CN110468440B - 电子设备的壳体及其制作方法、电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提出了电子设备的壳体及其制作方法、电子设备。该电子设备的壳体包括：金属壳体本体，其一个表面上设置有凹槽；涂层，填充在凹槽中；第一阳极氧化层，设置在涂层远离凹槽的表面上；第二阳极氧化层，设置在金属壳体本体的表面上；其中，第一阳极氧化层具有的第一颜色与第二阳极氧化层具有的第二颜色不同，且第一阳极氧化层和第二阳极氧化层是通过一次阳极氧化处理形成的。本发明所提出的电子设备的壳体，通过在金属壳体本体的凹槽内形成涂层，再通过一次阳极氧化处理可获得双色的阳极氧化层，如此，可使双色撞色外观效果的壳体的阳极氧化处理的成本更低且良品率更高。

Description

电子设备的壳体及其制作方法、电子设备

技术领域

本发明涉及电子设备的壳体制作技术领域，具体的，本发明涉及电子设备的壳体及其制作方法、电子设备。

背景技术

现阶段，在金属上实现两种颜色外观效果的方法有：第一种，先将铝合金氧化染色A，然后去除局部区域的氧化层，再氧化染色B，这种方式最为常见，不过需要氧化铝合金两次，且缺点在于两次阳极累积的生产良率下降，并且，由于第二次阳极需要在第一次阳极的基础上进行材料移除，两种颜色往往无法同时存在与一个平面上；第二种，通过在同一个表面设置两种粗糙度的表面，也可在阳极氧化后实现两种不同的颜色外观，但是，这种方式不能称之为严格意义上的双色，只是同一个氧化颜色在不同粗糙度下会表现两种外观效果；第三种，通过在金属表面遮盖镀膜来实现两种颜色的镀膜，缺点在于，两次镀膜的成本较高，同时由于产品的三维(3D)形状变化往往产生颜色变异。

发明内容

本发明实施例的一个目的在于提出一种电子设备的壳体、对金属壳体本体和涂层进行一次阳极氧化处理可制作出两种颜色外观效果的方法以及应用该壳体的电子设备，已至少解决现有技术中存在的上述问题之一，实现金属壳体双色外观效果且制作成本更低。

在本发明实施例的第一方面，提出了一种电子设备的壳体。

根据本发明的实施例，所述电子设备的壳体包括：金属壳体本体，所述金属壳体本体的一个表面上设置有凹槽；涂层，所述涂层填充在所述凹槽中；第一阳极氧化层，所述第一阳极氧化层设置在所述涂层远离所述凹槽的表面上；第二阳极氧化层，所述第二阳极氧化层设置在所述金属壳体本体的所述表面上；其中，所述第一阳极氧化层具有的第一颜色与所述第二阳极氧化层具有的第二颜色不同，且所述第一阳极氧化层和所述第二阳极氧化层是通过一次阳极氧化处理形成的。

本发明实施例的电子设备的壳体，通过在金属壳体本体的凹槽内形成涂层，再通过一次阳极氧化处理可获得双色的阳极氧化层，如此，可使双色撞色外观效果的壳体的阳极氧化处理的成本更低且良品率更高。

在本发明的第二方面，提出了一种制作电子设备的壳体的方法。

根据本发明的实施例，所述方法包括：在金属壳体本体的一个表面加工出凹槽；在所述凹槽中形成涂层；对所述金属壳体本体的所述表面和所述涂层远离所述凹槽的表面进行一次阳极氧化处理，以获得不同颜色的第一阳极氧化层和第二阳极氧化层。

采用本发明实施例的制作方法，可获得双色外观效果的的电子设备壳体，且先在金属壳体本体的凹槽内形成涂层再通过一次阳极氧化处理，可实现一次阳极氧化出两种颜色，从而使一次阳极氧化处理的步骤更简化、制作成本更低。

在本发明的第三方面，提出了一种电子设备。

根据本发明的实施例，所述电子设备包括：壳体，所述壳体包括层叠设置的金属壳体本体、涂层、第一阳极氧化层和第二阳极氧化层，其中，所述第一阳极氧化层具有的第一颜色与所述第二阳极氧化层具有的第二颜色不同，且所述第一阳极氧化层和所述第二阳极氧化层是通过一次阳极氧化处理形成的；显示装置，所述显示装置与所述壳体相连。

本发明实施例的电子设备，其壳体具有双色撞色外观效果且制造成本更低，从而使该电子设备的外观更时尚、产品的表现力更出众。本领域技术人员能够理解的是，前面针对电子设备的壳体所描述的特征和优点，仍适用于该电子设备，在此不再赘述。

本发明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，或通过本发明的实践了解到。

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是本发明一个实施例的电子设备的壳体的截面结构示意图；

图2是本发明一个实施例的制作电子设备的壳体的方法流程示意图；

图3是本发明一个实施例的制作方法步骤S100的产品截面结构示意图；

图4是本发明一个实施例的阳极氧化处理的两种电压-时间曲线；

图5是本发明一个实施例的电子设备的外观示意图。

附图标记

100 金属机体本体

110 凹槽

200 涂层

300 第一阳极氧化层

400 第二阳极氧化层

10 壳体

20 显示装置

1 电子设备

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，本技术领域人员会理解，下面实施例旨在用于解释本发明，而不应视为对本发明的限制。除非特别说明，在下面实施例中没有明确描述具体技术或条件的，本领域技术人员可以按照本领域内的常用的技术或条件或按照产品说明书进行。

在本发明实施例的一个方面，提出了一种电子设备的壳体。

根据本发明的实施例，参考图1，电子设备的壳体包括金属壳体本体100、涂层200、第一阳极氧化层300和第二阳极氧化层400；其中，金属壳体本体100的一个表面上设置有凹槽110；涂层200填充在凹槽110中；第一阳极氧化层300设置在涂层200远离凹槽110的表面上；第二阳极氧化层400设置在金属壳体本体100的表面上；而第一阳极氧化层300具有的第一颜色与第二阳极氧化层400具有的第二颜色不同，且第一阳极氧化层300和第二阳极氧化层400是通过一次阳极氧化处理形成的。如此，只通过一次阳极氧化处理即可实现壳体外表面的双色撞色外观效果，从而可有效地降低阳极氧化处理的成本而使壳体的制作成本更低且良品率更高。

根据本发明的实施例，第一阳极氧化层300具有的第一颜色可以是对涂层200的材料进行阳极氧化处理获得的，而第二阳极氧化层400具有的第二颜色可以是对金属壳体本体100的材料进行阳极氧化处理获得的，如此，由于形成涂层200和金属壳体本体100的各自材料本身的材料特性，在进行一次阳极氧化处理后而分别具有第一颜色和第二颜色。在一些具体示例中，涂层200在金属壳体本体100上的正投影可以与第一阳极氧化层300在金属壳体本体100上的正投影完全重合，如此，在涂层200表面进行阳极氧化处理形成的第一阳极氧化层300，其陶瓷质感更好且表面不良更少，从而使壳体的外观表现力跟高。

根据本发明的实施例，形成金属壳体本体100的材料可以与形成涂层200的材料不同，如此，在相同工艺条件和操作步骤下的一次阳极氧化处理，可分别使第一阳极氧化层300具有的第一颜色、第二阳极氧化层400具有的第二颜色。在本发明的一些实施例中，金属壳体本体100可以由钛或钛合金形成，且涂层200可以由铝或铝合金形成，如此，氧化钛的第二颜色只与阳极氧化处理的电压有关，而不受染色液影响，且氧化铝的第一颜色只与阳极氧化处理的染色液有关，而不受电压的影响，所以，只需通过调整阳极氧化处理的电压和选择合适的染色液，仅进行一次阳极氧化处理即可获得两种不同的颜色效果双色的外观效果。并且，钛合金的高强度还可为壳体带来更高的防冲击强度，且阳极氧化形成的氧化铝还可使壳体的耐磨性更好。

在一些具体示例中，铝合金中铝的含量大于98.5w/w％、硅的含量小于1.5w/w％，如此，通过电弧喷涂形成的涂层200，其孔隙率小于10％，并且，涂层200的硅含量较少，从而使阳极氧化处理后形成的第一阳极氧化层300表面不良更少。

在本发明的一些实施例中，第一阳极氧化层300远离凹槽110的表面可以与第二阳极氧化层400远离金属壳体本体100的表面齐平，如此，不仅可以通过灵活搭配两种颜色的撞色效果，还能实现两种颜色同时存在于一个平面上的雾面或镜面效果，从而使壳体的外光效果更出众。

根据本发明的实施例，壳体还可包括防指纹层(AF)，防指纹层可以设置在第一阳极氧化层300和第二阳极氧化层400远离金属壳体本体100的一侧，形成防指纹层的材料可以包括全氟聚醚酯，且防指纹层的厚度可以为5～20纳米。如此，增设上述厚度的防指纹层，可使壳体与水的接触角大于105°，从而使壳体具有优异的耐指纹性能，进而使该壳体的外观效果更出众。

综上所述，根据本发明的实施例，提出了一种电子设备的壳体，通过在金属壳体本体的凹槽内形成涂层，再通过一次阳极氧化处理可获得双色的阳极氧化层，如此，可使双色撞色外观效果的壳体的阳极氧化处理的成本更低且良品率更高。

在本发明实施例的另一个方面，提出了一种制作电子设备的壳体的方法。

根据本发明的实施例，参考图2，该制作方法包括：

S100：在金属壳体本体的一个表面加工出凹槽。

在该步骤中，在金属壳体本体的一个表面加工出凹槽。具体的，可以通过数控加工(CNC)在金属壳体本体外表面的特定区域上形成特定图案的凹槽，用于后续填充涂层，再在CNC加工后进行酸洗处理从而去除表面脏污，有利于涂层的形成。

根据本发明的实施例，金属壳体本体可以由钛或钛合金形成，如此，可使壳体具有更高的表面强度的同时，钛合金在阳极氧化处理后形成的氧化钛的颜色，只与阳极氧化处理的电压有关而不受染色液影响，从而只需调整阳极氧化处理的电压即可改变第二阳极氧化层的颜色。

S200：在凹槽中形成涂层。

在该步骤中，在步骤S100制作出的凹槽110中继续形成涂层200，并且，该步骤获得的产品可参考图3。

根据本发明的实施例，涂层可以由铝或铝合金形成，如此，可使壳体具有更高的耐磨性的同时，铝或铝合金在阳极氧化处理后形成的氧化铝的颜色，只与阳极氧化处理的染色液有关而不受电压影响，从而只需调整阳极氧化处理的电压即可改变第二阳极氧化层的颜色。

在本发明的一些实施例中，涂层的总厚度可以为50～150微米，如此，在金属壳体本体的凹槽中先电弧喷涂形成一层涂层，再对涂层表面进行阳极氧化处理并形成第一阳极氧化层，从而采用上述总厚度的铝或铝合金材料层，适于形成10～30微米的第一阳极氧化层；如果总厚度小于50微米，合金层太薄而留给后续加工余量过少，如果总厚度大于150微米，厚度过厚而会降低生产效率，且还容易堆积应力，而影响到壳体的表面力学性能。

根据本发明的实施例，形成涂层的方法包括电弧喷涂，且电弧喷涂可采用惰性气体保护，具体例如氮气、氩气、氦气等惰性气体，且气体纯度>99.9％，如此，可防止电弧喷涂处理过程中铝被氧化，从而可保证形成的涂层的含氧率<1％，进而保证后续阳极氧化后壳体的外观均匀性。此外，喷涂可通过多次往复喷涂或者工件旋转的方式，提高整体膜厚的均匀性，防止在一个位置沉积速度太快导致涂层内应力过大，减少开裂风险。

在本发明的一些实施例中，电弧喷涂的电压可以为40～120V、电流可以为100～200A、喷涂气压可以为6～15Bar、喷涂距离可以为15～40cm且喷涂夹角可以为60°～90°。如此，如果气压低于6Bar则易导致设备无法起弧启动，如果气压高于15Bar则易导致冲击力大，可能导致工件变形；如果喷涂距离近于15cm则不方便加工，如果距离远于40cm则沉积速度变低，会造成金属在空气中氧化的不稳定性增加；如果喷涂的角度小于60°，喷涂出的厚度不易控制，膜层孔隙率将会变大(孔隙率大于10％)，从而会影响到膜层的质量。

在本发明的一些实施例中，形成涂层的铝合金中，铝的含量可以大于98.5w/w％而硅的含量可以小于1.5w/w％，如此，形成的涂层的硅含量较少，从而有利于后续阳极氧化处理后形成的第一阳极氧化层表面不良更少。在本发明的一些实施例中，涂层的含氧量可以小于1％、孔隙率可以小于10v/v％且厚度可以为50～150微米，如此，通过电弧喷涂形成的上述涂层，有利于后续阳极氧化处理后形成的第一阳极氧化层外观效果更均匀一致。

在本发明的一些实施例中，在步骤S200之后，还可以对涂层远离凹槽的表面进行打磨处理，如此，可以使第一阳极氧化层远离凹槽的表面可以与第二阳极氧化层远离金属壳体本体的表面齐平，如此，能实现两种颜色同时存在于一个平面上的雾面或镜面效果。

S300：对金属壳体本体的表面和涂层远离凹槽的表面进行一次阳极氧化处理，以获得不同颜色的第一阳极氧化层和第二阳极氧化层。

在该步骤中，最后对金属壳体本体的表面和涂层远离凹槽的表面进行一次阳极氧化处理，即可获得不同颜色的第一阳极氧化层和第二阳极氧化层。

根据本发明的实施例，阳极氧化处理可以将打磨抛光后的工件，置入电解液中进行阳极氧化，其中，电解液主要成分为硫酸水溶液，硫酸的浓度为100～180g/L，电解温度选择15～22℃，电解时间为30～60min且电解电压选择12～18V，如此，可将涂层表面10～30微米厚的铝或铝合金都氧化成氧化铝而形成第一阳极氧化层，同时，将金属壳体本体表面的钛合金氧化成氧化钛而形成第二阳极氧化层。此外，还对第一阳极氧化层进行染色和封孔的处理，如此，可使第一阳极氧化层具有所需的表观颜色(具体例如金色、粉色、蓝色等)。

具体的，参考图4，阳极氧化处理的电压-时间曲线可以选择A或B两种方式，两种电解方式的相同点在于稳定段的电压基本相同，最大电压也相等，不同点在于：方式A的最大电压在最后快结束阳极氧化的时候升上去，然后断电结束阳极；方式B的加压方式是先缓慢加到最大电压，然后再慢慢降落回到稳定段的电压，直到阳极结束。这两种电解方式得到的颜色区B颜色都是一致的，并且与染色工艺无关，且第一阳极氧化层的颜色只受到最终染色槽的溶液和工艺影响。

如此，通过控制最大电压来控制钛合金表面的阳极颜色，控制染色工艺来控制铝合金表面的颜色，实现一次阳极两种颜色。

综上所述，根据本发明的实施例，提出了一种制作方法，可获得双色外观效果的的电子设备壳体，且先在金属壳体本体的凹槽内形成涂层再通过一次阳极氧化处理，可实现一次阳极氧化出两种颜色，从而使一次阳极氧化处理的步骤更简化、制作成本更低。

在本发明实施例的另一个方面，提出了一种电子设备。

根据本发明的实施例，参考图5，电子设备1可以包括壳体10和显示装置20；其中，壳体10包括层叠设置的金属壳体本体、涂层、第一阳极氧化层和第二阳极氧化层，其中，第一阳极氧化层具有的第一颜色与第二阳极氧化层具有的第二颜色不同，且第一阳极氧化层和第二阳极氧化层是通过一次阳极氧化处理形成的；而显示装置20与壳体10相连。

据本发明的实施例，该电子设备的具体类型不受特别的限制，具体例如手机、平板电脑、智能手表等，本领域技术人员可根据该电子设备的具体用途进行相应地选择，在此不再赘述。需要说明的是，该电子设备除了包括上述的壳体和显示装置以外，还包括其他必要的部件和结构，以手机为例，具体例如处理器、存储器、电池、电路板、摄像头，等等，本领域技术人员可根据该电子设备的具体种类进行相应地设计和补充，在此不再赘述。

综上所述，根据本发明的实施例，提出了一种电子设备，其壳体具有双色撞色外观效果且制造成本更低，从而使该电子设备的外观更时尚、产品的表现力更出众。本领域技术人员能够理解的是，前面针对电子设备的壳体所描述的特征和优点，仍适用于该电子设备，在此不再赘述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“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发明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 (10)

1.一种电子设备的壳体，其特征在于，包括：

金属壳体本体，所述金属壳体本体的一个表面上设置有凹槽；

涂层，所述涂层填充在所述凹槽中，所述涂层和所述金属壳体本体接触，所述金属壳体本体的材料与形成涂层的材料不同；

第一阳极氧化层，所述第一阳极氧化层设置在所述涂层远离所述凹槽的表面上；

第二阳极氧化层，所述第二阳极氧化层设置在所述金属壳体本体的所述表面上；

其中，所述第一阳极氧化层具有的第一颜色与所述第二阳极氧化层具有的第二颜色不同，且所述第一阳极氧化层和所述第二阳极氧化层是通过一次阳极氧化处理形成的，所述第一颜色是对所述涂层的材料进行所述阳极氧化处理获得的，且所述第二颜色是对所述金属壳体本体的材料进行所述阳极氧化处理获得的，所述第一阳极氧化层远离所述凹槽的表面与所述第二阳极氧化层远离所述金属壳体本体的表面齐平。

2.根据权利要求1所述的壳体，其特征在于，形成所述金属壳体本体的材料与形成所述涂层的材料不同。

3.根据权利要求2所述的壳体，其特征在于，所述金属壳体本体由钛或钛合金形成，且所述涂层由铝或铝合金形成。

4.根据权利要求3所述的壳体，其特征在于，所述铝合金中铝的含量大于98.5w/w%、硅的含量小于1.5w/w%。

5.根据权利要求1所述的壳体，其特征在于，所述涂层在所述金属壳体本体上的正投影与所述第一阳极氧化层在所述金属壳体本体上的正投影完全重合。

6.一种制作电子设备的壳体的方法，其特征在于，包括：

在金属壳体本体的一个表面加工出凹槽；

在所述凹槽中形成涂层，所述涂层和所述金属壳体本体接触，所述金属壳体本体的材料与形成涂层的材料不同；

对所述金属壳体本体的所述表面和所述涂层远离所述凹槽的表面进行一次阳极氧化处理，以获得不同颜色的第一阳极氧化层和第二阳极氧化层，所述第一颜色是对所述涂层的材料进行所述阳极氧化处理获得的，且所述第二颜色是对所述金属壳体本体的材料进行所述阳极氧化处理获得的，所述第一阳极氧化层远离所述凹槽的表面与所述第二阳极氧化层远离所述金属壳体本体的表面齐平。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述金属壳体本体由钛或钛合金形成，且所述涂层由铝或铝合金形成。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，形成所述涂层的方法包括电弧喷涂，且所述电弧喷涂采用惰性气体保护。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在进行所述一次阳极氧化处理步骤之前，对所述涂层远离所述凹槽的表面进行打磨处理。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体包括层叠设置的金属壳体本体、涂层、第一阳极氧化层和第二阳极氧化层，所述金属壳体本体的一个表面上设置有凹槽，所述涂层填充在所述凹槽中，所述涂层和所述金属壳体本体接触，所述金属壳体本体的材料与形成涂层的材料不同，其中，所述第一阳极氧化层具有的第一颜色与所述第二阳极氧化层具有的第二颜色不同，且所述第一阳极氧化层和所述第二阳极氧化层是通过一次阳极氧化处理形成的，所述第一颜色是对所述涂层的材料进行所述阳极氧化处理获得的，且所述第二颜色是对所述金属壳体本体的材料进行所述阳极氧化处理获得的，所述第一阳极氧化层远离所述凹槽的表面与所述第二阳极氧化层远离所述金属壳体本体的表面齐平；

显示装置，所述显示装置与所述壳体相连。

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