CN108882604B - 金属复合半成品的制造方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种金属复合半成品及其制造方法、外壳及电子装置，金属复合半成品包括金属基材和填充在金属基材上的填充物，所述制造方法包括如下步骤：S10、在金属基材上加工出预填充区；S20、对金属基材的所有表面覆盖屏蔽层，屏蔽层用于保护非蚀刻区域；S30、去除预填充区的待蚀刻部分的屏蔽层；S40、对预填充区的待蚀刻部分进行蚀刻以使预填充区的表面形成为凹凸结构；S50、去除金属基材的剩余屏蔽层；S60、将填充物填充至预填充区内。根据本申请的金属复合半成品的制造方法，采用蚀刻方式对预填充区域的表面进行处理以蚀刻出凹凸结构，可以提高金属基材与填充物之间的结合力，同时减少了传统机加工的复杂性。

Description

金属复合半成品的制造方法

技术领域

本申请涉及制造技术领域，尤其是涉及一种金属复合半成品及其制造方法、外壳及电子装置。

背景技术

相关技术中，包括手机等电子装置的外壳或其他部件有采用金属复合半成品制造而成。金属复合半成品在加工制造的过程中，通常会对金属基材的预填充区进行处理，以增加金属基材的预填充区与对应的填充物的结合力。然而，传统的对金属基材的预填充区处理时，需要对预填充区的进行复杂的机加工，导致预填充区的机加工复杂性较高。

发明内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请的一个目的在于提出一种金属复合半成品的制造方法，所述制造方法可以减少传统机加工的复杂性，且可以保证金属复合半成品的金属基材与填充物之间的结合力。

本申请还提出了一种由上述制造方法制造而成的金属复合半成品。

本申请还提出了一种由上述金属复合半成品制造而成的电子装置的外壳。

本申请还提出了一种具有上述外壳的电子装置。

根据本申请第一方面实施例的金属复合半成品的制造方法，所述金属复合半成品包括金属基材和填充在所述金属基材上的填充物，所述制造方法包括如下步骤：S10、在所述金属基材上加工出预填充区；S20、对所述金属基材的所有表面覆盖屏蔽层，所述屏蔽层用于保护非蚀刻区域；S30、去除所述预填充区的待蚀刻部分的所述屏蔽层；S40、对所述预填充区的待蚀刻部分进行蚀刻以使所述预填充区的表面形成为凹凸结构；S50、去除所述金属基材的表面剩余的所述屏蔽层；S60、将所述填充物填充至所述预填充区内。

根据本申请实施例的金属复合半成品的制造方法，采用覆盖屏蔽层保护非蚀刻区域，在对预填充区域的待蚀刻区域进行蚀刻之前进行去除屏蔽层处理，而后采用蚀刻方式对预填充区域的表面进行处理以蚀刻出凹凸结构，可以显著地增加金属基材与填充物之间的接触面积，从而可以提高金属基材与填充物之间的结合力，保证金属复合半成品的成型质量，并且与传统的加工方法相比，本申请的制造方法提供了预填充区的另一种加工方式，减少了传统机加工的复杂性。

根据本申请的一些实施例，在所述步骤S10中，所述预填充区通过数控机床加工而成。

根据本申请的一些实施例，在所述步骤S30中，通过镭雕方式去除所述预填充区的待蚀刻部分的所述屏蔽层。

根据本申请的一些实施例，在所述步骤S50中，采用有机化学溶剂去除所述金属基材的表面剩余的所述屏蔽层。

根据本申请的一些实施例，在所述步骤S40中，采用酸溶液或碱溶液对所述预填充区的表面进行腐蚀以刻蚀出所述凹凸结构。

可选地，所述屏蔽层为油墨层。

根据本申请的一些实施例，所述屏蔽层的厚度为0.03-0.05mm。

根据本申请的一些实施例，所述预填充区的表面形成为网格状结构。

根据本申请的一些实施例，所述凹凸结构包括多个凹部，所述凹部的深度为 0.2-0.4mm。

根据本申请的一些实施例，所述凹凸结构包括多个凹部，所述凹部的宽度为0.1mm，相邻所述凹部之间的间距为0.2-1mm。

根据本申请的一些实施例，所述凹凸结构包括多个凹部，所述凹部的横截面为三角形或梯形。

根据本申请的一些实施例，所述金属基材为铝合金基材、钛合金基材、锆合金基材或不锈钢基材。

根据本申请的一些实施例，所述填充物为塑料，所述填充物注塑在所述预填充区内。

进一步地，在所述步骤S50之后且在所述步骤S60之前，对所述预填充区的表面进行纳米化处理以得到纳米级结构。

根据本申请的一些实施例，所述填充物为金属，所述填充物压铸在所述预填充区内。

可选地，所述填充物为铝合金或镁合金。

根据本申请第二方面实施例的金属复合半成品，所述金属复合半成品由根据本申请上述第一方面实施例的制造方法制造而成。

根据本申请实施例的金属复合半成品，通过采用上述制造方法制造而成，可以保证金属复合半成品的成型质量，同时减少了传统机加工的复杂性。

根据本申请第三方面实施例的电子装置的外壳，所述外壳由根据本申请上述第二方面实施例的金属复合半成品制造而成。

根据本申请实施例的电子装置的外壳，通过采用上述的金属复合半成品制造而成，可以保证外壳的成型质量，同时减少了传统机加工的复杂性。

根据本申请第四方面实施例的电子装置，包括：根据本申请上述第三方面实施例的电子装置的外壳。

根据本申请实施例的电子装置，通过设置上述外壳，可以提升电子装置的整体质量，同时减少了传统机加工的复杂性。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本申请一个实施例的金属复合半成品的预填充区的部分示意图；

图2是沿图1中A-A线的剖面图；

图3是根据本申请一个实施例的电子装置的示意图。

附图标记：

金属基材10；凹部101；

电子装置200；外壳201；盖板202。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

下面参考图1-图2描述根据本申请实施例的金属复合半成品的制造方法。

参照图1和图2，根据本申请第一方面实施例的金属复合半成品的制造方法，所述金属复合半成品包括金属基材10和填充在金属基材10上的填充物，所述制造方法包括如下步骤：

S10、在金属基材10上加工出预填充区，例如可以通过数控机床在金属基材10上加工出预填充区，其中预填充区可以为凹槽或孔，预填充区的位置、数量及其他参数均可以根据实际需要进行确定并加工；

S20、对金属基材10的所有表面覆盖屏蔽层，该屏蔽层用于保护非蚀刻区域，屏蔽层可以采用喷枪等喷涂工具将屏蔽层喷涂覆盖在金属基材10的所有表面，其中屏蔽层可以为油墨层；

S30、去除预填充区的待蚀刻部分的屏蔽层，使得预填充区的待蚀刻部分的金属显露出来，例如可以通过镭雕方式去除预填充区的待蚀刻部分的屏蔽层，由此通过镭雕的精细加工方式可以去除预填充区的待蚀刻部分的屏蔽层，方便快速的使得预填充区的待蚀刻部分的金属暴露出来；

S40、对预填充区的待蚀刻部分进行蚀刻以使预填充区的表面形成为凹凸结构，可以采用酸溶液或碱溶液(例如氢氧化钠溶液)对预填充区的表面进行腐蚀以刻蚀出上述凹凸结构，以在预填充区加工出微米级的凹槽结构，从而使得金属基材10的预填充区的表面形成为凹凸结构，从而可以显著地增加金属基材10与填充物之间的接触面积，从而可以提高金属基材10与填充物之间的结合力；

S50、去除金属基材10的表面剩余的屏蔽层，即去除金属基材10表面的剩余的所有屏蔽层，从而方便后期对预填充区的填充工作和后期的其他加工工序的进行，其中可以采用有机化学溶剂去除金属基材10的表面剩余的所有屏蔽层，从而有效简单快速地去除剩余的屏蔽层，且有机化学溶剂不会对金属基材10造成腐蚀；

S60、将填充物填充至预填充区内，从而形成金属复合半成品。

在填充物填充至预填充区内的过程中，由于预填充区的表面加工出上述凹凸结构，可以显著地增加金属基材10与填充物之间的接触面积，从而可以提高金属基材10与填充物之间的结合力，保证金属复合半成品的成型质量，并且与传统的加工方法相比，本申请提供了预填充区的另一种加工方式，减少了传统机加工的复杂性。

其中，填充物可以为金属、塑料等材料。

可选地，金属基材10可以为铝合金基材、钛合金基材、锆合金基材或不锈钢基材。由此，使得金属复合半成品的基体具有较高的强度。

根据本申请实施例的金属复合半成品的制造方法，采用覆盖屏蔽层保护非蚀刻区域，在对预填充区域的待蚀刻区域进行蚀刻之前进行去除屏蔽层处理，而后采用蚀刻方式对预填充区域的表面进行处理以蚀刻出凹凸结构，可以显著地增加金属基材10与填充物之间的接触面积，从而可以提高金属基材10与填充物之间的结合力，保证金属复合半成品的成型质量，并且与传统的加工方法相比，本申请提供了预填充区的另一种加工方式，减少了传统机加工的复杂性。

根据本申请的一些实施例，填充物为金属，填充物压铸在预填充区内。由此，可以增加金属基材10与填充物(此时填充物为压铸金属)之间的结合力。可选地，填充物可以为铝合金或镁合金。

根据本申请的一些实施例，填充物为塑料，填充物注塑在预填充区内。由此，可以增加金属基材10与填充物(此时填充物为注塑塑料)之间的结合力。

进一步地，在所述步骤S50之后且在所述步骤S60步骤之前，对预填充区的表面进行纳米化处理以得到纳米级结构，即对上述凹凸结构的表面作进一步地处理，使得上述凹凸结构的表面具有纳米级的结构(例如纳米级的孔洞等结构)，可以进一步地增强金属基材10与填充物之间的结合力。

根据本申请的一些实施例，上述屏蔽层的厚度为0.03-0.05mm。由此，将屏蔽层的厚度设置在上述范围内，可以保证屏蔽效果，同时可以节约屏蔽层的用料。

根据本申请的一些实施例，参照图1和图2，预填充区的表面形成为网格状结构。由此，使得上述凹凸结构的结构简单且加工方便，同时可以显著地提高金属基材10与填充物之间的接触面积，提高金属基材10与填充物之间的结合力。可选地，预填充区的表面形成为十字网格状结构，上述凹凸结构包括多个纵横交错的凹部101。

根据本申请的一些实施例，参照图1和图2，上述凹凸结构包括多个凹部101，该凹部101的深度h为0.2-0.4mm。由此，使得凹凸结构的凹部101具有微米级尺寸，可以显著地提高金属基材10与填充物之间的接触面积，提高金属基材10与填充物之间的结合力。需要在此说明的是，在蚀刻工艺参数一定的情况下，凹部101的深度h的值是一定的，同一个金属基材10上的凹部101的深度h的值是一致的，可以通过改变蚀刻工艺参数来调整凹部101的深度h的值。

根据本申请的一些实施例，参照图1和图2，上述凹凸结构包括多个凹部101，该凹部101的宽度L(所述凹部101的宽度是相对于凹部101的延伸方向而言的，凹部101 的延伸方向为长度方向)为0.1mm，相邻凹部101之间的间距d为0.2-1mm(例如，在图1和图2的示例中，上述凹凸结构包括多个纵横交错的凹部101，相邻两个凹部101 之间的间距是指平行的两个凹部101之间的间距)。由此，使得凹凸结构的凹部101具有微米级尺寸，可以显著地提高金属基材10与填充物之间的接触面积，提高金属基材 10与填充物之间的结合力。

需要在此说明的是，在镭雕工艺参数一定的情况下，凹部101的宽度及相邻两个凹部101之间的间距也是一定的，同一个金属基材10上的凹部101的宽度是一致的且相邻两个凹部101之间的间距也是一致的，可以通过改变镭雕工艺参数来调整相邻两个凹部101之间的间距。

根据本申请的一些实施例，所述凹凸结构包括多个凹部101，该凹部101的横截面为三角形或梯形。由此，使得凹凸结构简单，且可以更好地增加金属基材10与填充物之间的结合力。需要在此说明的是，在凹部101的横截面为三角形时，相邻凹部101之间的间距是指相邻两个凹部101的彼此相邻的底角之间的距离(参照图2)。

根据本申请第二方面实施例的金属复合半成品，所述金属复合半成品由根据本申请上述第一方面实施例的制造方法制造而成。

根据本申请实施例的金属复合半成品，通过采用上述制造方法制造而成，可以保证金属复合半成品的成型质量，同时减少了传统机加工的复杂性。

下面参照图1和图2描述根据本申请多个实施例的金属复合半成品及其制造方法。

实施例一，

参照图1和图2，在本实施例中，填充物为塑料，预填充区的表面形成为十字网格状的凹凸结构，该凹凸结构包括多个凹部101，多个凹部101纵横交错呈十字网格状。凹部101的深度h为0.2-0.4mm，凹部101的宽度L为0.1mm，相邻凹部101之间的间距d为0.2-1mm，凹部101的横截面为三角形。

下面描述本实施的金属复合半成品的制造方法，该制造方法包括如下步骤：

在金属基材10上通过数控机床加工出预填充区，其中预填充区可以为凹槽或孔，预填充区的位置、数量及其他参数均可以根据实际需要进行确定并加工；

对金属基材10进行清洗，以去除残留在金属基材10上的氧化物、残渣等；

对金属基材10的所有表面覆盖屏蔽层，覆盖的屏蔽层为油墨层；

采用镭雕设备去除预填充区的待蚀刻部分的屏蔽层，使得预填充区的待蚀刻部分的金属显露出来，显露出来的待蚀刻部分的金属呈十字网格状结构；

采用氢氧化钠溶液对预填充区的待蚀刻部分进行蚀刻以使预填充区的表面形成为十字网格状的凹凸结构，该凹凸结构包括多个凹部101，多个凹部101纵横交错呈十字网格状，凹部101的深度h为0.2-0.4mm、宽度L为0.1mm，相邻凹部101之间的间距d 为0.2-1mm，凹部101的横截面为三角形；

采用有机化学溶剂去除金属基材10的表面剩余的所有屏蔽层；

对蚀刻处理后的金属基材10进行清洗，去除预填充区的残留氢氧化钠溶液、杂质及氧化物等；

对预填充区的表面进行纳米化处理以得到纳米级结构，即对上述凹凸结构的表面作进一步地处理，使得上述凹凸结构的表面具有纳米级的孔洞结构；

将金属基材10放入至注塑设备的模具中，将填充物注塑至预填充区内，获得金属基材10与塑胶材质的填充物结合的金属复合半成品；

该制造方法可以显著地增加金属基材10与填充物之间的接触面积，从而可以提高金属基材10与填充物之间的结合力，保证金属复合半成品的成型质量，并且与传统的加工方法相比，本申请提供了预填充区的另一种加工方式，减少了传统机加工的复杂性。

实施例二，

参照图1和图2，在本实施例中，填充物为为铝合金或镁合金，预填充区的表面形成为十字网格状的凹凸结构，该凹凸结构包括多个凹部101，多个凹部101纵横交错呈十字网格状。凹部101的深度h为0.2-0.4mm，凹部101的宽度L为0.1mm，相邻凹部 101之间的间距d为0.2-1mm，凹部101的横截面为三角形。

下面描述本实施的金属复合半成品的制造方法，该制造方法包括如下步骤：

在金属基材10上通过数控机床加工出预填充区，其中预填充区可以为凹槽或孔，预填充区的位置、数量及其他参数均可以根据实际需要进行确定并加工；

对金属基材10进行清洗，以去除残留在金属基材10上的氧化物、残渣等；

对金属基材10的所有表面覆盖屏蔽层，覆盖的屏蔽层为油墨层；

采用镭雕设备去除预填充区的待蚀刻部分的屏蔽层，使得预填充区的待蚀刻部分的金属显露出来，显露出来的待蚀刻部分的金属呈十字网格状结构；

采用氢氧化钠溶液对预填充区的待蚀刻部分进行蚀刻以使预填充区的表面形成为十字网格状的凹凸结构，该凹凸结构包括多个凹部101，多个凹部101纵横交错呈十字网格状，凹部101的深度h为0.2-0.4mm、宽度L为0.1mm，相邻凹部101之间的间距d 为0.2-1mm，凹部101的横截面为三角形；

采用有机化学溶剂去除金属基材10的表面剩余的所有屏蔽层；

对蚀刻处理后的金属基材10进行清洗，去除预填充区的残留氢氧化钠溶液、杂质及氧化物等；

将金属基材10放入至压铸设备的模具中，将填充物压铸至预填充区内，获得金属基材10与铝合金材质或镁合金材质的填充物结合的金属复合半成品；

该制造方法可以显著地增加金属基材10与填充物之间的接触面积，从而可以提高金属基材10与填充物之间的结合力，保证金属复合半成品的成型质量，并且与传统的加工方法相比，本申请提供了预填充区的另一种加工方式，减少了传统机加工的复杂性。

根据本申请第三方面实施例的电子装置200的外壳201，所述外壳201由根据本申请上述第二方面实施例的金属复合半成品制造而成。

根据本申请实施例的电子装置200的外壳201，通过采用上述的金属复合半成品制造而成，可以保证外壳201的成型质量，同时减少了传统机加工的复杂性。

根据本申请第四方面实施例的电子装置200，包括：根据本申请上述第三方面实施例的电子装置200的外壳201。

可选地，上述电子装置200可以为手机等移动终端。参照图3，电子装置200可以包括电路板、电池、盖板202和上述外壳201，盖板202与外壳201之间限定出安装空间，电路板和电池设在安装空间内。

根据本申请实施例的电子装置200，通过设置上述外壳201，可以提升电子装置200的整体质量，同时减少了传统机加工的复杂性。

示例性的，本申请的电子装置200可以为移动或便携式并执行无线通信的各种类型的计算机系统设备中的任何一种(图3中只示例性的示出了一种形态)。具体地，电子装置200可以为移动电话或智能电话(例如，基于iPhone TM，基于Android TM的电话)，便携式游戏设备(例如Nintendo DS TM，PlayStation Portable TM，Gameboy Advance TM，iPhoneTM)、膝上型电脑、PDA、便携式互联网设备、音乐播放器以及数据存储设备，其他手持设备以及诸如手表、入耳式耳机、吊坠、头戴式耳机等，电子装置200 还可以为其他的可穿戴设备(例如，诸如电子眼镜、电子衣服、电子手镯、电子项链、电子纹身、电子设备或智能手表的头戴式设备(HMD))。

电子装置200还可以是多个电子设备中的任何一个，多个电子设备包括但不限于蜂窝电话、智能电话、其他无线通信设备、个人数字助理、音频播放器、其他媒体播放器、音乐记录器、录像机、照相机、其他媒体记录器、收音机、医疗设备、车辆运输仪器、计算器、可编程遥控器、寻呼机、膝上型计算机、台式计算机、打印机、上网本电脑、个人数字助理(PDA)、便携式多媒体播放器(PMP)、运动图像专家组(MPEG-1 或MPEG-2)音频层3(MP3)播放器，便携式医疗设备以及数码相机及其组合。

在一些情况下，电子装置200可以执行多种功能(例如，播放音乐，显示视频，存储图片以及接收和发送电话呼叫)。如果需要，电子装置2000可以是诸如蜂窝电话、媒体播放器、其他手持设备、腕表设备、吊坠设备、听筒设备或其他紧凑型便携式设备的便携式设备。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本申请的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (16)

1.一种金属复合半成品的制造方法，其特征在于，所述金属复合半成品包括金属基材和填充在所述金属基材上的填充物，所述制造方法包括如下步骤：

S10、在所述金属基材上加工出预填充区；

S20、对所述金属基材的所有表面覆盖屏蔽层，所述屏蔽层用于保护非蚀刻区域；

S30、去除所述预填充区的待蚀刻部分的所述屏蔽层；

S40、对所述预填充区的待蚀刻部分进行蚀刻以使所述预填充区的表面形成为凹凸结构；

S50、去除所述金属基材的表面剩余的所述屏蔽层；

S60、将所述填充物填充至所述预填充区内。

2.根据权利要求1所述的金属复合半成品的制造方法，其特征在于，在所述步骤S10中，所述预填充区通过数控机床加工而成。

3.根据权利要求1所述的金属复合半成品的制造方法，其特征在于，在所述步骤S30中，通过镭雕方式去除所述预填充区的待蚀刻部分的所述屏蔽层。

4.根据权利要求1所述的金属复合半成品的制造方法，其特征在于，在所述步骤S50中，采用有机化学溶剂去除所述金属基材的表面剩余的所述屏蔽层。

5.根据权利要求1所述的金属复合半成品的制造方法，其特征在于，在所述步骤S40中，采用酸溶液或碱溶液对所述预填充区的表面进行腐蚀以刻蚀出所述凹凸结构。

6.根据权利要求5所述的金属复合半成品的制造方法，其特征在于，所述屏蔽层为油墨层。

7.根据权利要求1所述的金属复合半成品的制造方法，其特征在于，所述屏蔽层的厚度为0.03-0.05mm。

8.根据权利要求1所述的金属复合半成品的制造方法，其特征在于，所述预填充区的表面形成为网格状结构。

9.根据权利要求1所述的金属复合半成品的制造方法，其特征在于，所述凹凸结构包括多个凹部，所述凹部的深度为0.2-0.4mm。

10.根据权利要求1所述的金属复合半成品的制造方法，其特征在于，所述凹凸结构包括多个凹部，所述凹部的宽度为0.1mm，相邻所述凹部之间的间距为0.2-1mm。

11.根据权利要求1所述的金属复合半成品的制造方法，其特征在于，所述凹凸结构包括多个凹部，所述凹部的横截面为三角形或梯形。

12.根据权利要求1所述的金属复合半成品的制造方法，其特征在于，所述金属基材为铝合金基材、钛合金基材、锆合金基材或不锈钢基材。

13.根据权利要求1-12中任一项所述的金属复合半成品的制造方法，其特征在于，所述填充物为塑料，所述填充物注塑在所述预填充区内。

14.根据权利要求13所述的金属复合半成品的制造方法，其特征在于，在所述步骤S50之后且在所述步骤S60之前，对所述预填充区的表面进行纳米化处理以得到纳米级结构。

15.根据权利要求1-12中任一项所述的金属复合半成品的制造方法，其特征在于，所述填充物为金属，所述填充物压铸在所述预填充区内。

16.根据权利要求15所述的金属复合半成品的制造方法，其特征在于，所述填充物为铝合金或镁合金。

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