CN112338169A - 结构件、结构件的制造方法和电子设备 - Google Patents

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CN112338169A CN201910732700.2A CN201910732700A CN112338169A CN 112338169 A CN112338169 A CN 112338169A CN 201910732700 A CN201910732700 A CN 201910732700A CN 112338169 A CN112338169 A CN 112338169A
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赵岩峰
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    • B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product
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Abstract

本申请涉及一种结构件、结构件的制造方法和电子设备，结构件的制造方法包括以下步骤：步骤S110，制备陶瓷基材；步骤S120，在陶瓷基材的表面加工沉槽；步骤S130，采用熔融的金属注塑至沉槽以形成金属嵌件，金属嵌件构成图案并外露于陶瓷基材。上述结构件的制作方法，在陶瓷基材的表面开设沉槽，采用熔融的液态金属注塑至沉槽形成金属嵌件。通过注塑的方式在沉槽内形成金属嵌件，金属嵌件的尺寸与沉槽的尺寸完全相符，使得金属嵌件与陶瓷基材能够完美的嵌合在一起，不会产生翘曲或脱落或外观不良的情况。金属嵌件构成的图案可以增加电池盖的外观表现力。

Description

结构件、结构件的制造方法和电子设备
技术领域
本申请涉及电子设备技术领域，特别是涉及一种结构件、结构件的制造方法和电子设备。
背景技术
陶瓷结构件在电子设备中被广泛应用，陶瓷结构件的素坯常见为一种颜色，如黑色、白色、红色、蓝色等，外观较为单调。
发明内容
本申请的第一方面，一实施例提供一种结构件的制作方法，以解决上述陶瓷结构件外观单调的技术问题。
一种结构件的制造方法，包括以下步骤：
步骤S110，制备陶瓷基材；
步骤S120，在所述陶瓷基材的表面加工沉槽；
步骤S130，采用熔融的金属注塑至所述沉槽以形成金属嵌件，所述金属嵌件构成图案并外露于所述陶瓷基材。
上述结构件的制作方法，在陶瓷基材的表面开设沉槽，采用熔融的液态金属注塑至沉槽形成金属嵌件。通过注塑的方式在沉槽内形成金属嵌件，金属嵌件的尺寸与沉槽的尺寸完全相符，使得金属嵌件与陶瓷基材能够完美的嵌合在一起，不会产生翘曲或脱落或外观不良的情况。金属嵌件构成的图案可以增加电池盖的外观表现力。
在其中一个实施例中，所述步骤S110中，将陶瓷粉料与粘接剂混合，通过注射成型或流延成型或干压成型制得陶瓷生坯；将所述陶瓷生坯进行排胶、烧结，制得所述陶瓷基材。
在其中一个实施例中，所述陶瓷基材包括相背设置的外表面和内表面，所述沉槽开设于所述外表面。
在其中一个实施例中，所述陶瓷基材的厚度为0.3mm～3.0mm，所述沉槽的深度为0.1mm～0.5mm，所述沉槽的深度小于所述陶瓷基材的厚度；所述沉槽的宽度为0.1mm～3.0mm。
在其中一个实施例中，所述沉槽的槽壁和槽底之间存在拔模斜度。
在其中一个实施例中，所述步骤S130包括步骤S131，将所述金属通过电弧加热或感应加热进行熔炼并制成合金锭；将所述合金锭进行破碎制成合金颗粒；将所述合金颗粒置于压铸机的坩埚中进行加热，形成熔融的所述金属的液体。
在其中一个实施例中，所述加热温度为800℃～1200℃；所述坩埚的真空度不大于1000Pa。
在其中一个实施例中，所述步骤S130包括位于所述步骤S131之后的步骤S132，将所述陶瓷基材置于模具内，熔融的所述金属的液体通过模具内的浇道填充至所述沉槽并保压，冷却，脱模得到粗坯，所述粗坯经后处理得到所述结构件。
在其中一个实施例中，所述金属为液态金属。
在其中一个实施例中，所述结构件为电池盖或中框或一体成型的电池盖和中框。
本申请的第二方面，一实施例提供一种结构件，以解决上述陶瓷结构件外观单调的技术问题。
一种结构件，包括：
陶瓷基材，包括相背设置的外表面和内表面，所述外表面开设有沉槽；
金属嵌件，通过熔融的金属注塑至所述沉槽形成所述金属嵌件，所述金属嵌件构成图案并外露于所述陶瓷基材。
在其中一个实施例中，所述金属为液态金属。
本申请的第三方面，一实施例提供一种电子设备，以解决上述陶瓷结构件外观单调的技术问题。
一种电子设备，包括所述的结构件的制作方法制得的结构件。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一实施例提供的电子设备的立体图；
图2为图1所示电子设备的后视图；
图3为图2所示电子设备的电池盖的陶瓷基材在一实施例中的截面图；
图4为图2所示电子设备的电池盖的陶瓷基材在另一实施例中的截面图；
图5为图2所示电子设备的电池盖在一实施例中的截面图；
图6为图2所示电子设备的电池盖在另一实施例中的截面图；
图7为图2所示电子设备的电池盖的制作流程图；
图8为陶瓷基材的制作流程图；
图9为图7所示电池盖的制作流程图中的步骤S130的详细流程图；
图10为图7所示电池盖的制作流程图中得到的电池盖的粗胚在一实施例中的截面图；
图11为图7所示电池盖的制作流程图中得到的电池盖的粗胚在另一实施例中的截面图。
具体实施方式
为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。
作为在此使用的“终端设备”指包括但不限于经由以下任意一种或者数种连接方式连接的能够接收和/或发送通信信号的装置：
(1)经由有线线路连接方式，如经由公共交换电话网络(Public SwitchedTelephone Networks，PSTN)、数字用户线路(Digital Subscriber Line，DSL)、数字电缆、直接电缆连接；
(2)经由无线接口方式，如蜂窝网络、无线局域网(Wireless Local AreaNetwork，WLAN)、诸如DVB-H网络的数字电视网络、卫星网络、AM-FM广播发送器。
被设置成通过无线接口通信的终端设备可以被称为“移动终端”。移动终端的示例包括但不限于以下电子装置：
(1)卫星电话或蜂窝电话；
(2)可以组合蜂窝无线电电话与数据处理、传真以及数据通信能力的个人通信系统(Personal Communications System,PCS)终端；
(3)无线电电话、寻呼机、因特网/内联网接入、Web浏览器、记事簿、日历、配备有全球定位系统(Global Positioning System，GPS)接收器的个人数字助理(PersonalDigital Assistant，PDA)；
(4)常规膝上型和/或掌上型接收器；
(5)常规膝上型和/或掌上型无线电电话收发器等。
如图1和图2所示，在一实施例中，提供一种电子设备10，电子设备10可以为智能手机、电脑或平板。电子设备10包括显示屏组件200、结构件、中框和电路板，结构件的材质可以为陶瓷或玻璃，本申请中，以陶瓷材质的电池盖100为例介绍结构件。可以理解的是，结构件也可以为中框、按键、摄像头装饰圈、指纹装饰圈等；在另一实施例中，结构件也可以为一体成型机身工艺(unibody)结构的中框和电池盖100一体形式。显示屏组件200和电池盖100分别固定于中框的两侧，显示屏组件200、中框和电池盖100一起形成电子设备10的外部结构，电路板位于电子设备10内部，电路板上集成有控制器、存储单元、电源管理单元、基带芯片等电子元件。显示屏组件200用来显示画面或字体，电路板可以控制电子设备10的运行。
在一实施例中，显示屏组件200采用LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示)屏用于显示信息，LCD屏可以为TFT(Thin Film Transistor，薄膜晶体管)屏幕或IPS(In-Plane Switching，平面转换)屏幕或SLCD(Splice Liquid Crystal Display，拼接专用液晶显示)屏幕。在另一实施例中，显示屏组件200采用OLED(Organic Light-EmittingDiode，有机电激光显示)屏用于显示信息，OLED屏可以为AMOLED(Active Matrix OrganicLight Emitting Diode，有源矩阵有机发光二极体)屏幕或Super AMOLED(Super ActiveMatrix Organic Light Emitting Diode，超级主动驱动式有机发光二极体)屏幕或SuperAMOLED Plus(Super Active Matrix Organic Light Emitting Diode Plus，魔丽屏)屏幕。在控制器的控制下，显示屏组件200能够显示信息且能够为用户提供操作界面。
如图2所示，在一实施例中，电池盖100包括陶瓷基材110和嵌设于陶瓷基材110的金属嵌件120，金属嵌件120构成图案并外露于陶瓷基材110。图案可以为字体或图画等，在此不做具体限定。金属嵌件120构成的图案能够增加电池盖100的美观度，对电池盖100起到装饰效果，提升电池盖100的外观表现力。在一实施例中，金属嵌件120为金属丝线，金属丝线的走向形成较为美观的图案，使得电池盖100较为美观。
如图2和图3所示，在一实施例中，陶瓷基材110包括相背设置的外表面111和内表面112，外表面111朝向电子设备10的外部，内表面112朝向电子设备10的内部。陶瓷基材110的外表面111开设有沉槽113，金属嵌件120通过熔融的金属注塑至沉槽113内制得。在一实施例中，金属为液态金属。液态金属熔融后注塑的过程中具有较好的填充掉过，冷却后具有较高的亮度，从而具有较好的装饰效果。相比于铝合金、镁合金、铜合金等材料，液态金属具有抛光后表面亮度高、稳定性好、光泽度高等优点，且液态金属的热膨胀系数低，缩水率为0.3％左右，熔融后的液态金属流动性好，在沉槽113尺寸较小的情况下也易于充满沉槽113。液态金属的鉴别方式按照XRD图谱为馒头峰、SEM观察无晶粒析出为准。在一实施例中，金属为Zr基液态金属，即在液态金属体系中，Zr元素的原子占比高于其它元素的原子占比，Zr基液态金属制成的金属嵌件120具有较好的外观属性。
如图3和图4所示，在一实施例中，沉槽113包括槽壁和槽底。如图3所示，在一实施例中，槽壁垂直于槽底。如图4所示，在另一实施例中，槽壁和槽底之间存在拔模斜度，槽壁和槽底之间可以为加肉拔模斜度，也可以为减肉拔模斜度。加肉拔模斜度为沉槽113的槽口的宽度小于槽底的宽度，即槽壁在远离槽底的方向上向沉槽113的中间倾斜，即槽壁在槽底所在的平面上的投影位于槽底之内。减肉拔模斜度为沉槽113的槽口的宽度大于槽底的宽度，即槽壁在远离槽底的方向上向沉槽113外倾斜，即槽壁在槽底所在的平面上的投影位于槽底之外。可以理解的是，沉槽113的形状由设计的图案来决定。在一实施例中，陶瓷基材110的厚度为0.3mm～3.0mm；沉槽113的深度为0.1mm～0.5mm，沉槽113的宽度为0.1mm～3.0mm。槽壁和槽底之间存在拔模斜度的情况下，沉槽113的宽度可以定义为槽口和槽底的宽度的平均值。
如图5和图6所示，在一实施例中，金属嵌件120通过熔融的金属在真空环境下注塑至沉槽113内制得。真空环境指的是真空度在10-3MPa以内的环境。真空环境可以有利于熔融的金属液体的快速充填，可以减少气泡的夹杂，有利于获得更好的外观。金属嵌件120可以与陶瓷基材110的外表面111平齐，也可以凸出于陶瓷基材110的外表面111或凹陷于陶瓷基材110的外表面111。通过真空环境下注塑得到的金属嵌件120与陶瓷基材110的结合较为紧密且契合，使得电池盖100的外观效果完美统一，提升电池盖100的外观表现力。
如图7所示，在一实施例中，提供一种结构件的制造方法，包括以下步骤：
步骤S110，制备陶瓷基材110；
步骤S120，在陶瓷基材110的表面加工沉槽113；
步骤S130，采用熔融的金属注塑至沉槽113以形成金属嵌件120，金属嵌件120构成图案并外露于陶瓷基材110。
如图8所示，在一实施例中，配置原材料。原材料包括陶瓷粉料和粘接剂，将陶瓷粉料与粘结剂混合，进行注射成型或流延成型或干压成型，制得陶瓷生坯。具体的，根据陶瓷种类，陶瓷粉料可以包括氧化铝粉末、氧化锆粉末或氮化锆粉末以及相应混合物，且粉末纯度在99.99％以上。粘结剂可以使用石蜡、聚乙二醇、硬脂酸、邻苯二甲酸二辛脂、聚乙烯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲醛中的一种或多种。陶瓷粉料的质量百分含量为70％～99％，粘结剂的质量百分含量为1％～30％，具体依据所选择的陶瓷制备工艺为准。
如图8所示，在一实施例中，将陶瓷生坯放到排胶箱中排胶或脱脂，排胶或脱脂温度控制在400℃以下，时间控制在0.5h～4h。排胶或脱脂后，样品无扭曲变形、无开裂、无异色等问题。将排胶后的陶瓷生坯放入烧结炉中，在还原或者氧化或者惰性气氛中进行烧结制得陶瓷基材110。烧结温度大于1200℃，烧结时间为0.5h～10h。在上述排胶和脱脂的工艺参数下制得的陶瓷基材110可达到气孔较小、收缩率较大、产品较致密、性能较优良的状态。将陶瓷基材110进行后处理。后处理包括将烧结后得到的陶瓷基材110进行打磨、抛光，并进行CNC加工使得陶瓷基材110符合尺寸要求，并检测陶瓷基材110的表面质量。在一实施例中，陶瓷基材110的厚度为0.3mm～3.0mm，在其它实施例中，陶瓷基材110的厚度可以根据需要进行设计，在此不做限定。
如图3和图4所示，在一实施例中，陶瓷基材110包括相背设置的外表面111和内表面112，在陶瓷基材110的外表面111开设沉槽113，沉槽113包括槽壁和槽底。如图3所示，在一实施例中，槽壁垂直于槽底。如图4所示，在另一实施例中，槽壁和槽底之间存在拔模斜度，槽壁和槽底之间可以为加肉拔模斜度，也可以为减肉拔模斜度。加肉拔模斜度为沉槽113的槽口的宽度小于槽底的宽度，即槽壁在远离槽底的方向上向沉槽113的中间倾斜，即槽壁在槽底所在的平面上的投影位于槽底之内。减肉拔模斜度为沉槽113的槽口的宽度大于槽底的宽度，即槽壁在远离槽底的方向上向沉槽113外倾斜，即槽壁在槽底所在的平面上的投影位于槽底之外。拔模斜度有利于金属嵌件120完全卡在陶瓷基材110里面，增加了金属嵌件120与陶瓷基材110的接触面积，防止金属嵌件120脱出于沉槽113。可以理解的是，沉槽113的形状由设计的图案来决定。在一实施例中，沉槽113的深度为0.1mm～0.5mm，沉槽113的宽度为0.1mm～3.0mm，沉槽113的深度小于陶瓷基材110的厚度。在其它实施例中，沉槽113的深度和宽度可以根据实际需要进行设定，在此不做限定。槽壁和槽底之间存在拔模斜度的情况下，沉槽113的宽度可以定义为槽口和槽底的宽度的平均值。如图2所示，从陶瓷基材110的外表面111的一侧观察沉槽113，沉槽113可以为文字或字母状，也可以为图案状，可以根据需要进行设计沉槽113的整体形状。沉槽113为字母状时，字母之间可以相对独立，也可以相互连接。
如图9至图11所示，在一实施例中，金属的材质为液态金属，可以根据实际需要选取其它金属材质。本实施例中，选取Zr基的液态金属作为金属的材质，将金属通过电弧加热或感应加热或其它加热方式加热，以实现非晶合金母合金的熔炼，使得金属被制成合金锭，并通过后期破碎等方式制成合金颗粒。将陶瓷基材110进行预热，使得陶瓷基材110的温度为200℃～350℃，并将陶瓷基材110放置于模具内。将合金颗粒置于压铸机的坩埚中，完成加料动作。坩埚中的真空度不高于1000Pa，将坩埚进行加热，使得坩埚温度为800℃～1200℃，通过坩埚的视窗观察合金颗粒熔融成为金属的液体。将模具的温度升温至200℃～350℃，将熔融的金属的液体通过模具的浇道的入口浇注于模具的浇道。可以理解的是，陶瓷基材110的预热可以与模具的预热分开进行，也可以将陶瓷基材110置于模具内一起预热至200℃～350℃。熔融的金属的液体通过浇道填充至沉槽113内，将模具保压20s～30s，熔融的金属的液体彻底充满沉槽113并与陶瓷基材110嵌合在一起。待模具水路冷却后，开模取件，得到陶瓷基材110上嵌入金属嵌件120的电池盖100的粗胚。如图10和图11所示，浇道可以根据图案的形状进行设计，不同的沉槽113可以采用同一浇道，也可以采用不同浇道。浇道内的金属固化后位于陶瓷基材110的外表面111，可以通过后处理去除，且不限制加工的深度，可以仅去除浇道形成的金属，也可以连带着去除一层陶瓷基材110的表面，在此不做限定。后处理包括，通过水切、激光切割、研磨、CNC等工艺中的一种或几种的组合，去除电池盖100的粗胚的料头、渣包、毛边等，得到粗处理的电池盖100。金属嵌件120可以凸出于陶瓷基材110的外表面111，可以与陶瓷基材110的外表面111平齐，也可以凹陷于陶瓷基材110的外表面111。对陶瓷基材110的外表面111进行抛光处理，得到精细的外表面111。可以通过打磨陶瓷基材110的外表面111的方式，制备多种效果。在另一实施例中，可通过局部遮蔽的方式，将金属嵌件120进行着色，不同的位置颜色可以不同，使得金属嵌件120满足耐磨、防指纹与颜色多样化的需求。
本申请的电池盖100的制作方法，在陶瓷基材110的外表面111开设沉槽113，采用熔融的液态金属注塑至沉槽113形成金属嵌件120，金属嵌件120可以为金属丝或金属条，金属嵌件120可以凸出于陶瓷基材110或与陶瓷基材110平齐或凹陷于陶瓷基材110，使得电池盖100具有立体感。通过注塑的方式在沉槽113内形成金属嵌件120，金属嵌件120的尺寸与沉槽113的尺寸完全相符，使得金属嵌件120与陶瓷基材110能够完美的嵌合在一起，不会产生翘曲或脱落或外观不良的情况。通过后处理中的着色处理，可以使得金属嵌件120具有多彩的颜色，增加电池盖100的外观表现力。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (13)

1.一种结构件的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S110，制备陶瓷基材；
步骤S120，在所述陶瓷基材的表面加工沉槽；
步骤S130，采用熔融的金属注塑至所述沉槽以形成金属嵌件，所述金属嵌件构成图案并外露于所述陶瓷基材。
2.根据权利要求1所述的结构件的制造方法，其特征在于，所述步骤S110中，将陶瓷粉料与粘接剂混合，通过注射成型或流延成型或干压成型制得陶瓷生坯；将所述陶瓷生坯进行排胶、烧结，制得所述陶瓷基材。
3.根据权利要求1所述的结构件的制造方法，其特征在于，所述陶瓷基材包括相背设置的外表面和内表面，所述沉槽开设于所述外表面。
4.根据权利要求1所述的结构件的制造方法，其特征在于，所述陶瓷基材的厚度为0.3mm～3.0mm，所述沉槽的深度为0.1mm～0.5mm，所述沉槽的深度小于所述陶瓷基材的厚度；所述沉槽的宽度为0.1mm～3.0mm。
5.根据权利要求1所述的结构件的制造方法，其特征在于，所述沉槽的槽壁和槽底之间存在拔模斜度。
6.根据权利要求1所述的结构件的制造方法，其特征在于，所述步骤S130包括步骤S131，将所述金属通过电弧加热或感应加热进行熔炼并制成合金锭；将所述合金锭进行破碎制成合金颗粒；将所述合金颗粒置于压铸机的坩埚中进行加热，形成熔融的所述金属的液体。
7.根据权利要求6所述的结构件的制造方法，其特征在于，所述加热温度为800℃～1200℃；所述坩埚的真空度不大于1000Pa。
8.根据权利要求6所述的结构件的制造方法，其特征在于，所述步骤S130包括位于所述步骤S131之后的步骤S132，将所述陶瓷基材置于模具内，熔融的所述金属的液体通过所述模具内的浇道填充至所述沉槽并保压，冷却，脱模得到粗坯，所述粗坯经后处理得到所述结构件。
9.根据权利要求1所述的结构件的制造方法，其特征在于，所述金属为液态金属。
10.根据权利要求1所述的结构件的制造方法，其特征在于，所述结构件为电池盖或中框或一体成型的电池盖和中框。
11.一种结构件，其特征在于，包括：
陶瓷基材，包括相背设置的外表面和内表面，所述外表面开设有沉槽；及
金属嵌件，通过熔融的金属注塑至所述沉槽形成所述金属嵌件，所述金属嵌件构成图案并外露于所述陶瓷基材。
12.根据权利要求11所述的结构件，其特征在于，所述金属为液态金属。
13.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1～10任一项所述的结构件的制作方法制得的结构件。
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