CN220763739U - 一种结构件及设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种结构件及设备,涉及电子器件技术领域,上述结构件包括依次层叠设置的M个片层结构,M为大于或等于2的整数;M个所述片层结构中N个所述片层结构上分别设置有第一结构,N个所述片层结构上的所述第一结构连接形成第二结构,N为大于或等于2的整数,N≤M。本申请提供的结构件能够有效提升电子设备中各结构件的加工效率。
Description
技术领域
本申请属于电子器件技术领域,特别涉及一种结构件及设备。
背景技术
随着电子技术和互联网技术的发展,电子设备提供的功能越来越丰富,电子设备内集成的结构件越来越多。现有技术在结构件的加工过程中,通常先建立与结构件对应的三维模型,然后利用软件结合算法选取合适的位置沿着特定的方向对三维模型进行逐层剖切,以得到能够利用传统的加工工艺制作的多个组件的零件图,然后基于多个组件的零件图利用传统的加工工艺实现对多个组件的加工,最后基于三维模型的结构,将多个组件粘接形成结构件实体。
然而基于上述方法,如果通过对三维模型逐层剖析无法获取到可以利用传统的加工工艺就能够制作的组件,那么将无法实现对该结构件的加工,降低了结构件的加工效率,限制了结构件中具体结构的设置。
实用新型内容
本申请提供一种结构件及设备,能够有效提升电子设备中各结构件的加工效率。
为达到上述目的,本申请采用如下技术方案:
第一方面,本申请提供一种结构件,该结构件包括:依次层叠设置的M个片层结构,M为大于或等于2的整数;
M个所述片层结构中N个所述片层结构上分别设置有第一结构,N个所述片层结构上的所述第一结构连接形成第二结构,N为大于或等于2的整数,N≤M。
基于本申请提供的结构件,在实际应用中,可以分别对每个片层结构上的第一结构进行加工,然后将多个片层结构依次层叠以使不同片层结构上的第一结构互相配合形成第二结构,也就是说,可以将复杂的第二结构划分为多个子结构(即第一结构),通过对多个片层结构上的子结构的加工降低对结构件的加工难度,提升结构件的加工效率。
可选地,第一结构包括以下结构中的任意一种:凹槽、凸起、凸缘、通孔、螺纹孔或者连接耳。应理解,在实际应用中,凹槽具体还可以为盲孔、方孔、圆环槽或者滑槽等;连接耳还可以具体为吊耳或者凸耳等。前述各个结构的形状、尺寸可以随实际应用场景和不同结构件的结构而变化。
在一种可能的实施方式中,顶层所述片层结构远离底层所述片层结构的一侧设有第三结构;和/或,底层所述片层结构远离顶层所述片层结构的一侧设有第三结构。
也就是说,除了可以将结构件上的第二结构划分成设于多个片层结构上的第一结构,话可以通过在顶层背离中间层的一侧和/或底层背离中间层的一侧设置第三结构,以保证结构件上具体结构特征设置的完整性。
在一种可能的实施方式中,M个所述片层结构中包括至少一个所述第二结构;至少一个所述第二结构位于完全相同、部分相同或完全不同的所述片层结构上。
也就是说,结构件上的多个第二结构可以位于相同的多个片层结构上,也可以位于部分相同,部分不同的片层结构上,还可以位于完全不同的片层结构上。
在一种可能的实施方式中,所述第二结构包括卡扣结构,所述卡扣结构包括凸起和凹槽,所述凸起和所述凹槽分别设于相邻两个所述片层结构上。
在一种可能的实施方式中,所述片层结构的材质为金属材质或非金属材质。
可选地,金属材料可以为铁、铜、铝、铝合金、铜合金、钢、钛合金、镁合金以及液态金属等。非金属材料可以为陶瓷、塑料、橡胶以及玻璃等。
在一种可能的实施方式中,多个所述片层结构的材质部分相同或完全不同。
不难理解的,对于构成第二结构的多个片层结构而言,选用不完全相同或完全不同的材质可以有效解决采用单一材质对第二结构在结构强度、导热性、散热性、耐腐蚀性、耐磨性以及第二结构的外观展示等方面的不良影响,扩大材质的选择范围,降低加工成本。
在一种可能的实施方式中,所述片层结构的厚度为0.01mm~5mm。
在一种可能的实施方式中,多个所述片层结构的厚度完全相同、部分相同或完全不同。
应理解,基于上述可选的方式,可以在实际制作中,根据不同结构件以及多个片层结构的加工需求,可以灵活设置各个片层结构的厚度。设置厚度完全相同的多个片层结构便于加工过程中对多个片层结构的备料,以缩短结构件的加工时间,提升结构件的制作效率;设置厚度部分相同或完全不同的多个片层结构能够根据结构件的实际应用需求,通过设置不同的厚度进一步简化各个片层结构的加工步骤,提升结构件的制作效率。
在一种可能的实施方式中,多个所述片层结构之间固定连接和/或可拆卸连接。
可选地,固定连接方式可以包括焊接、钉接、榫接、螺栓接、铆接或者胶接。其中,焊接的具体方式可以为钎焊、扩散焊、摩擦焊、电阻焊或者冷压焊。胶接可以采用的材质可以使用含有环氧树脂、丙烯酸、氰基丙烯酸酯中的至少一种材质的胶水。
可选地,可拆卸连接方式可以包括楔形嵌合、螺纹连接、卡扣连接或者铰链连接。
在一种可能的实施方式中,至少一个所述片层结构上设有至少一层第一功能膜层。
应理解,在实际加工过程中,可以对结构件中的部分片层结构进行功能化处理,也可以对结构件中的所有片层结构进行功能化处理,当然,还可以不对结构中的任一片层结构作功能化处理。其中,功能化处理可以包括但不限于热处理、电镀、阳极氧化、物理气相沉积(Physical Vapor Deposition,PVD)、化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition,CVD)、喷涂、研磨、丝网印刷、转印、镭雕、抛光工艺中的一种或多种。
在至少一个片层结构上设置第一功能膜层可以有效提升各片层结构的至少一项性能(如散热性、结构强度、耐腐蚀性或耐磨性等),进一步提升结构件的可靠性。
在一种可能的实施方式中,所述第一功能膜层包括以下功能膜层中的至少一种:保护层、遮光层、电镀层、阳极氧化层、结构增强层、透光层、热封层或者防渗透层。
对于不同的结构件,可以对至少一个片层结构进行功能化处理,以使功能化处理后的片层结构上设置至少一层第一功能膜层,第一功能膜层的具体类型可以根据结构件的实际应用设备及应用场景进行对应设置。
第二方面,本申请还提供一种设备,该设备包括至少一个如第一方面及第一方面中任一项所述的结构件。
在一种可能的实施方式中,所述设备为电子设备。
示例性的,上述电子设备包括但不限定于个人计算机(personal computer,PC)、智能手机、上网本、平板电脑、智能相机、可穿戴设备、掌上电脑、智能电视、个人数字助理(personal digital assistant,PDA)、便携式多媒体播放器(portable multimediaplayer,PMP)、投影设备、智慧屏设备、增强现实(augmented reality,AR)/虚拟现实(virtual reality,VR)设备、混合现实(mixed reality,MR)设备、车载设备、智慧屏、云端服务器、电视机或人机交互场景中的体感游戏机等。
在一种可能的实施方式中,所述结构件为折叠组件中的门板结构、折叠组件中的转轴后盖、后盖、散热片中的任一种。其中,后盖还可以包括后盖的底壁以及后盖的侧壁。
可选地,结构件还可以为电子设备中的电池对应的保护盖板。
不难理解的,结构件可以是电子设备中的任一可以用于机械加工制作的部件。
在一种可能的实施方式中,所述设备为汽车。
可选地,所述结构件为汽车中的散热片、电池护板、轮眉、保险杠、挡泥板、发动机护板、线束护板、扰流板中的任一种。
在一种可能的实施方式中,所述设备为机箱机柜。
可选地,所述结构件为机箱机柜中的散热片。
在实际应用中,所述设备还可以是摄像头模组、键盘或者投影仪等。
附图说明
图1是本申请实施例提供的一种结构件的整体剖面结构示意图。
图2是本申请实施例提供的一种结构件拆分后的剖面结构示意图。
图3是本申请实施例提供的一种应用于折叠终端设备的折叠组件中的门板结构的剖面结构示意图。
图4是本申请实施例提供的一种散热片中底座的剖面结构示意图。
图5是本申请实施例提供的一种散热片中一个鳍片的剖面结构示意图。
图6是本申请实施例提供的一种折叠组件中的转轴后盖的剖面结构示意图。
图7是本申请实施例提供的一种手机后盖的剖面结构示意图。
图8是本申请实施例提供的一种智能手表的表壳侧壁的剖面结构示意图。
附图标记:
100、结构件;110、片层结构;120、第二结构;1201、第一结构;1202、卡扣结构;130、第三结构;140、第一功能膜层;200、门板结构;300、底座结构;400、鳍片结构;500、转轴后盖;600、手机后盖;700、表壳侧壁。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
在本申请实施例的描述中,需要理解的是,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
在本申请的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。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中的具体含义。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“内”、“外”、“侧”、“上”、“底”、“前”、“后”等指示的方位或者位置关系仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中,需要说明的是,术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。
还需说明的是,本申请实施例中以同一附图标记表示同一组成部分或同一零部件,对于本申请实施例中相同的零部件,图中可能仅以其中一个零件或部件为例标注了附图标记,应理解的是,对于其他相同的零件或部件,附图标记同样适用。
随着电子技术和互联网技术的发展,各种设备(例如电子设备、汽车等)提供的功能越来越丰富,设备内集成的结构件越来越多。现有技术在结构件的加工过程中,通常先建立与结构件对应的三维模型,然后利用软件结合算法选取合适的位置沿着特定的方向对三维模型进行逐层剖切,以得到能够利用传统的加工工艺制作的多个组件的零件图,然后基于多个组件的零件图利用传统的加工工艺实现对多个组件的加工,最后基于三维模型的结构,将多个组件粘接形成结构件实体。
然而基于上述方法,如果通过对三维模型逐层剖析无法获取到可以利用传统的加工工艺就能够制作的组件,那么将无法实现对该结构件的加工,降低了结构件的加工效率,限制了结构件中具体结构的设置。
为了能够有效提升各设备中结构件的加工效率,本申请实施例提供一种结构件,该结构件包括依次层叠设置的多个片层结构,可以分别对多个片层结构上分别设置的至少一个第一结构进行加工,使得依次层叠多个片层结构后,多个片层结构上第一结构互相配合形成至少一个第二结构,这样通过对多个片层结构上的至少一个第一结构的加工制作能够有效降低对结构件的加工难度,提升结构件的加工效率。
本申请实施例提供的结构件100可以应用于任意一种设备中。作为示例而非限定的,设备可以包括但不限于电子设备(又称终端设备)、汽车、机箱机柜、摄像头模组、键盘或者投影仪。本申请对具体的设备类型不作任何限定。
可选地,上述示例中的电子设备具体可以是PC、智能手机、上网本、平板电脑、智能相机、可穿戴设备、掌上电脑、智能电视、PDA、PMP、投影设备、智慧屏设备、AR设备、VR设备、MR设备、车载设备、智慧屏、云端服务器、电视机或人机交互场景中的体感游戏机等任一种设备,对应的,结构件100可以是上述电子设备中任一可以用不完全相同或完全不同的材料复合而成的部件,或者是可以通过机械化加工制成的任一部件。
基于上述示例,若电子设备为折叠手机,则电子设备中的结构件100可以为折叠组件中的门板结构、折叠组件中的转轴后盖、后盖、壳体的侧壁、散热片中的任一种。其中,折叠组件即折叠手机中用于实现两块壳体开合的结构。门板结构也可以称为支撑组件,用于支撑折叠手机中的柔性屏幕。转轴后盖即折叠组件中用于为门板结构等结构提供容纳空间的壳体。后盖即折叠手机后盖壳体。壳体的侧壁即边框,是指折叠手机后盖壳体中由依次首尾相连形成的环状结构,其与底壁共同构成后盖壳体。散热片即是指折叠手机中散热鳍片组中的一个鳍片。
可选地,结构件100还可以为电子设备中的电池对应的保护盖板。
基于上述示例,若设备为汽车,则结构件100可以为汽车中的散热片、电池护板、轮眉、保险杠、挡泥板、发动机护板、线束护板、前唇、扰流板中的任一个部件。
下面结合本申请实施例中的附图以及相关实施例,对本申请实施例提供的结构件100进行详细说明。其中,在本申请实施例的描述中,以下实施例中所使用的术语只是为了描述特定实施例的目的,而并非旨在作为对本申请的限制。
如图1所示为本申请实施例提供的一种结构件100的整体剖面结构示意图,如图2所示为本申请实施例提供的图1所示的结构件100拆分后的剖面结构示意图。参见图1和图2,该结构件100包括依次层叠设置的M个片层结构110,M为大于或等于2的整数,M个片层结构110中N个片层结构110上分别设置有第一结构1201,N个片层结构110上的第一结构1201连接形成第二结构120,N为大于或等于2的整数,N≤M。
应理解,结构件100中的片层结构110的数量可以根据不同结构件100的实际应用需求进行自定义;也可以通过对已成型的结构件100实物进行分析进而确定片层结构110的数量;还可以制作与结构件100对应的三维模型,将三维模型导入在相关的软件中,结合对应的算法对三维模型进行分析得到对应的片层结构110的数量。
在本申请实施例中,结构件100的具体应用设备较为广泛,因此,多个片层结构110的具体层叠方式可以包括但不限于从上到下、从下到上、从内到外或者从外到内。当然,在实际应用中,多个片层结构110的具体层叠方式也可以是指结构件的安装顺序。本申请对片层结构110的数量以及片层结构110的具体层叠方式不做限定。
第一结构1201可以理解为构成第二结构120的子结构。第二结构120即为结构件100上的结构特征。示例性的,以图1所示的结构件100中从上到下依次包括五个片层结构,该结构件100上的第二结构120是球形为例,在顶层(即第一层)和底层(即第五层)的片层结构110靠近中间层的一侧均设有弧形凹槽,中间层的三个片层结构110上均设有通孔,通过顶层、三个中间层以及底层片层结构110的依次叠设后,顶层片层结构110上的弧形凹槽、三个中间层片层结构110上的通孔以及底层片层结构110上的弧形凹槽依次拼接形成球形(即第二结构120),也就是说,顶层片层结构110上的第一结构1201为弧形凹槽,第二层、第三层以及第四层片层结构上110的第一结构1201均为通孔,底层片层结构110上的第一结构1201也为弧形凹槽。
可选地,其中,第一结构1201可以为包括以下结构中的任意一种:凹槽、凸起、凸缘、通孔、螺纹孔或者连接耳。应理解,在实际应用中,凹槽具体还可以为盲孔、方孔、圆环槽或者滑槽等;连接耳还可以具体为吊耳、挂耳或者凸耳等。前述各个结构的形状、尺寸可以随实际应用场景和不同结构件100的结构而变化。可以理解的,第二结构120可以是由上述多个第一结构1201组合形成的结构。
在实际加工过程中,可以采用数控机床(Computer Numerical Control,CNC)、打磨、镭雕、激光切割、等离子切割、高压水刀切割、冲压、冷拉、精密铸造、蚀刻、注塑成型或三维打印中的一种或多种加工工艺对多个片层结构110进行加工处理,以得到每个片层结构110上的第一结构1201。本申请对第一结构1201的具体加工工艺不作限定。
在一种可能的实施方式中,M个片层结构110中可以包括至少一个第二结构120;至少一个第二结构120位于完全相同、部分相同或完全不同的片层结构110上。也就是说,结构件100上的至少一个第二结构120可以位于相同的片层结构110上;也可以位于部分相同,部分不同的片层结构110;还可以位于完全不同的片层结构110上。
作为示例而非限定的,参见图1,由五个片层结构110构成的结构件100中包括有四个第二结构120,四个第二结构120分别为W形腔体、长方体、菱柱体和球形,该结构件100上的四个第二结构120位于部分相同,部分不同的片层结构110上。
不同结构件100中的第二结构120的具体设置数量可能不同,因此,将结构件100分成依次层叠设置的多个片层结构110后,每个片层结构110上第一结构1201的数量可能不同,在本申请实施例中,N个片层结构110上分别设置的第一结构1201的数量可以完全相同、部分相同或者完全不同。例如,参见图1,五个片层结构110上分别设置的第一结构1201的数量部分相同,部分不同,具体地,顶层片层结构110上的第一结构1201的数量为2个,第二层片层结构110上的第一结构1201的数量为5个,第三层片层结构110上的第一结构1201的数量为3个,第四层片层结构1110上的第一结构1201的数量为4个,底层片层结构110上的第一结构1201的数量为2个,顶层和底层片层结构110上设置的第一结构1201的数量相同,中间层片层结构110上设置的第一结构1201的数量完全不同。
当然,不同片层结构110上的第一结构1201的形状也可以完全相同、部分相同或者完全不同。以图1所示的结构件100为例,不同片层结构110上的第一结构1201的形状完全不同。
不难理解的,本申请实施例中结构件100中片层结构110的数量、第二结构120的数量、形状以及每个片层结构110上第一结构1201的数量和形状分别可以根据不同的实际应用需求进行设置,本申请实施例对此不作任何限定。
在实际加工过程中,通过对每个片层结构110上的第一结构1201进行加工,然后将加工完成的多个片层结构110依次层叠连接,即可得到由每个片层结构110上的第一结构1201拼接而成的第二结构120,无论设计简单还是设计复杂的结构都可以利用本申请实施例提供的结构件100进行加工制作,以简化结构件100的加工难度,加快结构件100的加工,进而提高结构件100的加工效率。
在一个示例中,还可以在顶层片层结构110远离底层片层结构110的一侧设有第三结构130;和/或,底层片层结构110远离顶层片层结构110的一侧设有第三结构130。也就是说,除了可以将结构件100上的第二结构120划分成设于多个片层结构110上的第一结构1201,还可以通过在顶层背离中间层的一侧和/或底层背离中间层的一侧设置第三结构130,以保证结构件100上具体结构特征设置的完整性。
在该示例中,第三结构130也可以与上述第一结构1201相同或不同。示例性的,如图3所示为本申请实施例提供的一种应用于折叠终端设备的折叠组件中的门板结构200的剖面结构示意图,参见图3,该门板结构200即本申请实施例提供的一个结构件100实例,该门板结构200包括依次层叠设置的三个片层结构110,在顶层片层结构110背离底层片层结构110的一侧设有两个凹槽,在底层片层结构110背离顶层片层结构110的一侧设有三个凹槽,上述分别设置在顶层片层结构110和底层片层结构110上的凹槽即为第三结构130。
应理解,在不同结构件中,在顶层和/或底层的片层结构110上设置的第三结构130的数量和形状可以有至少一个,本申请对此不作具体限定。
在另一个示例中,第二结构120还可以包括卡扣结构1202,卡扣结构1202包括凸起和凹槽,凸起和凹槽分别设于相邻两个片层结构110上。
作为示例而非限定的,如图4所示为本申请实施例提供的一种散热片中底座结构300的剖面结构示意图,参见图4,该底座结构300即本申请实施例提供的另一个结构件100实例,该底座结构300也可以包括依次层叠设置的三个片层结构110,在顶层片层结构110靠近中间层片层结构110的一侧设有两个梯形凹槽,在中间层的片层结构110靠近顶层片层结构110的一侧设有与上述两个梯形凹槽分别对应的梯形凸起,梯形凹槽和梯形凸起构成了底座结构300上的第二结构120。又如,图4中,在底层片层结构110靠近中间层片层结构110的一侧设有两个三角凹槽,在中间层的片层结构110靠近底层片层结构110的一侧设有与上述两个三角凹槽分别对应的三角凸起,三角凹槽和三角凸起也构成了底座结构300上的第二结构120。
需要说明的是,在由凸起和凹槽构成的卡扣结构1202中,凸起和凹槽的具体形状、深度可以根据结构件100的具体类型进行设置,本申请对此不作限定。
在一种可能的实施方式中,片层结构110的材质为金属材质或非金属材质。
可选地,金属材料可以为铁、铜、铝、铝合金、铜合金、钢、钛合金、镁合金以及液态金属等。非金属材料可以为陶瓷、塑料、橡胶以及玻璃等。
进一步地,多个片层结构110的材质部分相同或完全不同。也就是说,结构件100可以是由至少一个不同材质的片层结构110复合而成,以此,对于构成第二结构120的多个片层结构110而言,选用不完全相同或完全不同的材质可以有效解决采用单一材质对第二结构120在结构强度、导热性、散热性、耐腐蚀性、耐磨性以及第二结构120的外观展示等方面的不良影响,扩大材质的选择范围,降低加工成本。
在另一种可能的示例中,M个片层结构110中,每个片层结构110的厚度可以为0.01mm~5mm。可以在实际制作中,根据不同结构件100以及多个片层结构110的加工需求,可以灵活设置各个片层结构110的厚度,以进一步减少结构件100中片层结构110的设置数量,提高结构件100的加工效率。
不难理解的,M个片层结构110中,多个片层结构110的厚度完全相同、部分相同或完全不同。应理解,设置厚度完全相同的多个片层结构110便于加工过程中对多个片层结构110的备料,以缩短结构件100的加工时间,提升结构件100的制作效率;设置厚度部分相同或完全不同的多个片层结构110能够根据结构件100的实际应用需求,通过设置不同的厚度进一步简化各个片层结构110的加工步骤,提升结构件100的制作效率。
在本申请实施例中,可以通过固定连接方式或可拆卸连接方式以连接多个片层结构110。
可选地,固定连接方式可以包括焊接、钉接、榫接、螺栓接、铆接或者胶接。示例性的,可以采用钎焊工艺、扩散焊工艺、摩擦焊工艺、电阻焊工艺或者冷压焊工艺中的一种或多种焊接工艺以连接结构件100中的多个片层结构110。又如,还可以使用含有环氧树脂、丙烯酸、氰基丙烯酸酯中的至少一种材质的胶水以胶接多个片层结构110。
可选地,可拆卸连接方式可以包括楔形嵌合、螺纹连接、卡扣连接或者铰链连接。
在实际应用中,也可以既采用固定连接方式又采用可拆卸的连接方式以将多个片层结构110连接成完整的结构件100实体。
在一种可能的实施方式中,至少一个片层结构110上还可以设置至少一层第一功能膜层140。
应理解,可以通过相关工艺对至少一个片层结构110进行功能化处理,以使至少一个片层结构110上设置至少一层第一功能膜层140,这样可以通过在至少一个片层结构110上设置第一功能膜层140有效提升各片层结构110的至少一项性能(如散热性、结构强度、耐腐蚀性或耐磨性等),进一步提升结构件100的可靠性。
在实际加工过程中,可以对结构件100中的部分片层结构110进行功能化处理,也可以对结构件100中的所有片层结构110进行功能化处理,当然,还可以不对结构件100中的任一片层结构110作功能化处理。其中,功能化处理的相关工艺可以包括但不限于热处理、电镀、阳极氧化、PVD、CVD、喷涂、研磨、丝网印刷、转印、镭雕、抛光工艺中的一种或多种。
在一种可能的实施方式中,第一功能膜层140包括以下功能膜层中的至少一种:保护层、遮光层、电镀层、阳极氧化层、结构增强层、透光层、热封层或者防渗透层。
对于不同的结构件100,可以对至少一个片层结构110进行功能化处理,以使功能化处理后的片层结构110上设置至少一层第一功能膜层140,第一功能膜层140的具体类型可以根据结构件100的实际应用设备、应用场景和使用需求进行对应设置,本申请实施例对此不作限定。
可选地,本申请实施例提供的结构件100的制备方法包括:基于预设的结构件100的三维模型,结合切割算法对上述三维模型进行预设分割,以使结构件100被分割成M(M≥2)个片层结构110;对应于实际的加工过程,可以利用至少一种加工工艺对M个片层零件进行加工,使得加工后的M个片层零件中N个片层零件上存在第一结构1201,形成M个片层结构110,最后,利用辅助治具将M个片层结构110依次层叠夹紧,采用固定连接方式和/或可拆卸连接方式中的至少一种以连接M个片层结构110,使M个片层结构110形成结构件100实体。
不难理解的,在上述结构件100的制备方法中,还可以对预设的结构件100实体进行改进,以得到改进后的结构件100,对预设结构件100的改进包括但不限于至少一个片层结构110的材质、厚度以及在至少一个片层结构110上设置的至少一层第一功能膜层140,以使改进后的结构件100能够满足例如结构强度可靠、耐腐蚀、耐磨等功能或如材质及加工工艺不受限制等加工要求。
基于上述对预设结构件100进行改进的过程,在对预设结构件100进行分割的过程中,还可以基于预设结构件100和/或结合预设的加工工艺人为自定义结构件100的分割层数及厚度等。
下面本申请实施例将以折叠组件中的门板结构200、散热片中的底座结构300和鳍片结构400、折叠组件中的转轴后盖500、手机后盖600、智能手表的表壳侧壁700为例对结构件100的制作过程进行阐述。
第一,折叠组件中的门板结构200。折叠组件具体可以是折叠手机中用于转动连接两块设有柔性屏的壳体的部件。在折叠组件中,门板结构200是保护柔性屏、连接机体与转轴的主要零件。折叠手机张开时,门板结构200能够为柔性屏提供支撑;折叠手机闭合时,门板结构200对应折叠,与柔性屏对应的两个门板结构200之间的空隙能够为柔性屏提供蜷曲空间,保证折叠手机的顺利开合。
常见的折叠组件中,门板结构200一般采用单一的铝合金材质一体成型制成,导致制作的门板结构200强度不足,且耐腐蚀性较差。因此,可以基于本申请前述实施例提供的结构件100对常见的门板结构200进行改进,具体改进包括:参见图3,该门板结构200可以包括依次从上到下层叠的3层片层结构110,其中,顶层片层结构110和底层片层结构110的材质均为铝合金材质,中间层的片层结构110的材质为钢,可以基于至少一种加工工艺在顶层和底层片层结构110上分别设置例如凹槽,盲孔等第一结构1201,之后采用阳极氧化处理使得顶层和底层的片层结构110的表面分别设置阳极氧化层(即图3中的第一功能膜层140),将阳极氧化处理后的两个片层结构110置于盐雾试验机中进行盐雾处理约24小时;接着在真空环境中对中间层的片层结构110进行热处理;最后,将盐雾处理后的顶层和底层片层结构110以及热处理后的中间层的片层结构110依次层叠设置,借助于辅助治具将依次层叠的片层结构110加紧进行连接处理,以得到改进后的门板结构200。
可以理解的,该示例中采用钢与铝合金相结合的材质制作门板结构200,且对钢材质制作的中间层片层结构110进行了热处理,使得热处理后的中间层片层结构110具有较强的结构特点,对顶层和底层的片层结构110进行了阳极氧化处理和盐雾处理,增强了门板结构200的耐蚀性,通过上述过程有效避免了常见的门板结构200因采用单一材质而导致的结构强度较弱的情况,提升了门板结构200的可靠性。
在该示例中,顶层片层结构110和/或底层片层结构110的最大厚度为0.3mm,其中,最大厚度是指片层结构110除设置第一结构1201的区域外上表面与下表面之间的距离;中间层的片层结构110的厚度为0.2mm。
可选地,铝合金材质的具体类型为7075铝合金。钢材质具体为18Ni300钢。
可选地,阳极氧化层的厚度为10um~15um。
需要说明的,在不同的设备中,折叠组件中门板结构200上具有不同的结构特征,即门板结构200上可能设有不同结构、不同数量的第一结构1201,上述图3仅为本申请实施例对应用于折叠手机中的门板结构200的示例,本申请实施例对门板结构200中各个片层结构110上设置的第一结构1201的具体结构样式、数量不作限定。
第二,散热片。可以理解的,散热片的实际应用场景比较范围,例如,可以应用于电子设备(例如智能手机、电脑等)中;也可以应用于机箱机柜(比如服务器)中;还可以应用于运输设备(例如汽车)中。
常见的散热片是散热组件中用于导热的部件之一,散热片包括底座结构300和设置在底座结构300上的鳍片结构400,如图4所示为本申请实施例提供的一种散热片中底座结构300的剖面结构示意图,如图5所示为本申请实施例提供的一种散热片中一个鳍片结构400的剖面结构示意图,参见图4和图5,常见的散热片是由单一的铝合金制成,即散热片中的底座结构300和鳍片结构400的材质均是铝合金,由于铝合金的导热能够较弱,导致散热片的导热率有限,无法满足实际应用设备的散热需求。
故而可以基于本申请实施例提供的结构件100对常见的散热片进行改进,具体改进过程包括:参见图4,底座结构300可以包括从上到下依次层叠设置的3个片层结构110,其中,顶层的片层结构110和底层的片层结构110的材质均为铜合金材质,中间层的片层结构110的材质为铝合金,可以基于至少一种加工工艺(例如CNC)在顶层和底层的片层结构110上分别设置第三结构130(参见图4中的楔形卡槽、凹槽、凸起等);之后采用至少一种加工工艺对中间层的片层结构110进行加工处理,设置分别与顶层和底层片层结构110上凹槽对应的凸起,以使凹槽和凸起相配合形成底座结构300上的第二结构120;最后,依次层叠设置上述顶层和底层的片层结构110以及中间层的片层结构110,采用精密压铸工艺和真空钎焊工艺将3个片层结构110制成底座结构300实体。
参见图5,任意一个鳍片结构400也可以包括从上到下依次层叠设置的3个片层结构110,其中,顶层片层结构110和底层片层结构110的材质均为铜合金材质,中间层的片层结构110的材质为铝合金,采用冲孔、刻蚀等加工工艺对顶层和底层的片层结构110进行处理,在对应的片层结构110上设置如凹槽、盲孔或楔形凸台等第三结构130,对中间层的片层结构110进行加工处理(如打磨)得到与盲孔对应的凸起,以使凹槽和凸起相配合形成鳍片结构400上的第二结构120;之后,将3个片层结构110依次层叠设置后,采用例如真空钎焊等焊接工艺形成鳍片结构400实体。
不难理解的,可以重复上述图5所示的制备方法制备多个鳍片结构400,然后基于图4制备的底座结构300和图5制备的鳍片结构400,通过由楔形卡槽与楔形凸台构成的卡接结构将多个鳍片结构400设于底座结构300上,从而得到改进后的散热片。
在上述图4和图5中,铜合金材质具体为C14420铜合金;铝合金材质具体为6063铝合金。
可选地,在上述图4所示的底座结构300中,顶层的片层结构110和/或底层的片层结构110的最大厚度为1mm;中间层的片层结构110的最大厚度为1.5mm,其中最大厚度可以参见图3所示的门板结构200中顶层和底层的片层结构110的最大厚度进行理解,在此不再赘述。
在上述图5所示的鳍片结构400中,顶层片层结构110和/或底层片层结构110的最大厚度为0.5mm;中间层的片层结构110的最大厚度为1mm,其中最大厚度可以参见图3所示的门板结构200中顶层和底层片层结构110的最大厚度进行理解,在此不再赘述。
上述示例中,通过在底座结构300和任意一个鳍片结构400中采用铜合金和铝合金相结合的材质,不仅可以降低散热片的制备成本,而且还可以有效解决常见的散热片散热能力不足的问题。
第三,折叠组件中的转轴后盖500。转轴后盖500常见应用于折叠手机中,转轴后盖500是指折叠组件中用于为门板结构200等结构提供容纳空间的壳体。一般转轴后盖500也是由单一的铝合金材质制备而成,不仅制备成本高,而且结构强度较差,且采用铝合金的材质制备转轴后盖500会增加折叠手机的重量,影响用户体验。
为了更好的解决现有转轴后盖500因材质导致的各种问题,可以采用本申请实施例中结构件100对转轴后盖500的材质进行改进,得到性价比更好的转轴后盖500。具体制备或称可以包括:参见图6,该转轴后盖500可以包括4个片层结构110,其中,4个片层结构110包括横向依次上下层叠的两个片层结构110和竖向设置的两个片层结构110,在横向顶层设置的片层结构110的两端分别设置一个通孔,在横向底层设置的片层结构110的两端分别设置与通孔对应的凹槽,横向顶层设置的片层结构110上的通孔与横向底层设置的片层结构110上的凹槽对应可以形成转轴后盖500上的盲孔,以使两个竖向设置的片层结构110分别通过盲孔连接横向顶层设置的片层结构110和横向底层设置的片层结构110。
其中,横向顶层设置的片层结构110的材质为塑料,竖向设置的片层结构110的材质为不锈钢,横向底层设置的片层结构110的材质为铝合金,可以采用至少一种加工工艺制备横向顶层设置的片层结构110上的通孔,可以采用车床切削工艺将竖向设置的片层结构110制成一端设有倒角结构的圆柱,可以采用注塑工艺制备横向底层设置的片层结构110上的凹槽;之后,还可以依次采用喷砂、阳极氧化处理的工艺对横向底层设置的片层结构110远离竖向设置的片层结构110一侧的外表面进行处理,形成磨砂表面(参见图6中的第一功能膜层140);最后,可以采用局部感应加热钎焊工艺将竖向设置的片层结构110设于横向底层设置的片层结构110的凹槽内,采用含有环氧树脂胶的胶水将横向顶层设置的片层结构110粘接在横向底层设置的片层结构110远离喷砂处理的另一表面,并与竖向设置的片层结构110连接,形成改进后的转轴后盖500。
上述示例中,塑料材质的具体类型为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(AcrylonitrileButadiene Styrene,ABS)塑料;不锈钢的具体类型为SUS630不锈钢;铝合金材质具体为6013铝合金。
可选地,在上述图6所示的转轴后盖500结构中,横向顶层设置的片层结构110的最大厚度为1.1mm;竖向设置的片层结构110的最大厚度为2.25mm;横向底层设置的片层结构110的最大厚度为0.5mm,其中最大厚度可以参见图3所示的门板结构200中顶层和底层片层结构110的最大厚度进行理解,在此不再赘述。
基于上述可选的示例,通过对转轴后盖500中多种材质的搭配使用,不仅降低了转轴后盖500加工成本,而且还增加了转轴后盖500的结构强度,提升了结构可靠性。此外,改进后的转轴后盖500中还采用了塑料材质,还可以进一步减轻转轴后盖500的重量。且在转轴后盖500的加工过程中可以采用喷砂、阳极氧化处理的方式对转轴后盖500中的横向底层设置的片层结构110进行处理,进一步增加了转轴后盖500的耐蚀性,提升了转轴后盖500的美观度。
第四,手机后盖600。应理解,手机后盖600用于保护手机内设置的电池、主板等多个元器件。常见的手机后盖600采用纯金属、纯塑料或纯玻璃的材质制成,采用单一的材质制备手机后盖600不仅增加了加工难度大,而且制备完成的手机后盖600质量较重,质感较差,降低了用户体验。且为了增加手机后盖600的美观,在手机后盖600制作完成后,再在手机后盖600远离手机屏幕一侧的外表面设置磨砂膜层,这样不仅由于手机后盖600重量的增加进一步增加了手机的重量,而且增加了手机后盖600的制作成本。
为此,可以采用本申请实施例中结构件100对手机后盖600的材质以及加工过程进行改进,得到高性价比的手机后盖600。具体改进过程可以包括:参见图7,手机后盖600包括从上到下依次层叠设置的3个片层结构110,顶层的片层结构110的材质为塑料,中间层的片层结构110的材质为玻璃,底层的片层结构110的材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terephthalate,PET);然后,可以采用注塑工艺在顶层片层结构110上设置凸缘、盲孔等第三结构130,通过热弯、强化等工艺使得中间层的片层结构110制成与顶层片层结构110对应的形状(例如长方体),通过UV转印、PVD镀膜、丝网印刷等加工工艺制备底层片层结构110,以使底层的片层结构110具有一定的外观色彩;最后,将上述三层片层结构110依次层叠固定连接,制备得到改进后的手机后盖600。
可选地,顶层的片层结构110的最大厚度为0.5mm;中间层的片层结构110的最大厚度为1mm;顶层的片层结构110的厚度约为0.2mm。其中最大厚度可以参见图3所示的门板结构200中顶层和底层片层结构110的最大厚度进行理解,在此不再赘述。
上述示例中,塑料材质具体为由聚碳酸酯(PC)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)混合而成的塑料;玻璃材质具体为抗反射玻璃或者防眩光玻璃(Anti-glare glass,AG)。
基于上述示例中手机后盖600的制备方法,通过对手机后盖600的分层加工,降低了手机后盖600的加工难度,采用塑料、玻璃以及PET材质制备手机后盖600,相较于采用纯金属、纯塑料或纯玻璃的材质制备手机后盖600,不仅能够有效减轻手机后盖600的重量,减少手机后盖600的材料成本,而且还能够增加手机后盖600的美观度,增强实用性。
第五,智能手表的表壳侧壁700。不难理解的,表壳侧壁700为手表壳体的一部分,与底壁相结合可以构成完整的手表壳体。
一般的,手表壳体由纯钛合金一体制成,众所周知,钛合金的抗划伤性差,因此,在用户实际佩戴手表的过程中,钛合金材质制成的壳体易与其他硬质的器件触碰后,在壳体的表面产生划痕,影响用户的使用体验。此外,钛合金属于难加工的材料,故而制备纯钛合金的壳体加工成本较高。
为了提高手表壳体的加工效率,增加手表壳体的实用性,可以利用本申请实施例提供的结构件100制备手表壳体,以得到改进后的手表壳体,值得注意的是,手表壳体的底壁可以参见前述实施例中转轴后盖500或手机后盖600的改进过程进行加工制作,在该示例中仅对表壳侧壁700的改进过程进行说明,参见图8,表壳侧壁700可以包括从内到外依次层叠的内层片层结构110和外层片层结构110,内层片层结构110的材质为钛合金,外层片层结构110的材质为铝合金,可以通过CNC等加工工艺在内层的片层结构110上设置凹槽、凸台等第三结构130,可以通过金属注塑成型工艺、刻蚀工艺在外层的片层结构110上设置通孔等第三结构130,然后再采用阳极氧化处理工艺在外层片层结构110远离内层片层结构110的一侧的外侧壁上设置阳极氧化膜((参见图7中的第一功能膜层140));最后,可以通过扩散焊的连接方式固定连接依次叠设的内层片层结构110和外层片层结构110,得到改进的表壳侧壁700。
可选地,钛合金材质具体为TC4钛合金,铝合金材料为6013铝合金。
可选地,内层片层结构110的最大厚度为2mm;外层片层结构110的最大厚度为0.5mm。其中最大厚度可以参见图3所示的门板结构200中顶层和底层片层结构110的最大厚度进行理解,在此不再赘述。
基于上述制备方法制备表壳侧壁700,不仅可以降低表壳侧壁700的加工难度,降低加工成本,对外层的铝合金片层结构进行阳极氧化处理还可以得到耐磨性较强的表壳侧壁700,从而延长表壳的使用寿命。
需要说明的,在上述底座结构300、鳍片结构400、转轴后盖500、手机后盖600、表壳侧壁700中,各个片层结构110上可能设有数量不同和/或具体结构不同的第三结构130或第二结构120,上述图4至图8所示的各个片层结构110上的第三结构130和/或第二结构120的设置位置、设置数量以及具体结构仅为示例,第三结构130和/或第二结构120的设置位置、设置数量以及具体结构可以根据不同结构件100在应用设备中与其他器件的配合而进行对应设置,本申请对此不作限定。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (16)
1.一种结构件,其特征在于,包括依次层叠设置的M个片层结构(110),M为大于或等于2的整数;
M个所述片层结构(110)中的N个所述片层结构(110)上分别设置有第一结构(1201),N个所述片层结构(110)上的所述第一结构(1201)连接形成第二结构(120),N为大于或等于2的整数,N≤M。
2.根据权利要求1所述的结构件,其特征在于,M个所述片层结构(110)中包括至少一个所述第二结构(120);至少一个所述第二结构(120)位于完全相同、部分相同或完全不同的所述片层结构(110)上。
3.根据权利要求1或2所述的结构件,其特征在于,顶层所述片层结构(110)远离底层所述片层结构(110)的一侧设有第三结构(130);
和/或,底层所述片层结构(110)远离顶层所述片层结构(110)的一侧设有第三结构(130)。
4.根据权利要求1或2所述的结构件,其特征在于,所述第二结构(120)包括卡扣结构(1202),所述卡扣结构(1202)包括凸起和凹槽,所述凸起和所述凹槽分别设于相邻两个所述片层结构(110)上。
5.根据权利要求1或2所述的结构件,其特征在于,所述片层结构(110)的材质为金属材质或非金属材质。
6.根据权利要求1或2所述的结构件,其特征在于,多个所述片层结构(110)的材质部分相同或完全不同。
7.根据权利要求1或2所述的结构件,其特征在于,所述片层结构(110)的厚度为0.01mm~5mm。
8.根据权利要求1或2所述的结构件,其特征在于,多个所述片层结构(110)的厚度完全相同、部分相同或完全不同。
9.根据权利要求1或2所述的结构件,其特征在于,多个所述片层结构(110)之间固定连接和/或可拆卸连接。
10.根据权利要求1或2所述的结构件,其特征在于,至少一个所述片层结构(110)上设有至少一层第一功能膜层(140)。
11.根据权利要求10所述的结构件,其特征在于,所述第一功能膜层(140)包括以下功能膜层中的至少一种:
保护层、遮光层、电镀层、阳极氧化层、结构增强层、透光层、热封层或者防渗透层。
12.一种设备,其特征在于,包括至少一个如权利要求1至11任一项所述的结构件(100)。
13.根据权利要求12所述的设备,其特征在于,所述设备为电子设备。
14.根据权利要求13所述的设备,其特征在于,所述结构件(100)为折叠组件中的门板结构、折叠组件中的转轴后盖、后盖、散热片中的任一种。
15.根据权利要求12所述的设备,其特征在于,所述设备为汽车。
16.根据权利要求12所述的设备,其特征在于,所述设备为机箱机柜。
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