CN107931614A - 结构件的制备方法、壳体及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供了一种结构件的制备方法、壳体及电子设备，所述制备方法包括：对陶瓷材料进行处理，得到陶瓷结构件；将所述陶瓷结构件作为嵌件，利用金属材料进行处理，得到金属结构件至少部分包裹所述陶瓷结构件的金属陶瓷结构件；对所述金属陶瓷结构件进行加工，得到金属和陶瓷材料结合的结构件。该结构件包括了金属材料(如不锈钢)和陶瓷材料两种材料，两种材料分布在壳体不同的区域和位置，但二者紧密结合到一起，共同组成完整一体的结构件。

Description

结构件的制备方法、壳体及电子设备
技术领域
本发明涉及电子设备技术领域，尤其涉及一种金属和陶瓷材料结合的结构件的制备方法、壳体及电子设备。
背景技术
现有的手机等电子产品，一般使用塑料壳体或金属壳体，或塑料与金属结合的壳体，外观单一，同质化严重。做一款陶瓷与金属结合的壳体，且金属与陶瓷无缝一体连接，会使产品外观具备新颖性，更显高端品质，目前金属和陶瓷材料结合的结构件的制备方法主要有：
现有方案1：陶瓷表面蒸镀褪镀方案。在陶瓷表面做真空镀使外表面中的一部分呈现金属效果和光泽，实现金属效果与陶瓷效果的结合。将部门表面做真空镀的方法包括但不限于遮蔽后真空镀，全部外表面真空镀后再褪去局部镀层。
上述现有方案1的缺点和问题：金属效果是通过真空镀膜的镀层来实现的。其存在缺点1，真空镀膜是一层层积膜在陶瓷表面，其附着力有限，在使用过程中某些实际场景下，镀膜会发生脱落，严重破坏了整体外观效果。其存在缺点2，真空镀膜效果与真实的金属效果是有差异的，无法达到真实金属的质感。
现有方案2：金属与陶瓷装配方案。将金属和陶瓷分别加工成单独的零件，再将二者通过粘贴等方案装配到一起。
现有方案2的缺点和问题：由于是两个独立的零件装配到一起，难以避免装配的断差和间隙，外观一体性不好，且装配的结合可靠性较难保证。
发明内容
鉴于上述技术问题，本发明提供一种结构件的制备方法、壳体及电子设备。
依据本发明实施例的第一个方面，提供了一种结构件的制备方法，所述制备方法包括：
对陶瓷材料进行处理，得到陶瓷结构件；
将所述陶瓷结构件作为嵌件，利用金属材料进行处理，得到金属结构件至少部分包裹所述陶瓷结构件的金属陶瓷结构件；
对所述金属陶瓷结构件进行加工，得到金属和陶瓷材料结合的结构件。
可选地，对陶瓷材料按照以下方式进行处理：
陶瓷原料制备、注射成型、脱脂、烧结以及机械加工，得到陶瓷结构件；或者
陶瓷原料制备、流延、成型、脱脂、烧结以及机械加工，得到陶瓷结构件。
可选地，如果金属材料为粉末冶金材料，所述将所述陶瓷结构件作为嵌件，利用金属材料进行注射脱脂烧结处理，得到金属结构件至少部分包裹陶瓷结构件的金属陶瓷结构件，包括：
将所述陶瓷结构件放入金属粉末冶金注射模具中固定，然后进行粉末冶金注射成型，成型后得到金属结构件至少部分包裹陶瓷结构件的金属陶瓷结构件。
可选地，如果金属材料为液态金属材料，所述将陶瓷结构件作为嵌件，利用金属材料进行注射脱脂烧结处理，得到金属结构件至少部分包裹陶瓷结构件的金属陶瓷结构件，包括：
将所述陶瓷结构件放入液态金属压铸模具中固定，然后进行压铸成型，成型后得到金属结构件至少部分包裹陶瓷结构件的金属陶瓷结构件。
可选地，所述制备方法还包括：
根据外观面设计方案，对所述金属和陶瓷材料结合的结构件的外观面的厚度进行加工处理。
可选地，所述制备方法还包括：
对所述金属和陶瓷材料结合的结构件的外观面进行打磨抛光处理。
可选地，所述陶瓷结构件嵌入到所述金属结构件中；或者
所述金属结构件所述金属结构件和陶瓷结构件采用互嵌结合结构。
可选地，对所述金属陶瓷结构件进行加工，得到金属和陶瓷材料结合的结构件，包括：
对所述金属陶瓷结构件进行机械加工，得到金属和陶瓷材料结合的结构件。
依据本发明实施例的第二个方面，还提供了一种壳体，由上述的结构件的制备方法制备得到。
依据本发明实施例的第三个方面，还提供了一种电子设备，包括上述的壳体。
本发明的有益效果是：首先对陶瓷材料进行处理，得到陶瓷结构件；然后将陶瓷结构件作为嵌件，利用金属材料进行处理，得到金属结构件至少部分包裹陶瓷结构件的金属陶瓷结构件；对所述金属陶瓷结构件进行机械加工，得到金属和陶瓷材料结合的结构件，该结构件包括了金属材料(如不锈钢)和陶瓷材料两种材料，两种材料分布在壳体不同的区域和位置，但二者紧密结合到一起，共同组成完整一体的结构件。
附图说明
图1为本发明实施例一中结构件的制备方法的流程图；
图2为本发明实施例一中过程零件总图；
图3为本发明实施例一中过程零件剖面图；
图4为本发明实施例一中过程零件剖面放大图；
图5为本发明实施例一中外观面的示意图；
图6为本发明实施例一中金属与陶瓷结合的示意图；
图7为本发明实施例一中陶瓷嵌入金属的结构形式之一；
图8为本发明实施例一中陶瓷嵌入金属的结构形式之二；
图9为本发明实施例一中多块陶瓷与金属相嵌的结构形式之一；
图10为本发明实施例一中多块陶瓷与金属相嵌的结构形式之二；
图11为本发明实施例一中其他的陶瓷与金属相嵌的结构形式之一；
图12为本发明实施例一中其他的陶瓷与金属相嵌的结构形式之二。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
实施例一
参见图1，图中示出了一种结构件的制备方法，具体步骤如下：
步骤101、对陶瓷材料进行处理，得到陶瓷结构件；
在本实施例中，可选地，对陶瓷材料按照以下方式进行处理：
陶瓷原料制备、注射成型、脱脂、烧结以及机械加工(如打磨等)，得到陶瓷结构件；或者
陶瓷原料制备、流延、成型、脱脂、烧结以及机械加工(如打磨等)，得到陶瓷结构件。
需要说明的是，在本实施例中并不限定陶瓷材料的具体成份。
步骤102、将陶瓷结构件作为嵌件，利用金属材料进行处理，得到金属结构件至少部分包裹所述陶瓷结构件的金属陶瓷结构件；
如果金属材料为粉末冶金材料，将所述陶瓷结构件放入金属粉末冶金注射模具中固定，然后进行粉末冶金注射成型，成型后得到金属结构件至少部分包裹陶瓷结构件的金属陶瓷结构件。
如果金属材料为液态金属材料，将所述陶瓷结构件放入液态金属压铸模具中固定，然后进行压铸成型，成型后得到金属结构件至少部分包裹陶瓷结构件的金属陶瓷结构件。
在步骤102中，将陶瓷结构件作为嵌件，可以是指陶瓷结构件嵌入到所述金属结构件中；或者金属结构件所述金属结构件和陶瓷结构件采用互嵌结合结构。
步骤103、对所述金属陶瓷结构件进行加工，得到金属和陶瓷材料结合的结构件。
例如，对所述金属陶瓷结构件进行机械(例如计算机数字控制机床、磨削等)加工，得到金属和陶瓷材料结合的结构件。
通过上述步骤101～步骤103制备得到的金属和陶瓷材料结合的结构件中陶瓷材料和金属材料紧密结合到一起。
在本实施例中，在得到上述金属和陶瓷材料结合的结构件之后，可以通过例如切割或磨削工艺，将外表面加工到设计所需形状和外观。
在本实施例中，可选地，所述制备方法还包括：
根据外观面设计方案，对所述金属和陶瓷材料结合的结构件的外观面的厚度进行加工处理。
在本实施例中，可选地，所述制备方法还包括：
对所述金属和陶瓷材料结合的结构件的外观面进行打磨抛光处理。
参见图2、图3和图4，其中图2中示出了过程零件总图，图3中示出了过程零件剖面图，图4示出了过程零件剖面放大图。
本发明实施例中的结构件包含金属材料1和陶瓷材料2。
所述金属材料1可以为粉末冶金金属或液态金属。其中粉末冶金金属的加工制程为注射成型—修边—脱脂—烧结—机械加工—表面处理；其中液态金属的加工制程为压铸成型。
所述陶瓷材料2为陶瓷材料，所采用的陶瓷加工工艺制程有：方式一、陶瓷原料制备—注射成型—脱脂—烧结—机械加工(如打磨等)；方式二、陶瓷原料制备—流延—成型—脱脂—烧结—机械加工(如打磨等)；
注射成形工艺中，脱脂和烧结是两个非常关键的环节，由于在注射成形之前的喂料制备环节加入了大量的有机粘结剂，在坯件成形后，粘结剂作为粉末载体的使命已经完成，为了保证成形后的制品在成分上拥有更高的纯度，必须要将这些多余的粘结剂脱除干净，而脱除粘结剂后的坯件则变得多孔易碎，必须依靠烧结来获得致密度和一定的机械性能。
脱脂烧结炉，也叫真空脱脂烧结一体炉或者真空脱脂烧结快冷炉，它可以在同一炉体内实现脱脂、预烧、烧结以及快速冷却等多个工序，避免由于坯件的反复挪移、加热和冷却所带来的质量为题，同时还能降低工人的劳动强度，生产效率得到大大提高。
下面结合图3和图4，介绍本实施例中的金属和陶瓷材料结合的结构件的制备方法：
步骤1、采用上述的陶瓷加工工艺制程，完成陶瓷材料2。
步骤2、将加工完成的陶瓷材料2作为嵌件，进行金属材料的零件成型，这里根据金属材料1的材料及工艺不同，可选地：
2a、如果金属材料1为粉末冶金材料，加工工艺制程为：将步骤1中加工完成的陶瓷材料2放入另一套金属粉末冶金注射模具中固定，然后进行粉末冶金注射成型，成型后的金属材料1和陶瓷材料2两部分完全结合到一起；
2b、如果金属材料1为液态金属材料，加工工艺制程为：将步骤1中加工完成的陶瓷材料2放入另一套液态金属压铸模具中固定，然后进行压铸成型，成型后的金属材料1和陶瓷材料2两部分完全结合到一起；
步骤3、将上述过程完成后的金属陶瓷零件进行机械加工(CNC(计算机数字控制机床)，磨削等)，去除掉零件上为了辅助加工所设置的结构部分；
步骤4、根据外观面设计方案，去除外观面上一定厚度的材料，如图5所示。需要说明的是，图5仅为外观面设计众多方案的其中一种设计示意。
步骤5、对外观进行打磨抛光。
为增强金属与陶瓷材料的结合牢固程度和紧密性，金属与陶瓷结合可采用图6所示形式。需要说明的是，与图6形式具备同样思路和原理的其他设计形式也在本专利的保护之中。
可选地，陶瓷嵌入金属的结构形式如图7和图8所示。其中1为陶瓷材料，2为金属材料。其加工工艺与上述最佳方案相同。先做陶瓷材料，再做金属材料。
当然，本发明的实施例的也可以适用于多块陶瓷与金属相嵌方案。结构形式如图9和图10所示。其中2、3为两个独立的陶瓷材料零件，零件2采用1为金属材料。在金属粉末治金成型或压铸时将2、3两部分都作为嵌件事先置入后成型。加工方案与最佳技术方案中的方案类似。
参见图12，图中示意出其他的陶瓷与金属相嵌方案。其中2为陶瓷材料，1为金属材料。
实施例二
在本发明实施例的第二个方面，还提供了一种壳体，由实施例一所述的金属和陶瓷材料结合的结构件的制备方法制备得到。
本实施例中的金属与陶瓷一体式机壳，将金属和陶瓷的表面质感充分表现出来，并实现了无缝连接，观感及触感好，有较好的艺术效果和实用前景。
实施例三
在本发明实施例的第三个方面，还提供了一种电子设备，包括上述实施例二中所述的壳体。壳体包括了金属材料(如不锈钢)和陶瓷材料两种材料，两种材料分布在壳体不同的区域和位置，但二者紧密结合到一起，共同组成完整一体的结构壳体。
应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。
在本发明的各种实施例中，应理解，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定
另外，本文中术语“系统”和“网络”在本文中常可互换使用。
应理解，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请所提供的实施例中，应理解，“与A相应的B”表示B与A相关联，根据A可以确定B。但还应理解，根据A确定B并不意味着仅仅根据A确定B，还可以根据A和/或其它信息确定B。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露方法和装置，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理包括，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述收发方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read－Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述的是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明所述的原理前提下还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种结构件的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
对陶瓷材料进行处理，得到陶瓷结构件；
将所述陶瓷结构件作为嵌件，利用金属材料进行处理，得到金属结构件至少部分包裹所述陶瓷结构件的金属陶瓷结构件；
对所述金属陶瓷结构件进行加工，得到金属和陶瓷材料结合的结构件。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，对陶瓷材料按照以下方式进行处理：
陶瓷原料制备、注射成型、脱脂、烧结以及机械加工，得到陶瓷结构件；或者
陶瓷原料制备、流延、成型、脱脂、烧结以及机械加工，得到陶瓷结构件。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，如果金属材料为粉末冶金材料，所述将所述陶瓷结构件作为嵌件，利用金属材料进行注射脱脂烧结处理，得到金属结构件至少部分包裹陶瓷结构件的金属陶瓷结构件，包括：
将所述陶瓷结构件放入金属粉末冶金注射模具中固定，然后进行粉末冶金注射成型，成型后得到金属结构件至少部分包裹陶瓷结构件的金属陶瓷结构件。
4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，如果金属材料为液态金属材料，所述将所述陶瓷结构件作为嵌件，利用金属材料进行注射脱脂烧结处理，得到金属结构件至少部分包裹陶瓷结构件的金属陶瓷结构件，包括：
将所述陶瓷结构件放入液态金属压铸模具中固定，然后进行压铸成型，成型后得到金属结构件至少部分包裹陶瓷结构件的金属陶瓷结构件。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括：
根据外观面设计方案，对所述金属和陶瓷材料结合的结构件的外观面的厚度进行加工处理。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括：
对所述金属和陶瓷材料结合的结构件的外观面进行打磨抛光处理。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
所述陶瓷结构件嵌入到所述金属结构件中；或者
所述金属结构件所述金属结构件和陶瓷结构件采用互嵌结合结构。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，对所述金属陶瓷结构件进行加工，得到金属和陶瓷材料结合的结构件，包括：
对所述金属陶瓷结构件进行机械加工，得到金属和陶瓷材料结合的结构件。
9.一种壳体，其特征在于，由权利要求1～8任一项所述的结构件的制备方法制备得到。
10.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求9所述的壳体。
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