CN117714580A - 中框及其制作方法和电子设备 - Google Patents
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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Abstract
本申请实施例提供了一种中框及其制作方法和电子设备,中框包括边框和中板,边框包括与中板连接的第一边框,第一边框的成型材料包括非晶合金,第一边框围设在中板的周侧边缘。第一边框远离中板的一面为气相沉积面。气相沉积面为镜面,并形成中框的外观面。本申请的中框能够同时兼顾外观质感与轻量化的设计需求。
Description
技术领域
本申请涉及电子技术领域,特别涉及一种中框及其制作方法和电子设备。
背景技术
随着手机、平板等电子设备的发展,人们不仅对电子设备的性能(比如结构强度)的要求越来越高,而且对电子设备的外观以及整机重量的要求也在不断提高。
中框作为电子设备中主要起支撑的结构件,为满足人们对电子设备的性能、外观以及整机重量的要求,因此,兼具轻量化优势和外观质感的中框设计就成为了电子设备的主要发展方向。相关技术中提供了一种中框,该中框采取不锈钢加物理气相沉积(PhysicalVapor Deposition,PVD)设计,以在不锈钢制成的中框上形成了具有镜面的外观面,以提升中框的外观质感,但是该中框的重量较大。为此,相关技术中提供了另一种中框,另一种中框采取了铝合金加阳极外观设计,阳极外观作为该中框的外观面,相较前一种中框,该种中框虽然重量减小,但是外观质感较差。
因此,如何同时兼顾中框的外观质感与轻量化已成为有待解决的技术问题。
发明内容
本申请提供了一种中框及其制作方法和电子设备,能够同时兼顾中框的外观质感与轻量化的设计需求。
本申请实施例第一方面提供了一种中框,该中框包括边框和中板,边框包括与中板连接的第一边框,第一边框的成型材料包括非晶合金,第一边框围设在中板的周侧边缘;第一边框远离中板的一面为气相沉积面,气相沉积面为镜面,气相沉积面形成中框的外观面。
通过对第一边框上气相沉积面以及气相沉积面为镜面的设置,能够提升中框的外观面的质感,并获得与相关技术中具有不锈钢和PVD处理的中框至少等同的镜面的外观质感,以满足消费者对中框的镜面的外观质感的需求。并且,通过非晶合金的设置,在满足中框的抗拉强度等性能的要求的同时,在中板的材料以及中框的尺寸相同的情况下,相较于相关技术中具有不锈钢和PVD处理的中框,还能够实现中框的明显减重。因此,本申请的中框能够同时兼顾中框的外观质感与轻量化的设计需求。
在一些可选的实施方式中,第一边框包括边框本体和气相沉积层,边框本体的成型材料包括非晶合金,边框本体围设在中板的周侧边缘,并连接中板,边框本体远离中板的一侧为镜面;气相沉积层沉积在边框本体的镜面上,以在第一边框上形成气相沉积面。
由于边框本体上镜面的设置,以便气相沉积层沉积在边框本体的镜面上时,能够在第一边框上形成镜面的气相沉积面。并且,由于边框本体的成型材料包括非晶合金,得边框本体易于通过打磨抛光,在远离中板的一侧形成镜面。
在一些可选的实施方式中,边框本体包括相互连接的连接部和围合部,连接部围设在中板的周侧边缘,并连接中板;
围合部围设在连接部远离中板的一侧,并与连接部和中板围成收容空间。
这样边框本体在通过连接部与中板连接,实现与中板组装的基础上,还能够便于将电子设备的电子器件收容在收容空间内。
在一些可选的实施方式中,边框本体为非晶合金的压铸件,以便形成第一边框,提高材料利用率,缩短边框本体的加工工时,降低中框的制造成本。
在一些可选的实施方式中,第一边框的邻近中板的一侧具有至少一个呈环形的凹陷区域,边框还包括与凹陷区域的形状相适配的第二边框,第二边框容设于凹陷区域内,并与凹陷区域的内壁相连;第二边框的成型材料的密度小于非晶合金的密度。
通过凹陷区域以及第二边框的设置,以便在不影响中框的整体结构、结构强度以及可靠性以及气相沉积面的形成的前提下,由于第二边框的成型材料的密度小于非晶合金的密度,还能够进一步实现中框的减重。
在一些可选的实施方式中,第一边框的边框本体上具有环形槽,环形槽形成凹陷区域,其中,沿中框的厚度方向上,环形槽分布于中板的至少一侧,并沿远离中板的方向延伸,以便增大环形槽的槽宽以及第二边框在边框内的体积比,增强中框的减重效果。
在一些可选的实施方式中,环形槽为两个,沿中框的厚度方向上,两个环形槽分布于中板的相对两侧,并在边框本体上对称设置,以实现中框的进一步减重。
在一些可选的实施方式中,环形槽的槽底为平面,环形槽的侧壁与槽底圆弧过渡,以便于边框本体压铸成型。
在一些可选的实施方式中,边框本体在槽底以及邻近中板一侧的侧壁处的厚度均大于或等于0.3mm,且小于或等于5mm,边框本体在远离中板一侧的侧壁处的厚度大于或等于0.15mm,以便于边框本体压铸成型的同时,还能够避免边框本体在压铸过程中发生晶体凝固的情况。
在一些可选的实施方式中,槽底和侧壁之间为圆角连接,圆角的半径大于或等于0.2mm,以避免圆角过小导致边框本体在压铸过程中难以成型。
在一些可选的实施方式中,第二边框位于第一边框在中板宽度方向上的边缘范围内,且第二边框与中板共同围成收容空间,以便在实现中框的进一步减重的同时,还能够确保第二边框的设置不会对边框以及中框的整体外形造成影响。
在一些可选的实施方式中,第二边框为与第一边框一体连接的注塑件,注塑件的成型材料包括密度小于非晶合金的塑胶粒子,以便通过注塑工艺在凹陷区域内形成第二边框的同时,还能够降低边框的平均密度以及质量。
在一些可选的实施方式中,塑胶粒子包括聚碳酸酯、聚乙烯和聚苯乙烯中的至少一种,以便通过注塑工艺形成第二边框的同时,还能够使得第二边框的成型材料更加多样化。
在一些可选的实施方式中,第二边框在边框中所占的体积比为1/2~2/3,以便在满足电子设备对中框的结构强度以及结构支撑的要求的基础上,能够增强第二边框对中框的减重效果。
在一些可选的实施方式中,非晶合金包括锆基非晶合金,以便满足电子设备对中框的抗拉强度等性能的需求的同时,还能够便于第一边框的打磨抛光,有利于气相沉积面的形成。
在一些可选的实施方式中,第一边框的抗拉强度大于1400MPa,以满足电子设备对中框的抗拉强度等性能的需求。
本申请实施例第二方面提供了一种中框的制作方法,该制作方法包括:
将铸锭制成非晶合金边框,铸锭由母合金制成;
将非晶合金边框进行表面处理,以得到第一边框,第一边框的一面形成气相沉积面,气相沉积面为镜面;
将第一边框围设在中板的周侧边缘,并与中板连接形成中框,且气相沉积面为中框的外观面。
通过中框的制作方法得到的中框,能够获得具有超高抗拉强度以及较低密度的第一边框,在满足电子设备对中框的抗拉强度等结构强度以及轻量化要求的基础上,通过气相沉积面的镜面的设置,还能够实现中框的镜面的外观质感。
在一些可选的实施方式中,非晶合金边框包括锆基非晶合金边框,以便利用锆基非晶合金的性能,在第一边框的一面上获得气相沉积面的同时,还能够获得具有超高抗拉强度以及较低密度的第一边框。
在一些可选的实施方式中,母合金的原料包括锆单质、铜单质、镍单质、铝单质和至少一种稀土金属,以便包含这些原料的铸锭可以制成锆基非晶合金边框,且有利于增强锆基非晶合金边框的抗拉强度。
在一些可选的实施方式中,将铸锭制成非晶合金边框,包括:
将铸锭在模具中压铸,以得到非晶合金边框,非晶合金边框的抗拉强度大于1400MPa,以便在压铸后获得边框本体的外形轮廓后,母合金还能在压铸的过程中形成非晶合金,并使得非晶合金边框具备非晶合金的性能。
在一些可选的实施方式中,模具为铜模,将铸锭在模具中压铸,包括:
将铸锭在第一预设温度下进行熔炼;
铸锭熔融后,降温至第二预设温度,并在铜模中进行真空压铸成型,以得到非晶合金边框;
其中,第一预设温度大于母合金的熔点,第二预设温度大于或等于母合金的熔点,真空压铸的真空度为10-2~10-3pa。
这样能够确保铸锭在熔融态以便在铜模中进行真空压铸,以形成边框本体的同时,还能够使得铸锭在压铸过程中能够在较快的凝固速度下形成非晶合金边框。
在一些可选的实施方式中,将铸锭制成非晶合金边框之前,制作方法还包括:
获取母合金的原料;
将原料中的稀土金属的至少部分与部分锆单质进行预熔处理,以得到预熔料;
将预熔料与所获取的剩余原料进行熔炼处理,并在熔炼处理后进行浇注,以得到铸锭。
这样在对铸锭压铸后,能够获得抗拉强度符合大于1400MPa的锆基非晶合金边框。
在一些可选的实施方式中,熔炼处理包括真空感应熔炼处理,真空感应熔炼处理的熔炼温度为1900~2000℃,熔炼时间为5~10min,以确保预熔料与所获取的剩余原料能够在上述熔炼温度和熔炼时间下进行充分熔炼,以便后续的浇注。
在一些可选的实施方式中,将非晶合金边框进行表面处理,包括:
对非晶合金边框进行加工,以得到边框本体粗坯;
在边框本体粗坯的部分表面形成镜面,以得到边框本体;
对镜面进行物理气相沉积处理,以在边框本体的镜面上形成气相沉积面。这样在物理气相沉积处理后,使得第一边框能够具有镜面的外观质感。
在一些可选的实施方式中,在边框包括第二边框时,将第一边框围设在中板的周侧边缘之前,制作方法还包括:
将第二边框贴合于第一边框的凹陷区域内,凹陷区域位于第一边框朝中板的一侧,且凹陷区域呈环形,其中,第二边框的密度小于第一边框的密度。
这样通过第二边框的设置,在不影响中框的整体结构、强度以及气相沉积面的形成的前提下,还能够实现中框的进一步减重。
在一些可选的实施方式中,将第二边框贴合于第一边框的凹陷区域内,包括:
将第二边框注塑于凹陷区域内,以便与第一边框形成一体式结构。
本申请实施例第三方面提供了一种中框,中框通过如上任一项的制作方法得到,以使中框能够同时兼具轻量化以及镜面的外观质感的需求。
本申请实施例第四方面提供了一种电子设备,该电子设备包括显示屏、后盖和上述任意一种提供的中框,中框位于显示屏和后盖之间。通过电子设备中中框的设置,不仅能够提升电子设备的外观质感,还有利于实现电子设备的轻量化设计。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图;
图2为本申请实施例提供的一种电子设备的爆炸图;
图3为本申请实施例提供的一种中框的结构示意图;
图4为图3中的中框在另一视角下的结构示意图;
图5为图3中A部的放大图;
图6为本申请实施例提供的另一种中框的结构示意图;
图7为图6中B部的放大图;
图8为本申请实施例提供的一种中框的制作方法的流程示意图;
图9为本申请实施例提供的一种铸锭的制作方法的流程示意图;
图10为本申请实施例提供的一种非晶合金边框的表面处理的流程示意图。
附图标记说明:
100-电子设备;1-中框;11-边框;111-第一边框;1111-边框本体;1112-连接部;1113-围合部;1114-气相沉积层;1115-气相沉积面;1116-槽底;1117-侧壁;1118-圆角;1119-天线缝;112-第二边框;12-中板;121-分隔部;122-容设区域;13-连接处;14-插接口;
2-后盖;3-显示屏;4-电路板;5-电池;6-摄像模组。
具体实施方式
本申请的实施方式部分使用的术语仅用于对本申请的具体实施例进行解释,而非旨在限定本申请。
为便于理解,首先对本申请实施例所涉及的相关技术术语进行解释和说明。
非晶合金,俗称液态金属,是由超急冷凝固,合金凝固时原子来不及有序排列结晶,得到的固态合金是长程无序结构,组成它物质的分子(或原子、离子)不呈空间有规则周期性,没有晶态合金的晶粒、晶界存在。
非晶合金强度极高,以锆(Zr)基非晶合金为例,非晶合金的抗拉强度较高,一般大于1400MPa,约是普通不锈钢的2倍。其中,304不锈钢(SUS304)的密度一般在7.93g/m3,316不锈钢(SUS316)的密度一般在7.98g/m3。根据成分不同,非晶合金的密度在6.1~6.9g/m3的范围内,相较不锈钢(比如304不锈钢和316不锈钢)轻约14%。不仅如此,锆基非晶合金等非晶合金还具有耐刮擦、易于打磨抛光的特点,可以适应各种表面处理,实现等同甚至超越不锈钢的镜面的外观质感。
结构件的镜面的外观质感,可以理解为结构件的表面能够呈现出类似于镜面反射的外观质感。以结构件为不锈钢为例,结构件的镜面的外观质感可以通过抛光等表面处理,去除表面粗糙度和氧化皮而体现出金属本色,并呈现出类似于镜面反射的外观质感。一般不锈钢的表面粗糙度小于或等于0.05μm,光反射率大于或等于90%,才能称之为“镜面”。表面粗糙度指的是不锈钢面具有的较小间距和微小峰谷的不平度,光反射率指的是被反射的光通量与入射光通量之比。其中,不锈钢的表面粗糙度越小,光反射率越大,镜面效果越好。
6系铝合金,可以理解为铝硅镁合金,其中,镁和硅为6系铝合金的主要合金元素。
本申请实施例提供一种电子设备,该电子设备可以包括但不限于为手机、平板电脑(即pad)、虚拟现实(Virtual Reality,简称VR)设备、笔记本电脑、个人计算机(personalcomputer,PC)、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer,UMPC)、手持计算机、智能穿戴设备等具有中框的电子设备。
下面将结合附图和实施例对电子设备的结构作进一步阐述。
参见图1和图2所示,电子设备100可以包括中框1和后盖2,其中,后盖2连接于中框1的一侧,并和中框1为电子设备100提供结构框架。
参考图2所示,在一些实施例中,中框1包括相互连接的中板12和边框11,边框11围设在中板12的周侧边缘,并与中板12一同构成中框1。边框11包括顶边框、左边框、底边框和右边框,顶边框、左边框、底边框和右边框可以首尾相接,以形成方环形的边框结构。顶边框11、左边框11、底边框11和右边框11均为中框1中的侧边框。
参考图2所示,在一些实施例中,在电子设备100为手机、平板电脑等时,电子设备100还可以具有显示功能,此时,电子设备100还包括显示屏3,显示屏3安装于中框1上与后盖2相对的一侧,以便实现电子设备100的显示功能。边框11远离中板12一侧的至少部分结构可以位于显示屏3和后盖2的侧方,并显露于电子设备100的外表面,以构成中框1的外观面。
图1和图2中示意了一个中框1,以简化电子设备100的结构。在一些实施例中,中框1的数量还可以为两个,两个中框1可以转动连接,并搭载可折叠的显示屏3,以便通过两个中框1的相对转动,改变电子设备100的构型,实现电子设备100在折叠态和展平态的切换,在满足人们对电子设备100的大的显示面积的需求的同时,还能够便于用户的携带。
下面以一个中框1为例,对本申请的电子设备100的结构作进一步阐述。
显示屏3可以与中框1和后盖2共同围合成容置腔(在图中未示意)。该容置腔可以用于容置电子设备100的电路板4、摄像模组6、电池5、麦克风、扬声器和听筒等电子器件。电路板4、摄像模组6、电池5、麦克风、扬声器和听筒等电子器件在容置腔内的设置位置可以参见现有电子设备100中的相关设置,在此不再赘述。
其中,电路板4可以理解为电子设备100(比如手机)中的主板。电路板4上通常承载有处理器模块、各种控制器模块,存储模块、通信模块、射频模块、电源管理模块等电子器件。
显示屏3可以与电路板4电连接,以使显示屏3可以实现显示或操作功能。摄像模组6可以设置于电路板4上,并与电路板4电连接,以便在用户输入拍摄指令时,能够通过电路板4控制摄像模组6对目标对象进行拍摄,从而实现电子设备100的拍摄功能。
下面以手机为例,对本申请实施例的电子设备100的结构作进一步阐述。
中框1作为电子设备100中三明治结构的主要起支撑的结构件,不仅需要一定的结构强度,同时边框11的部分显露于电子设备100的外表面,使得中框1作为外观件,还需要具有足够的颜值。以手机为例,中框1与显示屏3和后盖2形成了电子设备100的三明治结构,中框1作为电子设备100中三明治结构的中间层,主要支撑显示屏3和后盖2。
近年来,消费者不仅对手机等电子设备的性能的要求越来越高,对其重量及外观的要求也在不断提高,因此,兼具轻量化优势和外观质感的中框的设计已经成为了电子设备的结构件的主要发展方向,以便满足人们对电子设备的重量以及外观的要求。
目前,相关技术一中提供了第一种中框,第一种中框采用不锈钢制成,将第一种中框的外观面进行打磨抛光后至镜面后,再进行在第一种中框的外观面上进行物理气相沉积(Physical Vapor Deposition,PVD)处理,以使第一种中框的外观面达到镜面的外观质感,并具有较高的光泽度,能够提高第一种中框的外观质感。在本申请中,对第一种中框的镜面所对应的表面粗糙度不做进一步限定。这样使得第一种中框不仅具有高耐磨、高耐蚀的特性,而且第一种中框的抗跌落冲击能力也得到了有利保障。
但是,由于不锈钢的密度通常大于或等于7.8g/m3,约是金属铝的3倍,导致第一种中框较相同尺寸的铝合金中框的重量大幅增加,降低了消费者对电子设备的使用体验。
为此,相关技术二中提供了第二种中框,第二种中框采用6系铝合金经机械数控机床(Computer numerical control,CNC)加工制成,并在第二种中框的外观面上进行阳极外观处理,以增强第二种中框在外观面的质感。
第二种中框的密度约为2.7g/cm3,相较于第一种中框,第二种中框虽然具备轻量化的优势,但是CNC加工的时长较长,且材料利用率较低,制造成本较高。此外,阳极外观为非镜面的外观,由于铝合金打磨抛光难度高,难以在第二种中框上实现镜面的外观质感,使得第二种中框在外观面上的质感不如第一种中框在外观面上的质感,且与第一种中框在外观面上的外观质感具有一定的差距。
因此,如何实现中框的轻量化以及镜面的外观的兼得,已成为有待解决的技术问题。
有鉴于此,本申请实施例提供了一种中框1,该中框1包括相互连接的边框11和中板12,边框11的主要原料包括非晶合金,以便通过非晶合金的设置,不仅能够使得中框1具有镜面的外观质感,而且能够达到减重的效果,降低中框1的制造成本,在电子设备100中具有较大应用前景。
下面结合附图和实施例,对中框1的结构作进一步阐述。
参见图3所示,中框1包括边框11和中板12,边框11包括与中板12连接的第一边框111,第一边框111的成型材料包括非晶合金,第一边框111围设在中板12的周侧边缘。第一边框111远离中板12的一面为气相沉积面1115,气相沉积面1115为镜面,且气相沉积面1115形成中框1的外观面,以便通过第一边框111上气相沉积面1115的设置,能够提升中框1的外观面的质感,并使得中框1的外观面至少能够达到与第一种中框的外观面等同的镜面的外观质感,以满足消费者对中框1的镜面的外观质感的需求。
需要说明的是,第一边框111远离中板12的一面可以包括第一边框111在X方向上远离中板12一侧的端面,此时,气相沉积面1115位于第一边框111在X方向上远离中板12一侧的端面上,并形成中框1的外观面。
或者,在一些实施例中,第一边框111远离中板12的一面还可以理解为第一边框111的外周面。第一边框111的外周面不仅包括第一边框111在X方向上远离中板12一侧的端面,还包括第一边框111在Z方向上远离中板12一侧的外表面。此时,气相沉积面1115位于第一边框111的外周面上,并形成中框1的外观面。
下面以气相沉积面1115位于第一边框111的外周面上为例,对中框1的结构作进一步阐述。
非晶合金不仅具有高强度,相较于不锈钢还具有较低密度的特点,因此,在中板12的材料以及中框1的尺寸相同的情况下,相较于上述第一种中框,通过第一边框111中非晶合金的设置,能够使得第一边框111具有较低的密度,在实现中框1减重,满足电子设备100对中框1的抗拉强度等性能的要求的同时,还能够获得与第一种中框至少等同的镜面的外观质感。因此,本申请的中框能够同时兼顾中框的外观质感与轻量化的设计需求。
并且,相较于上述的第二种中框,本申请的中框1的外观面不仅具有镜面的外观质感,而且利用非晶合金耐刮擦、易于打磨抛光的特点,在使得第一边框111易于打磨抛光,以便形成气相沉积面1115的同时,还能够降低第一边框111的加工难度,降低中框1的制造成本。
第一边框111的抗拉强度大于1400MPa,以便使得第一边框111具有较高的抗拉强度,以满足电子设备100对中框1的抗拉强度等性能的需求。
非晶合金可以包括锆基非晶合金或者其他易于打磨抛光、抗拉强度大于1400MPa、耐刮擦的非晶合金,以便满足电子设备100对中框1的抗拉强度等性能的需求的同时,还能够便于第一边框111的打磨抛光,有利于气相沉积面1115的形成,确保中框1的外观面至少能够达到与第一种中框等同的镜面的外观质感。在本申请中,对非晶合金的种类不做进一步限定。
下面以锆基非晶合金为例,对本申请的中框1的结构作进一步阐述。
参见图3所示,在一些实施例中,中板12可以为金属中板,金属中板的成型材料可以采用铝合金或者镁合金等轻质金属,以进一步减重,增大中框1的轻量化的优势。
或者,在另一些实施例中,中板12的成型材料还可以塑料或者同时包含塑料与上述轻质金属等。在本申请中,对中板12的材料以及成型方式不做进一步限定。
参见图4所示,正如上文中所描述的,中框1可以与显示屏3和后盖2共同围成容置腔。为便于电子设备100内的电路板4、电池5等电子器件在容置腔内的设置,中板12朝后盖2一侧的板面上还可以设置有至少两个条形的分隔部121,分隔部121可以在沿中框1的长度方向和宽度方向中的至少一者设置在中板12上,以便通过至少一个分隔部121将中板12朝后盖2一侧的容置腔划分成多个容设区域122,以便电路板4、电池5等电子器件能够设置在各自对应的容设区域122内。在本申请中,对分隔部121的设置位置以及电子器件在容置腔内对应的容设区域122,不做进一步限定。
需要说明的是,在另一些实施例中,中板12上还可以通过局部设有凹陷结构的方式,对容置腔进行划分。
参见图4所示,为便于电子设备100与插座等外部设备的电连接,中框1的底端还设有插接口14,以便通用串行总线(Universal Serial Bus,USB)等数据接口设在电路板4上时,能够穿设在插接口14内,并与插座等外部设备电连接。
在一些实施例中,第一边框111的周侧上还可以设置有天线缝1119,以避免中框1对电子设备100的信号的屏蔽作用,以便于实现手机等电子设备100的通信功能。
第一边框111的结构形状与边框11的结构形状相适配的方环形结构,具体的,第一边框111可以为由多个侧边框首尾相接形成,可以参见上述对边框11的结构描述,在此不做进一步限定。
图5示意了图3在A部的放大图,以便于观察边框11的结构。
参见图5所示,第一边框111可以包括边框本体1111和气相沉积层1114,边框本体1111的成型材料可以为与第一边框111的成型材料的材料相同,在此不做进一步赘述。
边框本体1111围设在中板12的周侧边缘,并连接中板12,边框本体1111远离中板12的一侧为镜面。气相沉积层1114沉积在边框本体1111的镜面上,以在第一边框111上形成气相沉积面1115。由于边框本体1111上镜面的设置,这样在气相沉积层1114沉积在边框本体1111的镜面上时,能够在第一边框111上形成气相沉积面1115,使得中框1的外观面至少能够达到与第一种中框等同的镜面的外观质感。
由于边框本体1111的成型材料包括非晶合金,使得边框本体1111易于通过打磨抛光,在远离中板12的一侧形成镜面,以便于气相沉积层1114沉积后,形成气相沉积面1115的同时,能够降低第一边框111的加工难度。
需要说明是,边框本体1111的镜面可以理解为边框本体1111上经打磨抛光处理后呈现出的类似镜面反射效果的表面。在本申请中,对边框本体1111在镜面上的表面粗糙度不做进一步限定,只要边框本体1111的镜面的效果能够呈现出至少等同于第一种中框在PVD处理之前所呈现的镜面效果即可。
气相沉积层1114可以对边框本体1111在镜面进行PVD处理而获得,在PVD处理后,可以在镜面上形成气相沉积面1115,并使得边框本体1111在气相沉积面1115上具有较高的光泽度,以提升中框1的外观质感。镜面上的PVD处理工序可以参见第一种中框中的相关工序,在本申请中对此不作进一步赘述。本申请对气相沉积层1114的厚度不做进一步限定,只要能够在镜面上形成较为均匀的气相沉积面1115即可。
参见图5所示,边框本体1111包括相互连接的连接部1112和围合部1113,连接部1112围设在中板12的周侧边缘,并连接中板12。围合部1113围设在连接部1112远离中板12的一侧,并与连接部1112和中板12围成收容空间。这样边框本体1111在通过连接部1112与中板12连接,实现与中板12组装的基础上,还能够将电路板4、摄像模组6、电池5、麦克风、扬声器或者听筒等电子器件收容在收容空间内。连接部1112与中板12的连接处13可以参见图4和图5所示。
需要说明的是,在显示屏3和后盖2盖设在收容空间远离中板12的一侧,并与围合部1113连接时,能够分别与中板12围成一个容置腔。
参见图5并结合图4所示,连接部1112可以为围设在中板12周侧边缘的方环形结构,围合部1113也同样为围设在连接部1112周侧的方环形结构。边框本体1111在中板12的其中一侧的截面形状可以为“T”字形,以便实现边框本体1111与中板12的连接。
其中,连接部1112可以通过焊接、铆接、纳米注塑或者拉胶结构相互连接,从而完成第一边框111与中板12的组装,形成完整的中框1。或者,在另一些实施例中,连接部1112可以通过焊接和拉胶结构两种工艺与中板12的组装,形成完整的中框1。
需要说明的是,拉胶结构可以理解为点胶或者其他胶连的连接方式。在此对第一边框111与中板12的连接方式不做进一步限定。
围合部1113在远离连接部1112的一侧的表面可以通过打磨抛光形成边框本体1111的镜面,以便气相沉积层1114可以沉积在边框本体1111的镜面上,并形成中框1的外观面。
边框本体1111为非晶合金的压铸件,以便形成第一边框111。相较于第二种中框,由于边框本体1111是通过压铸工艺形成的压铸件,这样能够减小边框本体1111在制成过程中的产生的切削废料,提高材料利用率,缩短边框本体1111的加工工时,降低中框1的制造成本。其中,上述第二种中框在制成过程中材料的利率一般在40%左右,而本申请中框1的材料的利率至少大于或等于70%。
由于非晶合金作为第一边框111的成型材料,其所具有的较高强度的特性可在较大的冗余量下满足手机等电子设备100对中框1的结构强度以及可靠性的需求。
因此,为实现中框1的进一步减重,参见图6所示,在另一些实施例中,第一边框111的邻近中板12的一侧具有至少一个呈环形的凹陷区域(在图中未标示),边框11还包括与凹陷区域的形状相适配的第二边框112,第二边框112容设于凹陷区域内,并与凹陷区域的内壁相连。第二边框112的成型材料的密度小于非晶合金的密度。这样能够有效的利用非晶合金的较高强度特点,通过第二边框112在凹陷区域内的设置,对凹陷区域进行补偿,在不影响中框1的整体结构、结构强度以及可靠性以及气相沉积面1115的形成的前提下,还能够进一步实现边框11以及中框1的减重。
需要说明的是,第二边框112与凹陷区域的形状相适配可以理解为第二边框112与凹陷区域的形状相同或者相近,以便实现第二边框112容设在凹陷区域内的同时,能够避免第二边框112的设置对边框11的结构造成影响,以确保中框1的整体结构的一致性。
凹陷区域可以位于边框本体1111的朝中板12的一侧,并设置于围合部1113上与连接部1112的连接的一侧,以便在实现边框11以及中框1的减重的同时,不会对中框1的外观面的形状造成影响。
参见图7所示,第二边框112位于第一边框111在中板12宽度方向上的边缘范围内,中板12宽度方向可以参见上述的X方向。第二边框112与中板12共同围成收容空间,以便在通过第二边框112的设置,实现边框11以及中框1的进一步减重的同时,由于第二边框112位于第一边框111在中板12上的投影范围内,还能够确保第二边框112的设置不会对边框11以及中框1的整体外形造成影响。
在一些实施例中,如图7所示,在一些实施例中,第二边框112朝中板12一侧的边缘可以与第一边框111平齐,以确保第二边框112可以位于第一边框111在中板12宽度方向上的边缘范围内。
第二边框112可以为与第一边框111一体连接的注塑件,注塑件的成型材料包括密度小于非晶合金的塑胶粒子,以便通过注塑工艺在凹陷区域内形成第二边框112,增强第二边框112与第一边框111的连接强度以及边框11抗拉强度的同时,能够降低边框11的平均密度以及质量,在中板12的材料以及中框1的尺寸不变时,至少相较第一种中框能够实现边框11以及中框1的明显减重。
其中,塑胶粒子可以包括聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)、聚乙烯(polyethylene,PE)和聚苯乙烯(Polystyrene,PS)中的至少一种,以便在注塑工艺后能够形成密度小于第一边框111的第二边框112的同时,还能够使得第二边框的成型材料更加多样化。或者,在一些实施例中,塑胶粒子还可以其他密度小于非晶合金的塑胶粒子。在本申请中,对塑胶粒子的类型不作进一步限定。
第二边框112在边框11中所占的体积比为1/2~2/3,也就是说,边框11的体积中的1/2~2/3均采用塑料粒子填充。例如,第二边框112在边框11中所占的体积比可以为1/2或者2/3等。通过对第二边框112在边框11中所占的体积比进行限定,能够避免第二边框112在边框11中所占的体积比过小,使得边框11以及中框1的减重效果有限的同时,还能够避免第二边框112在边框11中所占的体积比过大,影响中框1的结构强度。
因此,本申请通过对第二边框112在边框11中所占的体积比的上限值和下限值进行限定,以便在满足电子设备100对中框1的结构强度以及结构支撑的要求的基础上,能够显著的降低边框11的平均密度以及质量,以增强第二边框112对边框11以及中框1的减重效果。
需要说明的是,在边框11包括第一边框111时,边框11的平均密度可以为第一边框111的密度,以锆基非晶合金为例,边框11的平均密度可以在6.1~6.9g/m3的范围内。
以塑胶粒子为PC为例,在第二边框112在边框11中所占的体积比为1/2~2/3时,边框11的平均密度可以小于第一边框111的密度。在边框11包括第一边框111和第二边框112,且中板12采用与第一种中框相同的金属中板时,本申请的中框1的平均密度可以降至2.5~3.1g/m3,使得中框1与上述第二种中框的重量相差较小,且相较于第一种中框能够实现显著的减重,以更好的满足中框1的轻量化的设计需求。
参见图7所示,凹陷区域可以为边框本体1111上具有环形槽,环形槽形成凹陷区域,以便实现第二边框112在第一边框111内的容设,实现中框1的进一步减重。此时,边框本体1111以及第一边框111在中板12任意一侧的部分均可以形成“E”字形结构。或者,在另一些实施例中,凹陷区域还可以为第一边框111内壁上的凹凸结构,同样能够实现中框1的进一步减重。在本申请中,对凹陷区域的结构不做进一步限定。
图7中示意了第一边框111上环形槽的结构,相较于凹陷区域为凹凸结构的方式,通过环形槽的开设,在确保中框1的抗拉强度等性能能够满足电子设备100需求的同时,能够释放第一边框111内较多的空间,以便进一步增强第二边框112对中框1的减重效果。
下面以环形槽为例,对中框1的结构作进一步阐述。
参见图7所示,沿中框1的厚度方向上,环形槽分布于中板12的至少一侧,并沿远离中板12的方向(Z方向)延伸,以便增大环形槽的槽宽以及第二边框112在边框11内的体积比,增强边框11和中框1的减重效果。沿中框1的厚度方向可以参见图7中的Z方向。
如图7所示,在一些实施例中,环形槽可以为两个,沿中框1的厚度方向,两个环形槽分布于中板12的相对两侧,并在边框本体1111上对称设置。此时,第二边框112同样为两个,两个第二边框112分别对应一个环形槽,并容设在所对应的环形槽内与环形槽的内壁相连,以形成边框11的同时,使得两个第二边框112也沿中框1的厚度方向(Z方向)在第一边框111上对称设置。
需要说明的是,相较上述第一种中框,通过两个环形槽以及两个第二边框112的设置,在中板12的材料以及中框1的尺寸相同的条件下,本申请的中框1能够进一步减重。例如,本申请的中框1能够至少减重51%。在一些对中框1的质量测试中,相较上述第一种中框,本申请的中框1能够减重约(大约或近似)53%。
或者,第一边框111上还可以具有一个环形槽,沿中框1的厚度方向,环形槽可以分布于中板12的任意一侧,相较上述第一种中框,同样能够实现边框11以及中框1的进一步减重。
参见图7所示,环形槽的槽底1116可以为平面,环形槽的侧壁1117与槽底1116圆弧过渡,以便边框本体1111压铸成型,以在打磨抛光以及PVD处理后形成第一边框111。
具体的,槽底1116和侧壁1117之间可以采用圆角1118连接,圆角1118的半径大于或等于0.2mm,以避免圆角1118过小导致边框本体1111在压铸过程中难以成型。
环形槽包括两个侧壁1117,为便于描述,将两个侧壁1117分别定义为第一侧壁和第二侧壁,第一侧壁与槽底1116之间的圆角1118可以称为内圆角,第二侧壁与槽底1116之间的圆角1118可以称为外圆角,内圆角和外圆角可以相同或者不同,在本申请中,对此不做进一步限定,只要内圆角和外圆角的半径均大于或等于0.2mm即可。
边框本体1111在槽底1116以及邻近中板12一侧的侧壁1117处的厚度均大于或等于0.3mm,且小于或等于5mm。边框本体1111在槽底1116处的厚度可以用D1表示。其中,边框本体1111在邻近中板12一侧的侧壁1117处的厚度可以理解为边框本体1111在第一侧壁处的厚度,可以用D2表示。D1和D2均可以理解为第一边框111在较大的平面处的厚度,例如,第一边框111在较大的平面处的厚度可以为0.3mm、0.5mm、1mm、1.5mm、2mm、3mm、3.5mm、4mm或者5mm等。
通过对第一边框111在较大的平面处的厚度进行限定,能够避免第一边框111在较大的平面处的厚度过薄,导致边框本体1111难以压铸成型的同时,还能够避免第一边框111在较大的平面处的厚度过厚,导致边框本体1111在压铸过程中的中心冷速降低,易发生晶体凝固情况,从而导致边框本体1111的成型材料非晶合金的性能难以达标的情况的出现。
第一边框111在远离中板12一侧的侧壁1117处的厚度大于或等于0.15mm。第一边框111在远离中板12一侧的侧壁1117处的厚度可以理解为第一边框111在第二侧壁处的厚度,可以用D3表示。D3可以理解为第一边框111在较小的平面处的厚度,例如,第一边框111在较小的平面处的厚度可以为0.15mm、0.2mm、0.3mm或者大于0.3mm。
在本申请中,对第一边框111在较小的平面处的厚度的上限值不做进一步限定。通过对第一边框111在较小的平面处的厚度的下限值进行限定,在环形槽沿远离中板12的方向延伸,增大环形槽的槽宽以及第二边框112在边框11内的体积比的同时,能够确保边框本体1111的压铸成型。
在上述基础上,本申请还提供了一种中框1的制作方法,以便根据该制作方法得到本申请的中框1。
下面结合附图和实施例对中框1的制作方法作进一步阐述。
参见图8所示,制作方法包括:
步骤S100:将铸锭制成非晶合金边框,铸锭由母合金制成;
步骤S200:将非晶合金边框进行表面处理,以得到第一边框,第一边框的一面形成气相沉积面,气相沉积面为镜面;
步骤S300:将第一边框围设在中板的周侧边缘,并与中板连接形成中框,且气相沉积面为中框的外观面。
需要说明的是,铸锭制成非晶合金边框的过程中,母合金将形成非晶合金,并使得非晶合金边框具备非晶合金的性能,这样不仅能够便于非晶合金边框进行表面处理,在第一边框111的一面上获得气相沉积面1115。
并且,在步骤S200后,还能够获得具有超高抗拉强度以及较低密度的第一边框111,以便在满足电子设备100对中框1的抗拉强度等结构强度的要求的基础上,还能够实现中框1的轻量化以及镜面的外观质感。
非晶合金边框可以包括锆基非晶合金边框,也就是说非晶合金边框可以由锆基非晶合金制成,以便利用锆基非晶合金的性能,在第一边框111的一面上获得气相沉积面1115的同时,还能够获得具有超高抗拉强度以及较低密度的第一边框111,以实现中框1的轻量化以及镜面的外观质感。锆基非晶合金以及非晶合金的性能可以参见上文中的相关描述,在此不再赘述。
或者,在另一些实施例中,非晶合金边框还可以由其他易于打磨抛光、抗拉强度大于1400MPa、耐刮擦的非晶合金制成。在本申请中,对非晶合金边框的成型材料不做进一步限定。
下面以锆基非晶合金边框为例,对本申请的制作方法作进一步阐述。
母合金的原料可以包括锆(Zr)单质、铜(Cu)单质、镍(Ni)单质、铝(Al)单质和至少一种稀土金属,Zr单质在母合金中的摩尔分数大于Cu单质、Ni单质、Al单质或者稀土金属在母合金中的摩尔分数,以便Zr单质为母合金的主要原料,且包含这些原料的母合金在制成锆基非晶合金边框后,且有利于增强锆基非晶合金边框的抗拉强度。
其中,稀土金属中可以包含铪单质(Hf)、铌(Nb)单质等其他稀土金属。由这些原料的母合金所制成的非晶合金为ZraCubNicAldQe,Q包括一种或者至少两种稀土金属的通式,a、b、c、d和e分别为对应原料的摩尔分数。在Q包含两种及两种以上的稀土金属时,原料中的稀土金属在母合金中的摩尔分数之和为e。母合金中各原料的摩尔分数之和为100。
在一些实施例中,除上述原料之外,母合金的原料还可以包括铁(Fe)单质或者钛(Ti)单质,以使锆基非晶合金边框的组成成分更加多样化。在母合金的原料还可以包括铁单质时,由包含这些原料的母合金所制成的非晶合金为ZraCubNicAldFefQe,f为Fe的摩尔分数。在母合金的原料还可以包括钛单质时,由包含这些原料的母合金所制成的非晶合金为ZraCubAldTigNicQe,g为Ti的摩尔分数。在本申请中,对母合金的原料的种类不做进一步限定,只要能够形成锆基非晶合金边框即可。
需要说明的是,现有技术中抗拉强度大于1400MPa的锆基非晶合金的成分组成较多,难以进一步限制。本申请的一个保护点在于采用锆基非晶合金制成的第一边框111,而非保护锆基非晶合金的组成成分,因此,在本申请中对母合金中各原料的种类以及摩尔分数不做限定,只要压铸后能够获得抗拉强度大于1400MPa的锆基非晶合金即可。
步骤S100中将铸锭制成非晶合金边框,具体可以包括:
将铸锭在模具中压铸,以得到非晶合金边框,非晶合金边框的抗拉强度大于1400MPa,以便铸锭在模具中压铸的过程中,在获得边框本体1111的外形轮廓后,母合金还能在压铸的过程中形成非晶合金,并使得非晶合金边框具备非晶合金的性能,以便实现中框1的轻量化以及镜面的外观质感。
需要说明的是,非晶合金边框的抗拉强度主要取决于母合金所包含的原料以及铸锭在压铸过程中的凝固速度,凝固速度也可以称为冷速,凝固速度越快,铸锭在压铸的过程中,母合金越易形成非晶体的状态,从而在压铸完成后越易获得非晶合金边框。
因此,在母合金包含上述原料后,通过铸锭在模具中压铸,能够得到抗拉强度符合要求的非晶合金边框。
除此之外,模具的导热效果,会影响铸锭在压铸过程中的凝固速度,因此,为确保铸锭在压铸过程中具有较快的凝固速度,模具可以为铜模或者其他具有较好导热效果的金属模具,以便铸锭在压铸过程中具有较快的凝固速度,使得由母合金制成的铸锭在压铸过程中能够在较快的凝固速度下形成非晶合金边框。在本申请中,对模具的类型不做进一步限定。
下面以铜模为例,对铸锭在模具中压铸过程作进一步阐述。
将铸锭在模具中压铸,具体包括:
将铸锭在第一预设温度下进行熔炼;
铸锭熔融后,降温至第二预设温度,并在铜模中进行真空压铸成型,以得到非晶合金边框;
其中,第一预设温度大于母合金的熔点,第二预设温度大于或等于母合金的熔点,真空压铸的真空度为10-2~10-3pa。
这样通过第一预设温度的设置,能够确保铸锭在第一预设温度下将充分熔炼形成熔融态,在铸锭熔融后,通过降温至第二预设温度处理,在确保铸锭仍为熔融态以便铸锭在铜模中进行真空压铸的同时,还能够降低热量的浪费。
需要说明的是,以第一边框111采用锆基非晶合金边框为例,第一预设温度可以为1100~1300℃,第二预设温度可以为750~950℃。在第一边框111为其他符合要求的非晶合金边框时,第一预设温度和第二预设温度也将随着改变,在本申请中,对第一预设温度和第二预设温度的温度不做进一步限定。铸锭的熔炼可以在真空熔炼炉或者其他的熔炼装置中进行。
熔融态的铸锭可以具有铜模的真空压铸设备中进行真空压铸。在熔融态的铸锭在真空度为10-2~10-3pa下进行真空压铸时,由于铜模的存在,能够使得铸锭在压铸过程中具有较快的凝固速度,以便在真空压铸结束后得到抗拉强度大于1400MPa的非晶合金边框。
非晶合金边框具有与边框本体1111以及第一边框111相同或相近的外形轮廓,非晶合金边框可以理解为具有浇口的边框本体1111粗坯。在得到非晶合金边框后,仅需对非晶合金边框进行步骤S200中的表面处理,便能够得到第一边框111,相较于上文中的第二种中框能够有效缩短中框1的加工时长,提升材料的利用率。
需要说明的是,在一些实施例中,在制作中框1时,可以采用具有上述原料的母合金制成的铸锭直接进行压铸,以获得非晶合金边框。
或者,参见图9所示,在另一些实施例中,将铸锭制成非晶合金边框之前,制作方法还可以包括:
步骤S010:获取母合金的原料;
步骤S020:将原料中的稀土金属的至少部分与部分锆单质进行预熔处理,以得到预熔料;
步骤S030:将预熔料与所获取的剩余原料进行熔炼处理,并在熔炼处理后进行浇注,以得到铸锭。
母合金的原料可以参见上文中的相关描述,在此不再赘述。通过对组成母合金的原料的种类进行限定,以便在步骤S020和步骤S030后,能够得到包含母合金的原料的铸锭,以便在对铸锭压铸后能够获得抗拉强度大于1400MPa的锆基非晶合金边框。
锆单质在步骤S020与步骤S030这两个步骤中的质量比可以为1:9~9:1,以确保稀土金属能够与其他原料更好的熔炼。在本申请中,对锆单质在步骤S020和步骤S030这两个步骤中的比例不做进一步限定。
需要说明的是,由于大多数稀土金属的熔点均较高,因此,在获取的稀土金属中包含铪单质(Hf)等熔点较高的难熔稀土金属、以及铌(Nb)单质等熔点较低的非难熔稀土金属时,可以先在步骤S020将难熔稀土金属与原料中的部分锆单质进行预熔处理,然后再将预熔料与非难熔稀土金属以及其他剩余原料进行熔炼处理。
其中,难熔稀土金属指的是熔点高于1650℃或者高于锆,且具有一定储量的稀土金属。锆的熔点为1852℃。相应的,非难熔稀土金属指的是稀土金属中熔点小于难熔稀土金属的金属。
或者,在一些实施例中,如若获取的稀土金属中仅包含铪单质(Hf)等难熔稀土金属时,则可以在步骤S020将所获取的稀土金属全部与原料中的部分锆单质进行预熔处理。相应的,如若获取的稀土金属中仅包含铌(Nb)单质等非难熔稀土金属时,则可以省略步骤S020,直接对所获取的原料进行步骤S030的熔炼处理。
步骤S020中的预熔处理可以采用电弧或者其他的方式进行预熔。
步骤S030中的熔炼处理包括真空感应熔炼处理,真空感应熔炼处理的熔炼温度为1900~2000℃,熔炼时间为5~10min,以确保预熔料与所获取的剩余原料能够在上述熔炼温度和熔炼时间下进行充分熔炼,以便后续的浇注。
在本申请中,对熔炼温度和熔炼时间不做进一步限定,一般的,当熔炼温度在上述范围内选取相对较低的值时,可以适当延长熔炼时间,或者,当熔炼温度在上述范围内选取相对较高的值时,可以适当缩短熔炼时间,只要确保预熔料与所获取的剩余原料能够充分熔炼即可。
需要说明的是,在熔炼处理后,降温至浇注温度后在进行浇注。其中,浇注温度为1200~1300℃,以便熔炼处理后的母合金浇注后能够得到铸锭。在铸锭在浇注模具中完全冷却后,从浇注模具中取出。在本申请中,对浇注模具以及铸锭的形状不做进一步限定。
参见图10所示,步骤S200中将非晶合金边框进行表面处理,包括:
步骤S210:对非晶合金边框进行加工,以得到边框本体粗坯;
步骤S220:在边框本体粗坯的部分表面形成镜面,以得到边框本体;
步骤S230:对镜面进行物理气相沉积处理,以在边框本体的镜面上形成气相沉积面。
需要说明的是,边框本体1111的结构可以参见上文中的相关描述,在此不在赘述。通过步骤S210和步骤S220后,能够得到表面具有镜面的边框本体1111,以便在步骤S230的物理气相沉积处理后,能够在边框本体的镜面上形成气相沉积层1114,气相沉积层1114远离第一边框111的一面形成气相沉积面1115,以使得第一边框111在气相沉积面1115处能够具有镜面的外观质感,提升第一边框111的外观质感。
其中,步骤S210中对非晶合金边框进行加工,可以包括:
激光镭射切割去除非晶合金边框上的浇口,并通过CNC对非晶合金边框的形状进行高精度加工,以确保边框本体1111的形状能够达到要求。
步骤S220中可以通过打磨抛光的方式对边框本体粗坯的部分表面形成镜面。边框本体1111以及第一边框111的结构可以参见图5所示。
在边框11包括第二边框112时,将第一边框111围设在中板12的周侧边缘之前,制作方法还包括:
将第二边框112贴合于第一边框111的凹陷区域内,凹陷区域位于第一边框111邻近中板12的一侧,且凹陷区域呈环形,第二边框112的密度小于第一边框111的密度。
这样通过第二边框112对凹陷区域进行补偿,在不影响中框1的整体结构、强度、可靠性以及气相沉积面1115的形成的前提下,还能够实现边框11以及中框1的进一步减重。
需要说明的是,凹陷区域的数量、设置位置以及第二边框112的成型材料可以参见上文中的相关描述,在此不再赘述。此时,第一边框111和第二边框112的结构可以参见图7所示。
凹陷区域可以在铸锭在模具中压铸的过程中形成在非晶合金边框上。并且,通过CNC对非晶合金边框在凹陷区域等处的形状进行高精度加工后,有利于形成具有凹陷区域的第一边框111,以便于第二边框112的贴合。
将第二边框112贴合于第一边框111的凹陷区域内,具体可以包括:
将第二边框112注塑于凹陷区域内,以便第二边框112与第一边框111形成一体式结构,增强第二边框112与第一边框111的连接强度。其中,注塑工艺可以为纳米注塑或者其他在凹陷区域内形成第二边框112的注塑方式,在本申请中,对注塑工艺所采用的具体方式不做进一步限定。纳米注塑为消费类电子、通信类产品等3C产品领域的通用技术,在本申请中,对纳米注塑的工艺不做进一步限定。
第二边框112在边框11中的体积比可以参见上文中的相关描述,在此不做赘述。
需要说明的是,根据中框1的设计要求,在一些实施例中,还可以在将第二边框112注塑于凹陷区域后,再通过CNC等方式对第二边框112进行加工,得到与设计要求中的形貌相符的中框1。因此,在本申请中,对第二边框112的形状不做进一步限定。
中板12可以采用铝合金或者镁合金等轻质金属制成,增大中框1的轻量化的优势。其中,根据金属中板的成型方式可以根据结构设计,选择压铸或者型材加CNC加工等方式制成。
根据中板12所采用的金属的材质不同,对中板12的表面进行防腐蚀处理的方式也不同,以使金属中板具有一定的防腐蚀性能。例如,在中板12采用压铸或者型材铝合金时,可以通过阳极氧化、喷漆等防腐蚀处理。又例如,在中板12采用压铸或者型材镁合金时,可以通过钝化、电泳、微弧氧化、喷漆等防腐蚀处理。
步骤S300中第一边框111可以通过连接部1112与中板12连接,以实现边框11与中板12的组装。连接部1112与中板12的连接方式可以参见上文中的相关描述,在此不做赘述。
下面以图7中的边框11为例,并结合具体的实施例,对中框1的制作方法作进一步阐述。
实施例1
一、铸锭的制作
步骤S010:获取母合金的原料;
其中,母合金的原料包括Zr单质、Cu单质、Ni单质、Al单质、Fe单质和Hf单质,Zr单质在母合金中的摩尔分数为60,Cu单质在母合金中的摩尔分数为15.5,Ni单质在母合金中的摩尔分数为11,Al单质在母合金中的摩尔分数为12,Fe单质在母合金中的摩尔分数为1,Hf单质在母合金中的摩尔分数为0.5;
步骤S020:将原料中的稀土金属Hf单质与部分Zr单质进行电弧预熔,以得到预熔料;
步骤S030:将预熔料与所获取的其余原料进行熔炼处理,并在熔炼处理后进行浇注,以得到铸锭。
其中,预熔为电弧预熔,熔炼处理为真空感应熔炼处理,真空感应熔炼处理的熔炼温度为2000℃,熔炼时间为8min,以确保预熔料与所获取的其余原料熔炼充分。在熔炼处理后降温至浇注温度进行浇注,浇注温度为1250℃,待铸锭在浇注模具中冷却至室温后取出。室温一般为10~35℃,根据环境不同,室温也不通。铸锭在浇注模具中可冷却至当前所处环境的室温取出。
锆单质在步骤S020与步骤S030这两个步骤中的质量比为5:5。
二、第一边框的制作
步骤S100:将铸锭在模具中压铸,以得到非晶合金边框;
其中,将铸锭在模具中压铸具体包括以下步骤:
将铸锭在第一预设温度下进行熔炼;
铸锭熔融后,降温至第二预设温度,并在铜模中进行真空压铸成型,以得到非晶合金边框;
其中,第一预设温度为1200℃,第二预设温度为800℃),真空压铸的真空度为10- 2pa。非晶合金边框为抗拉强度大于1400MPa的锆基非晶合金边框。在真空压铸后,非晶合金边框上具有两个环形的凹陷区域。
制成锆基非晶合金边框的锆基非晶合金为Zr60Cu15.5Ni11Al12Fe1Hf0.5。
步骤S200:将非晶合金边框进行表面处理,以得到第一边框;
将非晶合金边框进行表面处理,具体包括以下步骤:
步骤S210:对非晶合金边框进行加工,以得到边框本体粗坯;
其中,对非晶合金边框进行加工包括采用激光镭射切割去除非晶合金边框上的浇口,并通过CNC可以对非晶合金边框的外形进行高精度加工;
步骤S220:在边框本体粗坯的部分表面形成镜面,以得到边框本体;
其中,步骤S220中可以通过打磨抛光的方式将边框本体粗坯的部分表面形成镜面;
步骤S230:对镜面进行物理气相沉积处理,以在边框本体的镜面上形成气相沉积面。
由于气相沉积面1115的形成,可以在第一边框111上得到镜面的外观质感。气相沉积面1115位于第一边框111远离凹陷区域的一面上,并形成第一边框111的外观面。
三、第二边框与第一边框贴合
将PC与20%玻纤混合后,通过纳米注塑在第一边框111的凹陷区域内,形成第二边框112,以得到完整的边框11。其中,20%玻纤指的是玻纤占PC和玻纤总质量的20%。第一边框111与第二边框112各占边框11的总体积的二分之一。
四、中板的制作
首先,选用6系铝合金挤压型材,截取与中板相适配的长度,然后,通过CNC对6系铝合金挤压型材进行精加工,得到中板粗坯,最后,对中板粗坯的表面进行阳极氧化,以得到中板。
五、第一边框与中板的连接
步骤S300:将第一边框围设在中板的周侧边缘,并与中板连接形成中框,且气相沉积面为中框的外观面。
其中,第一边框111通过拉胶结构与金属中板相互连接。
实施例1制作的中框1的边框11的平均密度为3.1g/m3,第一边框111的抗拉强度大于1400MPa,且外观面具有镜面的外观质感。
实施例2
一、铸锭的制作
步骤S010:获取母合金的原料;
其中,母合金的原料包括Zr单质、Cu单质、Ni单质、Al单质、Nb单质和Hf单质,Zr单质在母合金中的摩尔分数为60,Cu单质在母合金中的摩尔分数为22,Ni单质在母合金中的摩尔分数为9,Al单质在母合金中的摩尔分数为3,Nb单质在母合金中的摩尔分数为5,Hf单质在母合金中的摩尔分数为1;
步骤S020:将原料中的稀土金属Hf单质与部分Zr单质进行电弧预熔,以得到预熔料;
步骤S030:将预熔料与所获取的其余原料进行熔炼处理,并在熔炼处理后进行浇注,以得到铸锭。
其中,预熔为电弧预熔,熔炼处理为真空感应熔炼处理,真空感应熔炼处理的熔炼温度为1950℃,熔炼时间为10min,以确保预熔料与所获取的其余原料熔炼充分。在熔炼处理后降温至浇注温度进行浇注,浇注温度为1250℃,待铸锭在浇注模具中冷却至当前室温后取出。
锆单质在步骤S020与步骤S030这两个步骤中的质量比为6:5。
二、第一边框的制作
步骤S100:将铸锭在模具中压铸,以得到非晶合金边框;
其中,将铸锭在模具中压铸具体包括以下步骤:
将铸锭在第一预设温度下进行熔炼;
铸锭熔融后,降温至第二预设温度,并在铜模中进行真空压铸成型,以得到非晶合金边框;
其中,第一预设温度为1150℃,第二预设温度为900℃,真空压铸的真空度为10- 3pa。非晶合金边框为抗拉强度大于1400MPa的锆基非晶合金边框。在真空压铸后,非晶合金边框上具有两个环形的凹陷区域。
制成锆基非晶合金边框的锆基非晶合金为Zr60Cu22Ni9Al3Nb5Hf1。
步骤S200:将非晶合金边框进行表面处理,以得到第一边框;
将非晶合金边框进行表面处理,具体包括以下步骤:
步骤S210:对非晶合金边框进行加工,以得到边框本体粗坯;
其中,对非晶合金边框进行加工包括采用激光镭射切割去除非晶合金边框上的浇口,并通过CNC可以对非晶合金边框的外形进行高精度加工;
步骤S220:在边框本体粗坯的部分表面形成镜面,以得到边框本体;
其中,步骤S220中可以通过打磨抛光的方式将边框本体粗坯的部分表面形成镜面;
步骤S230:对镜面进行物理气相沉积处理,以在边框本体的镜面上形成气相沉积面。
由于气相沉积面1115的形成,可以在第一边框111上得到镜面的外观质感。气相沉积面1115位于第一边框111远离凹陷区域的一面上,并形成第一边框111的外观面。
三、第二边框与第一边框贴合
将PC与20%玻纤混合后,通过纳米注塑在第一边框111的凹陷区域内,形成第二边框112,以得到完整的边框11。其中,20%玻纤指的是玻纤占PC和玻纤总质量的20%。第一边框111与第二边框112各占边框11的总体积的二分之一。
四、中板的制作
首先,选用压铸镁合金,将Mg单质、Al单质、Zn单质、Mn单质等熔炼后压铸得到中板压铸件,然后,激光镭射切割去除中板压铸件的浇口后,通过CNC对中板压铸件的局部区域进行精加工,以得到中板粗坯,最后,对中板粗坯的表面进行阳极氧化,以得到中板。
五、第一边框与中板的连接
步骤S300:将第一边框围设在中板的周侧边缘,并与中板连接形成中框,且气相沉积面为中框的外观面。
其中,第一边框111通过拉胶结构与金属中板相互连接。
实施例2制作的中框1的边框11的平均密度为2.5g/m3,第一边框111的抗拉强度大于1400MPa,且外观面具有镜面的外观质感。
在此基础上,本申请实施例提供了两个对比例,并对两个对比例中的中框的平均密度以及外观质感进行测试或说明,以便与本申请的中框的进行比对。其中,上述的第一种中框可以看作对比例1,第二种中框可以看作对比例2。
结果显示,对比例1(第一中框)的中框的平均密度为7.9g/m3,外观面为镜面的外观质感,实施例1和实施例2制作得到的中框1的外观面的质感为至少等同于对比例2的中框1的镜面的外观质感,且实施例1和实施例2制作得到的中框1的平均密度远低于对比例1的中框的平均密度,因此,相较于对比例1的中框1,本申请的中框1具有较为明显的轻量化优势。
对比例2的中框(第二中框)的平均密度为2.7g/m3,外观面为阳极外观,实施例1和实施例2制作得到的中框1的平均密度与对比例21的中框的平均密度相差不多,因此,质量也相差不多,且实施例1和实施例2制作得到的中框1的外观面的质感远高于对比例1的中框。
需要说明的是,本申请还提供了一种中框,中框可以通过如上任一项的制作方法得到,所得到中框的结构可以参见上述对中框1的结构的相关描述,在此不再进一步赘述。
正如上文中所描述的,本申请的电子设备100包括显示屏3、后盖2和上述的中框1或者采用上述制作方法制作得到的中框,中框1可以位于显示屏3和后盖2之间,并对显示屏3和后盖2进行稳定支撑的基础上,还能够提升电子设备100的外观质感,有利于实现电子设备100的轻量化设计。
显示屏3和后盖2在中框1上的装配,以及电子设备100的其他结构可以参见上文中的相关描述,在此不再赘述。
在本申请实施例的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。
本申请实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
Claims (28)
1.一种中框,其特征在于,包括边框和中板,所述边框包括与所述中板连接的第一边框,所述第一边框的成型材料包括非晶合金,所述第一边框围设在所述中板的周侧边缘;所述第一边框远离所述中板的一面为气相沉积面,所述气相沉积面为镜面,所述气相沉积面形成所述中框的外观面。
2.根据权利要求1所述的中框,其特征在于,所述第一边框包括边框本体和气相沉积层,所述边框本体的成型材料包括非晶合金,所述边框本体围设在所述中板的周侧边缘,并连接所述中板,所述边框本体远离所述中板的一侧为镜面;所述气相沉积层沉积在所述边框本体的镜面上,以在所述第一边框上形成所述气相沉积面。
3.根据权利要求2所述的中框,其特征在于,所述边框本体包括相互连接的连接部和围合部,所述连接部围设在所述中板的周侧边缘,并连接所述中板;
所述围合部围设在所述连接部远离所述中板的一侧,并与所述连接部和所述中板围成收容空间。
4.根据权利要求2所述的中框,其特征在于,所述边框本体为所述非晶合金的压铸件。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的中框,其特征在于,所述第一边框的邻近所述中板的一侧具有至少一个呈环形的凹陷区域,所述边框还包括与所述凹陷区域的形状相适配的第二边框,所述第二边框容设于所述凹陷区域内,并与所述凹陷区域的内壁相连;所述第二边框的成型材料的密度小于所述非晶合金的密度。
6.根据权利要求5所述的中框,其特征在于,所述第一边框的边框本体上具有环形槽,所述环形槽形成所述凹陷区域,其中,沿所述中框的厚度方向上,所述环形槽分布于所述中板的至少一侧,并沿远离所述中板的方向延伸。
7.根据权利要求6所述的中框,其特征在于,所述环形槽为两个,沿所述中框的厚度方向上,两个所述环形槽分布于所述中板的相对两侧,并在所述边框本体上对称设置。
8.根据权利要求6或7所述的中框,其特征在于,所述环形槽的槽底为平面,所述环形槽的侧壁与所述槽底圆弧过渡。
9.根据权利要求8所述的中框,其特征在于,所述边框本体在所述槽底以及邻近所述中板一侧的所述侧壁处的厚度均大于或等于0.3mm,且小于或等于5mm,所述边框本体在远离所述中板一侧的所述侧壁处的厚度大于或等于0.15mm。
10.根据权利要求8所述的中框,其特征在于,所述槽底和所述侧壁之间为圆角连接,所述圆角的半径大于或等于0.2mm。
11.根据权利要求5-10中任一项所述的中框,其特征在于,所述第二边框位于所述第一边框在所述中板宽度方向上的边缘范围内,且所述第二边框与所述中板共同围成收容空间。
12.根据权利要求5-11中任一项所述的中框,其特征在于,所述第二边框为与所述第一边框一体连接的注塑件,所述注塑件的成型材料包括密度小于所述非晶合金的塑胶粒子。
13.根据权利要求12所述的中框,其特征在于,所述塑胶粒子包括聚碳酸酯、聚乙烯和聚苯乙烯中的至少一种。
14.根据权利要求5-13中任一项所述的中框,其特征在于,所述第二边框在所述边框中所占的体积比为1/2~2/3。
15.根据权利要求1-14中任一项所述的中框,其特征在于,所述非晶合金包括锆基非晶合金。
16.根据权利要求15所述的中框,其特征在于,所述第一边框的抗拉强度大于1400MPa。
17.一种中框的制作方法,其特征在于,所述制作方法包括:
将铸锭制成非晶合金边框,所述铸锭由母合金制成;
将所述非晶合金边框进行表面处理,以得到第一边框,所述第一边框的一面形成气相沉积面,所述气相沉积面为镜面;
将所述第一边框围设在中板的周侧边缘,并与所述中板连接形成中框,且所述气相沉积面为所述中框的外观面。
18.根据权利要求17所述的制作方法,其特征在于,所述非晶合金边框包括锆基非晶合金边框。
19.根据权利要求18所述的制作方法,其特征在于,所述母合金的原料包括锆单质、铜单质、镍单质、铝单质和至少一种稀土金属。
20.根据权利要求17-19中任一项所述的制作方法,其特征在于,所述将铸锭制成非晶合金边框,包括:
将所述铸锭在模具中压铸,以得到所述非晶合金边框,所述非晶合金边框的抗拉强度大于1400MPa。
21.根据权利要求20所述的制作方法,其特征在于,所述模具为铜模,所述将所述铸锭在模具中压铸,包括:
将所述铸锭在第一预设温度下进行熔炼;
所述铸锭熔融后,降温至第二预设温度,并在所述铜模中进行真空压铸成型,以得到所述非晶合金边框;
其中,所述第一预设温度大于所述母合金的熔点,所述第二预设温度大于或等于所述母合金的熔点,所述真空压铸的真空度为10-2~10-3pa。
22.根据权利要求21所述的制作方法,其特征在于,所述将铸锭制成非晶合金边框之前,所述制作方法还包括:
获取母合金的原料;
将原料中的稀土金属的至少部分与部分锆单质进行预熔处理,以得到预熔料;
将所述预熔料与所获取的剩余原料进行熔炼处理,并在熔炼处理后进行浇注,以得到所述铸锭。
23.根据权利要求22所述的制作方法,其特征在于,所述熔炼处理包括真空感应熔炼处理,所述真空感应熔炼处理的熔炼温度为1900~2000℃,熔炼时间为5~10min。
24.根据权利要求17-23中任一项所述的制作方法,其特征在于,所述将所述非晶合金边框进行表面处理,包括:
对所述非晶合金边框进行加工,以得到边框本体粗坯;
在所述边框本体粗坯的部分表面形成镜面,以得到边框本体;
对所述镜面进行物理气相沉积处理,以在所述边框本体的镜面上形成所述气相沉积面。
25.根据权利要求17-24中任一项所述的制作方法,其特征在于,在所述边框包括第二边框时,所述将所述第一边框围设在中板的周侧边缘之前,所述制作方法还包括:
将所述第二边框贴合于所述第一边框的凹陷区域内,所述凹陷区域位于所述第一边框朝所述中板的一侧,且所述凹陷区域呈环形,其中,所述第二边框的密度小于所述第一边框的密度。
26.根据权利要求25所述的制作方法,其特征在于,所述将所述第二边框贴合于所述第一边框的凹陷区域内,包括:
将所述第二边框注塑于所述凹陷区域内。
27.一种中框,其特征在于,所述中框通过如权利要求17-26中任一项所述的制作方法得到。
28.一种电子设备,其特征在于,包括显示屏、后盖和如权利要求27所述的中框或者如权利要求1-16中任一项所述的中框,所述中框位于所述显示屏和所述后盖之间。
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