CN109182986B - 板材及其制备方法、壳体以及电子设备 - Google Patents

板材及其制备方法、壳体以及电子设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了板材及其制备方法、壳体以及电子设备。该方法包括：提供铝合金基材；对所述铝合金基材一侧的表面进行抛光处理，以形成高光面；在所述高光面上形成真空镀膜层。由此，该方法可以简便的制备得到板材，降低了生产成本；该方法制备的板材具有高亮的金属外观效果，光泽平整度好，可靠性能优异，整体视觉效果优越。

Description

板材及其制备方法、壳体以及电子设备
技术领域
本发明涉及电子设备领域，具体地，涉及板材及其制备方法、壳体以及电子设备。
背景技术
随着科技的发展以及生活水平的提升，人们的消费层次也在不断的提高。例如，在电子设备领域，以往人们只关注产品的配置和性能，现如今，产品的外观也逐渐成为用户选择的决定因素。具有金属外观效果的电子设备壳体成为目前研究的热点。
然而，目前的板材及其制备方法、壳体以及电子设备，仍有待改进。
发明内容
本发明是基于发明人对于以下事实和问题的发现和认识作出的：
目前的电子设备壳体普遍存在着成本高、外观金属效果差等问题。目前在制备具有金属效果的壳体时，普遍采用直接喷涂高亮油漆或者金属的抛光氧化等工艺，其中，直接采用喷涂油漆的方法虽然可以实现金属外观效果，但是金属视觉效果不够强，高亮效果差，进而整体外观效果不佳；采用金属的抛光氧化工艺从成本和外观效果都有一定的局限性，例如，可以采用抛光-氧化工艺，或者打磨-氧化-抛光工艺分别形成具有金属外观效果的壳体，但第一种方法制备的壳体金属光泽平整度不够，外观效果差，第二种方法工艺复杂，制备成本高。因此，如果能够制备一种具有金属外观效果的电子设备壳体，成本低廉的同时金属视觉效果优异，具有高亮的金属外观，将很大程度上解决上述问题，大幅提高该电子设备壳体的市场竞争力。
本发明旨在至少一定程度上缓解或解决上述提及问题中至少一个。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种制备板材的方法。该方法包括：提供铝合金基材；对所述铝合金基材一侧的表面进行抛光处理，以形成高光面；在所述高光面上形成真空镀膜层。由此，该方法可以简便的制备得到板材，降低了生产成本；该方法制备的板材具有高亮的金属外观效果，光泽平整度好，可靠性能优异，整体视觉效果优越。
在本发明的另一个方面，本发明提出了一种板材。该板材包括：铝合金基材；真空镀膜层，所述真空镀膜层设置在所述铝合金基材的一侧；油漆层，所述油漆层设置在所述真空镀膜层远离所述铝合金基材的一侧；其中，所述铝合金基材与所述真空镀膜层相接触一侧的表面为高光面。该板材可以是利用前面描述的方法制备的，由此可以具有前面描述的方法所具有的全部特征以及优点，在此不再赘述。总的来说，该板材的制备成本低，具有高亮的金属外观效果，光泽平整度好，可靠性能优异，整体视觉效果优越。
在本发明的又一个方面，本发明提出了一种壳体。该壳体包括：前面所述的方法制备的板材，或前面所述的板材。由此，该壳体可以具有前面描述的方法或前面描述的板材所具有的全部特征以及优点，在此不再赘述。总的来说，该壳体的制备成本低，具有高亮的金属外观效果，光泽平整度好，可靠性能优异，整体视觉效果优越。
在本发明的又一个方面，本发明提出了一种电子设备。该电子设备包括：前面所述的壳体。由此，该电子设备可以具有前面描述的壳体所述具有的全部特征以及优点，在此不再赘述。总的来说，该电子设备中的壳体制备成本低，具有高亮的金属外观效果，光泽平整度好，可靠性能优异，整体视觉效果优越。
附图说明
本发明的上述和/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显示了根据本发明一个实施例的制备板材的流程示意图；
图2显示了根据本发明一个实施例的板材的部分结构示意图；
图3显示了根据本发明另一个实施例的板材的部分结构示意图；
图4显示了根据本发明一个实施例的制备板材的流程示意图；
图5显示了根据本发明一个实施例的制备板材的部分流程示意图；
图6显示了根据本发明一个实施例的制备板材的流程示意图；
图7显示了根据本发明一个实施例的板材的结构示意图；以及
图8显示了根据本发明一个实施例的电子设备的结构示意图。
附图标记说明：
100：铝合金基材；10：高光面；200：真空镀膜层；300：油漆层；1000：壳体；5000：电子设备。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，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，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种制备板材的方法。该方法首先对铝合金基材一侧的表面进行抛光处理，以形成高光面，然后再在高光面上形成真空镀膜层。由此，可以简便的制备得到板材，降低了生产成本；该方法制备的板材具有高亮的金属外观效果，光泽平整度好，可靠性能优异，整体视觉效果优越。
为了便于理解，下面对该方法实现上述技术效果的原理进行详细说明：
该方法工艺简单，生产成本低，通过对铝合金基材一侧的表面进行抛光处理，例如，进行高光抛光处理，可以使铝合金基材形成一个高光面，该高光面表面光泽平整度优异，具有亮面效果，反光效果显著，从而该铝合金基材可以实现高亮的金属外观效果。然后通过在高光面上形成真空镀膜层，由于真空镀膜层由金属离子堆积而成，进而可以具有很强的金属质感，进一步提升该板材的金属视觉效果。并且，该真空镀膜层具有一定的透光率，铝合金基材的高光面(抛光处理形成)的高光金属光泽可以透过该真空镀膜层显现出来，直接体现铝合金基材中高光面的高亮金属外观效果。即，高光面的高光金属效果可以与真空镀膜层本身的金属质感进行叠加，进而可以呈现更加优异的高亮金属外观，提升了板材整体的视觉效果。此外，后续步骤形成的透明油漆层不会影响板材的高亮金属外观效果，可以填充到真空镀膜层的空隙结构内部，提高了油漆层的附着能力，油漆层的硬度大，可以对真空镀膜层起到很好的保护作用，有效防止腐蚀液进入铝合金基材内部腐蚀产品，满足可靠性要求。
根据本发明的实施例，参考图1，该方法包括：
S100：提供铝合金基材
在该步骤中，提供铝合金基材。采用铝合金材料为基材，可利用铝合金材料加工性能优异的特性，进一步基于该铝合金基材进行加工得到最终要求结构的时间也会相应减少，显著减少加工时间，进一步提高生产效率。根据本发明的实施例，该铝合金基材的形状、厚度均不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需求进行选择。例如，该铝合金基材的形状可以是四个顶角呈圆弧状的矩形结构。需要说明的是，该方法制备的板材，可以进一步通过其他加工工艺以形成所需的结构或形状。例如，当该方法制备的板材用于形成电子设备的壳体时，可以对该铝合金基材进行前加工，具体可以包括数控机床(CNC)加工-注塑-CNC加工，以形成含有天线塑胶隔断的产品结构，然后再进行后续抛光处理等步骤。
S200：对铝合金基材一侧的表面进行抛光处理，以形成高光面
在该步骤中，参考图2，对铝合金基材100一侧的表面进行抛光处理，以形成高光面10。由此，经过抛光处理的高光面光泽平整度好，反光效果优异，可以实现高亮的金属视觉效果。根据本发明的实施例，进行抛光处理的具体方式不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需求进行选择。例如，根据本发明的实施例，抛光处理可以为亮面抛光处理。根据本发明的具体实施例，可以利用抛光织物沿着某一方向对铝合金基材的表面进行亮面抛光。由此，亮面抛光处理可以使铝合金基材的光泽平整度好、表面质量高、均匀性好，反光效果优异，可以实现高亮的金属视觉效果。根据本发明的实施例，高光面的轮廓算术平均偏差Ra＝1～2微米。由此，高光面的表面粗糙度小、表面质量高、均匀性好。以铝合金金属为基材进行抛光处理后，其高亮效果从视觉上来看，反光效果优异，可以直接体现铝合金基材的高光金属光泽，实现高亮的金属外观效果。
S300：在高光面上形成真空镀膜层
在该步骤中，参考图3，在高光面10上形成真空镀膜层200。由此，该真空镀膜层可以实现金属质感，进一步提升该板材的外观效果。
根据本发明的实施例，形成真空镀膜层200的具体方式不受特别限制，只需满足在高光面10上形成所需的真空镀膜层即可。例如，根据本发明的实施例，真空镀膜层200可以是通过真空溅射镀膜而实现的。根据本发明的具体实施例，可以通过选择相应的镀膜靶材(形成真空镀膜层的材料)，通入保护气体和反应气体，对铝合金基材进行溅射镀膜即可在高光面上形成所需的真空镀膜层。其中，保护气体和反应气体的具体类型均不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需求进行选择。例如，保护气体可以为氩气，反应气体可以为乙炔(C2H2)或氧气(O2)。由此，可以简便的形成真空镀膜层，形成的真空镀膜层由金属离子堆积而成，进而可以具有很强的金属质感，进一步提升该板材的金属视觉效果。
根据本发明的实施例，真空镀膜层的透光率可以为10～50％。该真空镀膜层具有一定的透光率，遮盖力不强，铝合金基材的高光面的高光金属光泽可以透过该真空镀膜层显现出来，直接体现铝合金基材中高光面的高亮金属外观效果。即，高光面的高光金属效果可以与真空镀膜层本身的金属质感进行叠加，进而可以呈现更加优异的高亮金属外观，提升了板材整体的视觉效果。根据本发明的实施例，形成真空镀膜层的材料不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需求进行选择。例如，根据本发明的实施例，形成真空镀膜层的材料包括钛、铬、钨、钒、铌、锆、铪、碳化钛以及碳化钨的至少之一。根据本发明的实施例，该真空镀膜层不仅具有金属质感，而且通过不同金属材料的选择，可以使其呈现相应金属材料的颜色，由此，可以进一步提升该板材的视觉外观效果。根据本发明的实施例，真空镀膜层的厚度不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需求进行选择。例如，根据本发明的实施例，真空镀膜层的厚度可以为0.4～10微米。由此，可以进一步提升板材的性能。
如前所述，当该方法制备的板材用于形成电子设备的壳体时，可以对该铝合金基材进行前加工，例如，形成含有天线塑胶隔断的产品结构，然后再进行后续抛光处理等步骤。由此，当对含有天线塑胶隔断的产品结构进行抛光处理、形成真空镀膜层后，该方法还可以进一步包括，利用镭雕处理，以去除塑胶天线区域的真空镀膜层。由此，去除天线区域的真空镀膜层，不影响天线信号。
为了进一步提升该方法制备的板材的性能，参考图4，在进行所述抛光处理后，形成所述真空镀膜层之前，该方法进一步包括：
S10：对铝合金基材进行清洗处理
在该步骤中，对铝合金基材进行清洗处理。铝合金基材表面容易氧化形成氧化铝(Al2O3)，造成基材表面膜孔稀疏，在后续通过真空镀膜形成真空镀膜层时容易产生氧原子影响镀膜效果，由此，对铝合金基材进行清洗处理可以去除基材表面的Al2O3，有利于后续步骤形成真空镀膜层，确保真空镀膜层与基材的结合力以及镀膜后形成的真空镀膜层的金属亮面效果。
根据本发明的实施例，参考图5，该清洗处理可以是通过以下步骤而实现的：
S1：对铝合金基材进行化学清洗处理
在该步骤中，对铝合金基材进行化学清洗处理。根据本发明的实施例，进行化学清洗处理的具体方法不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需求进行选择。例如，可以对铝合金基材依次进行酸洗、碱洗，然后再进行表面清洁水洗。由此，可以保证基材的表面清洁、无油污。
S2：对经过化学清洗处理的铝合金基材进行氩气清洗处理
在该步骤中，对经过化学清洗处理的铝合金基材进行氩气清洗处理。根据本发明的具体实施例，可以是利用氩气电离之后轰击铝合金基材的表层，从而实现氩气清洗处理。由此，可以进一步提升板材的性能。
S3：对经过氩气清洗处理的铝合金基材进行弧靶清洗处理
在该步骤中，对经过氩气清洗处理的铝合金基材进行弧靶清洗处理。根据本发明的具体实施例，弧靶清洗处理可以是利用高偏压(例如300V)的电压轰击铝合金基材。由此，可以去除基材表面的Al2O3膜层。更具体的，可以采用铬(Cr)弧靶进行弧靶清洗处理。由此，可以进一步提升板材的性能。
S4：对经过弧靶清洗处理的铝合金基材进行离子清洗处理
在该步骤中，对经过弧靶清洗处理的铝合金基材进行离子清洗处理。根据本发明的实施例，进行离子清洗处理的具体方法不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需求进行选择。该离子清洗处理，可以通过离子轰击将铝合金基材表面的Al2O3清理干净，有利于后续步骤形成真空镀膜层，确保真空镀膜层与基材的结合力以及镀膜后形成的真空镀膜层的金属亮面效果。
为了进一步提升该方法制备的板材的性能，参考图6，在形成真空镀膜层之后，该方法进一步包括：
S20：在真空镀膜层远离铝合金基材的一侧形成油漆层
在该步骤中，参考图7，在真空镀膜层200远离铝合金基材100的一侧形成油漆层300。该油漆层为透明油漆层，不会影响板材的高亮金属外观效果，并且该油漆层可以填充到真空镀膜层的空隙结构内部，提高了油漆层的附着能力，油漆层的硬度大，可以对真空镀膜层起到很好的保护作用，有效防止腐蚀液进入铝合金基材内部腐蚀产品，满足可靠性要求。
根据本发明的实施例，形成油漆层300的具体方式不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需求进行选择。例如，根据本发明的实施例，油漆层300可以是通过喷涂透明油漆并干燥而形成的。其中，透明油漆的具体类型不受特别限制，可以是透明UV油漆。由此，可以通过UV固化简便的形成油漆层，形成的油漆层为透明的，不会影响板材的高亮金属外观效果。
根据本发明的实施例，油漆层300的厚度以及硬度均不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需求进行选择。例如，根据本发明的实施例，油漆层300的厚度可以为10～25微米，油漆层300的硬度可以为4～5H。由此，该油漆层提高了油漆层的附着能力，油漆层的硬度大，可以对真空镀膜层起到很好的保护作用，有效防止腐蚀液进入铝合金基材内部腐蚀产品，满足可靠性要求。该油漆层的设置可以使上述真空蒸镀层通过可靠性能测试，例如盐雾测试、人工汗水等化学测试，由此，可以有效避免腐蚀液接触到铝合金基材表面导致膜层腐蚀脱落的现象，同时，油漆层还可以使该板材通过振动耐磨等测试，有利于该板材应用于电子设备领域，例如，用于制备移动终端壳体。
综上所述，该方法可以简便的制备得到板材，降低了生产成本；该方法制备的板材具有高亮的金属外观效果，光泽平整度好，可靠性能优异，整体视觉效果优越。
在本发明的另一个方面，本发明提出了一种板材。根据本发明的实施例，参考图7，该板材包括：铝合金基材100、真空镀膜层200以及油漆层300。根据本发明的实施例，真空镀膜层200设置在铝合金基材100的一侧，油漆层300设置在真空镀膜层200远离铝合金基材100的一侧。其中，铝合金基材100与真空镀膜层200相接触一侧的表面为高光面(如图3中所示出的10)。该板材可以是利用前面描述的方法制备的，由此可以具有前面描述的方法所具有的全部特征以及优点，在此不再赘述。总的来说，该板材的制备成本低，具有高亮的金属外观效果，光泽平整度好，可靠性能优异，整体视觉效果优越。
根据本发明的实施例，铝合金基材100具体形状、厚度等特征前面已经进行了详细的叙述，在此不再赘述。
根据本发明的实施例，高光面(如图3中所示出的10)的轮廓算术平均偏差Ra＝1～2微米。由此，高光面的表面粗糙度小、表面质量高、均匀性好。根据本发明的实施例，高光面的形成方式、形成位置等特征前面已经进行了详细的叙述，在此不再赘述。
根据本发明的实施例，真空镀膜层200的透光率为10～50％。由此，该真空镀膜层200具有一定的透光率，遮盖力不强，铝合金基材100的高光面的高光金属光泽可以透过该真空镀膜层200显现出来，直接体现铝合金基材100中高光面的高亮金属外观效果。根据本发明的实施例，真空镀膜层200的形成方式、形成材料、厚度等特征前面已经进行了详细的叙述，在此不再赘述。
根据本发明的实施例，油漆层300的形成方式、形成材料、厚度、硬度等特征前面已经进行了详细的叙述，在此不再赘述。
综上所述，该板材的制备成本低，具有高亮的金属外观效果，光泽平整度好，可靠性能优异，整体视觉效果优越。
在本发明的又一个方面，本发明提出了一种壳体。该壳体包括：前面所述的方法制备的板材，或前面所述的板材。由此，该壳体可以具有前面描述的方法或前面描述的板材所具有的全部特征以及优点，在此不再赘述。总的来说，该壳体的制备成本低，具有高亮的金属外观效果，光泽平整度好，可靠性能优异，整体视觉效果优越。需要说明的是，利用上述板材形成壳体时，可以进一步通过其他加工工艺以形成所需的结构或形状。例如，当利用板材形成电子设备的壳体时，可以对该铝合金基材进行前加工，具体可以包括数控机床(CNC)加工-注塑-CNC加工，以形成含有天线塑胶隔断的产品结构，然后再进行抛光处理、形成真空镀膜层等步骤，其中，在形成真空镀膜层后，需要利用镭雕处理，以去除塑胶天线区域的真空镀膜层。由此，去除天线区域的真空镀膜层，不影响天线信号。
在本发明的又一个方面，本发明提出了一种电子设备。根据本发明的实施例，参考图8，该电子设备5000包括：前面所述的壳体1000。由此，该电子设备5000可以具有前面描述的壳体1000所具有的全部特征以及优点，在此不再赘述。总的来说，该电子设备中的壳体制备成本低，具有高亮的金属外观效果，光泽平整度好，可靠性能优异，整体视觉效果优越。
根据本申请的实施例，上述电子设备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。具体的，电子设备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，iPhone TM)、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，电子设备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、电子纹身或智能手表的头戴式设备(HMD))。
根据本申请的实施例，电子设备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。
根据本申请的实施例，在一些情况下，电子设备可以执行多种功能(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，电子设备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。
根据本发明的具体实施例，该电子设备为移动终端时，该电子设备包括：前面描述的壳体、中框、显示屏幕、主板以及电池。根据本发明的实施例，中框包括相背设置的两个容置空间，显示屏幕设置在两个容置空间中的一个中，主板以及电池设置在两个容置空间中的另一个中，壳体设置在主板以及电池远离显示屏幕的一侧。由此，该电子设备中的壳体制备成本低，具有高亮的金属外观效果，光泽平整度好，可靠性能优异，整体视觉效果优越。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“另一个实施例”等的描述意指结合该实施例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (14)

1.一种制备板材的方法，其特征在于，包括：
提供铝合金基材；
对所述铝合金基材一侧的表面进行抛光处理，以形成高光面；
在所述高光面上形成真空镀膜层，所述真空镀膜层的透光率为10～50％。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在进行所述抛光处理后，形成所述真空镀膜层之前，进一步包括：
对所述铝合金基材进行化学清洗处理；
对经过所述化学清洗处理的所述铝合金基材进行氩气清洗处理；
对经过所述氩气清洗处理的所述铝合金基材进行弧靶清洗处理；
对经过所述弧靶清洗处理的所述铝合金基材进行离子清洗处理。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述抛光处理为亮面抛光处理，所述高光面的轮廓算术平均偏差Ra＝1～2微米。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述真空镀膜层是通过真空溅射镀膜而实现的。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，形成所述真空镀膜层的材料包括钛、铬、钨、钒、铌、锆、铪、碳化钛以及碳化钨的至少之一。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述真空镀膜层的厚度为0.4～10微米。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：
在所述真空镀膜层远离所述铝合金基材的一侧形成油漆层。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述油漆层是通过喷涂透明油漆并干燥而形成的。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述油漆层的厚度为10～25微米。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述油漆层的硬度为4～5H。
11.一种板材，其特征在于，包括：
铝合金基材；
真空镀膜层，所述真空镀膜层设置在所述铝合金基材的一侧；
油漆层，所述油漆层设置在所述真空镀膜层远离所述铝合金基材的一侧；
其中，
所述铝合金基材与所述真空镀膜层相接触一侧的表面为高光面，所述真空镀膜层的透光率为10～50％。
12.根据权利要求11所述的板材，其特征在于，所述高光面的轮廓算术平均偏差Ra＝1～2微米。
13.一种壳体，其特征在于，包括：
权利要求1～10任一项所述的方法制备的板材，或权利要求11～12任一项所述的板材。
14.一种电子设备，其特征在于，包括：
权利要求13所述的壳体。
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