CN109991828B - 一种轻质高弹液态金属手表壳体及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种轻质高弹液态金属手表壳体及其生产方法，利用液态金属材料制作手表表壳，充分利用了液态金属强度高、耐磨损的特点，提高了手表表壳的强度，从而提高了手表的抗摔性能，且可以进一步减小手表表壳的壁厚，减轻手表的重量，提高佩戴舒适度；并且，液态金属具有良好的塑形能力，可以像塑料一样成型，因此可以制作复杂的表壳结构，且制作精度高，表面光滑耐磨损，具有很强的耐用性和耐腐蚀性。本发明的生产方法，使得液态金属与固化剂合理混合，达到轻质、弹性效果，直接以注射成型，加工容易，精度高。

Description

一种轻质高弹液态金属手表壳体及其生产方法

技术领域

本发明涉及手表领域技术，尤其是指一种轻质高弹液态金属手表壳体及其生产方法。

背景技术

当今社会，手表以钢壳为主流，钢壳生产一般经过半成品再后加工车钻磨为成品壳，最后装配为成表。而传统方式表壳半成品生产一般都是通过冲压或油压形成，操作相对复杂，工序繁琐，加工时间长，并且生产过程中易造成大量污染，显然，技术在实际使用上存在不便与缺陷。

此外，手表在使用过程中，经常会出现被挤压或意外摔落的情况，导致手表壳体损坏，而手表壳体一旦损坏，手表壳体就无法使用，使手表远没有达到其使用寿命就提前报废，给消费者带来不必要的损失。

再有，手表的重量对于使用舒适度影响非常大，如果使用者长时间佩戴较重的手表，难免会感到疲劳。一些厂家为了减轻手表的重量，常常会使用较细的手表壳体，而这些手表的强度就会下降，如果采用较粗的手表壳体，虽然强度得到提高，但手表就变得更加臃肿笨重，难以满足消费者的要求。

发明内容

有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种轻质高弹液态金属手表壳体，利用液态金属材料制作手表表壳，充分利用了液态金属强度高、耐磨损的特点，提高了手表表壳的强度，从而提高了手表的抗摔性能，且可以进一步减小手表表壳的壁厚，减轻手表的重量，提高佩戴舒适度；并且，液态金属具有良好的塑形能力，可以像塑料一样成型，因此可以制作复杂的表壳结构，且制作精度高，表面光滑耐磨损，具有很强的耐用性和耐腐蚀性。

本发明还提供一种轻质高弹液态金属手表壳体的生产方法，使得液态金属与固化剂合理混合，达到轻质、弹性效果，直接以注射成型，加工容易，精度高。

为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：

一种轻质高弹液态金属手表壳体，包括采用液态金属乳液以注射成型的方式形成手表壳主体以及一体连接于该手表壳主体底部的表链连接件，所述手表壳主体是由外周环形体和水平隔板组成，所述环形体的上端开口和下端开口，中间通过水平隔板分离出表盘安装腔体以及手表模块安装腔体，其中该上端开口的直径小于下端开口，由上端开口向下端开口平滑过渡形成拱起的弧形壁面，所述手表壳主体的表面喷涂有面漆层，所述面漆上设置有纹理。

作为一种优选方案，所述表盘安装腔体的深度小于手表模块安装腔体的深度。

作为一种优选方案，所述手表壳主体底部内周设有一台阶，台阶分为两级，上级为防水圈安装位，下级为底盖安装位。

作为一种优选方案，所述表链连接件的数量有四个，均匀地分布于手表壳主体底面四周，各表链连接件上设有穿孔。

作为一种优选方案，所述表链连接件为三角形的凸起结构。

作为一种优选方案，所述纹理包括交织为网状结构的横纹和竖纹，于每条横纹和竖纹的边沿上设有装饰点。

一种轻质高弹液态金属手表壳体的生产方法，包括以下步骤

S1，准备材料：按重量份准备液态金属、固化剂、面漆；

其中，液态金属中各成份的重量份数为

所述固化剂中各成份的重量份数为

聚二甲基硅氧烷 110-130份

十二烷基硫醇 30-50份；

所述面漆中各成份的重量份数为

S2，制备液态金属：按照组分配方称取液态金属的原料单质，混合均匀后加入至坩埚中；在液态金属原料表面撒覆一层氯化钠，然后将坩埚放入高温炉中，升温至熔炼温度850-900℃，采用采用20千赫的探针、75％的振幅施加超声15分钟，保温2-8小时，然后冷却至180-200℃，再将得到的液态金属置于惰性气氛保护的容器中；

S3，加入固化剂到容器内，搅拌并施以20千赫的探针、20％的振幅施加超声15分钟，充分混合得到液态金属乳液；

S4，将液态金属乳液以注射成型的方式形成手表壳主体，极速冷冻到低于液态金属的熔点以下30-100℃，冷冻时长为10-20min；

S5，抛光手表壳主体；

S6，将面漆组合物施加到手表壳主体上以形成面漆层；

S7，雕刻形成花纹。

作为一种优选方案，步骤S4中冷冻温度为-20℃。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知，具有以下优点：

第一，使用液态金属技术生产半成品表壳，利用其低熔点的特点，通过熔融后再塑形的方式，再经过凝固过程，使它的铸造过程更加类似于塑料而非金属，可以一次成型，免去加工的繁琐程序。

第二，液态金属具有极为优越的性能。它很轻但却极为强硬，同时具有高弹性，其强度为不锈钢的3倍，尤其在工业应用中能发挥更大的作用，如食品加工、医疗设备、户外运动设备、航海产品等方面。将使得液态金属在耐磨或抗划痕的钟表表壳制造方面得到更长久的应用。

第三，对于其他金属而言，如果不做抛光、研磨等二次加工，是无法达到这种精度的，在精度要求较高的钟表行业，液态金属合金的光洁度就能够达到，而且还能进行抛光，还不必牺牲其他的性能。

第四，液态金属合金属于无磁性材料，而且与其他磁性物体接触也不会沾染任何磁性。因此使用液态金属的手表机芯将不会收到磁力干扰。

第五，在精度方面，液态金属成型的产品可以和机器加工产品的工艺一争高下，并且没有附加成本与废弃材料。

第六，在抗腐蚀性能方面，液态金属也展现出了超常的能力，能通过各种腐蚀测试表面光洁度好，降低打磨难度，一次成型，免去加工的繁琐程序，批量产出快，降低成本。

本发明的生产方法与现有技术相比，具有以下优点：

1、液态金属手表壳省略零件加工制程:目前行业五金类部件，使用金属圆料或板材，利用油压机采用硬冲压和切边的方式进行零件轮廓加工，此传统方式之设备噪音大，模具寿命短，需经常更换新模具，人员工作危险性大之缺点。零件冲压完成后，需进入二次加工，使用相关机加工，将其零件所需之尺寸进行再次加工，方能成为手表壳所需之零部件。使用液态金属成型制程，其原理和塑料成形制程一样，可省略以上所有制程/问题，各个部件的尺寸精度较高。

2、液态金属手表壳省略焊接制程:传统金属手表壳制程中需人工将每个零部件放入夹治具内，利用银焊条黏助焊剂的方式，再以高频焊接机加热把零部件接合，此方式需要大量设备，工装治具，人员及抽风设备，而且还存在人员技术问题而产生的脱焊问题，焊点过大不美观问题使用液态金属成型制程，其原理和塑料成形制程一样可直接将其相关零件由模具开出，直接成型，或利用排射技术，在射出时一起成型，因此省略了焊接制程，也提高了手表壳制程效率。

3、液态金属手表壳材料和现有金属手表壳材料差异性:经多方面专家测试并提出报告，液态金属材质与现今金属手表壳所使用的材质，无论上强度，弹性等各方面性能，都是有过之而无不及的，手表壳造型变化上更丰富，且在环保上也可100％回收，并不会造成环境污染，所以更适合用于制造金属手表壳。

为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。

附图说明

图1是本发明之实施例的产品立体示意图。

图2是本发明之实施例的产品主视意图。

图3是本发明之实施例的A-A的第一部分剖视图。

图4是本发明之实施例的A-A的第二部分剖视图。

附图标识说明：

10、手表壳主体 11、环形体

12、水平隔板 121、指针通孔

13、上端开口 14、下端开口

15、表盘安装腔体 16、手表模块安装腔体

161、台阶 162、防水圈安装位

163、底盖安装位 164、固定孔

17、弧形壁面 171、巴孔

172、第一级孔 173、第二级孔

174、第一防水槽 175、第二防水槽

18、面漆层 19、纹理

191、横纹 192、竖纹

193、装饰点 20、表链连接件

21、穿孔 30、巴的

31、防水套。

具体实施方式

请参照图1至图4所示，其显示出了本发明之较佳实施例的具体结构，是一种轻质高弹液态金属手表壳体，包括采用液态金属乳液以注射成型的方式形成手表壳主体10以及一体连接于该手表壳主体10底部的表链连接件20。

使用液态金属技术生产半成品表壳，具有以下优势：第一，利用液态金属低熔点的特点，通过熔融后再塑形的方式，再经过凝固过程，使它的铸造过程更加类似于塑料而非金属，可以一次成型，免去加工的繁琐程序。第二，液态金属具有极为优越的性能。它很轻但却极为强硬，同时具有高弹性，其强度为不锈钢的3倍，尤其在工业应用中能发挥更大的作用，如食品加工、医疗设备、户外运动设备、航海产品等方面。第三，对于其他金属而言，如果不做抛光、研磨等二次加工，是无法达到这种精度的，在精度要求较高的钟表行业，液态金属合金的光洁度就能够达到，而且还能进行抛光，还不必牺牲其他的性能。第四，液态金属合金属于无磁性材料，而且与其他磁性物体接触也不会沾染任何磁性。因此使用液态金属的手表机芯将不会收到磁力干扰。

所述手表壳主体10是由外周环形体11和水平隔板12组成。所述环形体11的上端开口13和下端开口14，中间通过水平隔板12分离出表盘安装腔体15以及手表模块安装腔体16，其中该上端开口13的直径小于下端开口14，由上端开口13向下端开口14平滑过渡形成拱起的弧形壁面17，所述手表壳主体10的表面喷涂有面漆层18。面漆层18起到隔离作用，使得手表壳主体10是稳定的，所述“稳定的”并不是指物理稳定性，当然从物理稳定而言，液态金属中各种金属物质不存在沉积或分离，但更强调化学稳定性，即在制作各个步骤和使用过程中，金属和合金没有被氧化。

所述面漆上设置有纹理19，纹理19的设计使得手表壳体更显个性和特色。本实施例中，所述纹理19包括交织为网状结构的横纹191和竖纹192，于每条横纹191和竖纹192的边沿上设有装饰点193，使手表壳体与常规壳体不同。

所述表盘安装腔体15的深度小于手表模块安装腔体16的深度，所述水平隔板12的中心向上凸设有指针通孔121。这种布局合理，方便手表各零配件组装有足够的空间，并且预留指针通孔121，可以方便地布局指针。

所述手表壳主体10底部内周设有一台阶161，台阶161分为两级，上级为防水圈安装位162，下级为底盖安装位163，于台阶161向上凹设有用于锁固螺丝的固定孔164。使得底盖可以容易装配到手表壳主体10上，并且组装后达到防水效果。再有，所述弧形壁面17的中部开通有一贯穿弧形壁面17内外两面的巴孔171，该巴孔171为两级孔，第一级孔172比第二级孔173的孔直径大，于第一级孔172与第二级孔173之间形成台阶，且于第一级孔172的内部有间距地设有两条防水槽，即第一防水槽174和第二防水槽175。该第一防水槽174与第二防水槽175中置入第一防水圈和第二防水圈。一巴的30插入到巴孔171内，巴的30杆端形成与巴孔171的两级孔相吻合，于巴的30杆端的外周设置防水套31。

本实施例中，所述表链连接件20的数量有四个，均匀地分布于手表壳主体10底面四周，各表链连接件20上设有穿孔21，所述表链连接件20为三角形的凸起结构。此种表链连接件20与现有市面上的常规设计有区别，本发明产品隐藏在手表壳主体10底部，不会从两侧面凸出，更显得精致，可以配设不同的表带，与市面上常规手表有不一样的风格，使得整个手表看起来更像珠宝装饰品，品味更高档。

本发明基于此种轻质高弹液态金属手表壳体，研发出一种生产方法，包括以下步骤

S1，准备材料：按重量份准备液态金属、固化剂、面漆；

其中，液态金属中各成份的重量份数为

所述固化剂中各成份的重量份数为

聚二甲基硅氧烷 110-130份

十二烷基硫醇 30-50份；

所述面漆中各成份的重量份数为

S2，制备液态金属：按照组分配方称取液态金属的原料单质，混合均匀后加入至坩埚中；在液态金属原料表面撒覆一层氯化钠，然后将坩埚放入高温炉中，升温至熔炼温度850-900℃，采用采用20千赫的探针、75％的振幅施加超声15分钟，保温2-8小时，然后冷却至180-200℃，再将得到的液态金属置于惰性气氛保护的容器中；

S3，加入固化剂到容器内，搅拌并施以20千赫的探针、20％的振幅施加超声15分钟，充分混合得到液态金属乳液；

S4，将液态金属乳液以注射成型的方式形成手表壳主体10，极速冷冻到低于液态金属的熔点以下30-100℃，冷冻时长为10-20min；最优冷冻温度为-20℃。

S5，抛光手表壳主体10；

S6，将面漆组合物施加到手表壳主体10上以形成面漆层18；

S7，雕刻形成花纹。

本发明方法在精度方面，液态金属成型的产品可以和机器加工产品的工艺一争高下，并且没有附加成本与废弃材料。液态金属在硬度上的优势，将使得液态金属在耐磨或抗划痕的钟表表壳制造方面得到更长久的应用。在抗腐蚀性能方面，液态金属也展现出了超常的能力，能通过各种腐蚀测试表面光洁度好，降低打磨难度。并且本发明方法一次成型，免去加工的繁琐程序，批量产出快，降低成本。

本发明基于液态金属技术，具有成型精度高，硬度强，表面光洁度好，批量产出快等优点，借助此项技术，使得企业可在工艺优化上更上一个层次，达到更快发展速度、更高精度和更低成本的行业要求，能够扩大市场影响力，增强企业竞争力。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种轻质高弹液态金属手表壳体的生产方法，其特征在于：包括以下步骤

S1，准备材料：按重量份准备液态金属、固化剂、面漆；

其中，液态金属中各成份的重量份数为

镓 65-70份；

铟 15-21份

锡 8-12份

锑 2-4份

铋 2-4份

铝 0 .3-0 .6%份

铍 0 .2-0 .5%份

钠 0 .01-0 .05%份；

所述固化剂中各成份的重量份数为

聚二甲基硅氧烷 110-130份

十二烷基硫醇 30-50份；

所述面漆中各成份的重量份数为

丙烯酸系树脂 2-4份

乙酸丁酸纤维素 10-15份

蜡 0.1-0.3份

色粉 0-2份；

S2，制备液态金属：按照组分配方称取液态金属的原料单质，混合均匀后加入至坩埚中；在液态金属原料表面撒覆一层氯化钠，然后将坩埚放入高温炉中，升温至熔炼温度850-900℃，采用20千赫的探针、75％的振幅施加超声15分钟，保温2-8小时，然后冷却至180-200℃，再将得到的液态金属置于惰性气氛保护的容器中；

S3，加入固化剂到容器内，搅拌并施以20千赫的探针、20％的振幅施加超声15分钟，充分混合得到液态金属乳液；

S4，将液态金属乳液以注射成型的方式形成手表壳主体（10），极速冷冻到低于液态金属的熔点以下30-100℃，冷冻时长为10-20min；

S5，抛光手表壳主体（10）；

S6，将面漆组合物施加到手表壳主体（10）上以形成面漆层（18）；

S7，雕刻形成花纹；

手表壳主体（10）的底部一体连接有表链连接件（20），所述手表壳主体（10）是由外周环形体（11）和水平隔板（12）组成，所述环形体（11）的上端开口（13）和下端开口（14），中间通过水平隔板（12）分离出表盘安装腔体（15）以及手表模块安装腔体（16），其中该上端开口（13）的直径小于下端开口（14），由上端开口（13）向下端开口（14）平滑过渡形成拱起的弧形壁面（17），所述手表壳主体（10）的表面喷涂有面漆层（18），所述面漆层（18）上设置有纹理（19）。

2.根据权利要求1所述的一种轻质高弹液态金属手表壳体的生产方法，其特征在于：所述表盘安装腔体（15）的深度小于手表模块安装腔体（16）的深度，所述水平隔板（12）的中心向上凸设有指针通孔（121）。

3.根据权利要求1所述的一种轻质高弹液态金属手表壳体的生产方法，其特征在于：所述手表壳主体（10）底部内周设有一台阶（161），台阶（161）分为两级，上级为防水圈安装位（162），下级为底盖安装位（163），于台阶（161）向上凹设有用于锁固螺丝的固定孔（164）。

4.根据权利要求1所述的一种轻质高弹液态金属手表壳体的生产方法，其特征在于：所述表链连接件（20）的数量有四个，均匀地分布于手表壳主体（10）底面四周，各表链连接件（20）上设有穿孔（21），所述表链连接件（20）为三角形的凸起结构。

5.根据权利要求1所述的一种轻质高弹液态金属手表壳体的生产方法，其特征在于：所述弧形壁面（17）的中部开通有一贯穿弧形壁面（17）内外两面的巴孔（171），该巴孔（171）为两级孔，第一级孔（172）比第二级孔（173）的孔直径大，于第一级孔（172）与第二级孔（173）之间形成台阶，且于第一级孔（172）的内部有间距地设有两条防水槽，即第一防水槽（174）和第二防水槽（175）。

6.根据权利要求1所述的一种轻质高弹液态金属手表壳体的生产方法，其特征在于：所述纹理（19）包括交织为网状结构的横纹（191）和竖纹（192），于每条横纹（191）和竖纹（192）的边沿上设有装饰点（193）。

7.根据权利要求1所述的一种轻质高弹液态金属手表壳体的生产方法，其特征在于：步骤S4中冷冻温度为-20℃。