CN107059088B - 壳体及其制备方法、电子装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种壳体的制备方法，其包括以下步骤：提供铝基材；对铝基材进行硬质阳极氧化处理，于所述铝基材的表面形成第一氧化铝层，所述第一氧化铝层具有微孔，所述硬质阳极氧化处理自动调节硬质阳极氧化处理过程中的电压和电流；对铝基材进行染色处理；对经染色处理后的铝基材进行抛光处理，得到所述壳体。由本发明的壳体的制备方法制得的壳体具有黑亮外观、陶瓷质感。本发明还提供由该壳体的制备方法所制得的壳体及应用该壳体的电子装置。
Description
技术领域
本发明涉及电子装置技术领域，尤其涉及一种壳体，该壳体的制备方法及应用该壳体的电子装置。
背景技术
目前，手机等电子装置通常采用铝合金壳体，通过对铝合金壳体进行阳极氧化处理，来提高铝合金壳体的硬度。由于大部分的电子装置外壳均采用阳极氧化处理，导致现有的电子装置外壳的外观同质化严重，不能提升电子装置的品牌属性。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种壳体的制备方法，旨在提供一种可制得具有黑亮外观、陶瓷质感的壳体的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明提供的壳体的制备方法包括以下步骤：
提供铝基材；
对铝基材进行硬质阳极氧化处理，于所述铝基材的表面形成第一氧化铝层，所述第一氧化铝层具有微孔，所述硬质阳极氧化处理自动调节硬质阳极氧化处理过程中的电压和电流；
对铝基材进行染色处理；
对经染色处理后的铝基材进行抛光处理，得到所述壳体。
优选地，对铝基材进行硬质阳极氧化处理包括以下步骤：
提供一阳极氧化装置，所述阳极氧化装置包括可编程逻辑控制器和电解槽；
提供电解液，所述电解液包括浓度为100～150g/L的硫酸；
将所述电解液置于所述电解槽；
将所述铝基材置入所述电解槽，对所述铝基材进行硬质阳极氧化处理，其中，所述阳极氧化时间为55～75min，所述电解液的温度为13～17℃，初始电压为9～11V，初始电流为1.4～1.7A/dm2；15～25min后，所述可编程逻辑控制器控制电压为6～8V，电流为0.7～0.9A/dm2；40～50min后，所述可编程逻辑控制器控制电压为6～8V，电流为0.4～0.6A/dm2。
优选地，所述染色处理为吸附着色，或于所述硬质阳极氧化处理过程中进行电解着色。
优选地，所述抛光处理包括：采用布轮对第一氧化铝层进行粗抛处理；采用抛光液对经布轮抛光后的第一氧化铝层进行精抛处理。
优选地，所述染色处理后，所述抛光处理前，还包括对第一氧化铝层进行封孔处理的步骤。
优选地，对铝基材进行抛光处理后，还包括：去除部分第一氧化铝层，露出部分铝基材；对所述露出的铝基材进行镭雕处理，形成显示区，所述显示区具有标签；对显示区依次进行另一硬质阳极氧化处理、另一染色处理、及另一抛光处理。
本发明还提供一种壳体，所述壳体包括铝基材、形成于所述铝基材表面的第一氧化铝层、及着色件，所述第一氧化铝层形成有若干第一微孔，所述着色件容纳于所述第一微孔，所述第一氧化铝层呈现镜面、黑色。
优选地，所述第一氧化铝层的厚度为20～30微米，所述第一微孔的直径为20～30nm。
优选地，所述壳体还包括显示区，所述显示区覆盖有第二氧化铝层，所述第二氧化铝层形成有若干第二微孔，所述第二微孔内容纳有着色件，所述第二氧化铝层呈现镜面、黑色。
优选地，所述第二氧化铝层的厚度为3～5微米，所述第二微孔的直径为20～30nm。
本发明还提供一种电子装置，上述电子装置包括所述壳体。
本发明提出的壳体的制备方法先对铝基材进行硬质阳极氧化处理，于所述铝基材的表面形成第一氧化铝层，所述第一氧化铝层具有第一微孔，所述第一氧化铝层由硬质阳极氧化处理制得，使得所述第一微孔的密度和硬度均增加，再通过染色处理于所述第一微孔内形成着色件，以使第一氧化铝层具有黑色外观；进一步对第一氧化铝层进行抛光处理，以使铝基材具有陶瓷、镜面的外观，使得获得的壳体具有亮黑、陶瓷外观。
进一步地，由于硬质阳极氧化处理可自动调节硬质阳极氧化处理过程中的电压和电流，使得第一氧化铝层的厚度均匀、致密、微孔密度大。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提供一种壳体的制备方法，包括以下步骤：
通过铝挤的方式制备铝基材；
对铝基材进行硬质阳极氧化处理，于所述铝基材的表面形成第一氧化铝层，所述第一氧化铝层具有第一微孔，所述硬质阳极氧化处理自动调节硬质阳极氧化处理过程中的电压和电流；
对铝基材进行染色处理；
对经染色处理后的铝基材进行抛光处理，得到所述壳体。
所述染色处理为吸附着色，或于所述硬质阳极氧化处理过程中进行电解着色。
可以理解的，于所述硬质阳极氧化处理过程中进行电解着色为：于硬质阳极氧化的电解液中加入色料，色料进入第一微孔，使得第一氧化铝层呈现黑色。
可以理解的，所述吸附着色为：将经硬质阳极氧化后的铝基材置于一染色剂中，以使第一氧化铝层呈黑色。
对铝基材进行硬质阳极氧化处理前，所述壳体的制备方法还包括以下步骤：
对铝基材的外表面进行自动抛光处理，以除去铝基材外表面的杂质和氧化层；
于抛光后的铝基材的外表面贴覆保护膜，优选为聚乙烯膜；
对铝基材的另一表面进行CNC处理，从而形成电子装置壳体的内部结构；
去除保护膜；
对铝基材进行清洗处理，以除去CNC处理时带来的杂质；
对铝基材进行自动化镜面抛光处理，所述自动化镜面抛光处理可为分别用型号为400#的布轮粗抛，型号为800#的抛光液中抛，型号为1200#的抛光液镜面抛；
对铝基材进行超声清洗。
对铝基材进行染色处理后，对经染色处理后的铝基材进行抛光处理前，还包括采用CNC的方式于铝基材的侧壁开孔的步骤，获得音量孔、开关孔等必要结构。
本发明技术方案的壳体的制备方法先对铝基材进行硬质阳极氧化处理，于所述铝基材的表面形成第一氧化铝层，所述第一氧化铝层具有第一微孔，所述第一氧化铝层由硬质阳极氧化处理制得，使得所述第一氧化铝层的第一微孔密度和硬度均增加，再通过染色处理于所述第一微孔内形成着色件，以使第一氧化铝层具有黑色外观；进一步对第一氧化铝层进行抛光处理，以使铝基材具有陶瓷、镜面的外观，使得获得的壳体具有亮黑、陶瓷外观。
进一步地，由于硬质阳极氧化处理可自动调节硬质阳极氧化处理过程中的电压和电流，使得第一氧化铝层的厚度均匀、致密、微孔密度大。
对铝基材进行硬质阳极氧化处理包括以下步骤：
提供一阳极氧化装置，所述阳极氧化装置包括可编程逻辑控制器和电解槽；
提供电解液，所述电解液包括浓度为100～150g/L的硫酸；
将所述电解液置于所述电解槽；
将所述铝基材置入所述电解槽，对所述铝基材进行硬质阳极氧化处理，其中，所述阳极氧化时间为55～75min，所述电解液的温度为13～17℃，初始电压为9～11V，初始电流为1.4～1.7A/dm2；15～25min后，所述可编程逻辑控制器控制电压为6～8V，电流为0.7～0.9A/dm2；40～50min后，所述可编程逻辑控制器控制电压为6～8V，电流为0.4～0.6A/dm2。
可以理解的，所述第一氧化铝层形成后，该可编程逻辑控制器控制反应终止。
本发明技术方案的阳极氧化装置中设置有可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器可根据时间来控制电压和电流，避免电流过大，局部第一氧化铝层溶解。使得生产的第一氧化铝层膜厚均匀、致密，且微孔均匀、密度大。
所述抛光处理包括：采用布轮对第一氧化铝层进行粗抛处理；采用抛光液对经布轮抛光后的第一氧化铝层进行精抛处理。
布轮为型号2000#的布轮。
精抛处理中使用的精抛液包括水、刚玉颗粒和氢氧化钠。也就是在水与刚玉粉形成的刚玉抛光悬浊液中加入化学侵蚀剂氢氧化钠，不仅消除了机械抛光存在的扰动层、划痕问题，也消除了电解、化学抛光中存在的部分相溶蚀消失或凸起问题，从而避免出现观察假象的情况，同时还可以大幅缩短精抛光时间，实现快速制备高质量的金相试样。
进行精抛处理时，在机械抛光剂中添加化学浸蚀剂氢氧化钠，利用产生的机械磨削与化学浸蚀作用，实现高质量无扰动层金相试样的制备。机械抛光剂是含有可有效切割铝合金表面的刚玉悬浊液，利用刚玉颗粒对第一氧化铝层表面的机械切割作用，起到机械抛光的作用；化学浸蚀剂氢氧化钠的加入，对机械抛光表面产生轻微的腐蚀，起到去除表层扰动层和补充化学抛光的作用。
其中，刚玉颗粒的粒度为1.0μm，以实现更好的抛光效果。
本发明技术方案采用布轮和精抛液对铝基材进行抛光处理，以使铝基材呈镜面。
所述染色处理后，所述抛光处理前，还包括对第一氧化铝层进行封孔处理的步骤。
所述密封件容纳于所述第一微孔，以将容纳于所述第一微孔的着色件密封，防止着色件从所述第一微孔脱出。
本发明技术方案的壳体还包括密封件，密封件容纳于所述第一微孔，使得壳体的颜色不会褪去。
对铝基材进行抛光处理后，还包括：去除部分第一氧化铝层，露出部分铝基材；对所述露出的铝基材进行镭雕处理，形成显示区，所述显示区具有标签；对显示区依次进行另一硬质阳极氧化处理、另一染色处理、及另一抛光处理。
本发明技术方案对铝基材进行抛光处理后，还于铝基材的表面形成显示区，显示区形成LOGO，同时，对显示区依次进行另一硬质阳极氧化处理、另一染色处理、及另一抛光处理后，于显示区形成第二氧化铝层，该第二氧化铝层形成有第二微孔，所述第二氧化铝层具有冰凉触感、硬度高、陶瓷质感、黑亮外观、厚度均匀、及致密等优点。
可以理解的，所述第二氧化铝层形成后，该可编程逻辑控制器控制反应终止。
可以理解的，所述第二微孔内也容纳有着色件和密封件。
可采用镭雕的方式形成LOGO。
可对铝基材进行全检，以找出不良品，再对铝基材进行镭雕处理，获得外观佳的壳体。
本发明还提供一种壳体，所述壳体包括铝基材、形成于所述铝基材表面的第一氧化铝层、及着色件，所述第一氧化铝层形成有若干第一微孔，所述着色件容纳于所述第一微孔，所述第一氧化铝层呈现镜面、黑色。
所述壳体表面的光洁度达到0.2nm。粗糙度小于Ra0.1。
本发明技术方案的第一氧化铝层通过硬质阳极氧化处理制得，使得所述第一氧化铝层的厚度较厚，且第一微孔的密度较大，该第一氧化铝层经抛光处理后，呈透亮、光滑外观，具有陶瓷质感，同时，还呈现出表面阳极金属的纹理、材质，使得壳体不仅具有五金的冰凉触感、硬度高，还具有陶瓷质感。同时，该第一氧化铝层还有黑亮外观。
所述第一氧化铝层的厚度为20～30微米，所述第一微孔的直径为20～30nm。
本发明技术方案的第一氧化铝层的厚度较大且均匀，使得壳体的硬度较高。第一微孔的直径为20-～30nm，且第一微孔的密度较大，使得第一氧化铝层致密。
所述壳体还包括显示区，所述显示区覆盖有第二氧化铝层，所述第二氧化铝层形成有若干第二微孔，所述微孔内容纳有着色件，所述第二氧化铝层呈现镜面、黑色。
所述第二氧化铝层的厚度为3～5微米，所述第二微孔的直径为20～30nm。
本发明技术方案的壳体还包括显示区，显示区可包括LOGO。该显示区的第二氧化铝层也由硬质阳极氧化的方式制得，所述第二氧化铝层具有冰凉触感、硬度高、陶瓷质感、黑亮外观、厚度均匀、及致密等优点。
所述壳体还包括密封件，所述密封件容纳于所述第一微孔和所述第二微孔，以将容纳于所述第一微孔和所述第二微孔内的着色件密封，防止着色件从所述第一微孔和所述第二微孔脱出。
本发明技术方案的壳体还包括密封件，密封件容纳于所述第一微孔和所述第二微孔，使得壳体的颜色不会褪去。
本发明还提供一种电子装置，上述电子装置包括所述壳体。由于该电子装置采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (9)
1.一种壳体的制备方法，其包括以下步骤：
提供铝基材；
对铝基材进行硬质阳极氧化处理，于所述铝基材的表面形成第一氧化铝层，所述第一氧化铝层具有微孔，所述硬质阳极氧化处理自动调节硬质阳极氧化处理过程中的电压和电流；
对铝基材进行染色处理；
对经染色处理后的铝基材进行抛光处理，得到所述壳体，对铝基材进行硬质阳极氧化处理包括以下步骤：
提供一阳极氧化装置，所述阳极氧化装置包括可编程逻辑控制器和电解槽；
提供电解液，所述电解液包括浓度为100～150g/L的硫酸；
将所述电解液置于所述电解槽；
将所述铝基材置入所述电解槽，对所述铝基材进行硬质阳极氧化处理，其中，所述阳极氧化时间为55～75min，所述电解液的温度为13～17℃，初始电压为9～11V，初始电流为1.4～1.7A/dm2；15～25min后，所述可编程逻辑控制器控制电压为6～8V，电流为0.7～0.9A/dm2；40～50min后，所述可编程逻辑控制器控制电压为6～8V，电流为0.4～0.6A/dm2。
2.如权利要求1所述的壳体的制备方法，其特征在于，所述染色处理为吸附着色，或于所述硬质阳极氧化处理过程中进行电解着色。
3.如权利要求1所述的壳体的制备方法，其特征在于，所述抛光处理包括：采用布轮对第一氧化铝层进行粗抛处理；采用抛光液对经粗抛处理后的第一氧化铝层进行精抛处理。
4.如权利要求1所述的壳体的制备方法，其特征在于，所述染色处理后，所述抛光处理前，还包括对第一氧化铝层进行封孔处理的步骤。
5.如权利要求1-4任一所述的壳体的制备方法，其特征在于，对铝基材进行抛光处理后，还包括：去除部分第一氧化铝层，露出部分铝基材；对所述露出的铝基材进行镭雕处理，形成显示区，所述显示区具有标签；对显示区依次进行另一硬质阳极氧化处理、另一染色处理、及另一抛光处理。
6.一种壳体，其特征在于：所述壳体包括铝基材、形成于所述铝基材表面的第一氧化铝层、及着色件，所述第一氧化铝层形成有若干第一微孔，所述着色件容纳于所述第一微孔，所述第一氧化铝层呈现镜面、黑色，所述壳体还包括显示区，所述显示区覆盖有第二氧化铝层，所述第二氧化铝层形成有若干第二微孔，所述第二微孔内容纳有着色件，所述第二氧化铝层呈现镜面、黑色。
7.如权利要求6所述的壳体，其特征在于，所述第一氧化铝层的厚度为20～30微米，所述第一微孔的直径为20～30nm。
8.如权利要求6所述的壳体，其特征在于，所述第二氧化铝层的厚度为3～5微米，所述第二微孔的直径为20～30nm。
9.一种电子装置，其特征在于，包括如权利要求6-8任一项所述的壳体。
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