CN113943961A - 金属壳体及其制造方法、电子设备 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种金属壳体及其制造方法、电子设备。金属壳体用于电子设备，金属壳体的制造方法包括：对金属制件进行阳极氧化处理，形成多孔氧化层，多孔氧化层包括多个孔；在多孔氧化层的表面形成白色油墨层，白色油墨层的白色油墨分子进入孔内。通过该制造方法制造得到的金属壳体的外观可呈现出丝绸白的颜色。
Description
技术领域
本公开涉及电子设备技术领域，尤其涉及一种金属壳体及其制造方法、电子设备。
背景技术
随着手机和平板电脑等电子设备的快速发展，人们对电子设备的外观要求也越来越高。比如，含铝的金属壳体借助阳极氧化处理和着色处理可呈现出黑色、红色、蓝色和绿色等高端和独特的外观，且这还赋予金属壳体良好的硬度和耐磨性。但是，目前并不能容易地做出呈丝绸白颜色的金属壳体，不能满足用户的需求。
发明内容
本公开提供了一种改进的金属壳体及其制造方法、电子设备。
本公开的一个方面提供一种金属壳体的制造方法，所述金属壳体用于电子设备，所述制造方法包括：
对金属制件进行阳极氧化处理，形成多孔氧化层，所述多孔氧化层包括多个孔；
在所述多孔氧化层的表面形成白色油墨层，所述白色油墨层的白色油墨分子进入所述孔内。
可选地，所述孔的孔径范围为10～80nm。
可选地，所述孔的孔径范围为30～60nm，和/或所述白色油墨层的厚度范围为0.5～5μm。
可选地，所述阳极氧化处理的电解液包括：190～220g/L硫酸、190～513g/L草酸和3～15mg/L Al3+；和/或
所述阳极氧化处理的氧化电压范围为5～23V，温度范围为10～22℃，时间范围为3～70min。
可选地，所述在所述多孔氧化层的表面形成白色油墨层，包括：
采用油墨印刷法在所述多孔氧化层的表面印刷白色油墨；
在50℃～150℃的条件下对所述白色油墨进行烘烤，形成所述白色油墨层。
可选地，所述白色油墨的粘度范围为150～200Pa·s；
可选地，采用热转印法在所述多孔氧化层的表面形成所述白色油墨层。
可选地，所述热转印法的温度范围为75℃～180℃。
可选地，在所述对金属制件进行阳极氧化处理之前，所述制造方法还包括：
对所述金属制件顺次进行机械加工处理、第一清洗处理和第一烘干处理，所述机械加工处理包括抛光处理和喷砂处理中的至少一者。
可选地，在所述多孔氧化层的表面形成白色油墨层之前，所述制造方法还包括：
将形成有所述多孔氧化层的金属制件置于空气或氧气中进行氧化修饰处理。
可选地，所述制造方法还包括：
对形成有所述白色油墨层的金属制件进行第二清洗处理和第二烘干处理。
可选地，在所述对形成有所述白色油墨层的金属制件进行第二清洗处理和第二烘干处理之后，所述制造方法还包括：
对形成有所述白色油墨层的金属制件进行封孔处理。
可选地，在所述对形成有所述白色油墨层的金属制件进行封孔处理之后，所述制造方法还包括：在所述白色油墨层的表面进行湿抛光处理。
本公开的另一个方面提供一种金属壳体，所述金属壳体通过上述提及的任一种所述的制造方法制造得到，所述金属壳体包括：
金属制件；
多孔氧化层，形成于所述金属制件的表面，所述多孔氧化层包括多个孔；以及
白色油墨层，形成于所述多孔氧化层的表面，所述白色油墨层的白色油墨分子进入所述孔内。
可选地，所述孔的孔径范围为10～80nm。
可选地，所述孔的孔径范围为30～60nm，和/或所述白色油墨层的厚度范围为0.5～5μm。
本公开的另一个方面提供一种电子设备，所述电子设备包括上述提及的所述的金属壳体。
本公开提供的技术方案至少具有以下有益效果：
通过对金属制件进行阳极氧化处理，使金属制件的表面形成多孔氧化层。通过在多孔氧化层的表面形成白色油墨层，白色油墨分子进入孔内，这使白色油墨层能够牢固地形成于多孔氧化层上，进而可以制造得到呈白色的金属壳体，比如金属壳体可以呈丝绸白颜色。
附图说明
图1所示为本公开根据一示例性实施例示出的金属壳体的制造方法的流程图；
图2所示为本公开根据一示例性实施例示出的金属壳体的制造方法的流程图；
图3所示为本公开根据一示例性实施例示出的金属壳体的结构示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施例并不代表与本公开相一致的所有实施例。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。除非另作定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开说明书以及权利要求书中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。除非另行指出，“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。
在本公开说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
一些实施例中，形成于金属基体的表面的多孔氧化层的孔的孔径范围较小，且白色油墨的分子较大，通常不容易将白色油墨层做在多孔氧化层上，进而不能容易地做出呈丝绸白颜色的金属壳体。
为了解决上述问题，本公开实施例提供了一种金属壳体及其制造方法、电子设备，以下结合附图进行详细阐述：
图1所示为本公开根据一示例性实施例示出的金属壳体的制造方法的流程图。本公开一些实施例提供的金属壳体用于电子设备。参考图1，金属壳体的制造方法包括：
步骤11、对金属制件进行阳极氧化处理，形成多孔氧化层，多孔氧化层包括多个孔。
具体而言，金属制件的材料包括铝，以金属制件为阳极进行阳极氧化处理，使金属制件的表面形成多孔氧化层。其中，多孔氧化层的材料包括氧化铝。多个孔可以呈“蜂窝状”结构。
示例性地，孔的孔径范围为10～80nm，比如可以为10nm、20nm、30nm、40nm、50nm、60nm、70nm或80nm等。优选地，孔的孔径范围为30～60nm，这样，能够使得白色油墨分子更容易浸入孔内，且孔径大小比较均匀，利于形成均匀的白色油墨层。示例性地，白色油墨层的厚度范围为0.5～5μm，比如可以为0.5μm、1μm、2μm、3μm、4μm或5μm等。这样，白色油墨层的表面反射的光线和穿过白色油墨层经由金属制件反射的光线配合，使金属壳体容易呈现出丝绸白的颜色。
在一些实施例中，阳极氧化处理的电解液包括：190～220g/L硫酸、190～513g/L草酸和3～15mg/L Al3+。硫酸的质量浓度可以为190g/L、195g/L、200g/L、205g/L、210g/L、215g/L或220g/L。草酸的质量浓度可以为190g/L、195g/L、200g/L、210g/L、220g/L、230g/L、240g/L、250g/L、260g/L、270g/L、280g/L、290g/L、300g/L、350g/L、400g/L、450g/L、或513g/L等。Al3+的质量浓度可以为3mg/L、5mg/L、7mg/L、9mg/L、10mg/L、11mg/L、13mg/L或15mg/L等。需要说明的是，硫酸的质量浓度指的是：在1L水中加入190～220g纯硫酸。草酸的质量浓度指的是：在1L水中加入190～513g纯草酸。Al3+可以增加电解液的导电性能，促进阳极氧化处理。通过上述质量浓度的硫酸、草酸和Al3+配合，可以对多孔氧化层的孔径做扩孔处理，使孔的孔径范围为30～60nm，尤其为50～60nm。
在一些实施例中，阳极氧化处理的氧化电压范围为5～23V，比如可以为5V、7V、9V、13V、15V、19V、20V或23V等。阳极氧化处理的温度范围为10℃～22℃，比如可以为10℃、14℃、16℃、19℃、20℃、21℃或22℃等。阳极氧化处理的时间范围为3～70min，比如可以为3min、10min、20min、30min、40min、50min、60min或70min等。这样，采用上述氧化电压、温度和时间与电解液配合，利于使形成的多孔氧化层的孔径范围为10～80nm。
步骤12、在多孔氧化层的表面形成白色油墨层，白色油墨层的白色油墨分子进入孔内。
需要说明的是，白色油墨的分子较小，可以进入多孔氧化层的孔中。示例性地，白色油墨的分子大小为30～60nm。示例性地，白色油墨购自瑞士科莱恩(Clariant)公司所制造的白色小分子油墨。
在一些实施例中，步骤12包括：
步骤121、采用油墨印刷法在多孔氧化层的表面印刷白色油墨。
示例性地，白色油墨的粘度范围为150～200Pa·s，比如可以为150Pa·s、160Pa·s、170Pa·s、180Pa·s、190Pa·s或200Pa·s等。
步骤122、在50℃～150℃的温度条件下对白色油墨进行烘烤，形成白色油墨层。
其中，烘烤温度可以为50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、100℃、110℃、120℃、130℃、140℃或150℃等。优选地，烘烤温度为70℃～90℃。这样，会增加多孔氧化层的表面的活性，促进白色油墨分子中悬挂键与多孔氧化层的悬挂键之间发生化学结合，使白色油墨分子牢固地粘结在多孔氧化层的表面。
在进行油墨印刷时，可以使白色油墨遮蔽冶具蚀刻深度0.03～0.05mm，以利于白色油墨能够印刷在多孔氧化层上。示例性地，可以采用胶头转印法印刷油墨，以便于适配弧形结构的金属制件。示例性地，可以采用丝印或曝光显影印刷法，以适配平面结构的金属制件。
在另一些实施例中，步骤12包括：采用热转印法(热升华的方法)在多孔氧化层的表面形成白色油墨层。
示例性地，热转印法的温度范围为75℃～180℃，比如可以为75℃、80℃、90℃、100℃、110℃、120℃、130、140、150℃、160℃、170℃或180℃等。优选地，热转印法的温度为70℃～90℃。这样，利于增加白色油墨分子和多孔氧化层的表面的活性，使两者牢固地连接。
基于上述，本公开实施例提供的金属壳体的制造方法，通过对金属制件进行阳极氧化处理，使金属制件的表面形成多孔氧化层，通过在多孔氧化层的表面形成白色油墨层，白色油墨分子进入孔内，这使白色油墨层能够牢固地形成于多孔氧化层上，进而可以制造得到呈白色的金属壳体，比如金属壳体可以呈丝绸白颜色。
图2所示为本公开根据一示例性实施例示出的金属壳体的制造方法的流程图。参考图2，金属壳体的制造方法包括：
步骤21、对金属制件顺次进行机械加工处理、第一清洗处理和第一烘干处理，机械加工处理包括抛光处理和喷砂处理中的至少一者。这样，以有效清理金属制件表面的污物，避免污物影响金属壳体的颜色，且使金属制件的表面光滑或具有一定的粗糙度。
步骤22、对金属制件进行阳极氧化处理，形成多孔氧化层，多孔氧化层包括多个孔。步骤22可参见步骤11的阐述，此处不再赘述。
步骤23、将形成有多孔氧化层的金属制件置于空气或氧气中进行氧化修饰处理。
示例性地，空气为经过滤后的干净空气，氧气的体积百分比可以为99％及其以上。
示例性地，氧化修饰处理的时间小于120min，这样，对孔进行氧化修饰，使其内壁比较平整，利于白色油墨分子渗入孔内。
步骤24、在多孔氧化层的表面形成白色油墨层，白色油墨层的白色油墨分子进入孔内。步骤24可参见步骤12的阐述，此处不再赘述。
步骤25、对形成有白色油墨层的金属制件进行第二清洗处理和第二烘干处理。
示例性地，采用纯水对形成有白色油墨层的金属制件进行第二清洗处理，纯水的电导率范围为0.1～1.0ms/cm，以避免杂质污染金属制件的表面。
步骤26、对形成有白色油墨层的金属制件进行封孔处理。
这样，填充白色油墨层的空隙以及白色油墨层和多孔氧化层之间的间隙，以有效连接白色油墨层和多孔氧化层。
示例性地，可以采用沸水封孔工艺或蒸汽封孔工艺进行封孔，这样成本较低，工艺简单。
步骤27、在白色油墨层的表面进行湿抛光处理，得到金属壳体。这样，增强了金属壳体的外观质感。示例性地，采用纯水在白色油墨层的表面进行湿抛光处理。
基于上述，本公开实施例提供的金属壳体的制造方法，通过对金属制件进行阳极氧化处理，使金属制件的表面形成多孔氧化层。通过在多孔氧化层的表面形成白色油墨层，白色油墨层的白色油墨分子进入孔内，这使白色油墨层能够牢固地形成于多孔氧化层上，进而可以制造得到呈白色的金属壳体，比如金属壳体可以呈丝绸白颜色。
为了更清楚地理解本公开实施例提供的金属壳体的制造方法，以下给出几个详细实施例：
实施例1
实施例1通过以下方法制造得到金属壳体：
对金属制件顺次进行抛光处理、喷砂处理、第一清洗处理和第一烘干处理，以清除金属制件的表面的污物。然后将金属制件置于包括190g/L硫酸、190g/L草酸和3mg/L Al3+的电解液中，在12℃的条件下，以10V的氧化电压氧化处理30min，使金属制件的表面形成多孔氧化层。多孔氧化层包括呈“蜂窝状”的多个孔，孔的孔径范围为30～60nm。然后将金属制件置于氧气中进行氧化修饰处理，氧化修饰处理的时间110min。
采用油墨印刷法在多孔氧化层的表面印刷粘度为150Pa·s的白色油墨，且在80℃的温度条件下烘烤，形成白色油墨层，白色油墨层的白色油墨分子进入孔内。
采用电导率为0.3ms/cm的纯水对形成有白色油墨层的金属制件进行第二清洗处理，以及进行第二烘干处理。然后采用沸水封孔工艺对金属制件进行封孔处理，使白色油墨层和多孔氧化层进行有效连接。最后对白色油墨层进行湿抛光处理，增强金属壳体的外观质感。
通过实施例1提供的方法制造得到的金属壳体的外观呈丝绸白的颜色。
实施例2
实施例2通过以下方法制造得到金属壳体：
对金属制件顺次进行抛光处理、第一清洗处理和第一烘干处理，以清除金属制件的表面的污物。然后将金属制件置于包括210g/L硫酸、280g/L草酸和5mg/L Al3+的电解液中，在18℃的温度条件下，以16V的氧化电压氧化处理20min，使金属制件的表面形成多孔氧化层。多孔氧化层包括呈“蜂窝状”的多个孔，孔的孔径范围为50～70nm。然后将金属制件置于氧气中进行氧化修饰处理，氧化修饰处理的时间100min。
采用油墨印刷法在多孔氧化层的表面印刷粘度为190Pa·s的白色油墨，且在90℃的温度条件下烘烤，形成白色油墨层，白色油墨层的白色油墨分子进入孔内。
采用电导率为0.6ms/cm的纯水对形成有白色油墨层的金属制件进行第二清洗处理，以及进行第二烘干处理。然后采用沸水封孔工艺对金属制件进行封孔处理，使白色油墨层和多孔氧化层进行有效连接。最后对白色油墨层进行湿抛光处理，增强金属壳体的外观质感。
通过实施例2提供的方法制造得到的金属壳体的外观呈丝绸白的颜色。
实施例3
实施例3通过以下方法制造得到金属壳体：
对金属制件顺次进行抛光处理、喷砂处理、第一清洗处理和第一烘干处理，以清除金属制件的表面的污物。然后将金属制件置于包括220g/L硫酸、300g/L草酸和11mg/L Al3+的电解液中，在22℃的温度条件下，以23V的氧化电压氧化处理60min，使金属制件的表面形成多孔氧化层。多孔氧化层包括呈“蜂窝状”的多个孔，孔的孔径范围为50～60nm。然后将金属制件置于氧气中进行氧化修饰处理，氧化修饰处理的时间115min。
在温度为100℃的条件下，采用热转印法在多孔氧化层的表面形成白色油墨层，白色油墨层的白色油墨分子进入孔内。
采用电导率为0.4ms/cm的纯水对形成有白色油墨层的金属制件进行第二清洗处理，以及进行第二烘干处理。然后采用沸水封孔工艺对金属制件进行封孔处理，使白色油墨层和多孔氧化层进行有效连接。最后对白色油墨层进行湿抛光处理，增强金属壳体的外观质感。
通过实施例3提供的方法制造得到的金属壳体的外观呈丝绸白的颜色。
图3所示为本公开根据一示例性实施例示出的金属壳体的结构示意图。本公开一些实施例提供的金属壳体通过上述提及的任一种制造方法制造得到，参考图3，金属壳体包括：金属制件310、多孔氧化层320和白色油墨层330。其中，多孔氧化层320形成于金属制件310的表面，多孔氧化层320包括多个孔。白色油墨层330形成于多孔氧化层320的表面，白色油墨层330的白色油墨分子进入孔内。
在一些实施例中，孔的孔径范围为10～80nm。这样，利于使白色油墨分子进入孔内。在一些实施例中，孔的孔径范围为30～60nm，和/或白色油墨层330的厚度范围为0.5～5μm。这样，白色油墨层330的表面反射的光线和穿过白色油墨层330经由金属制件310反射的光线配合，使金属壳体能够容易呈现出丝绸白的颜色。
本公开实施例提供的金属壳体，基于白色油墨层330的白色油墨分子进入金属制件310的表面的多孔氧化层320的孔内，这使白色油墨层330能够牢固地形成于多孔氧化层320上，进而可以使金属壳体呈现出白色，比如丝绸白颜色。
本公开一些实施例还提供了一种电子设备，电子设备包括上述提及的金属壳体。示例性地，金属壳体可以为中框和后盖中的至少一种。
电子设备包括但不限于：手机、平板电脑、iPad、数字广播终端、消息收发设备、游戏控制台、医疗设备、健身设备、个人数字助理、智能可穿戴设备、智能电视、扫地机器人和智能音箱等。
对于方法实施例而言，由于其基本对应于装置实施例，所以相关之处参见装置实施例的部分说明即可。方法实施例和装置实施例互为补充。
本公开上述各个实施例，在不产生冲突的情况下，可以互为补充。
以上所述仅为本公开的较佳实施例而已，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开保护的范围之内。
Claims (17)
1.一种金属壳体的制造方法，其特征在于，所述金属壳体用于电子设备，所述制造方法包括：
对金属制件进行阳极氧化处理，形成多孔氧化层，所述多孔氧化层包括多个孔；
在所述多孔氧化层的表面形成白色油墨层，所述白色油墨层的白色油墨分子进入所述孔内。
2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述孔的孔径范围为10～80nm。
3.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述孔的孔径范围为30～60nm，和/或所述白色油墨层的厚度范围为0.5～5μm。
4.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述阳极氧化处理的电解液包括：190～220g/L硫酸、190～513g/L草酸和3～15mg/L Al3+；和/或
所述阳极氧化处理的氧化电压范围为5～23V，温度范围为10～22℃，时间范围为3～70min。
5.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述在所述多孔氧化层的表面形成白色油墨层，包括：
采用油墨印刷法在所述多孔氧化层的表面印刷白色油墨；
在50℃～150℃的条件下对所述白色油墨进行烘烤，形成所述白色油墨层。
6.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述白色油墨的粘度范围为150～200Pa·s。
7.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，采用热转印法在所述多孔氧化层的表面形成所述白色油墨层。
8.根据权利要求7所述的制造方法，其特征在于，所述热转印法的温度范围为75℃～180℃。
9.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，在所述对金属制件进行阳极氧化处理之前，所述制造方法还包括：
对所述金属制件顺次进行机械加工处理、第一清洗处理和第一烘干处理，所述机械加工处理包括抛光处理和喷砂处理中的至少一者。
10.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，在所述多孔氧化层的表面形成白色油墨层之前，所述制造方法还包括：
将形成有所述多孔氧化层的金属制件置于空气或氧气中进行氧化修饰处理。
11.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述制造方法还包括：
对形成有所述白色油墨层的金属制件进行第二清洗处理和第二烘干处理。
12.根据权利要求11所述的制造方法，其特征在于，在所述对形成有所述白色油墨层的金属制件进行第二清洗处理和第二烘干处理之后，所述制造方法还包括：
对形成有所述白色油墨层的金属制件进行封孔处理。
13.根据权利要求12所述的制造方法，其特征在于，在所述对形成有所述白色油墨层的金属制件进行封孔处理之后，所述制造方法还包括：
在所述白色油墨层的表面进行湿抛光处理。
14.一种金属壳体，其特征在于，所述金属壳体包括：
金属制件；
多孔氧化层，形成于所述金属制件的表面，所述多孔氧化层包括多个孔；以及
白色油墨层，形成于所述多孔氧化层的表面，所述白色油墨层的白色油墨分子进入所述孔内。
15.根据权利要求14所述的金属壳体，其特征在于，所述孔的孔径范围为10～80nm。
16.根据权利要求14所述的金属壳体，其特征在于，所述孔的孔径范围为30～60nm；和/或所述白色油墨层的厚度范围为0.5～5μm。
17.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括权利要求14～16任一项所述的金属壳体。
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