面壳体及其成型工艺

技术领域

本发明涉及外壳制备，具体涉及一种曲面壳体及其成型工艺。

背景技术

玻璃浮雕产品色彩丰富、层次分明、立体时尚、美观高档，视觉效果炫彩夺目，深受人们追捧，但传统的酸蚀、车刻、手刻、砂雕、喷砂、贴片等玻璃雕刻工艺只能制作比较粗糙且简单的浮雕图案，且玻璃雕刻制作工艺复杂，人工工序多且品质主要依靠手法与经验，制作成本高昂，一般只应用于玻璃艺术品行业，属于工艺品制作工艺，难以大批量生产制造。同时随着高附加值可穿戴设备、手机、智能手表、移动电子等便携3C移动电子等产品不断完善，以及激烈的市场竞争，现有的电子产品镜片材料外壳越来越多的使用玻璃材料，以避免在日常使用中因硬物划伤导致的外壳及屏幕损坏。同时，3C移动电子等产品外形越多的使用渐变、弧面、3D异形曲面等复杂外形，满足人们实用且时尚的需求。而传统电子产品镜片在组装时会因为多部件组装而预留组装间隙，同时实用粘贴泡棉工艺，导致组装结构占用空间大，并需要专业维修人员手工操作，稳定性难以保证，与当下电子产品轻薄化、时尚化、实用化的发展趋势相悖，难以满足移动电子发展需求。

由于传统制造工艺限制、玻璃屏幕、面板、背盖等玻璃结构件均使用胶水或者粘贴方式粘贴在塑料或金属壳体上，玻璃结构一旦破坏，整体结构修复十分困难。即使是专业维修人员操作，也常需要连同与之相粘贴的装配结构件一同跟换，这给产品售后及维修带来了较大困难。对于高端电子产品，在使用玻璃材质提升外观时尚新颖性的同时，因传统粘贴工艺的玻璃结构件使用胶水或背胶粘贴，无法满足高端客户提出定制的时尚化可拆卸结构的诉求；传统的玻璃结构在组装时需要粘贴在其他结构件上，同时本身并无防水功能，需要通过其他结构件才能达到防水效果，且产品厚度增加，并增加了整体工序及成本，传统的PMMA,PC等透明塑胶因表面硬度普遍低于2H，难以克服日常实用中硬物划伤而导致损坏。现虽有用户在常用的电子产品镜片及背盖采用表面贴膜进行二次防护，但是表面依然存在划痕从而影响用户使用感受。还有电子产品玻璃镜片使用硬度仅次于钻石的蓝宝石材料(硬度高达7H)，虽然可以有效防止硬物划伤，可有效保护电子产品镜片，但是却因为高硬度导致韧性差、易碎，不耐摔得特性，在日常生活中常因受压而导致镜片损坏破裂。特别是当下比较流行的3D曲面玻璃，弯曲后抗摔强度弱，更易因磕碰跌落而造成损坏。因此需要一种能实现多层图案装饰、立体时尚、美观高档的玻璃浮雕外观，且表面硬度高，整体强度好，结构稳定，满足个性化定制可拆卸的同时，又能防水防摔防破裂的3D曲面一体成型结构外壳及其生产制备方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种能实现时尚高端、图案精美、颜色丰富多彩的玻璃浮雕产品结构及一种工艺简单、生产成本低，自动化程度高，尺寸精度高，制造成本低且易于大规模量产的高品质玻璃浮雕产品制备方法。它既能满足工艺品及现有可穿戴设备、手机、智能手表、移动电子等便携3C移动电子等产品的轻薄化、时尚化、实用化的需求，又具备轻薄时尚、新颖高档次外观的玻璃浮雕外观，满足高硬度抗划伤、高强度抗弯曲、可拆卸高端个性化定制，防水防尘防摔防破裂的电子产品镜片外壳一体成型结构及其生产制备方法。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种曲面壳体，包括壳体，所述的壳体为曲面；所述的壳体包括基层、连接层；所述的基层为曲面；所述的基层内设有第一层图案；所述的基层通过所述的连接层安装于待安装物体表面。

进一步的，所述的壳体还包括密封层；所述的密封层将所述的连接层密封。

进一步的，所述的基层与连接层卡扣连接；所述的基层镶嵌于所述的连接层表面；所述的基层的材料包括玻璃、蓝宝石、陶瓷、高硬度PMMA；所述的连接层边缘设有脱扣。

进一步的，所述的基层与所述连接层接触面设有第二层图案。

进一步的，所述的连接层设有浮雕层。

进一步的，所述的壳体上还设有贯穿孔。

进一步的，密封层底面设有第四层图案。

一种曲面壳体成型工艺，包括以下步骤：

S1、开料切割、倒边、精雕、粗磨、平模制作基层；

S2、热压基层，得到基层曲板；

S3、第一层图案绘制，激光内雕基层曲板内部第一层图案；

S4、第二层图案绘制，基层曲板凹面绘制第二层图案；

S5、注塑成型，将基层曲板放入注塑成型模成型，得到基层与连接层一体注塑件，在注塑过程中连接层内成形浮雕层；

S6、密封处理，将一体注塑件放入密封模内成型，得到一体密封件；

S7、第四层图案绘制，对一体密封件进行底面装饰处理，得到第四层图案。

进一步的，所述的步骤S3步骤前还需对所述的基层曲板进行钢化处理；所述的S4步骤前还需对所述的基层曲板进行刷胶、烘烤处理。

进一步的，所述的步骤S6中密封处理为将一体注塑件放入硅胶模具内成型。

本发明的有益效果如下：

1、实现了高硬度玻璃+PMMA材料+硅胶的玻璃浮雕防水防尘防摔产品一体成型工艺。该工艺使用PMMA或透明塑胶成型代替传统的浮雕加工，避免了酸蚀、车刻、手刻、砂雕、喷砂、贴片等传统复杂的玻璃深加工技术带来的高能耗、高污染、高损耗，且工艺整体绿色环保无污染，是传统玻璃加工技术的一次升级换代；

2、实现了精细且层次感强烈的四层的平面二维或三维立体图案的玻璃浮雕效果，使时尚高端图案精细的玻璃浮雕工艺品以一种简单工艺、低生产成本、低制造成本、高程度自动化、高精尺寸的方式实现大规模量产；也是现有玻璃浮雕及玻璃装饰工艺品制造的方式。

3、使用PMMA注塑结构辅助解决3D热弯玻璃度低(尺寸公差0.1mm以上)，无法满足注塑成型需求的问题(0.03mm以上尺寸误差的玻璃在塑胶模内压裂压碎而无法成型)，攻克热弯玻璃无法注塑成型的行业难题，实现3D曲面热弯玻璃的高品质一体成型，成产量率高；

4、使玻璃浮雕与3D及2.5D玻璃具备较强防尘防水功能，在不影响高端、时尚、轻薄外观的同时，具备IP68以上的优异防尘防水性能；

5、解决玻璃浮雕与3D及2.5D玻璃材质脆弱易碎的难题，是玻璃浮雕与3D及2.5D玻璃具备有效的弹性支撑保护，并有效吸收跌落或撞击破坏力，使其具备较好的防摔抗坏性能；

6、实现3D及2.5D玻璃外壳结构件可反复拆卸功能，解决现有玻璃结构件及工艺只能通过粘接工艺组装的技术难题；

7、打破传统电子产品外观审美疲劳，使用玻璃浮雕、蓝宝石、陶瓷等材质实现产品外观的时尚新颖，给消费者提供高端大气的使用体验及消费；

8、时尚高端的玻璃浮雕与3D及2.5D玻璃外壳结构件实现可拆卸且可个性化定制的3D及2.5D玻璃外观结构件，实现高端个性定制化，是消费者可以根据撞击的喜好自行选择更换，解决现有结构及工艺只能通过粘接工艺组装的技术难题；

9、降低此类产品拆机维修的难度和成本，便于售后服务；

10、玻璃浮雕与3D及2.5D玻璃结构件厚度薄，在实现产品“轻薄”特性的同时，还具备防摔防尘防水结构，且这些功能结构无需依靠其他装备结构件实现，再次降低生产成本及产品整体厚度，进一度突显电子产品时尚轻薄的特征；

11、高硬度玻璃、PMMA、液态硅胶等材质结构一体成型，结构强度稳定可靠，生产尺寸稳定，良品率高，适用于大规模量产；

12、产品拆装结构简单且综合性强，即可满足时尚高端的外观需求，又能提供防尘防水防摔防划等实用功能；技术应用简单，能广泛应用于移动电子设备、可穿戴设备、手机、智能手表、移动电子等便携3C移动电子等产品；

13、玻璃、蓝宝石、陶瓷、塑胶、硅胶等材质综合应用，并提供各种浮雕、透明、半透明、多种色彩的选择；丰富多彩的色彩搭配，满足了设计师及消费者对产品颜色至善至美的追求。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明的一种曲面壳体示意图及局部剖视图；

图2是本发明的一种曲面壳体成型工艺局部示意图1；

图3是本发明的一种曲面壳体成型工艺局部示意图2；

图4是本发明的一种曲面壳体成型工艺局部示意图3；

图5是本发明的一种曲面壳体成型工艺局部示意图4；

图6是本发明的一种曲面壳体成型工艺流程示意图；

图中标号说明：壳体1、基层2、连接层3、密封层4、基层曲板21、第一层图案22、第二层图案23、脱扣31、密封内层41、密封侧边层42、密封侧底层43。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。

参照图1-6所示，如图1所示，包括壳体1，所述的壳体1为曲面；所述的壳体1包括基层2、连接层3；所述的基层2为曲面；所述的基层2内设有第一层图案22；所述的基层通过所述的连接层3安装于待安装物体表面。所述的壳体1还包括密封层4；所述的密封层4将所述的连接层3密封；结合图1、图2所示，所述的基层2与连接层3卡扣连接，所述的基层2镶嵌于所述的连接层3表面；所述的连接层3边缘设有脱扣31。所述的基层2与所述连接层3接触面设有第二层图案23；所述的连接层设有浮雕层；所述的壳体上还设有贯穿孔；密封层底面设有第四层图案。

如图2所示，基层2材质为玻璃，是平板玻璃(白片)按产品要求进行开料切割、倒边、精雕、粗磨、平模等工序加工完成的玻璃半成品；基层2的厚度为0.3mm以上，或根据产品要求加工至需要厚度，但玻璃厚度低于0.3mm时，加工良率低，后工序加工易变形或脆裂，且玻璃自身的强度也较弱，因此需尽量0.3mm或以上，以增加后工序良品率。

如图3所示，基层2为3D热压加工后的基层曲板21(3D玻璃)，按产品外形要求加工成2D或3D曲面；玻璃热压模具可使用导热高的石墨材料，并按照产品要求通过多次热弯，最终实现产品的2D或3D形状与尺寸；3D热压成型中各工序的温度及参数需要按工艺严格控制，热完后的玻璃弧面及外形尺寸需尽量在±0.1mm以内，以减小后工序工作量。

优选地，结合图1所示，按产品设计需求，使用激光内雕机将设计好的平面二维或富有层次感三维图案雕刻至玻璃内部，形成玻璃外壳的第一层外观图案22；3D热压成型完成的玻璃需进行钢化处理，以增强玻璃硬度与强度，并减少后工序过程中的基层2表面刮伤；对钢化处理后的基层2背面进行喷涂、热转印、印刷、丝印、烤漆、喷绘的基层2背面装饰工艺，实现平面二维的彩色图案，形成基层2背面的第二层外观图案23。

优选地，对钢化处理好的3D曲面基层2进行刷胶处理，并按胶水使用要求进行烘烤；胶水按产品要求进行刷胶处理，可以仅处理玻璃边缘区域，也可以是所有与塑胶粘结面，以保证基层2与连接层3注塑成型后能达到规定的结合强度；胶水尽量使用水性透明胶水，便于刷胶并减小对壳体1品质的影响；如壳体1结构复杂，使用自动点胶机，以保品质。

优选地，如图4所示，连接层3与待安装物体表面的装配结构(扣位、定位筋、产品所需结构)材质为塑胶，基层曲板21通过在塑胶模内注塑成型，使基层2与连接层3的塑胶装配结构一体成型为一体注塑件，因常规注塑无法兼容±0.1mm及其以上误差的模内嵌件注塑，特别是玻璃，因此需使用新的嵌件注塑模具及成型工艺；无痕透明浮雕使用PMMA或透明塑胶浮雕设计在产品背面的模仁上，结合图1所示，通过注塑工艺与脱扣31，脱扣31为大斜度强脱扣，一体注塑件能无痕强行脱模，并实现浮雕层图案。

优选地，如图5所示，密封层4材质为硅胶，将一体注塑件放入硅胶模具内进行一体成型，制作成一体密封件，即3D玻璃+塑胶透明浮雕+硅胶一体成型外壳；对一体成型后的产品浮雕图案按照产品要求进行表面装饰处理，得到第四层图案。

优选地，增强壳体1整体结构强度及提升玻璃的抗冲击性能，在壳体1背面的塑胶浮雕表面在进行一次硅胶成型，使弹性的硅胶材料包裹在浮雕层表面，起到吸收冲击力并缓冲保护外观玻璃的效果；

优选地，壳体1与待安装物体相对应得结构件装配，可通过壳体1边缘的密封侧边层42与密封侧底层43，提供一次防水与弹性缓冲功能，吸收撞击或跌落时的冲击力，实现防摔功能；同时以为与其他结构件是装配结构，有松动的装配间隙，也可提供缓冲效果；将最终的壳体1与相对应得结构件装配时，通过壳体1背面的硅胶密封槽及相应的脱扣31，施加正面装配压力，使密封槽弹性形变并与装配件紧密贴合密封，实现第二次密封防水效果；防尘防水效果最高可达到IP68级。

优选地，壳体1的塑胶脱扣31与相应的装配件通过定位筋进行定位，并通过扣合结构使其紧密结合，达到可反复拆卸装配的效果；优选地，壳体1正面需要增加其他装备，比如摄像头、闪光灯、喇叭口等通孔状结构，可依上述结构在对应区域增加密封结构以实现防水。

优选地，硅胶的颜色按照设计需求，当基层2为镜片等对透光率有较高要求时，选用透明的高透光率液态硅胶，透光率可达96％，以满足基层2透明需求。

优选地，按客户定制外观的要求，在玻璃正面或背面进行印刷、镀膜等表面处理，实现时尚外观效果；同时实现防指纹、防污、防反光等表面需求；塑胶、玻璃、硅胶均可选择透明或不透明材料，满足不同产品需求。

如图6所示，一种曲面壳体成型工艺，具体步骤如下：

第一步、开料切割、倒边、精雕、粗磨、平模制作基层；

第二步、热压基层，得到基层曲板；

第三步、第一层图案绘制，激光内雕基层曲板内部第一层图案；

第四步、第二层图案绘制，基层曲板凹面绘制第二层图案；

第五步、注塑成型，将基层曲板放入注塑成型模成型，得到基层与连接层一体注塑件，在注塑过程中连接层内成形浮雕层；

第六步、密封处理，将一体注塑件放入密封模内成型，得到一体密封件；

第七步、第四层图案绘制，对一体密封件进行底面装饰处理，得到第四层图案。

优选地，第三步前还需对所述的基层曲板进行钢化处理；第四步前还需对所述的基层曲板进行刷胶、烘烤处理。

进一步的，所述的第六步中密封处理为将一体注塑件放入硅胶模具内成型。

应当理解，上述工艺步骤中的基层2材质不仅限于玻璃，也可按产品及客户要求替换为蓝宝石、陶瓷、高硬度PMMA等材料，外壳、背盖、镜片等结构件均可以使用此工艺，实现时尚夺目、轻薄实用、防水防尘防摔的外观或功能，满足不同产品的需求。

本发明提供一种曲面壳体，包括壳体，所述的壳体为曲面；所述的壳体包括基层、连接层；所述的基层为曲面；所述的基层内设有第一层图案；所述的基层通过所述的连接层安装于待安装物体表面。本发明还提供一种曲面壳体的成型工艺，本发明实现多层图案装饰、立体时尚、美观高档的玻璃浮雕外观，且壳体表面硬度高，整体强度好，结构稳定，满足个性化定制可拆卸，同时还能防水防摔防破裂。本发明结构巧妙，工艺合理，具有良好的市场应用前景与商业价值。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上所述而顺畅地实施本发明；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时,凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种曲面壳体，包括壳体(1)，所述的壳体(1)为曲面；其特征在于：所述的壳体(1)包括基层(2)、连接层(3)；所述的基层(2)为曲面；所述的基层(2)内设有第一层图案(22)；所述的基层(2)通过所述的连接层(3)安装于待安装物体表面；所述的壳体(1)还包括密封层(4)；所述的密封层(4)将所述的连接层(3)密封；所述密封层包括密封侧边层(42)与密封侧底层(43)，所述的连接层(3)设有浮雕层；所述的基层(2)与连接层(3)卡扣连接；所述的基层(2)镶嵌于所述的连接层(3)表面；所述的基层(2)的材料包括玻璃、蓝宝石、陶瓷、高硬度PMMA；所述的连接层(3)边缘设有脱扣(31)，所述密封层材质为硅胶，所述脱扣(31)为大斜度强脱扣，所述的基层(2)与所述连接层(3)接触面设有第二层图案(23)，所述连接层(3)的材质为塑胶。

2.根据权利要求1所述的一种曲面壳体，其特征在于：所述的壳体(1)上还设有贯穿孔。

3.根据权利要求1所述的一种曲面壳体，其特征在于：密封层(4)底面设有第四层图案。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的一种曲面壳体的成型工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1、开料切割、倒边、精雕、粗磨、平模制作基层(2)；

S2、热压基层(2)，得到基层曲板(21)；

S3、第一层图案绘制，激光内雕基层曲板(21)内部第一层图案(22)；

S4、第二层图案绘制，基层曲板(21)凹面绘制第二层图案(23)；

S5、注塑成型，将基层曲板(21)放入注塑成型模成型，得到基层(2)与连接层(3)一体注塑件，在注塑过程中连接层(3)内成形浮雕层；通过脱扣(31)对一体注塑件进行无痕强行脱模，成形浮雕层，所述连接层(3)的材质为塑胶；

S6、密封处理，将一体注塑件放入密封模内成型，得到一体密封件；所述密封处理为将一体注塑件放入硅胶模具内成型；

S7、第四层图案绘制，对一体密封件进行底面装饰处理，得到第四层图案；

5.根据权利要求4所述的一种曲面壳体成型工艺，其特征在于：所述的步骤S3前还需对所述的基层曲板(21)进行钢化处理；所述的S4步骤前还需对所述的基层曲板(21)进行刷胶、烘烤处理。