CN110900948A - 一种凸柱结构及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及产品壳体制造技术领域，具体公开了一种凸柱结构及其制造方法，该凸柱结构包括热塑性树脂构件、金属构件及热塑性塑料凸柱；热塑性树脂构件沿其厚度方向切割形成一加工孔，金属构件沿加工孔的中心轴线方向嵌设于加工孔内，热塑性塑料凸柱注射成型于金属构件的外周侧，并与热塑性树脂构件熔融接合。本发明的凸柱结构及其制造方法能够有效减重，并且接合处结合力强。
Description
【技术领域】
本发明涉及产品壳体制造技术领域，尤其涉及一种凸柱结构及其制造方法。
【背景技术】
随着笔记计算机、平板笔记本、便携式电话、便携式信息终端及相机等电子电气设备、信息设备的发展，市场上强烈要求开发出薄型且轻质的产品。轻薄的产品要求构成产品的外壳或内部部件薄壁、轻质同时也要求高强度、高刚性。
现有的电子装置中，外壳主要起到固定电子组件及保护电子组件的作用，其中，涉及对电子组件的实体保护,以及避免电磁干扰(Electromagnetic Interference，EMI)和静电放电(Electrostatic Discharge，ESD)所导致的损害。现有的电子装置外壳的凸柱结构一般有两种，一种是在外壳内镶埋金属构件；一种是利用黏合剂将塑料凸柱与外壳粘接，并在表面涂敷金属层。
但是，前一种凸柱结构不利于产品轻量化设计，后一种凸柱结构制造时需增加一道去除溶剂的工序，并且粘接处结合力弱，结构强度低。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种凸柱结构及其制造方法，能够有效减重，并且接合处结合力强。
为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：
一种凸柱结构，包括热塑性树脂构件、金属构件及热塑性塑料凸柱；所述热塑性树脂构件沿其厚度方向切割形成一加工孔，所述金属构件沿所述加工孔的中心轴线方向嵌设于所述加工孔内，所述热塑性塑料凸柱注射成型于所述金属构件的外周侧，并与所述热塑性树脂构件熔融接合。
作为本发明的进一步改进，所述热塑性树脂构件为热塑性碳纤维板。
作为本发明的进一步改进，所述热塑性碳纤维板的厚度为0.3mm～2mm。
作为本发明的进一步改进，所述热塑性塑料凸柱采用热塑性复合材料注射成型，所述热塑性复合材料包括以下组分：
30％～99.9％质量份的聚碳酸酯；
0～50％质量份的碳纤维；及
0.1％～70％质量份的玻璃纤维。
作为本发明的进一步改进，所述所述加工孔的内侧面与金属构件之间留设有间隙。
作为本发明的进一步改进，所述加工孔为具有至少一个台阶的阶梯孔、圆孔、锥形孔或楔形孔。
作为本发明的进一步改进，所述热塑性塑料凸柱一端伸出所述热塑性树脂构件部分的外径大于所述加工孔的最大内径。
作为本发明的进一步改进，所述加工孔内侧凸设有凸起和/或凹设有凹槽，且所述凸起的高度及所述凹槽的深度小于等于4mm。
作为本发明的进一步改进，所述凸起及所述凹槽的截面呈矩形、半圆弧形或三角形。
一种凸柱结构的制造方法，包括以下步骤：
S1：沿热塑性树脂构件的厚度方向切割形成一加工孔；
S2：将切割后的热塑性树脂构件置于注塑模具中，并在合模前或合模过程中将金属构件插设于加工孔内；合模后热塑性树脂构件与金属构件的外周侧、注塑模具的动模仁及定模仁之间构成型腔；
S3：向型腔内注射成型热塑性塑料凸柱，构成热塑性塑料凸柱的树脂在熔融状态下与热塑性树脂构件的树脂熔融接合，从而得到凸柱结构。
本发明的有益效果是：
1、该凸柱结构通过热塑性塑料凸柱注射成型于金属构件的外周侧，并与热塑性树脂构件熔融接合，以取代现有的镶埋金属构件的方式，可有效减重；
2、与现有的先加工出塑料凸柱、再利用黏合剂粘接、然后涂敷金属层的加工方式相比，本发明中可有效减少加工工序，有利于实现自动化，环保节能；
3、热塑性塑料凸柱与热塑性树脂构件的接合力强，凸柱结构牢固；
4、模具结构中，无需流道设计，可提升产品外观质量。
【附图说明】
图1是本发明提供的凸柱结构的结构示意图；
图2是图1中热塑性树脂构件的实施方式一的结构示意图；
图3是图1中的金属构件插设于加工孔内的结构示意图；
图4是图1中热塑性树脂构件的实施方式二的结构示意图；
图5是图1中热塑性树脂构件的实施方式三的结构示意图；
图6是图1中热塑性树脂构件的实施方式四的结构示意图；
图7是图1中热塑性树脂构件的实施方式五的结构示意图。
【具体实施方式】
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如图1～7所示，一种凸柱结构，包括热塑性树脂构件10、金属构件30及热塑性塑料凸柱20；热塑性树脂构件10沿其厚度方向切割形成一加工孔11，金属构件30沿加工孔11的中心轴线方向嵌设于加工孔11内，热塑性塑料凸柱20注射成型于金属构件30的外周侧，并与热塑性树脂构件10熔融接合。
具体的，本发明的凸柱结构中，热塑性树脂构件10采用热塑性碳纤维板。其中，热塑性碳纤维板的厚度为0.3mm～2mm。该热塑性碳纤维板中采用的树脂为尼龙、聚碳酸酯、聚苯硫醚、聚醚醚酮中的一种或者多种。热塑性塑料凸柱20采用热塑性复合材料注射成型，该热塑性复合材料包括30％～99.9％质量份的聚碳酸酯、0～50％质量份的碳纤维及0.1％～70％质量份的玻璃纤维。为了实现热塑性塑料凸柱20与热塑性树脂构件10之间良好接合，应使热塑性复合材料熔融状态下的温度大于等于热塑性树脂构件10中树脂的熔融温度。
为了进一步提高凸柱结构的结构强度，在加工孔11的内侧面与金属构件30之间留设间隙，使熔融状态的热塑性复合材料能够进入间隙以完全包覆金属构件30的外周侧，并与热塑性树脂构件10充分接合。
为了进一步提高热塑性塑料凸柱20与热塑性树脂构件10之间的界面结合力，作为本发明的优选实施例，如图2所示，加工孔11为具有至少一个台阶的阶梯孔。当然，该加工孔11也可为圆孔、锥形孔或楔形孔，如图6和7所示。另外，如图4和5所示，也可在加工孔11内侧凸设凸起12或者凹设凹槽13，且凸起12的高度及凹槽13的深度小于等于4mm，以免凸起12过高或者凹槽13过深而导致热塑性塑料凸柱20与热塑性树脂构件10之间产生间隙。进一步的，凸起12及凹槽13的截面呈矩形、半圆弧形或三角形。
为进一步提高凸柱结构的结构强度，可使热塑性塑料凸柱20一端伸出热塑性树脂构件10部分的外径大于加工孔11的最大内径。
本发明还提供了一种凸柱结构的制造方法，包括以下步骤：
S1：沿热塑性树脂构件10的厚度方向切割形成一加工孔11；
S2：将切割后的热塑性树脂构件10置于注塑模具中，并在合模前或合模过程中将金属构件30插设于加工孔11内；合模后热塑性树脂构件10与金属构件30的外周侧、注塑模具的动模仁及定模仁之间构成型腔；
S3：向型腔内注射成型热塑性塑料凸柱20，构成热塑性塑料凸柱20的树脂在熔融状态下与热塑性树脂构件10的树脂熔融接合，从而得到凸柱结构。
本发明的凸柱结构，通过热塑性塑料凸柱20注射成型于金属构件30的外周侧，并与热塑性树脂构件10熔融接合，使得热塑性塑料凸柱20与热塑性树脂构件10的接合力强，凸柱结构牢固，并具有抗电磁干扰和防静电放电的能力。
本发明的凸柱结构的制造方法，与现有的镶埋金属构件的方式及现有的先加工出塑料凸柱、再利用黏合剂粘接、然后涂敷金属层的方式相比，可有效减重，比现有的镶埋金属构件的结构减轻50％，有利于产品轻量化设计；有效减少了加工工序，有利于实现自动化，环保节能。另外，注射模具结构中，无需流道设计，可提升产品外观质量。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理，这些描述只是为了解释本发明原理，不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处解释，本领域技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种凸柱结构，其特征在于，包括热塑性树脂构件、金属构件及热塑性塑料凸柱；所述热塑性树脂构件沿其厚度方向切割形成一加工孔，所述金属构件沿所述加工孔的中心轴线方向嵌设于所述加工孔内，所述热塑性塑料凸柱注射成型于所述金属构件的外周侧，并与所述热塑性树脂构件熔融接合。
2.根据权利要求1所述的凸柱结构，其特征在于，所述热塑性树脂构件为热塑性碳纤维板。
3.根据权利要求2所述的凸柱结构，其特征在于，所述热塑性碳纤维板的厚度为0.3mm～2mm。
4.根据权利要求1所述的凸柱结构，其特征在于，所述热塑性塑料凸柱采用热塑性复合材料注射成型，所述热塑性复合材料包括以下组分：
30％～99.9％质量份的聚碳酸酯；
0～50％质量份的碳纤维；及
0.1％～70％质量份的玻璃纤维。
5.根据权利要求1所述的凸柱结构，其特征在于，所述所述加工孔的内侧面与金属构件之间留设有间隙。
6.根据权利要求1所述的凸柱结构，其特征在于，所述加工孔为具有至少一个台阶的阶梯孔、圆孔、锥形孔或楔形孔。
7.根据权利要求1所述的凸柱结构，其特征在于，所述热塑性塑料凸柱一端伸出所述热塑性树脂构件部分的外径大于所述加工孔的最大内径。
8.根据权利要求1～7任一项所述的凸柱结构，其特征在于，所述加工孔内侧凸设有凸起和/或凹设有凹槽，且所述凸起的高度及所述凹槽的深度小于等于4mm。
9.根据权利要求8所述的接合结构，其特征在于，所述凸起及所述凹槽的截面呈矩形、半圆弧形或三角形。
10.一种凸柱结构的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：沿热塑性树脂构件的厚度方向切割形成一加工孔；
S2：将切割后的热塑性树脂构件置于注塑模具中，并在合模前或合模过程中将金属构件插设于加工孔内；合模后热塑性树脂构件与金属构件的外周侧、注塑模具的动模仁及定模仁之间构成型腔；
S3：向型腔内注射成型热塑性塑料凸柱，构成热塑性塑料凸柱的树脂在熔融状态下与热塑性树脂构件的树脂熔融接合，从而得到凸柱结构。
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| CN104853899A (zh) * | 2012-10-17 | 2015-08-19 | Ruag瑞士股份公司 | 将插入件插入面板制品的方法和系统、由此生产的面板制品以及对所插入的插入件进行拉伸测试的方法和系统 |
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