CN111097675A - 壳体的制造方法及壳体 - Google Patents

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Abstract

本发明提供壳体的制造方法，提供一壳材，在所述壳材上喷涂底漆以形成底漆层；在所述底漆层上，喷涂色漆以形成色漆层；在所述色漆层上喷涂面漆以形成面漆层，从而获得具有高光泽度的壳体；其中所述壳体为金属或金属与塑料的复合体；所述底漆、所述色漆层包含氧化锆粉体；所述氧化锆粉体在所述底漆与所述色漆中的质量百分比分别为1％～5％、0.1％～1％；所述底漆层、所述色漆层及所述面漆层包括至少三次的重复喷涂与固化。本发明还提供了一种依照本发明方法制得的一种壳体，该壳体具有高光泽，且具有金属光泽。

Description

壳体的制造方法及壳体
技术领域
本发明涉及一种金属壳体，尤其涉及一种表面具有烤漆的金属外壳及其制造方法。
背景技术
随着生活水平的提高，人们对日常使用的各种物品(包括电子设备产品)外观的美学要求越来越高。电子设备产品的外观效果引起广泛重视，产品外壳的表面处理也在追求美观大方或个性时尚。
现有技术中通常采用喷涂烤漆的方法在壳体表面形成漆层，但该漆层耐磨性能较差，使用过程中容易磨损及剥落，导致失去光泽感。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种壳体以及该壳体的制造方法，以解决漆层耐磨性差的问题同时使得该壳体外观具有金属质感。
一种壳体的制造方法，包括：提供一壳材；在所述壳材上喷涂底漆以形成底漆层；在所述底漆层上喷涂色漆以形成色漆层；以及在所述色漆层上喷涂面漆以形成面漆层，从而获得所述壳体。所述底漆以及所述色漆包含氧化锆粉体；所述氧化锆粉体在所述底漆与所述色漆中的质量百分比分别为1％～5％、0.1％～1％。
进一步地，在所述底漆层上喷涂色漆之后，所述制造方法还包括在所述色漆层上喷涂一光学镀膜层。
进一步地，在所述色漆层上喷涂光学镀膜层包括：交替喷涂二氧化硅层与氧化钛层，所述二氧化硅与所述氧化钛层叠合形成一厚度为0.3μm～0.8μm的光学镀膜层。
进一步地，在所述色漆层上喷涂光学镀膜层之后，所述制造方法还还包括：喷涂粘接剂，并在50～60℃的温度下，采用能量为900～1200mJ/cm2的紫外光固化，固化的时间为8min，从而得到一粘接层。
进一步地，所述底漆为丙烯酸树脂漆，在所述壳材上喷涂底漆后，所述制造方法还包括：在85～90℃温度条件下固化20min，重复所述喷涂与所述固化3～6次，获得厚度在5～8μm之间的底漆层。
进一步地，所述色漆为含异氰酸酯，在所述底漆层上喷涂色漆后，所述制造方法还包括：在85～90℃温度条件下固化30min，重复所述喷涂与所述固化3～6次，获得厚度在8～12μm之间的色漆层。
进一步地，所述面漆层为紫外光固化漆，在所述色漆层上喷涂面漆后，所述制造方法还包括：在温度为50～60℃条件下，采用能量为900～1200mJ/cm2的紫外光固化8min，重复所述喷涂与所述固化3～6次，获得厚度在20～30μm的面漆层。
一种壳体，包括壳材、底漆层、色漆层及面漆层；其中所述底漆层直接依附于所述壳体的表面，所述色漆层依附于所述底漆层之上，所述面漆层依附于所述色漆层之上，所述底漆层以及所述色漆层中包含氧化锆粉体。
进一步地，所述色漆层与所述面漆层之间还设有一光学镀膜层。
进一步地，所述光学镀膜层与所述面漆层之间具有一个粘接层，所述粘接层用于粘连所述光学镀膜层与所述面漆层。
本发明提供的壳体的制造方法，将氧化锆加入到底漆及色漆中，增加了所述底漆层及色漆层的硬度及耐磨损的能力，使得依照该方法制造的壳体具有陶瓷般光泽感，同时通过在色漆层与所述面漆层之间设置光学镀膜层，使得获得的壳体具有金属质感，符合人们对于手机外壳的审美需求。
附图说明
图1为本发明第一实施例提供的壳体的制造方法的流程图。
图2为本发明第二实施例提供的壳体的制造方法的流程图。
图3为依照本发明第一实施例提供的壳体的制造方法获得的壳体的结构示意图。
图4为依照本发明第二实施例提供的壳体的制造方法获得的壳体的结构示意图。
主要元件符号说明
面漆层 10
粘接层 20
光学镀膜层 30
镀膜底漆层 60
色漆层 40
底漆层 50
壳材 100
壳体 101,102
如下具体实施方式将结合上述附图说明进一步说明本发明。
具体实施方式
下面将结合具体实施例附图1-4对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
第一实施例：
请参见图1，图1是本发明第一实施例提供的一种壳体的制造方法，其中所述壳体可以应用至具备外壳的任何电子设备，例如手机、计算机、平板电脑、笔记本电脑、个人数字助理、移动上网装置或者可穿戴设备等。所述壳体的制造方法包括：
S1：请一并参照图3，提供一种壳材100，所述壳材100可采用合金(如铝合金)制成。
优选地，还可对所述壳材100进行前处理，以所述壳材100为铝合金制成为例，所述壳材的前处理步骤包括：
S10：将铝合金剪裁至所需尺寸，再在所述铝合金上加工内腔以及定位柱，获得一壳材中间体。
S11：将所述壳材中间体进行开槽处理，形成用于增强信号的天线缝槽，然后对所述天线缝槽进行蚀刻处理，在所述天线缝槽内壁形成微孔结构；再在所述微孔结构上进行纳米注塑成型以将塑料材料填充到所述天线缝槽内；
优选地，所述塑料材料包括聚硫化二甲苯或饱和聚酯对苯二甲酸丁酯中的至少一种。所述微孔结构用于提高所述天线槽与所述塑胶之间的结合力。
S12：对纳米注塑成型后的所述壳材中间体的预设部位(如背部拐角)进行精铣加工,形成弧面，而后精铣加工侧边，再依次经过抛光处理，所述抛光处理包括至少一次粗抛光与一次精抛光，获得S1中所述壳材。
S2：将S1中所述壳材100进行喷砂处理，获得清洁的且具有一定粗糙度的表面，增大后续喷涂油漆与壳材100的附着面积，然后在所述壳材100的表面喷涂底漆，以形成一底漆层50。所述底漆包括主剂、稀释剂、固化剂及氧化锆，所述氧化锆用于增强底漆层的硬度与耐磨度。所述主剂包括质量百分含量为20％～30％的羟基丙烯酸树脂，质量百分含量20％～30％的热塑性丙烯酸树脂。所述稀释剂包括质量百分含量为30％～40％的醋酸丁酯，质量百分含量为0.2％～1％的流平剂，质量百分含量为0.2％～1％的消泡剂。所述固化剂包括质量百分含量为0.2％～1％的异氰酸酯。所述氧化锆在所述底漆中的的质量百分含量为1％～5％。
所述喷涂底漆的具体操作包括：
S20：将所述壳材100放入喷漆房进行喷漆处理，喷漆房温度为18℃～28℃，湿度为40～80％RH。喷涂底漆的喷枪中油漆的压力为0.06～0.09Mpa，油漆喷出后雾化，其雾化压力为0.23～0.39Mpa，油漆喷出幅度大小以喷幅压力管控，底漆喷幅压力为0.19～0.25Mpa。喷涂完成后所述壳材100进入流平室流平，流平后进行加热烘干固化，固化温度可在70℃～100℃之间，优选为90℃之间，固化时间为20min，然后冷却至室温。重复上述步骤3～5次后，获得所述底漆层50，所述底漆层50的厚度在5～8μm之间。
由于所述壳材100可以是合金与塑胶的复合体，在加热烘干固化的过程中，由于底漆与金属合金和塑胶的结合能力存在差异，导致如果底漆层50太薄，底漆层50就容易在塑胶与金属合金结合的部位发生断裂。因此，优选地，采用多次喷涂底漆可全部遮盖天线缝槽以防止所述底漆层50发生断裂，随后打磨所述壳材至表面光滑，以待后用。
S3：在所述底漆层上喷涂色漆以形成色漆层40，其中，所述色漆包括主剂、稀释剂、固化剂及氧化锆，所述主剂包括丙酮，甲基异丁酮，丁酮，乙酸乙酯，乙酸丁酯及二甲苯。所述固化剂包括多异氰酸酯，优选为聚1，6-己二异氰酸酯，所述多异氰酸酯占所述固化剂的质量百分含量为65～75％，所述固化剂为色漆的主要成膜组分。所述固化剂中还可含有其他溶剂类组分，如占所述固化剂的质量百分含量为5～15％的乙酸丁酯，占所述固化剂的质量百分含量为5～15％的芳香溶剂，占所述固化剂的质量百分含量为1～5％的1，2，4-三甲苯及0～1％的异丙基苯等。所述稀释剂为溶剂类组分，包括占所述稀释剂的质量百分含量为55～65％的甲基乙基酮，占所述稀释剂的质量百分含量为15～25％的2-庚酮，占所述稀释剂的质量百分含量为5～15％的2-丁氧基乙醇，占所述稀释剂的质量百分含量为0～1％的二月桂酸二丁锡。其中二月桂酸二丁锡作为催化剂存在，其可以使聚1，6-己二异氰酸酯与2-丁氧基乙醇后续在较低的烘烤温度下发生足够的交联而成膜，而避免由于高温烘烤使得面漆咬到色漆中而影响漆膜外观。所述主剂、固化剂及稀释剂重量配比可为90～110∶5～10∶70～160。所述色漆包括红色、黑色和白色三种颜色中的至少一种。
所述喷涂色漆的具体操作包括：
底漆层50固化后经冷却后，再将附有底漆层50的所述壳材100再进入喷漆房进行色漆层的喷涂，喷漆房温度为18℃～28℃，湿度为40～80％RH。喷涂色漆层喷枪中油漆的压力为0.07～0.11Mpa，油漆喷出后雾化压力为0.23～0.39Mpa，喷幅压力为0.15～0.31Mpa。色漆喷涂完成后所述壳材进入流平室流平，流平后进行加热烘干固化，固化温度可在50℃～90℃之间，优选为90℃，重复操作上述色漆喷涂的步骤3～6次，获得厚度在8～12μm之间的色漆层40。
S4:在所述色漆层40上喷涂面漆以形成面漆层10，所述面漆包括质量分数为10％～60％水性聚氨酯丙烯酸酯，质量分数为5％～30％的水性丙烯酸酯，质量分数为2.5％～15％的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯份，质量分数为0.1％～1.5％的流平剂，质量分数为1％～8％的光引发剂，质量分数为8％～20％的助溶剂及质量分数为40％～70％的水。
所述喷面漆的具体操作包括：
色漆层40固化后经冷却后，将附有所述底漆层50与所述色漆40的所述壳材100放入喷漆房进行面漆层的喷涂，喷漆房温度为18℃～28℃，湿度为40～80％RH。喷涂色漆喷枪中油漆的压力为0.07～0.11Mpa，油漆喷出后雾化压力为0.23～0.39Mpa，喷幅压力为0.15～0.31Mpa。面漆喷涂完成后所述壳材进入流平室流平，流平后进入紫外照射室，以能量为500～700mJ/cm2的紫外光在50～60℃条件下照射面漆层8min,待固化后，重复喷涂3～6次上述操作，得到厚度为20～30μm的面漆层10。
优选地，为增加所述色漆层40与所述面漆层10之间的结合力，在所述色漆层40与面漆层10之间还可喷涂一层粘接层20。
S5:由S1～S4得到的壳材100经过数控机床加工形成外设孔，所述外设孔包括音量孔、扩音孔、电源孔等；然后清洁所述壳材100的表面再次放入烘烤炉中在80℃温度条件下，烘烤4至6小时，使得各漆层的交联反应完全，以获得稳定的性能。
请参图3，本发明第一实施例提供的一种壳体101，包括壳材100，还包括如上所述的底漆层50、色漆层40及面漆层10。其中,所述壳材100可以是合金与塑料的复合体。所述底漆层50形成于所述壳材100的表面，所述色漆层40形成于所述底漆层50之上，所述面漆层10形成于所述色漆层40之上。为增加所述色漆层40与所述面漆层10之间的结合力，在所述色漆层40与面漆层10之间还可喷涂一层粘接层20。
第二实施例：
请参图2，图2是本发明第二实施例提供的一种壳体的制造方法，与第一实施例有所不同的是，在步骤S3与S4之间还设有：
S31:于光学镀膜机内，根据预先设定好的反射率及透射率于所述色漆层40上，采用不同的镀膜材料交替镀膜3～6层，从而形成一光学镀膜层30。所述光学镀膜层30用于增加所述壳材100的金属光泽度。所述光学镀膜层30的材料为二氧化钛和二氧化硅中的任意一种。所述光学镀膜层30的每层膜厚为20～30μm。
优选地，为了增强所述光学镀膜层30与所述色漆层40之间的结合力，在所述光学镀膜层30与所述色漆层40之间还可喷涂一层镀膜底漆层60，同样地，为了增强所述光学镀膜层30与所述面漆层10之间的结合力，在所述光学镀膜层30与所述面漆层10之间还可喷涂一层粘接层20。
请参图4，本发明第二实施例提供一种壳体102，包括壳材100，还包括如上所述的底漆层50、色漆层40、光学镀膜层30及面漆层10；其中所述底漆层50形成于所述壳材100的表面，所述色漆层40形成于所述底漆层50之上，所述光学镀膜层30形成所述色漆层40上，所述面漆层10形成于所述光学镀膜层30之上。
在本实施方式中，为了增强所述光学镀膜层30与所述色漆层40之间的结合力，在所述光学镀膜层30与所述色漆层40之间还可设有一层镀膜底漆层60，同样地，为了增强所述光学镀膜层30与所述面漆层10之间的结合力，在所述光学镀膜层30与所述面漆层10之间还可设有一层粘接层20。
本发明提供的壳体的制造方法，将氧化锆加入到底漆及色漆中，增加了所述底漆层及色漆层的硬度及耐磨损的能力，使得依照该方法制造的壳体具有陶瓷般光泽感，同时通过在色漆层与所述面漆层之间设置光学镀膜层，使得获得的壳体具有金属质感，符合人们对于消费性电子产品外壳的审美需求。
另外，本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围之内，对以上实施例所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种壳体的制造方法，其特征在于，包括：
提供一壳材；
在所述壳材上喷涂底漆以形成底漆层；
在所述底漆层上喷涂色漆以形成色漆层；以及
在所述色漆层上喷涂面漆以形成面漆层，从而获得所述壳体；所述底漆以及所述色漆包含氧化锆粉体；所述氧化锆粉体在所述底漆与所述色漆中的质量百分比分别为1％～5％、0.1％～1％。
2.如权利要求1所述的壳体的制造方法，其特征在于，在所述底漆层上喷涂色漆之后，所述制造方法还包括：在所述色漆层上喷涂一光学镀膜层。
3.如权利要求2所述的壳体的制造方法，其特征在于，在所述色漆层上喷涂光学镀膜层包括：交替喷涂二氧化硅层与氧化钛层，所述二氧化硅与所述氧化钛层叠合形成一厚度为0.3μm～0.8μm的光学镀膜层。
4.如权利要求2所述的壳体的制造方法，其特征在于，在所述色漆层上喷涂光学镀膜层之后，所述制造方法还还包括：喷涂粘接剂，并在50～60℃的温度下，采用能量为900～1200mJ/cm2的紫外光固化，固化的时间为8min，从而得到一粘接层。
5.如权利要求1所述壳体的制造方法，其特征在于，所述底漆为丙烯酸树脂漆，在所述壳材上喷涂底漆后，所述制造方法还包括：在85～90℃温度条件下固化20min，重复所述喷涂与所述固化3～6次，获得厚度在5～8μm之间的底漆层。
6.如权利要求1所述的壳体的制造方法，其特征在于，所述色漆为含异氰酸酯，在所述底漆层上喷涂色漆后，所述制造方法还包括：在85～90℃温度条件下固化30min，重复所述喷涂与所述固化3～6次，获得厚度在8～12μm之间的色漆层。
7.如权利要求1所述的壳体的制造方法，其特征在于，所述面漆层为紫外光固化漆，在所述色漆层上喷涂面漆后，所述制造方法还包括：在温度为50～60℃条件下，采用能量为900～1200mJ/cm2的紫外光固化8min，重复所述喷涂与所述固化3～6次，获得厚度在20～30μm的面漆层。
8.一种壳体，其特征在于，包括壳材、底漆层、色漆层及面漆层；其中所述底漆层直接依附于所述壳体的表面，所述色漆层依附于所述底漆层之上，所述面漆层依附于所述色漆层之上，所述底漆层以及所述色漆层中包含氧化锆粉体。
9.如权利要求8所述的壳体，其特征在于，所述色漆层与所述面漆层之间还设有一光学镀膜层。
10.如权利要求9所述的壳体，其特征在于，所述光学镀膜层与所述面漆层之间具有一个粘接层，所述粘接层用于粘连所述光学镀膜层与所述面漆层。
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