CN208068726U - 一种非晶合金复合壳体 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种非晶合金复合壳体，包括非晶合金预制组件以及塑胶结合组件，所述非晶合金预制组件包括1个或者多个非晶合金预制件，所述塑胶结合组件包括多个塑胶结合件；所述非晶合金预制件厚度为0.05‑0.5mm。在本实用新型中，利用非晶合金预制组件以及塑胶结合组件相互配合使用，共同构成所需复合壳体。非晶合金预制件厚度优选为0.05‑0.5mm即可满足比强度的需求，比普通金属材料壳体厚度降低了50%以上，同时，塑胶结合组件的使用能够有效解决电磁屏蔽的问题。

Description

一种非晶合金复合壳体

技术领域

本实用新型属于金属复合材料领域，具体涉及一种非晶合金复合壳体。

背景技术

现有技术中电子类产品的设计趋势越来越向轻量化，功能集中、体积更小的方向发展。常规的材料（如常用的不锈钢材料和塑胶材料）作为产品中用于连接、固定、支撑的部分，既要满足强度冲击性能等指标性的需求，又要尽可能做到更轻更薄。对于外壳的要求更加严格，既要对需要相连的部件起到固定、保护、隔离的作用，又不能过重以及占用过多的空间，同时又要兼具耐磨性和装饰性。因此开发一款既轻便又具有较高强度硬度的壳体对现代的轻量化产品来说非常迫切。

在轻量化、薄型化趋势发展的同时，对于具有通讯功能的电子类产品来说，更有效的发出和接受信号能够提高产品的适用性也是新兴壳体开发的过程中需要密切关注的问题，因为即使产品轻量薄型化做到了极致，然而却影响通讯功能的使用，则是舍本逐末，无法得到消费者的认同。大部分金属材料中，由于磁导率较低，所以对无线信号的干扰非常严重（如不锈钢材料），而通讯产品中对内部零部件的固定及保护的要求较高，难以使用塑料类的外壳。于是现阶段为了固定及保护内部零部件，又不影响无线信号的发出及接受，往往采用多个不连续的具有复杂结构的金属外壳，这样不仅牺牲了大量的内部空间，同时造成零件制程复杂、产品组装工序增加，大大增加了生产成本高，也使产品的体积居高不下，难以具有竞争力。再或者，采用复杂的多道CNC配合T处理加纳米注塑的形式，这种方式下工序成本大幅度升高，给整体产品成本造成很大压力。

目前，现有技术中针对如何实现金属壳体轻量化的同时减少电磁屏蔽，并且还能够降低工艺难度这一技术问题还未提出任何具有实用性的工艺。

发明内容

上述背景技术中所产生的技术难题表面看来是电子产品金属外壳对信号的屏蔽，但是根本的影响因素在于材料强度不够，无法在极薄的厚度下依然起到固定和保护的作用，因此只能提高厚度来补偿，而大尺寸的金属材料应用才会对信号屏蔽，因此不得不采用断开的方式以纳米注塑的形式填充。为了解决所述现有技术的不足，本实用新型提供了一种利用非晶合金制成的复合壳体的结构，该复合壳体在大幅减薄壳体厚度的条件下，不仅减少了电磁屏蔽，而且仍旧具有足够的抗弯折抗冲击的表现，同时，该壳体的制备工艺简单易行，适合量产。

本实用新型所要达到的技术效果通过以下方案实现：

本实用新型中提供的非晶合金复合壳体，包括非晶合金预制组件以及塑胶结合组件，所述非晶合金预制组件包括1个或者多个非晶合金预制件，所述塑胶结合组件包括多个塑胶结合件；所述非晶合金预制件厚度为0.05-0.5mm。

在现有技术中，利用非晶合金与异质材料进行组合的方式已有研究，但是现有的研究中多为利用非晶合金材料作为补强材料，或者利用非晶合金材料作为某种特定的结构组合，并未揭露非晶合金材料作为薄壁型材在壳体结构上的应用。在本实用新型中，利用非晶合金预制组件以及塑胶结合组件相互配合使用，共同构成所需复合壳体。非晶合金预制件厚度优选为0.05-0.5mm即可满足比强度的需求，比普通金属材料壳体厚度降低了50%以上，同时，塑胶结合组件的使用能够有效解决电磁屏蔽的问题。

非晶合金以其超高的比强度，在满足强度要求的情况下，可大幅度降低产品尺寸。如果将非晶合金按照常规金属的特点设计成产品外壳，厚度一致的情况下，在消费电子使用方面强度远远过剩，并且会使得整体重量未得到降低，最关键的影响在于会导致磁信号无法穿透，从而影响信号的发射和接受。因此，为使非晶合金的特性得到充分利用，本实用新型将非晶合金设计为具有薄壁结构的预制组件放置在模具中，将塑料等材料以注塑形式注入到模具中与预制的非晶合金结合成型，开模取出结合在一起的复合结构产品。使非晶合金预制组件与塑胶等材料实现深度结合，在采用该方式的产品受到弯曲或者冲击而产生的力时，非晶合金预制组件与塑料等材料之间形成相互支撑的结构，对产品内部的电子元器件或者其他零件形成双重保护；当所承受的力超过塑料等材料的强度极限时，由于内部具有非晶合金的支撑，非晶合金会对冲击进行进一步的抵挡，以实现对内部结构的保护。对比单纯采用塑料作为框架的产品，本实用新型大大降低了产品产生变形破坏的几率，对内部结构提供了可持续使用的升级保护。

进一步地，所述非晶合金预制组件材质为锆基非晶合金、钛基非晶合金、铜基非晶合金、铁基非晶合金、铝基非晶合金、镁基非晶合金、钴基非晶合金、镍基非晶合金、稀土基非晶合金中的一种或多种的组合。本实用新型中，更为优选综合力学性能和成型性能更佳的锆基非晶合金、钛基非晶合金和铜基非晶合金。

进一步地，所述非晶合金预制件为条状，所述塑胶结合件为厚度与之相同的条状，所述非晶合金预制件与所述塑胶结合件间隔排布，所述塑胶结合件为所述非晶合金预制件体积的30-60%。

进一步地，所述非晶合金预制件为条状，所述塑胶结合件内嵌于所述非晶合金预制件内且厚度为所述非晶合金预制件的60-80%。

进一步地，所述非晶合金预制件与所述塑胶结合件相接处设有T型紧固槽。

进一步地，所述非晶合金预制件为折角状，所述塑胶结合件为与所述非晶合金预制件折角处相适配的条状或者板状结构。

进一步地，所述非晶合金预制件为环状，所述塑胶结合件为厚度与之相同的圆弧状结构。

进一步地，所述非晶合金预制件为环状，所述塑胶结合件内嵌于所述非晶合金预制件内且厚度为所述非晶合金预制件的60-80%。

本实用新型中还提供一种制备上述非晶合金复合壳体的成型方法，包括如下步骤：

S01，将非晶合金预制组件装设于模具中的设定位置；

S02，将塑胶原料注入模具中与非晶合金预制组件结合，施与模腔压力使其成型，构成所需非晶合金复合壳体。

本实用新型中的非晶合金复合壳体优选应用于3C产品中，进一步地，所述3C产品至少具有一个边，并且与电子元器件相连，所述3C产品与所述电子元器件相连部位为所述非晶合金复合壳体中的非晶合金预制组件。

本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型利用非晶合金高强度，能够成型复杂结构的特点，预制成具有薄壁结构的预制组件放置在模具中，将塑料材料以注塑形式注入到模具中与预制的非晶合金结合成型，开模取出结合在一起的复合结构产品。采用本实用新型制备的产品具有良好的电磁信号接受和发射强度，并且得益于非晶合金高强度的特点，使得产品外壳在大幅度减薄的情况下，仍具备足够抗弯折抗冲击的表现。更是大幅度降低了产品的重量。

2、相对于单纯采用非晶合金作为框架的产品，本实用新型中非晶合金复合壳体的制备方法免去了多道CNC配合T处理与纳米注塑的多工序生产，降低了生产成本，提高了信号强度，降低了产品重量。

3、相对于单纯采用塑料作为框架的产品，本实用新型中非晶合金复合壳体大大降低了产品产生变形破坏的几率，对内部结构提供了可持续使用的升级保护。本实用新型中的非晶合金复合壳体对跌落撞击的破损情况有大幅度改善，尤其在边角跌落的情况下的改善效果极其明显。

附图说明

图1为本发明中非晶合金复合壳体的结构示意图（非晶合金预制件为条状）；

图2为图1中复合壳体结构顶端部的放大示意图；

图3为本发明中非晶合金复合壳体的另一结构示意图（非晶合金预制件为条状）；

图4为本发明中非晶合金复合壳体的结构示意图（非晶合金预制件为折角状）；

图5为本发明中非晶合金复合壳体的结构示意图（非晶合金预制件为环状）；

图6为本发明中非晶合金复合壳体的另一结构示意图（非晶合金预制件为环状）。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的说明。

实施例1

本实用新型实施例1中非晶合金复合壳体结构如附图1所示，该示意图为非晶合金复合壳体侧面的截面示意图，由附图可见，包括非晶合金预制组件以及塑胶结合组件，该实施例中非晶合金预制组件包括非晶合金预制件101、109、110、111、112、113、114、115，塑胶结合组件则包括塑胶结合件102、103、104、105、106、107、108，非晶合金预制件均设为条状，塑胶结合件为厚度与之相同的条状，非晶合金预制件与塑胶结合件间隔排布，如非晶预制件101和109之间设有塑胶结合件102、非晶预制件109和111之间设有塑胶结合件104。

本实施例中非晶合金复合壳体的成型方法步骤如下：

S01，将非晶合金预制组件（锆基非晶合金）装设于模具中的设定位置；

S02，将塑胶原料（PPS）注入模具中与非晶合金预制组件结合，施与模腔压力使其成型，构成所需非晶合金复合壳体。

本实施例中非晶合金预制件的厚度为0.1mm，塑胶结合件的厚度同样为0.1mm，塑胶结合件如附图1所示可设于多个不同的位置，针对内部结构复杂、面积大、电磁信号要求高的壳体可做上述设计。同时，为了保证壳体整体结构的完整性和成型的效果，塑胶结合件为非晶合金预制件体积的30-60%为宜，塑胶结合件体积占比过大会导致壳体强度不够，占比过小则无法实现释放电磁信号的目的。

为了进一步是非晶合金预制件和塑胶结合件结合的更加紧密，如附图2所示，非晶合金预制件101与塑胶结合件102相接处设有T型紧固槽1021，设有该T型紧固槽可帮助非晶合金件与塑胶结合件结合的更加牢固，也可以在两者相接面上进行表面处理，如涂覆粘附性强的涂层或者针对非晶合金预制件结合面做粗糙处理，使该结合面能够与塑胶材料在注塑过程中结合的更为紧密。上述T型紧固槽的设置可以应用于本实用新型中所有的实施例中，在此不多加赘述。

实施例2

本实用新型实施例2中非晶合金复合壳体结构如附图3所示，该示意图为非晶合金复合壳体侧面的截面示意图，由附图3可见，包括非晶合金预制组件以及塑胶结合组件，该实施例中非晶合金预制组件包括非晶合金预制件201，塑胶结合组件则包括塑胶结合件202和203，非晶合金预制件均设为条状，塑胶结合件内嵌于所述非晶合金预制件内且厚度为所述非晶合金预制件的60-80%。上述结构特征适合针对内部结构中某特定位置需要格外的防止电磁屏蔽功能的需求，同时壳体外表面呈现出较为均一的金属外观，便于外观设计和表面处理。

本实施例中非晶合金复合壳体的成型方法步骤如下：

S01，将非晶合金预制组件（锆基非晶合金）装设于模具中的设定位置；

S02，将塑胶原料（PA+ABS）注入模具中与非晶合金预制组件结合，施与模腔压力使其成型，构成所需非晶合金复合壳体。

本实施例中非晶合金预制件的厚度为0.2mm，塑胶结合件的厚度为0.15mm，塑胶结合件如附图3所示可设于多个不同的位置。实施例2中的壳体中，非晶合金预制件与塑胶结合件之间的接合处更为紧密、一体性更好，壳体整体更不容易发生变形。

实施例3

本实用新型实施例3中非晶合金复合壳体结构如附图4所示，该示意图为非晶合金复合壳体侧面的截面示意图，由附图4可见，包括非晶合金预制组件以及塑胶结合组件，该实施例中非晶合金预制组件包括非晶合金预制件301，塑胶结合组件则包括塑胶结合件302和303，非晶合金预制件301为折角状，塑胶结合件为与所述非晶合金预制件折角处相适配的条状或者板状结构。上述结构特征适合对轻量化要求特别高的应用场合，在本实施例中，非晶合金预制件的厚度可低至0.05mm，加设塑胶结合件302和303后，整体壳体厚度达0.2mm，而整体重量只占全部为非晶合金材料时整体壳体重量的20-30%，轻量化效果和防止电磁屏蔽的效果非常显著，且比强度比相同厚度的塑胶壳体提升了两倍以上。

实施例3中的结构还具有表面装饰更加多样化的特点，由于壳体正面具有一部分为塑胶件外观，可以进行更为多样化的表面装饰处理。

本实施例中非晶合金复合壳体的成型方法步骤如下：

S01，将非晶合金预制组件（铜基非晶合金）装设于模具中的设定位置；

S02，将塑胶原料（PA+ABS）注入模具中与非晶合金预制组件结合，施与模腔压力使其成型，构成所需非晶合金复合壳体。

在本实施例的结构中，也可针对塑胶结合件302和303的形状进行不同的设计，改变其形状、厚度的设定以获取更为特殊的设计感，例如在303表面进行立体纹路的设计或者置入电路、传感器等，实现多种功能的置入。

实施例4

本实用新型实施例4中非晶合金复合壳体结构如附图5所示，该示意图为非晶合金复合壳体侧面的截面示意图，由附图5可见，包括非晶合金预制组件以及塑胶结合组件，该实施例中非晶合金预制组件包括非晶合金预制件401，塑胶结合组件则包括塑胶结合件402、403、404，非晶合金预制件401为环状，塑胶结合件为厚度与401相同的圆弧状结构。上述结构特征适合针对圆弧状外壳产品内部结构中某特定位置需要格外的防止电磁屏蔽功能的需求，同时壳体外表面呈现出较为均一的金属外观，便于外观设计和表面处理。如可以用在智能手表、智能手环等穿戴式设备中，塑胶结合组件则优选设于通话模块、联网模块处。

本实施例中非晶合金复合壳体的成型方法步骤如下：

S01，将非晶合金预制组件（钛基非晶合金）装设于模具中的设定位置；

S02，将塑胶原料（PA+ABS）注入模具中与非晶合金预制组件结合，施与模腔压力使其成型，构成所需非晶合金复合壳体。

本实施例中非晶合金预制件的厚度为0.5mm，塑胶结合件的厚度同样为0.5mm，塑胶结合件如附图5所示可设于多个不同的位置。

实施例5

本实用新型实施例5中非晶合金复合壳体结构如附图6所示，该示意图为非晶合金复合壳体侧面的截面示意图，由附图6可见，包括非晶合金预制组件以及塑胶结合组件，该实施例中非晶合金预制组件包括非晶合金预制件501，塑胶结合组件则包括塑胶结合件502、503、504，非晶合金预制件501为环状，塑胶结合件内嵌于所述非晶合金预制件内且厚度为非晶合金预制件的60-80%。上述结构特征适合针对内部结构中某特定位置需要格外的防止电磁屏蔽功能的需求，同时壳体外表面呈现出较为均一的金属外观，便于外观设计和表面处理。

本实施例中非晶合金复合壳体的成型方法步骤如下：

S01，将非晶合金预制组件（镁基非晶合金）装设于模具中的设定位置；

S02，将塑胶原料（PA+ABS）注入模具中与非晶合金预制组件结合，施与模腔压力使其成型，构成所需非晶合金复合壳体。

本实施例中非晶合金预制件的厚度为0.4mm，塑胶结合件的厚度为0.24mm，塑胶结合件如附图6所示可设于多个不同的位置。实施例5中的壳体中，非晶合金预制件与塑胶结合件之间的接合处更为紧密、一体性更好，壳体整体更不容易发生变形。

本实用新型实施例中的非晶合金复合壳体可应用于3C产品中，进一步地，3C产品至少具有一个边，并且与电子元器件相连，3C产品与所述电子元器件相连部位为所述非晶合金复合壳体中的非晶合金预制组件。

由上述实施例可以看出，本实用新型利用非晶合金高强度，能够成型复杂结构的特点，预制成具有薄壁结构的预制组件放置在模具中，将塑料材料以注塑形式注入到模具中与预制的非晶合金结合成型，开模取出结合在一起的复合结构产品。采用本实用新型制备的产品具有良好的电磁信号接受和发射强度，并且得益于非晶合金高强度的特点，使得产品外壳在大幅度减薄的情况下，仍具备足够抗弯折抗冲击的表现，更是大幅度降低了产品的重量。本实用新型实施例中的非晶合金复合壳体对跌落撞击的破损情况有大幅度改善，尤其在边角跌落的情况下的改善效果极其明显，优于相同实验条件下测试的相同厚度的不锈钢壳体。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型实施例的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解依然可以对本实用新型实施例的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本实用新型实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种非晶合金复合壳体，其特征在于：

包括非晶合金预制组件以及塑胶结合组件，所述非晶合金预制组件包括1个或者多个非晶合金预制件，所述塑胶结合组件包括多个塑胶结合件；

所述非晶合金预制件厚度为0.05-0.5mm。

2.如权利要求1所述非晶合金复合壳体，其特征在于：所述非晶合金预制组件材质为锆基非晶合金、钛基非晶合金、铜基非晶合金、铁基非晶合金、铝基非晶合金、镁基非晶合金、钴基非晶合金、镍基非晶合金、稀土基非晶合金中的一种或多种的组合。

3.如权利要求1所述非晶合金复合壳体，其特征在于：所述非晶合金预制件为条状，所述塑胶结合件为厚度与之相同的条状，所述非晶合金预制件与所述塑胶结合件间隔排布，所述塑胶结合件为所述非晶合金预制件体积的30-60%。

4.如权利要求1所述非晶合金复合壳体，其特征在于：所述非晶合金预制件为条状，所述塑胶结合件内嵌于所述非晶合金预制件内且厚度为所述非晶合金预制件的60-80%。

5.如权利要求3-4任一所述非晶合金复合壳体，其特征在于：所述非晶合金预制件与所述塑胶结合件相接处设有T型紧固槽。

6.如权利要求1所述非晶合金复合壳体，其特征在于：所述非晶合金预制件为折角状，所述塑胶结合件为与所述非晶合金预制件折角处相适配的条状或者板状结构。

7.如权利要求1所述非晶合金复合壳体，其特征在于：所述非晶合金预制件为环状，所述塑胶结合件为厚度与之相同的圆弧状结构。

8.如权利要求1所述非晶合金复合壳体，其特征在于：所述非晶合金预制件为环状，所述塑胶结合件内嵌于所述非晶合金预制件内且厚度为所述非晶合金预制件的60-80%。

9.一种3C产品，其特征在于：所述产品中包括如权利要求1-7任一所述非晶合金复合壳体。

10.如权利要求9所述3C产品，其特征在于：所述3C产品至少具有一个边，并且与电子元器件相连，所述3C产品与所述电子元器件相连部位为所述非晶合金复合壳体中的非晶合金预制组件。