CN206077897U - 一种3c电子产品壳体、金属坯件及3c电子产品 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种3C电子产品壳体、金属坯件及3C电子产品，该电子产品壳体包括金属结构件，所述金属结构件的背面与正面之间贯穿开设有多条天线分切位微缝，所述天线分切位微缝内填充有非导电的预注塑材料，所述金属结构件的背面具有二次注塑成型的塑胶结构，所述塑胶结构与所述预注塑材料以及所述金属结构件结合为一体，所述金属结构件表面具有装饰层。本实用新型能完全消除电子产品金属外壳表面天线分切位暴露的问题，实现电子产品金属外壳外观完整连贯，金属质感强，且其制作工艺简单。

Description

一种3C电子产品壳体、金属坯件及3C电子产品

技术领域

本实用新型涉及一种3C电子产品壳体、金属坯件及3C电子产品。

背景技术

随着3C(Computer、Communication、Consumer Electronics，计算机、通信和消费电子)电子产品小型化，轻薄化，时尚化，实用化的发展需求，现有电子产品的外壳越来越多的采用质量轻且强度高的金属材料，如铝合金、不锈钢、钛合金等，以满足产品厚度越来越薄，整机的强度越来越高，质量轻，质感出众且散热快的需求。

虽然使用金属材料可以提高电子产品外壳的强度及质感，但由于通讯电子产品天线信号屏蔽的问题，需要在金属件上加工天线分切位并使用塑胶连接，以解决通讯电子产品信号问题，结构件不能保持完整连贯的外观效果。

同时受传统加工方式、设备、材料、成本的限制，通讯电子产品金属外壳天线分切位的宽度都有1.2mm以上，使得填充的塑胶材料外漏在金属壳体的外观面上，消费者可以明显看到且与金属材料有明显手感差异，大幅降低了壳体的金属质感及消费者的体验效果，无法满足高端时尚的外观效果但又难以消除。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于克服现有技术的不足，提供一种3C电子产品壳体、金属坯件及3C电子产品，完全消除电子产品金属外壳表面天线分切位暴露的问题，实现电子产品金属外壳外观完整连贯，金属质感强，且其制作工艺简单。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种3C电子产品壳体，包括金属结构件，所述金属结构件的背面与正面之间贯穿开设有多条天线分切位微缝，所述天线分切位微缝内填充有非导电的预注塑材料，所述金属结构件的背面具有二次注塑成型的塑胶结构，所述塑胶结构与所述预注塑材料以及所述金属结构件结合为一体，所述金属结构件表面具有装饰层。

进一步地：

所述天线分切位微缝的宽度为0.03mm～0.8mm。

所述天线分切位微缝的间隔距离为0.15mm以上。

所述金属结构件的正面除所述天线分切位微缝的区域之外的金属表面上形成有经阳极氧化形成的阳极氧化层。

所述金属结构件的正面整体覆盖有由热转印形成的阳极氧化膜或类阳极氧化膜，优选地，所述金属结构件的正面与所述阳极氧化膜或类阳极氧化膜之间具有底漆层。

所述金属结构件的正面整体镀覆有铝膜层，所述铝膜层上形成有经阳极氧化形成的阳极氧化层，优选地，所述金属结构件的正面与所述铝膜层之间具有底漆层。

一种用于制作3C电子产品壳体的金属坯件，在所述金属坯件的背面对应于天线分切位微缝的位置上开设有延伸到所述金属坯件的背面与正面之间的走胶孔，所述天线分切位微缝在所述金属坯件上成型出来之后连通所述走胶孔以便对所述天线分切位微缝进行预注塑，优选地，所述走胶孔的最深处距离所述金属坯件的正面0.2mm以上。

一种制备所述3C电子产品壳体的制备方法，包括以下步骤：

在金属坯件的背面与正面之间加工出贯穿的天线分切位微缝，优选采用激光切割或镭雕工艺或CNC工艺方式进行加工；

使用非导电的预注塑材料对天线分切位微缝进行预注塑，填充天线分切位微缝；

在金属坯件的背面进行二次注塑以成型塑胶结构，所述塑胶结构与所述预注塑材料以设定程度的强度一体结合在一起，并与金属坯件结合；

优选地，所述金属坯件上具有加强结构，以防止天线分切位微缝加工时割断的金属区域变形或分离脱落；在进行二次注塑之前加工去除所述加强结构。

进一步地：

在进行预注塑之前，先在金属坯件的背面加工出会与所述天线分切位微缝连接贯通但不贯穿金属坯件的走胶孔；在进行二次注塑之前，加工去除金属坯件的背面具有所述走胶孔的部分以暴露所述天线分切位微缝；其中所述走胶孔在加工所述天线分切位微缝之前加工，或者在加工所述天线分切位微缝之后加工。

在进行二次注塑后，还包括以下步骤：

通过阳极氧化工艺，在所述金属结构件的正面除所述天线分切位微缝的区域之外的金属表面形成阳极氧化层，其中所述预注塑材料为颜色与所述阳极氧化层相近或相同的物质；或

通过热转印工艺，在所述金属结构件的正面整体覆盖阳极氧化膜或类阳极氧化膜，优选地，先所述金属结构件的正面涂覆底漆层，再进行热转印；或

在所述金属结构件的正面整体镀覆铝膜层，再通过阳极氧化工艺，在所述铝膜层上形成阳极氧化层，优选地，先所述金属结构件的正面涂覆底漆层，再镀覆铝膜层。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供的3C电子产品壳体，有利于消除电子产品金属外壳表面天线分切位暴露的问题，使电子产品金属外壳外观完整连贯，金属质感强，其制作工艺简单，制造成本低且适合大规模量产，不仅有效满足3C电子产品结构件外观品质要求，同时其具有易于制作、低成本和实用化的优点。本实用新型的优点具体体现在以下方面：

1、本实用新型提供一种金属件+微缝非导电预注塑材料+二次注塑材料的一体成型壳体，可实现3C电子产品全金属外观表面装饰，易于大规模量产；

2、基于本实用新型的结构，进行微缝加工(例如通过激光切割或镭雕工艺或CNC工艺方式)，可将通讯电子产品外壳的天线分切位宽度从1.2mm降低到0.40mm以下，甚至0.15mm以下，大幅减少传统加工方式对金属外壳整体连贯一致性的影响，使其达到肉眼难辨的效果；

3、基于本实用新型的结构和工艺，可实现以往的蚀刻工艺效果，安全环保，易于大规模量产的同时，避免了加工工艺对环境的污染，工艺绿色环保；

4、利用非导电预注塑材料填充产品天线分切位的细小微缝，使微缝中非导电预注塑材料与金属高强度结合，改善传统通讯电子金属外壳产品天线分切位易开裂问题，提高了加工制造良率，降低了生产制造成本；

5、改善加工制造良率及提高外观效果的同时不影响通讯电子产品的天线信号，适合中框、背盖、环状等各类结构的金属外壳，工艺实用性广；

6、可以通过阳极氧化、PVD、热转印等表面装饰方式，在产品表面实现整体统一的金属外观效果，完全消除现有金属产品外观天线分切位对产品外观的影响，使产品表面实现整体连贯的金属质感；满足消费者对3C电子产品实用、时尚、耐用的需求。

附图说明

图1a和1b示出本实用新型实施例对金属结构件粗坯进行CNC预加工；

图2a-2c示出本实用新型实施例使用激光切割、激光镭雕、线切割、CNC工艺方式在金属结构件上进行天线微缝加工；

图3a和3b示出本实用新型实施例对加工微缝后的金属结构件进行表面处理和对微缝区域进行第一次注塑以填充微缝；

图4a和4b示出本实用新型实施例在第一次注塑完成后的金属结构件上对要设置塑胶结构的区域进行CNC加工；

图5a和5b示出本实用新型实施例对产品的金属结构件进行表面处理和进行第二次注塑以形成产品内的塑胶结构；

图6a和6b示出本实用新型实施例对第二次注塑完成后的产品进行正面CNC精加工及功能结构孔位如摄像头、按键、电源键等侧孔的CNC加工，去除产品正面余量；

图7a和7b示出本实用新型实施例对产品背面有装配及尺寸精度要求的区域进行精加工，并使产品与多余金属坯料分离；

图8a和8b示出本实用新型实施例对产品表面进行抛光、喷砂加工，再进行表面装饰处理；

图9a-9c示出本实用新型实施例的产品壳体结构，以及根据产品外观或工艺需求，对产品进行二次CNC高光倒角及二次阳极氧化的处理。

具体实施方式

以下对本实用新型的实施方式作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本实用新型的范围及其应用。

参阅图1至图9c，在一种实施例中，一种3C电子产品壳体，包括金属结构件1，所述金属结构件1的背面102与正面101之间贯穿开设有多条天线分切位微缝4，所述天线分切位微缝4内填充有非导电的预注塑材料3，所述金属结构件1的背面具有二次注塑成型的塑胶结构2，所述塑胶结构2与所述预注塑材料3以及所述金属结构件1结合为一体，所述金属结构件表面具有装饰层5。

在优选的实施例中，所述天线分切位微缝4的宽度为0.03mm～0.8mm。

在优选的实施例中，所述天线分切位微缝4的间隔距离为0.15mm以上。

在优选的实施例中，所述金属结构件1的正面除所述天线分切位微缝4的区域之外的金属表面上形成有经阳极氧化形成的阳极氧化层。所述预注塑材料3可以为颜色与所述阳极氧化层相近或相同的材料。所述预注塑材料3可以是白色或黑色材料。

在优选的实施例中，所述金属结构件1的正面整体覆盖有由热转印形成的阳极氧化膜或类阳极氧化膜，优选地，所述金属结构件1的正面与所述阳极氧化膜或类阳极氧化膜之间具有底漆层。

在优选的实施例中，所述金属结构件1的正面整体镀覆有铝膜层，所述铝膜层上形成有经阳极氧化形成的阳极氧化层，优选地，所述金属结构件1的正面与所述铝膜层之间具有底漆层。

参阅图1至图9c，一种用于制作3C电子产品壳体的金属坯件，在所述金属坯件的背面102对应于天线分切位微缝4的位置上开设有延伸到所述金属坯件的背面102与正面101之间的走胶孔6，所述天线分切位微缝4在所述金属坯件上成型出来之后连通所述走胶孔6以便对所述天线分切位微缝4进行预注塑。在优选的实施例中，所述走胶孔6的最深处距离所述金属坯件的正面0.2mm以上。

参阅图1至图9c，一种制备所述3C电子产品壳体的制备方法，包括以下步骤：

在金属坯件的背面102与正面101之间加工出贯穿的天线分切位微缝4，优选采用激光切割或镭雕工艺或CNC工艺方式进行加工；

使用非导电的预注塑材料对天线分切位微缝4进行预注塑，填充天线分切位微缝；

在金属坯件的背面进行二次注塑以成型塑胶结构，所述塑胶结构2与预注塑材料3以设定程度的强度一体结合在一起，并与金属坯件结合。

在优选的实施例中，所述金属坯件上具有加强结构7，以防止天线分切位微缝加工时割断的金属区域变形或分离脱落；在进行二次注塑之前加工去除所述加强结构7。

在优选的实施例中，在进行预注塑之前，先在金属坯件的背面加工出会与所述天线分切位微缝连接贯通但不贯穿金属坯件的走胶孔；在进行二次注塑之前，加工去除金属坯件的背面具有所述走胶孔的部分以暴露所述天线分切位微缝；其中所述走胶孔在加工所述天线分切位微缝之前加工，或者在加工所述天线分切位微缝之后加工。

在优选的实施例中，在进行二次注塑后，该方法还包括以下步骤：

通过阳极氧化工艺，在所述金属结构件的正面除所述天线分切位微缝的区域之外的金属表面形成阳极氧化层，其中所述预注塑材料为颜色与所述阳极氧化层相近或相同的物质；或

通过热转印工艺，在所述金属结构件的正面整体覆盖阳极氧化膜或类阳极氧化膜，优选地，先所述金属结构件的正面涂覆底漆层，再进行热转印；或

在所述金属结构件的正面整体镀覆铝膜层，再通过阳极氧化工艺，在所述铝膜层上形成阳极氧化层，优选地，先所述金属结构件的正面涂覆底漆层，再镀覆铝膜层。

以下结合附图进一步描述本实用新型具体实施例的特征及优点。

图1a至1b是金属结构件粗坯并进行了CNC预加工，材质为金属材料，可以是铝合金，不锈钢，镁合金、钛合金等金属材料。根据产品结构，金属粗坯可选择适合的段冲压、铝挤、压铸、铸造等加工工艺实现，本实施例为铝挤压工艺实现。

金属粗坯上可加工出工艺基准面、固定结构或螺丝孔、工艺定位孔或结构，例如直径4mm左右的定位孔，以便后续注塑或CNC加工。在粗坯的侧面或底面，预先加工出连接微缝和金属产品主体的加强筋结构，防止后续加工中微缝割断的金属区域变形或脱落(此例为产品底面加厚)。

在要加工天线微缝的金属粗坯背面(对应于产品的内侧)，预先加工出会与微缝连接贯通但不贯穿金属粗坯的走胶孔，走胶孔可利于非导电预注塑材料对微缝填充及排气与增强铝塑结合力作用。走胶孔设置在金属粗坯背面，优选走胶孔的最深处距离金属粗坯正面0.2mm以上。

根据产品及工艺需求，可在金属粗坯表面增加适当拉胶结构，以增加微缝区域金属与非导电预注塑材料的结合力，并防止加工过程中的非导电预注塑材料开裂与脱落。

根据工艺要求，还可对要加工天线微缝的金属粗坯背面区域进行支撑加强结构或厚度预加工，减少后加工余量，以便控制微缝填充非导电预注塑材料后加工中出现的开裂、变形、尺寸波动等问题。支撑加强结构或预留厚度可根据工艺要求加工，起到支撑作用，避免微缝加工、微缝注塑、后工序加工中的变形、开裂或尺寸超差问题。

根据工艺要求，还可对金属粗坯上有精度要求的部分尺寸进行精加工。

图2a至2c是使用激光切割、激光镭雕、线切割、CNC工艺等方式在金属结构件上进行天线微缝加工，微缝贯通产品的天线分切位。

较佳地，微缝加工后天线分切位微缝在外观面上的宽度一般为0.03mm～0.8mm，贯穿产品上的天线分切位区域，以利于天线信号通过金属壳体。天线微缝之间的最小间隔大于0.15mm。天线微缝的数量根据天线信号或产品要求，可以是金属壳体上下或中间各1～6条，结构不限。天线微缝的形状能通过天线信号即可，不限定结构是直线、弧线、曲线或其它形状。

图3a至3b是对加工微缝后的金属结构件进行表面处理和对微缝区域进行第一次注塑以将非导电预注塑材料填充微缝。

注塑前，可根据工艺要求对金属结构件进行表面纳米处理、钝化处理或能增强非导电预注塑材料与金属结合强度的其他表面处理。

注塑后，可根据工艺需求，对产品进行增强注塑材料与金属的结合强度及消除应力的时效处理，烘烤温度及时间需根据注塑材料及注塑工艺要求进行。

图4a至4b是在第一次注塑完成后的金属结构件上对要设置塑胶结构的区域进行CNC加工。

在金属结构件上，对要设置塑胶结构的区域及有尺寸精度要求的区域进行CNC精加工，以便进行产品的塑胶结构的第二次注塑。

根据产品及工艺需求，可先对金属与塑胶结合强度弱的区域进行金属拉胶位的加工，以保证产品整体强度，防止出现变形或开裂问题。

图5a至5b是对产品的金属结构件进行表面处理和进行第二次注塑以形成产品内的塑胶结构。

注塑前，根据工艺要求对金属结构件进行表面纳米处理、钝化处理或能增强塑胶与金属结合强度的其他表面处理。

第一次注塑的材料与第二次注塑的材料具有好的结合强度，不出现分层或脱落问题，避免降低天线分切位区域的结合强度。

注塑后，可根据工艺需求，对产品进行增强塑胶与金属的结合强度及消除应力的时效处理，烘烤温度及时间需根据塑胶材料及注塑工艺要求进行。

图6a至6b是对第二次注塑完成后的产品进行正面CNC精加工及功能结构孔位如摄像头、按键、电源键等侧孔的CNC加工，去除产品正面余量。

图7a至7b是对产品背面有装配及尺寸精度要求的区域进行精加工，并使产品与多余金属坯料分离。

图8a至8b是对产品表面进行抛光、喷砂加工，再进行表面装饰处理，根据不同的产品需求，可以有多种表面处理方案：

方案一：对产品进行抛光及喷砂处理后，再对产品金属部分的表面进行阳极氧化处理，使产品表面生成整体一致或近似一致的外观面，消除通讯电子产品金属外壳上的天线分切位可见性，实现外观连贯一致、整体统一的外观效果。

方案二：使用喷涂工艺，对产品表面喷涂一层底漆，填充在产品各个结构部分表面上，进一步消除产品各个结构连接部分之间的间隙，台阶等缺陷，使产品表面生成整体一致的外观面，并加强后工序热转印阳极氧化膜或类阳极氧化膜与各产品结构之间的结合力。然后，在产品的外观面上使用加热、预拉伸、加压成型、冷却等热转印工序，在产品表面再覆盖一层非导电阳极氧化膜或类阳极氧化膜，从而彻底消除通讯电子产品金属外壳上的天线分切位可见性，实现外观连贯一致、整体统一的阳极氧化的外观效果。

方案三：根据金属与注塑材料及搭配的工艺不同，对产品表面喷涂或镀一层底漆层，覆盖及填充在产品各个结构部分表面上，进一步消除产品各个结构连接部分之间的间隙，台阶等缺陷，使产品表面生成整体均一的外观面。然后在产品的外观面上镀上一层铝膜层，再进行阳极氧化工艺，在铝膜层上形成一层阳极氧化层，阳极氧化层的厚度以使铝膜层不导电为准。较佳地，铝膜层厚度为0.07mm～0.35mm。

如图9a至9c所示，最后，根据产品外观或工艺需求，可选择性的对产品进行二次CNC高光倒角及二次阳极氧化，以满足产品需求。

如图9a至9c所示，具体可以设置壳体的前后两端各六条0.15mm微缝，或前后两端各三条0.4mm微缝。

传统一次注塑工艺可以实现1.2mm槽结构的直接注塑，有结合力且不困气，不变形，但无法实现0.4mm及以下宽度的微缝注塑，会出现变形、困气、缺胶、无结合强度等注塑缺陷，无法量产。

优选采用以下工艺：1、先进行微缝区域背面的结构加强；2、进行微缝区域的缝隙加工；3、先单独对微缝区域做第一次微缝注塑；4、CNC去除背面加强支撑结构，再进行第二次塑胶结构注塑。

通过第一次预注塑工艺，先专门填充天线微缝区域，加强微缝区域强度，再进行第二次注塑，实现可完全填满注塑材料的微缝填充和有结合力的注塑。

传统工艺无法实现三条或六条天线槽集中在一起加工，传统工艺因三条或六条天线槽密集的排布在一起，激光、CNC、线切割加工时，因工艺中的气压、水压、加工受力导致天线分切位扭曲(天线分切位间隔窄导致的金属强度弱)、变形、加工后缝隙不一致、尺寸超差、金属残渣结块或堵塞等问题而导致天线分切位品质不合格而无实际量产性。

本实用新型优选实施例通过在微缝加工区域背面设计支撑结构或增加厚度余量实现结构加强，以保证各条金属分切位不变形。

更优地，通过在产品背面设置微缝注塑走胶孔，增加走胶孔，还可获得以下优点：1、利于非导电预注塑材料填充微缝；2、排出多余气体，避免困气，同时还可顺利排出微缝加工中的金属残渣；3、缩短微缝区域走胶时间，增加铝合金与非导电预注塑材料结合强度；4、减小微缝区域注塑压力，改善非导电预注塑材料高压填充如密集且强度弱的天线微缝结构区域时，因金属强度不足而导致天线微缝结构弯曲、变形和尺寸超差问题。

以上内容是结合具体/优选的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种3C电子产品壳体，包括金属结构件，其特征在于,所述金属结构件的背面与正面之间贯穿开设有多条天线分切位微缝，所述天线分切位微缝内填充有非导电的预注塑材料，所述金属结构件的背面具有二次注塑成型的塑胶结构，所述塑胶结构与所述预注塑材料以及所述金属结构件结合为一体，所述金属结构件的表面具有装饰层。

2.如权利要求1所述的3C电子产品壳体，其特征在于,所述天线分切位微缝的宽度为0.03mm～0.8mm。

3.如权利要求2所述的3C电子产品壳体，其特征在于,所述天线分切位微缝的间隔距离为0.15mm以上。

4.如权利要求1所述的3C电子产品壳体，其特征在于,所述金属结构件的正面除所述天线分切位微缝的区域之外的金属表面上形成有经阳极氧化形成的阳极氧化层。

5.如权利要求1所述的3C电子产品壳体，其特征在于,所述金属结构件的正面整体覆盖有由热转印形成的阳极氧化膜或类阳极氧化膜。

6.如权利要求5所述的3C电子产品壳体，其特征在于,所述金属结构件的正面与所述阳极氧化膜或类阳极氧化膜之间具有底漆层。

7.如权利要求1所述的3C电子产品壳体，其特征在于,所述金属结构件的正面整体镀覆有铝膜层，所述铝膜层上形成有经阳极氧化形成的阳极氧化层。

8.如权利要求7所述的3C电子产品壳体，其特征在于,所述金属结构件的正面与所述铝膜层之间具有底漆层。

9.一种用于制作3C电子产品壳体的金属坯件，其特征在于,在所述金属坯件的背面对应于天线分切位微缝的位置上开设有延伸到所述金属坯件的背面与正面之间的走胶孔，所述天线分切位微缝在所述金属坯件上成型出来之后连通所述走胶孔以便对所述天线分切位微缝进行预注塑。

10.一种3C电子产品，其特征在于,具有如权利要求1至8任一项所述的3C电子产品壳体。