CN112695217A - 一种复合金属手机壳体的生产工艺 - Google Patents

Abstract

本申请涉及手机壳体制造领域，具体公开了一种复合金属手机壳体的生产工艺。复合金属手机壳体的生产工艺包括以下步骤：1、将锂、氟硼酸钾、碘化亚铜加入熔炼炉中，通入氮气排出空气，保持持续通入氮气，加热至900‑1000℃，保温30‑60分钟，获得金属溶液；2、将金属溶液注入模具中；3、将注入了金属溶液的模具浸入15‑20℃的水中冷却至30℃及以下；4、将冷却的模具加热至500‑600℃，保温15‑20分钟；5、将加热并保温完毕的模具自然冷却至100‑150℃；6、将模具浸入15‑20℃的水中冷却至45‑50℃；7、将模具取出，脱模，取出胚体；8、给胚体上漆；9、自然风干、冷却。其具有手机质量较轻且还能持久保护手机内部的电子元件，使得手机十分耐用优点。

Description

一种复合金属手机壳体的生产工艺

技术领域

本申请涉及手机壳体制造领域，更具体地说，它涉及一种复合金属手机壳体的生产工艺。

背景技术

随着科技发展，手机的普及率越来越高，消费者对手机性能的追求也越来越高，尤其是在耐用性上，由于手机中存有大量的个人信息以及联系记录，每次更换手机都需要进行数据转移，非常不便。

影响手机是否耐用的因素有多个，手机系统的优化、手机配置的高低、电池的耐用程度，均能直接影响手机是否耐用，但这些都是手机内在的元素，对于手机来说，手机壳体是人们直接接触的部分，也是保护整个手机的关键部分，手机壳体破损，将使得使用体验下降，同时使得对手机内部的电子元器件的保护消失，使得手机容易损坏，因此手机壳体需要耐摔耐磨，才能长期保护手机的电子元器件。

手机壳体通常分塑料和金属两种，塑料壳体质轻，使得手机便于携带，但是塑料强度不足，塑料壳体容易破损，因此质量好的手机通常采用强度高的金属制作壳体。

但是，发明人发现，一般强度高的金属如不锈钢，虽然强度高，但是密度也大，导致手机壳体质量较大，不便于携带和使用，因此还有改善空间。

发明内容

为了减轻手机壳体质量，本申请提供一种复合金属手机壳体的生产工艺。

本申请提供的一种复合金属手机壳体的生产工艺采用如下的技术方案：

一种复合金属手机壳体的生产工艺，包括以下步骤：

步骤1)，将锂、氟硼酸钾、碘化亚铜加入熔炼炉中，通入氮气排出空气，保持持续通入氮气，加热至900-1000℃，保温30-60分钟，获得金属溶液；

步骤2)，将金属溶液注入模具中；

步骤3)，将注入了金属溶液的模具浸入15-20℃的水中冷却至30℃及以下；

步骤4)，将冷却的模具加热至500-600℃，保温15-20分钟；

步骤5)，将加热并保温完毕的模具自然冷却至100-150℃；

步骤6)，将冷却至100-150℃的模具浸入15-20℃的水中冷却至45-50℃；

步骤7)，将冷却至45-50℃的模具取出，脱模，取出胚体；

步骤8)，给胚体上漆；

步骤9)，上漆后的胚体自然风干并冷却至室温，获得复合金属手机壳体；

所述锂、氟硼酸钾、碘化亚铜的质量比例为1：0.03～0.08：0.06～0.12。

通过采用上述技术方案，通过采用锂作为主料，使得合金的质量较轻，通过通入氮气，使得锂和氮气发生反应生成氮化锂，发明人猜测，可能是由于锂液体与氟硼酸钾液体和碘化亚铜液体混合，使得生成氮化锂时，反应环境十分特殊，由于温度高度900-1000℃，氮化锂也是保持液态，使得三种液体持续保护相互混合均匀的状态，可能使得各组分发生了特殊的变化，使得最后制得的合金材料十分坚硬，耐磨耐摔的性能较强，而由于氮化锂的密度较低，以氮化锂作为主料，使得合金的密度低，质量轻，保证足够的强度以保护手机内部的电子元件，使得采用复合金属手机壳体制成的手机质量较轻且还能持久保护手机内部的电子元件，使得手机十分耐用。

优选的，所述步骤1)中，通过氮气管注入氮气，氮气管插至靠近熔炼炉底部，氮气管出气口与熔炼炉底部留有1-2cm的距离。

通过采用上述技术方案，通过氮气管靠近熔炼炉底部，使得氮气从熔炼炉中的液体内喷出从而形成气泡，大量的气泡使得液体翻滚“沸腾”，从而有助于三种材料更好地混合均匀。

优选的，所述步骤1)中，熔炼炉设置排气管，通过控制排气速率及进气速率，以使熔炼炉内气压为0.15～0.2Mpa。

通过采用上述技术方案，通过控制熔炼炉内的气压，改变锂和氮气反应生成氮化锂的反应条件，加快反应速度，并且对氮化锂分子产生影响，使得制成的合金材料强度更高。

优选的，所述步骤1)中，氮气注入时保持恒速，氮气每小时注入的体积为锂、氟硼酸钾、碘化亚铜投入熔炼炉中的总质量的3-5倍。

通过采用上述技术方案，通过控制注入量和流速，保证足够的气体流动以使液体较好的翻滚“沸腾”，使得各原料混合较为均匀，并且保证足够的氮气与锂反应以生成氮化锂。

优选的，所述步骤4)中，将冷却的模具加热至550-580℃。

通过采用上述技术方案，通过控制回火温度，使得制成的手机壳体强度更佳。

优选的，所述步骤1)中，将锂、氟硼酸钾、碘化亚铜加热至950-980℃。

通过采用上述技术方案，通过控制加热温度，使得各原料充分熔化，混合均匀，反应充分，使得制成的手机壳体质量较佳。

优选的，所述步骤9)中，胚体冷却至室温后抛光，获得复合金属手机壳体。

通过采用上述技术方案，通过抛光，使得复合金属手机壳体表面光滑，手感更佳，符合消费者需求。

优选的，所述锂、氟硼酸钾、碘化亚铜的质量比例为1：0.04～0.06：0.08～0.1。

通过采用上述技术方案，通过控制锂、氟硼酸钾、碘化亚铜的比例，使得支撑的合金强度较高，不易变形，耐磨耐摔，持久保护手机内部的电子元器件，使得手机更为耐用。

综上所述，本申请具有以下有益效果：

1、由于本申请采用锂作为主料，使得合金的质量较轻，通过通入氮气，使得锂和氮气发生反应生成氮化锂，发明人猜测，可能是由于锂液体与氟硼酸钾液体和碘化亚铜液体混合，使得生成氮化锂时，反应环境十分特殊，由于温度高度900-1000℃，氮化锂也是保持液态，使得三种液体持续保护相互混合均匀的状态，可能使得各组分发生了特殊的变化，使得最后制得的合金材料十分坚硬，耐磨耐摔的性能较强，而由于氮化锂的密度较低，以氮化锂作为主料，使得合金的密度低，质量轻，保证足够的强度以保护手机内部的电子元件，使得采用复合金属手机壳体制成的手机质量较轻且还能持久保护手机内部的电子元件，使得手机十分耐用。

2、本申请中优选通过控制熔炼炉内的气压，改变锂和氮气反应生成氮化锂的反应条件，加快反应速度，并且对氮化锂分子产生影响，使得制成的合金材料强度更高。

3、本申请中优选通过控制注入量和流速，保证足够的气体流动以使液体较好的翻滚“沸腾”，使得各原料混合较为均匀，并且保证足够的氮气与锂反应以生成氮化锂。

附图说明

图1是本申请复合金属手机壳体的生产工艺的流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本申请作进一步详细说明。

实施例1

一种复合金属手机壳体的生产工艺，参照图1，包括以下步骤：

步骤1)，将100kg锂、3kg氟硼酸钾、6kg碘化亚铜加入熔炼炉中，朝向熔炼炉通入氮气以将熔炼炉中的空气排出，熔炼炉设置氮气管和排气管，氮气管延伸至靠近熔炼炉的底部，氮气管的出气口距离熔炼炉底部留有1cm的距离，保持持续通入氮气，每小时朝向熔炼炉中注入氮气的体积为锂、氟硼酸钾、碘化亚铜投入熔炼炉中的总质量的3倍，通过控制排气管阀门以调节排气速度与氮气注入速度的比例，使得熔炼炉内气压恒定在0.15MPa，熔炼炉加热，至所有原料完全熔化，继续加热至熔炼炉内液体温度为900℃，保温30分钟，获得金属溶液；

步骤2)，将金属溶液注入模具中，封闭模具的进料口；

步骤3)，将注入了金属溶液的模具浸入15℃的水中冷却至模具表面温度为30℃；

步骤4)，将冷却的模具放入烘箱中，加热至500℃，保温15分钟；

步骤5)，将加热并保温完毕的模具取出，自然冷却至100℃；

步骤6)，将冷却至100℃的模具浸入15℃的水中冷却，至模具表面温度为45℃；

步骤7)，将冷却至45℃的模具取出，脱模，取出胚体；

步骤8)，给胚体喷上防护漆；

步骤9)，上漆后的胚体自然风干，自然冷却至室温，获得复合金属手机壳体。

实施例2

一种复合金属手机壳体的生产工艺，与实施例1相比，区别仅在于：

步骤1)，将100kg锂、4kg氟硼酸钾、8kg碘化亚铜加入熔炼炉中，朝向熔炼炉通入氮气以将熔炼炉中的空气排出，熔炼炉设置氮气管和排气管，氮气管延伸至靠近熔炼炉的底部，氮气管的出气口距离熔炼炉底部留有2cm的距离，保持持续通入氮气，每小时朝向熔炼炉中注入氮气的体积为锂、氟硼酸钾、碘化亚铜投入熔炼炉中的总质量的3.5倍，通过控制排气管阀门以调节排气速度与氮气注入速度的比例，使得熔炼炉内气压恒定在0.2MPa，熔炼炉加热，至所有原料完全熔化，继续加热至熔炼炉内液体温度为950℃，保温45分钟，获得金属溶液；

步骤3)，将注入了金属溶液的模具浸入15℃的水中冷却至模具表面温度为30℃；

步骤4)，将冷却的模具放入烘箱中，加热至550℃，保温15分钟；

步骤5)，将加热并保温完毕的模具取出，自然冷却至125℃；

步骤6)，将冷却至125℃的模具浸入15℃的水中冷却，至模具表面温度为45℃；

步骤7)，将冷却至45℃的模具取出，脱模，取出胚体。

实施例3

一种复合金属手机壳体的生产工艺，与实施例1相比，区别仅在于：

步骤1)，将100kg锂、6kg氟硼酸钾、10kg碘化亚铜加入熔炼炉中，朝向熔炼炉通入氮气以将熔炼炉中的空气排出，熔炼炉设置氮气管和排气管，氮气管延伸至靠近熔炼炉的底部，氮气管的出气口距离熔炼炉底部留有1cm的距离，保持持续通入氮气，每小时朝向熔炼炉中注入氮气的体积为锂、氟硼酸钾、碘化亚铜投入熔炼炉中的总质量的4倍，通过控制排气管阀门以调节排气速度与氮气注入速度的比例，使得熔炼炉内气压恒定在0.15MPa，熔炼炉加热，至所有原料完全熔化，继续加热至熔炼炉内液体温度为980℃，保温45分钟，获得金属溶液；

步骤3)，将注入了金属溶液的模具浸入20℃的水中冷却至模具表面温度为30℃；

步骤4)，将冷却的模具放入烘箱中，加热至580℃，保温20分钟；

步骤5)，将加热并保温完毕的模具取出，自然冷却至150℃；

步骤6)，将冷却至150℃的模具浸入20℃的水中冷却，至模具表面温度为45℃；

步骤7)，将冷却至45℃的模具取出，脱模，取出胚体。

实施例4

一种复合金属手机壳体的生产工艺，与实施例1相比，区别仅在于：

步骤1)，将100kg锂、8kg氟硼酸钾、12kg碘化亚铜加入熔炼炉中，朝向熔炼炉通入氮气以将熔炼炉中的空气排出，熔炼炉设置氮气管和排气管，氮气管延伸至靠近熔炼炉的底部，氮气管的出气口距离熔炼炉底部留有1cm的距离，保持持续通入氮气，每小时朝向熔炼炉中注入氮气的体积为锂、氟硼酸钾、碘化亚铜投入熔炼炉中的总质量的5倍，通过控制排气管阀门以调节排气速度与氮气注入速度的比例，使得熔炼炉内气压恒定在0.15MPa，熔炼炉加热，至所有原料完全熔化，继续加热至熔炼炉内液体温度为1000℃，保温60分钟，获得金属溶液；

步骤3)，将注入了金属溶液的模具浸入20℃的水中冷却至模具表面温度为30℃；

步骤4)，将冷却的模具放入烘箱中，加热至600℃，保温20分钟；

步骤5)，将加热并保温完毕的模具取出，自然冷却至150℃；

步骤6)，将冷却至150℃的模具浸入20℃的水中冷却，至模具表面温度为50℃；

步骤7)，将冷却至50℃的模具取出，脱模，取出胚体。

实施例5

一种复合金属手机壳体的生产工艺，与实施例1相比，区别仅在于：

步骤1)，将100kg锂、5kg氟硼酸钾、9kg碘化亚铜加入熔炼炉中，朝向熔炼炉通入氮气以将熔炼炉中的空气排出，熔炼炉设置氮气管和排气管，氮气管延伸至靠近熔炼炉的底部，氮气管的出气口距离熔炼炉底部留有1cm的距离，保持持续通入氮气，每小时朝向熔炼炉中注入氮气的体积为锂、氟硼酸钾、碘化亚铜投入熔炼炉中的总质量的4.5倍，通过控制排气管阀门以调节排气速度与氮气注入速度的比例，使得熔炼炉内气压恒定在0.15MPa，熔炼炉加热，至所有原料完全熔化，继续加热至熔炼炉内液体温度为960℃，保温30分钟，获得金属溶液；

步骤3)，将注入了金属溶液的模具浸入15℃的水中冷却至模具表面温度为25℃；

步骤4)，将冷却的模具放入烘箱中，加热至560℃，保温15分钟；

步骤5)，将加热并保温完毕的模具取出，自然冷却至100℃；

步骤6)，将冷却至100℃的模具浸入15℃的水中冷却，至模具表面温度为45℃；

步骤7)，将冷却至45℃的模具取出，脱模，取出胚体。

实施例6

一种复合金属手机壳体的生产工艺，与实施例1相比，区别仅在于：

步骤1)中通过控制排气管阀门以调节排气速度与氮气注入速度的比例，使得熔炼炉内气压恒定在0.1MPa。

实验1

将各实施例中的模具替换成屈服强度试样的试样所需的模具，制成试样，采用图示法测试各实施例的方法制成的试样的屈服强度。

实验2

将各实施例中的模具替换成拉伸试验的试样所需的模具，制成试样，根据GB/T228.1-2010《金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法》，测试各实施例的方法制成的试样的抗拉强度。

实验3

根据GB/T1423-1996《贵金属及其合金密度的测试方法》，检测各实施例制成的手机壳体的密度。

实验1-3的检测数据详见表1

表1

根据表1中实施例1-6的数据可得，制成的合金材料屈服强度以及抗拉强度均接近不锈钢的性能，具有交好的抗摔耐磨性能，结构强度较高，能长期保护手机内部的电子元器件，且密度远低于不锈钢，质量非常轻，配合强度较高，使得手机壳体厚度可制成较薄的形状，进一步降低质量，使得手机壳体具有金属质感且能长久稳定保护手机内部元器件，同时质量较轻，便于携带，方便使用。

根据表1中实施例1-5与实施例6的数据对比可得，通过控制熔炼炉内的氮气压力，能有效提高合金的强度，使得制成的手机壳体更好更稳定地保护手机内部的电子元器件，使得手机更为耐用。

本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种复合金属手机壳体的生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1），将锂、氟硼酸钾、碘化亚铜加入熔炼炉中，通入氮气排出空气，保持持续通入氮气，加热至900-1000℃，保温30-60分钟，获得金属溶液；

步骤2），将金属溶液注入模具中；

步骤3），将注入了金属溶液的模具浸入15-20℃的水中冷却至30℃及以下；

步骤4），将冷却的模具加热至500-600℃，保温15-20分钟；

步骤5），将加热并保温完毕的模具自然冷却至100-150℃；

步骤6），将冷却至100-150℃的模具浸入15-20℃的水中冷却至45-50℃；

步骤7），将冷却至45-50℃的模具取出，脱模，取出胚体；

步骤8），给胚体上漆；

步骤9），上漆后的胚体自然风干并冷却至室温，获得复合金属手机壳体；

所述锂、氟硼酸钾、碘化亚铜的质量比例为1：0.03~0.08：0.06~0.12。

2.根据权利要求1所述的复合金属手机壳体的生产工艺，其特征在于：所述步骤1）中，通过氮气管注入氮气，氮气管插至靠近熔炼炉底部，氮气管出气口与熔炼炉底部留有1-2cm的距离。

3.根据权利要求2所述的复合金属手机壳体的生产工艺，其特征在于：所述步骤1）中，熔炼炉设置排气管，通过控制排气速率及进气速率，以使熔炼炉内气压为0.15~0.2Mpa。

4.根据权利要求3所述的复合金属手机壳体的生产工艺，其特征在于：所述步骤1）中，氮气注入时保持恒速，氮气在60min内的注入量为锂、氟硼酸钾、碘化亚铜投入熔炼炉中的总质量的3-5倍。

5.根据权利要求1所述的复合金属手机壳体的生产工艺，其特征在于：所述步骤4）中，将冷却的模具加热至550-580℃。

6.根据权利要求1所述的复合金属手机壳体的生产工艺，其特征在于：所述步骤1）中，将锂、氟硼酸钾、碘化亚铜加热至950-980℃。

7.根据权利要求1所述的复合金属手机壳体的生产工艺，其特征在于：所述步骤9）中，胚体冷却至室温后抛光，获得复合金属手机壳体。

8.根据权利要求1-7任一所述的复合金属手机壳体的生产工艺，其特征在于：所述锂、氟硼酸钾、碘化亚铜的质量比例为1：0.04~0.06：0.08~0.1。

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