CN109849259A - 一种制造壳体的方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种制造壳体的方法，包括：S1：将复合板材加工成至少二阶台阶结构；其中，所述复合板材，包括第一板材和第二板材；所述第一板材，作为所述壳体的面材，用于为壳体提供造型，其一端伸出第二板材，形成第一台阶；所述第二板材，用于为壳体提供强度；S2：加热所述复合板材，至少使所述第一台阶软化；S3：通过模具使第一台阶朝向第二板材弯曲，与注入模具的塑胶料紧密结合并构造成预设造型。本方法利用碳纤维编织纹理作为壳体外观面，并使碳纤维纹理最大化延展到产品侧壁，提高了产品的美观效果，且实现折弯小R角。模内注塑成型时，熔融的塑胶料与已软化的热塑型碳纤维板材之间实现无缝连接。实现壳体薄壁化以及轻质化，成本优势明显。

Description

一种制造壳体的方法

技术领域

本申请涉及材料领域，具体涉及制造壳体的方法。

背景技术

通常有两种方法实现在碳纤维壳体表面呈现真实的碳纤维纹理，方法如下：

方法一，是热固型碳纤维复合材料为板材构件与树脂构件相结合构成壳体。热固型碳纤维复合板材外层或整体采用碳纤维编织布来实现壳体的碳纤维编织纹理，所述热固型碳纤维复合材料由强化纤维和热硬化树脂经树脂经含浸(也叫预浸)、叠层、热压板材和注塑包胶后制成完整壳体。

其缺点是：经热压成型后无法实现再次加热塑形，板材热压成型时所产生的变形即尺寸误差会延续到注塑包裹树脂工序，壳体整体良率会受到热压成型板材以及注塑成型两次综合影响，壳体综合良率低；板材与树脂两种材料因冷却收缩比例不同，在板材与树脂结合处会形成高低差；综合密度大，轻质化不明显；产品壳体造型设计存在局限性；碳纤维材料比重大，成本优势小。

方法二，是热塑型碳纤维复合材料为板材构件与树脂构件相结合构成壳体。所述热塑型碳纤维复合材料即碳纤维强化材为强化纤维和热塑型树脂经含浸(也叫预浸)后制成完整壳体，其特点为板材预固化后，再次加温可以实现二次或多次塑形，其热压板材工序可以为平板，也可以压板时实现曲面或折弯造型；板材经预加热，然后放置在注塑模具模腔内，经模腔高温高压使板材再次塑形，再经注入塑胶料，与软化的碳纤维强化板材实现结合。

其缺点是：因与相对热固型碳纤维板材相比强度差，因而产品设计厚度大，通常1.4～1.5mm，由此带来整体重量大；且此纯碳纤板材本身密度较大(远大于轻质夹芯板材)，妨碍产品薄壁化和轻质化的设计理念；由于板材整体厚度使折弯受限，从而无法实现小R角。

发明内容

本申请提供一种制造壳体的方法，以实现壳体的薄壁化、轻质化以及实现小R角。

为了解决上述技术问题，本申请实施例提供了如下的技术方案：

本申请提供了一种制造壳体的方法，包括：

S1：将复合板材加工成至少二阶台阶结构；其中，所述复合板材，包括第一板材和第二板材；所述第一板材，作为所述壳体的面材，用于为所述壳体提供造型，其一端伸出所述第二板材，形成第一台阶；所述第二板材，用于为所述壳体提供强度；

S2：加热所述复合板材，至少使所述第一台阶软化；

S3：通过模具使所述第一台阶朝向所述第二板材弯曲，与注入所述模具的塑胶料紧密结合并构造成预设造型。

优选的，所述步骤S2中在加热所述复合板材时，所述第二板材不会软化。

优选的，所述步骤S3包括：

S31：通过模具的滑块与母模合模使所述第一台阶面发生弯曲；

S32：从所述模具的公模注入塑胶料，使所述第一台阶与所述塑胶料紧密结合并构造成预设造型。

进一步的，所述步骤S31中包括：

通过模具的滑块与母模合模使所述第一台阶按照所述滑块曲面发生弯曲。

优选的，所述第一板材，为热塑型碳纤维板材。

进一步的，所述热塑型碳纤维板材，其基质树脂为热塑型树脂，其强化纤维包括不连续碳纤维或玻璃纤维，所述热塑型树脂含浸比例为30％～45％。

优选的，所述第二板材，包括：热塑型碳纤维板材、热塑型碳纤维复合板材、热固型碳纤维板材或热固型碳纤维复合板材。

进一步的，所述热固型碳纤维复合板材，为五层板材复合制成，其中，第一层板材和第五层板材的碳纤维走向相同，第二层板材和第四层板材的碳纤维走向相同且垂直于第一层板材和第五层板材的碳纤维走向。

进一步的，所述第一层板材、第二层板材、第四层板材和第五层板材均为热固型碳纤维板材，其基质树脂为环氧树脂或热塑型树脂，其强化纤维包括不连续碳纤维或玻璃纤维，所述环氧树脂或热塑型树脂含浸比例为30％～45％。

优选的，所述热固型碳纤维板材，为UD单向碳纤维强化纤维经叠层模具热压制成。

优选的，所述第三层板材为芯材，包括以下材料制成：热固型树脂、环氧类树脂或热塑型树脂；所述热塑型树脂包括：PC、PC蜂窝、PP聚丙烯或PP发泡材质。优选的，所述塑胶料，包括：GFRP玻璃纤维强化塑胶料、PC、PC与ABS的共聚物或ABS。

进一步的，所述步骤S3还包括：

通过模具使所述第二板材的台阶与注入所述模具的塑胶料紧密结合。

进一步的，所述步骤S3后还包括以下步骤：

S4：对构造成预设造型的壳体进行打磨及喷漆。

基于上述实施例的公开可以获知，本申请实施例具备如下的有益效果：

本申请提供了一种制造壳体的方法，包括：S1：将复合板材加工成至少二阶台阶结构；其中，所述复合板材，包括第一板材和第二板材；所述第一板材，作为所述壳体的面材，用于为壳体提供造型，其一端伸出第二板材，形成第一台阶；所述第二板材，用于为壳体提供强度；S2：加热所述复合板材，至少使所述第一台阶软化；S3：通过模具使第一台阶朝向第二板材弯曲，与注入模具的塑胶料紧密结合并构造成预设造型。本方法利用碳纤维编织纹理作为壳体外观面，并使碳纤维纹理最大化延展到产品侧壁，提高了产品的美观效果，且实现折弯小R角。模内注塑成型时，熔融的塑胶料与已软化的热塑型碳纤维板材之间实现无缝连接。实现壳体薄壁化以及轻质化，成本优势明显。

附图说明

图1为本申请实施例提供的制造壳体的方法的流程图；

图2为本申请实施例提供的复合板材台阶结构；

图3为本申请实施例提供的通过模具构加工成预设造型的示意图；

图4为本申请实施例提供的五层热固型碳纤维复合板材结构图。

附图标记说明

1-第一板材，2-第二板材；

11-第一台阶；

31-第一层板材，32-第二层板材，33-第三层板材，34-第四层板材，35-第五层板材。

具体实施方式

下面，结合附图对本申请的具体实施例进行详细的描述，但不作为本申请的限定。

应理解的是，可以对此处公开的实施例做出各种修改。因此，上述说明书不应该视为限制，而仅是作为实施例的范例。本领域的技术人员将想到在本申请的范围和精神内的其他修改。

包含在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本申请的实施例，并且与上面给出的对本申请的大致描述以及下面给出的对实施例的详细描述一起用于解释本申请的原理。

通过下面参照附图对给定为非限制性实例的实施例的优选形式的描述，本申请的这些和其它特性将会变得显而易见。

还应当理解，尽管已经参照一些具体实例对本申请进行了描述，但本领域技术人员能够确定地实现本申请的很多其它等效形式，它们具有如权利要求所述的特征并因此都位于借此所限定的保护范围内。

当结合附图时，鉴于以下详细说明，本申请的上述和其他方面、特征和优势将变得更为显而易见。

此后参照附图描述本申请的具体实施例；然而，应当理解，所公开的实施例仅仅是本申请的实例，其可采用多种方式实施。熟知和/或重复的功能和结构并未详细描述以避免不必要或多余的细节使得本申请模糊不清。因此，本文所公开的具体的结构性和功能性细节并非意在限定，而是仅仅作为权利要求的基础和代表性基础用于教导本领域技术人员以实质上任意合适的详细结构多样地使用本申请。

本说明书可使用词组“在一种实施例中”、“在另一个实施例中”、“在又一实施例中”或“在其他实施例中”，其均可指代根据本申请的相同或不同实施例中的一个或多个。

本申请提供一种制造壳体的方法。在下面的实施例中逐一进行详细说明。

对本申请提供的第一实施例，即一种制造壳体的方法的实施例。

下面结合图1、图2、图3和图4对本实施例进行详细说明，其中，图1为本申请实施例提供的制造壳体的方法的流程图；图2为本申请实施例提供的复合板材台阶结构；图3为本申请实施例提供的通过模具构造成预设造型的示意图；图4为本申请实施例提供的五层热固型碳纤维复合板材结构图。

请参见图1所示，步骤S1：将复合板材加工成至少二阶台阶结构。请参见图2所示，其中，所述复合板材，包括第一板材1和第二板材2；所述第一板材1，作为所述壳体的面材，用于为所述壳体提供造型，其一端伸出所述第二板材2，形成第一台阶11；所述第二板材2，用于为所述壳体提供强度。

所述至少二阶台阶结构，其中所述第一板材1的一端构成第一台阶11，则与所述第一台阶11的同一端所述第二板材2构成至少一阶台阶。设置台阶结构的目的是提高复合板材与塑胶料的结合强度。

步骤S2：加热所述复合板材，至少使所述第一台阶11软化。

所述软化，也就是非融化状态。

加温软化的目的是使所述第一板材1可以二次塑形。

优选的，所述步骤S2中在加热所述复合板材时，所述第二板材2保持不会软化。

保持所述第二板材2不会软化的目的是使所述第二板材2提高壳体的强度，从而在热加工时保持壳体必要的外形。

步骤S3：通过模具使所述第一台阶11朝向所述第二板材弯曲，与注入所述模具的塑胶料紧密结合并构造成预设造型。

进一步的，同时通过模具使所述第二板材2的台阶与注入所述模具的塑胶料紧密结合。

本实施例在所述复合板材设置了至少二阶台阶结构，其中所述第一板材1的一端构成第一台阶11，则与所述第一台阶11的同一端所述第二板材2构成至少一阶台阶，以便在模具注塑过程中提高复合板材与塑胶料的结合强度。

请参见图3所示，所述步骤S3具体包括以下步骤：

步骤S31：通过模具的滑块与母模合模使所述第一台阶11发生弯曲。

因为模具较多都分为两部分，而且这两块能吻合地拼合在一起，所以就分公模、母模。一般地，较固定的、凹下去多的一块为母模。活动较大的、凸出多的叫公模。

滑块，是在模具的开模动作中能够按垂直于开合模方向或与开合模方向成一定角度滑动的模具组件。当产品结构使得模具在不采用滑块不能正常脱模的情况下就得使用滑块了。本实施例，通过滑膜向母膜滑动，对软化的所述第一板材1形成挤压，迫使所述第一板材1发生变形。

合模线，可以设置在平面过渡到R角的起始端或结束端，也是包裹壳体侧壁至根部。

优选的，所述步骤S31中包括：通过模具的滑块与母模合模使所述第一台阶11按照所述滑块曲面发生弯曲。

步骤S32：从所述模具的公模注入塑胶料，使所述第一台阶11与所述塑胶料紧密结合并构造成预设造型。

所述塑胶从所述模具的公模射入冲击所述第一台阶11。在所述第一板材1预加温软化，所述模具合模压力，所述塑胶料冲击的共同作用下使所述第一台阶11折弯并紧紧包裹在所述塑胶表面，且所述复合板材端部与所述塑胶紧密连接。

步骤S4：对构造成预设造型的壳体进行打磨及喷漆。

本实施例中，所述第一板材1，为热塑型碳纤维板材。

所述热塑型碳纤维板材，具有碳纤维编织纹理，具加温软化可二次折弯塑形的特性，作为壳体外观面具有美观大方的特点。

所述热塑型碳纤维板材，其基质树脂为热塑型树脂(比如，聚烯类树脂，聚酰胺树脂)，其强化纤维包括不连续碳纤维或玻璃纤维，所述热塑型树脂含浸比例为30％～45％。

所述第二板材2，包括：热塑型碳纤维板材、热塑型碳纤维复合板材、热固型碳纤维板材或热固型碳纤维复合板材。所述第二板材2主要是提高壳体的强度。

所述热塑型碳纤维复合板材或热固型碳纤维复合板材的芯材，包括以下材料制成：热固型树脂、环氧类树脂或热塑型树脂；所述热塑型树脂包括：PC、PC蜂窝、PP聚丙烯或PP发泡材质。

本实施例利用芯材本身结合力、增加材料接触面积的原理，来提供结合两种材料的强度，如环氧类树脂，或环氧类树脂填充纳米玻璃微珠以及其他材料降低了材料密度，从而达到轻质化的目的。

请参见图4所示，优选的，所述热固型碳纤维复合板材，为五层板材复合制成，其中，第一层板材31和第五层板材35的碳纤维走向相同，第二层板材32和第四层板材34的碳纤维走向相同且垂直于第一层板材31和第五层板材35的碳纤维走向。

优选的，所述第一层板材31、第二层板材32、第四层板材34和第五层板材35均为热固型碳纤维板材，其基质树脂为环氧树脂或热塑型树脂(比如，聚烯类树脂，聚酰胺树脂)，其强化纤维包括不连续碳纤维或玻璃纤维，所述环氧树脂或热塑型树脂含浸比例为30％～45％。

优选的，所述热固型碳纤维板材，为UD单向碳纤维强化纤维经叠层模具热压制成。

所述第三层板材33为芯材，包括以下材料制成：热固型树脂、环氧类树脂或热塑型树脂；所述热塑型树脂包括：PC、PC蜂窝、PP聚丙烯或PP发泡材质。

所述塑胶料，包括：GFRP玻璃纤维强化塑胶料、普通PC、PC与ABS的共聚物或ABS。

所述第一板材1和第二板材2可以采用一次热压成型，也可以分别热压成型然后用胶粘合。

本实施例利用碳纤维编织纹理作为壳体外观面，并使碳纤维纹理最大化延展到产品侧壁，提高了产品的美观效果，且实现折弯小R角。模内注塑成型时，熔融的塑胶料与已软化的热塑型碳纤维板材之间实现无缝连接。实现壳体薄壁化以及轻质化，成本优势明显。

以上实施例仅为本申请的示例性实施例，不用于限制本申请，本申请的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本申请的实质和保护范围内，对本申请做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本申请的保护范围内。

Claims (14)

1.一种制造壳体的方法，其特征在于，包括：

S1：将复合板材加工成至少二阶台阶结构；其中，所述复合板材，包括第一板材和第二板材；所述第一板材，作为所述壳体的面材，用于为所述壳体提供造型，其一端伸出所述第二板材，形成第一台阶；所述第二板材，用于为所述壳体提供强度；

S2：加热所述复合板材，至少使所述第一台阶软化；

S3：通过模具使所述第一台阶朝向所述第二板材弯曲，与注入所述模具的塑胶料紧密结合并构造成预设造型。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2中在加热所述复合板材时，所述第二板材不会软化。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S3包括：

S31：通过模具的滑块与母模合模使所述第一台阶发生弯曲；

S32：从所述模具的公模注入塑胶料，使所述第一台阶与所述塑胶料紧密结合并构造成预设造型。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤S31中包括：

通过模具的滑块与母模合模使所述第一台阶按照所述滑块曲面发生弯曲。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一板材为热塑型碳纤维板材。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述热塑型碳纤维板材，其基质树脂为热塑型树脂，其强化纤维包括不连续碳纤维或玻璃纤维，所述热塑型树脂含浸比例为30％～45％。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二板材，包括：热塑型碳纤维板材、热塑型碳纤维复合板材、热固型碳纤维板材或热固型碳纤维复合板材。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述热固型碳纤维复合板材，为五层板材复合制成，其中，第一层板材和第五层板材的碳纤维走向相同，第二层板材和第四层板材的碳纤维走向相同且垂直于第一层板材和第五层板材的碳纤维走向。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一层板材、第二层板材、第四层板材和第五层板材均为热固型碳纤维板材，其基质树脂为环氧树脂或热塑型树脂，其强化纤维包括不连续碳纤维或玻璃纤维，所述环氧树脂或热塑型树脂含浸比例为30％～45％。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述热固型碳纤维板材，为UD单向碳纤维强化纤维经叠层模具热压制成。

11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第三层板材为芯材，包括以下材料制成：热固型树脂、环氧类树脂或热塑型树脂；所述热塑型树脂包括：PC、PC蜂窝、PP聚丙烯或PP发泡材质。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述塑胶料，包括：GFRP玻璃纤维强化塑胶料、PC、PC与ABS的共聚物或ABS。

13.根据权利要求1-11任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤S3还包括：

通过模具使所述第二板材的台阶与注入所述模具的塑胶料紧密结合。

14.根据权利要求1-11任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤S3后还包括以下步骤：

S4：对构造成预设造型的壳体进行打磨及喷漆。