TW201506971A - 薄型金屬按鍵之製造方法 - Google Patents

Abstract

本發明係提供一種薄型金屬按鍵之製造方法，包括下列步驟：備料、沖壓成型加工、表面加工處理、及表面平整化處理等步驟。藉由沖壓機構模組對基板進行結構成型加工，以形成一薄型金屬按鍵，再藉由微電化學加工裝置對薄型金屬按鍵進行表面加工處理及平整化處理，藉此，可精確地成型出高精確性的薄型金屬按鍵，並提高薄型金屬按鍵的表面精密度，且表面加工的薄型金屬按鍵無應力殘留。

Description

薄型金屬按鍵之製造方法

本發明係有關於一種製造方法，特別指一種可以精密地加工成型薄型金屬按鍵，在精準控制其表面精確性下，有效作大量、快速生產之薄型金屬按鍵之製造方法。

按，於習用製造薄型金屬按鍵的過程中，係先將金屬粉末經由黏合劑接合、混煉、造粒等前段製程，並透過模具設計將材料進行金屬射出成型製程(MIM)後，形成初步的薄型金屬按鍵。再藉由後續的減壓脫脂、燒結等多項後段製程，以提升薄型金屬按鍵之表面平整程度，形成完整精確表面的薄型金屬按鍵。

然而，於上述習用技術的製程中，最關鍵的製程在於金屬射出成型的程序，係決定了薄型金屬按鍵的完整、結構強度、外觀孔隙率等重要問題，由於金屬射出成型的過程係繁鎖複雜，且外觀孔隙率、強度等問題也不容易控制，若對於薄型金屬按鍵須作二次加工(如：圓角)也無法有效達成。因此，對於微小的薄型金屬按鍵而言，習用技術係不但耗時、耗加工、成本高，也難保薄型金屬按鍵的完整性。此外，不論於材料作黏合、混煉、造粒的前段製程，或者提升金屬按鍵表面平整性的後段製程，兩者製程均繁雜耗時間、且耗費成本也相對昂貴。因此，針對上述製程、成本等問題，有必要作改良。

本發明之目的在於提供一種薄型金屬按鍵之製造方法，可以精密加工成型金屬薄型金屬按鍵，並且精準控制其表面精確性。

本發明之目的在於提供一種薄型金屬按鍵之製造方法，係結合傳統加工技術與非傳統加工技術的製程，有效率且快速製作薄型金屬按鍵，藉以大量製作，並可縮短製程的時間與成本。

本發明之目的在於提供一種薄型金屬按鍵之製造方法，係藉由無斷面沖壓加工，有效取代金屬射出成型之製程中，減少繁雜、耗時與高成本的問題。

為達成上述目的，本發明係提供一種薄型金屬按鍵之製造方法，包括以下步驟：備料：準備一基材、一沖壓機構模組及一微電化學加工裝置；其中該沖壓機構模組係具有：一上成型模、一下成型模及一衝擊塊，該上成型模係開設有一第一按鍵構形，該下成型模係設有一第二按鍵構形，該衝擊塊係對應該第一按鍵構形；沖壓成型加工：利用「該沖壓機構模組」對該基材進行無斷面沖壓成型加工，使該基材形成一薄型金屬按鍵；表面加工處理：利用「該微電化學加工裝置」對該薄型金屬按鍵進行一表面加工處理，以移除該薄型金屬按鍵之角落積料，使該薄型金屬按鍵的角落形成一圓角構造；以及表面平整化處理：利用「該微電化學加工裝置」接觸於該薄型金屬按鍵的表面，以對該薄型金屬按鍵的所有表面進行一表面平整化； 其中，於該沖壓成型加工中，係將該預定基材置於該上、下成型模之間，並藉由該衝擊塊對應該上、下成型模之第一、第二按鍵構形進行沖壓，使該基材透過該第一、第二按鍵構形而形成該薄型金屬按鍵。

S1~S6‧‧‧步驟

圖1係本發明之金屬按鍵之製造方法之步驟流程圖(一)，係為本發明第一實施例之步驟流程。

圖2係本發明之金屬按鍵之製造方法之步驟流程圖(二)，係為本發明第二實施例之步驟流程。

圖3係本發明之金屬按鍵之製造方法之步驟流程圖(三)，係為本發明第三實施例之步驟流程。

圖4係本發明之金屬按鍵之製造方法之步驟流程圖(三)，係為本發明第四實施例之步驟流程。

以下將以較佳實施例說明本發明之結構特徵及其預期達成之功效，然並非用以限制本發明所欲保護之範疇，合先敘明。

請參考圖1所示，係本發明之薄型金屬按鍵之製造方法之步驟流程圖(一)，係為本發明第一實施例之步驟流程，如下步驟：

步驟(S1)，備料：於本步驟，係先準備一基材、一沖壓機構及一微電化學加工裝置。該沖壓機構具有：一上成型模、一下成型模及一衝擊塊，該上成型模係開設有一第一按鍵構形，該下成型模係設有一第二按鍵構形，該衝擊塊係對應該第一按鍵構形。該微電化學加工裝置包括： 一加工電極、一容槽、一電源供應器、一加工位移模組及一調變模組。該加工電極之一端形成一電極部，該容槽係供容設一電解液，該電源供應器係供應該加工電極及該薄型金屬按鍵所需之電源，電源所需的電壓範圍為1V~50V。另外，電解液係選用一硝酸鈉5%成份的電解液，可提供較高的加工精密度。該加工電極的部分，係採用不鏽鋼或銅系材料。其中，基於「沖壓成型加工」之無斷面沖壓成型的作業考慮下，選用的材料必須要符合：低拉伸強度、低彈性限、高伸長率、高面積縮減率及球化程度高。因此，該基材的材質係選用不銹鏽材質，其材質包括：SUS-304不銹鏽或SUS-306不銹鏽，以便於「沖壓成型加工」步驟的材料適用。

步驟(S2)，沖壓成型加工：於本步驟，係利用「該沖壓機構模組」對該基材進行無斷面沖壓成型加工，使該基材形成一薄型金屬按鍵。其中，係將基材置於該上成型模及下成型模之間，並藉由該衝擊塊對應於上、下成型模之第一、第二按鍵構形，對該基材進行無斷面沖壓，使得基材可透過該第一、第二按鍵構形，快速形成該薄型金屬按鍵。本步驟的沖壓成型加工係為一種傳統加工方式，係僅利用單一製程方式，即可快速生產出薄型金屬按鍵，所成型的薄型金屬按鍵不但結構完整、精確，並且能夠節省成本與時間。於本發明中，係採用「連續式沖壓成型加工」，以便於大量來製造薄型金屬按鍵，降低製程成本並減少製造時間。另外，所成型的薄型金屬按鍵，其結構的角落處係相對均勻，如此，可精確地成型出高精確性的薄型金屬按鍵，且該薄型金屬按鍵表面係無應力殘留。

步驟(S3)，表面加工處理：本步驟係利用「該微電化學加工裝置」對該薄型金屬按鍵進行一表面加工處理，藉以移除該薄型金屬按 鍵之預定角落的積料，使得該薄型金屬按鍵具有較均勻的圓角角落。然而，該薄型金屬按鍵的表面與圓角角落雖均勻，但仍然不夠平整。

步驟(S4)，表面平整化處理：於本步驟，係利用「該微電化學加工裝置」接觸於該薄型金屬按鍵的表面，以對該薄型金屬按鍵的所有表面進行一表面平整化。於該「該微電化學加工裝置」之處理過程，係藉由該加工位移模組驅動該加工電極及該薄型金屬按鍵其中一者相對另一者沿著一位移跡線移動，使該加工電極之電極部接觸該薄型金屬按鍵之表面，並且對該薄型金屬按鍵之表面進行平整化。此外，藉由該調變模組來控制該加工位移模組的位移速度及該電源供應器所供應的電流量，達到進一步控制該加工電極之電極部對該薄型金屬按鍵之表面平整化程度。

以下說明使用方式：無斷面沖壓成型加工：透過傳統式加工之沖壓成型加工作業，以沖壓成型出薄型金屬按鍵，所形成的結構係為無斷面的結構。電化學的表面加工、表面平整化處理：透過非傳統式加工之微電化學加工作業，當該成型的薄型金屬按鍵係一兩側向中漸寬且漸深之凹槽時，藉由該調變模組以控制該加工位移模組的位移速度，以精確地將該薄型金屬按鍵之表面作平整化處理。另外，藉由該調變模組去控制該電源供應器對該待加工物以及該加工電極之電流量達成相同之功效。其操作方式的差別在於，當該加工位移模組沿該第一預設位移跡線移動時，該加工位移模組係以定速方式位移，此時該電源供應器所供應之電流會逐漸變大。當該加工位移模組沿該第二預設位移跡線位移時，該電源供應器所供應之電流會逐漸變小。

請參考圖2所示，係本發明之金屬按鍵之製造方法之步驟流 程圖(二)，係為本發明第二實施例之步驟流程。相較於第一實施例，第二實施例係更包括有一步驟(S3A)，平整化前處理。此步驟製程中，係位於表面加工處理的步驟(S3)與表面平整化處理的步驟(S4)之間來進行。於此平整化前處理中，係將該薄型金屬按鍵及該電解液置於該容槽內，使該薄型金屬按鍵完全浸泡於該電解液中，以利於步驟(S4)表面平整化處理時，提高薄型金屬按鍵表面處理之速度，減少製程時間。

請參考圖3所示，係本發明之金屬按鍵之製造方法之步驟流程圖(三)，係為本發明第三實施例之步驟流程。相較於第二實施例，第三實施例更包括有一步驟(S5)，表面拋光處理。此表面拋光處理係於該表面平整化處理的步驟(S4)後所進行，係藉由一柔性拋光工具對該薄型金屬按鍵之表面作拋光，藉以附加性地提高薄型金屬按鍵表面的鏡面光滑效果。

請參考圖4所示，係本發明之金屬按鍵之製造方法之步驟流程圖(四)，係為本發明第四實施例之步驟流程。此外，步驟更包括有一步驟(S6)，表面鍍膜處理。此表面鍍膜處理係於該表面拋光處理的步驟(S5)後所進行，係藉由PVD鍍膜技術對該薄型金屬按鍵之表面作濺鍍處理，以形成一保護膜層，藉以提高薄型金屬按鍵的表面防刮損、防損壞的情況。

由此可知，本發明藉由沖壓機構對基板進行結構成型加工，以形成一薄型金屬按鍵，再藉由微電化學加工裝置對薄型金屬按鍵進行表面加工處理及平整化處理，藉此，可精確地成型出高精確性的薄型金屬按鍵，並提高薄型金屬按鍵的表面精密度，且表面加工的薄型金屬按鍵無應力殘留。

綜上所述，本發明相較於習用技術而言，具有以下特色：

一、結合傳統加工技術與非傳統加工技術的製程，有效率且快速製作薄型金屬按鍵、可大量製作，縮短各製程時間與成本。

二、僅須由無斷面沖壓加工與微電化學加工僅可精密地加工成型金屬薄型金屬按鍵，並且精準控制其表面精確性。

三、藉由無斷面沖壓加工，以取代習用之金屬射出成型製程，減少繁雜製程、時間及相關成本的消耗。

四、藉由無斷面沖壓製程，使得成型的薄型金屬按鍵的角落較為均勻，以利於微電化學加工製程，有效處理圓角表面的平整化加工。

總結上述，本發明不僅結構創新，且極具進步之功效，係符合專利法相關規定，爰依法提起專利申請，鑑請 鈞局早日核予專利，實感德便。

S1~S4‧‧‧步驟

Claims (7)

1. 一種薄型金屬按鍵之製造方法，包括以下步驟：備料：準備一基材、一沖壓機構及一微電化學加工裝置；該沖壓機構具有一上成型模、一下成型模及一衝擊塊，該上成型模係開設有一第一按鍵構形，該下成型模係設有一第二按鍵構形，該衝擊塊係對應該第一按鍵構形；沖壓成型加工：利用該沖壓機構對該基材進行無斷面沖壓成型加工，使該基材形成一薄型金屬按鍵；表面加工處理：利用該微電化學加工裝置對該薄型金屬按鍵進行一表面加工處理，以移除該薄型金屬按鍵之角落積料，使該薄型金屬按鍵的角落形成一圓角構造；以及其中，於該沖壓成型加工中，將該基材置於該上、下成型模之間，藉由該衝擊塊對應該上、下成型模之第一、第二按鍵構形進行沖壓，使該基材透過該第一、第二按鍵構形以形成該薄型金屬按鍵。
2. 如請求項1所述之薄型金屬按鍵之製造方法，其中該微電化學加工裝置係包括：一加工電極、一容槽、一電源供應器、一加工位移模組及一調變模組，其中，該加工電極之一端形成一電極部，該容槽係供容設一電解液，該電源供應器供應該加工電極及該薄型金屬按鍵所需之電源。
3. 如請求項2所述之薄型金屬按鍵之製造方法，更包括：一表面平整化處理，係利用該微電化學加工裝置接觸於該薄型金屬按鍵的表面，以對該薄型金屬按鍵的所有表面進行一表面平整化；其中，於該表面平整化處理中，係利用該加工位移模組驅動該加工電極及該基材其中一者相對另 一者沿著一位移跡線移動，使該加工電極之電極部接觸該薄型金屬按鍵之表面，對該薄型金屬按鍵之表面進行平整化；該調變模組用以控制該加工位移模組的位移速度及該電源供應器所供應的電流量至少一者，達到進一步控制該加工電極之電極部對該薄型金屬按鍵之表面平整化程度。
4. 如請求項3所述之薄型金屬按鍵之製造方法，步驟更包括有一平整化前處理，係位於該表面加工處理及該表面平整化處理的步驟之間進行，於該平整化前處理中，係將該薄型金屬按鍵及該電解液置於該容槽內，使該薄型金屬按鍵完全浸泡於該電解液中。
5. 如請求項1所述之薄型金屬按鍵之製造方法，其中該基材之材質係選自於不銹鏽材質，其包括：SUS-304不銹鏽或SUS-306不銹鏽。
6. 如請求項1所述之薄型金屬按鍵之製造方法，步驟更包括有一表面拋光處理，係於該表面平整化處理之後進行，係藉由一柔性拋光工具對該薄型金屬按鍵之表面作拋光。
7. 如請求項6所述之薄型金屬按鍵之製造方法，步驟更包括有一表面鍍膜處理，係於該表面拋光處理之後進行，係藉由PVD鍍膜技術對該薄型金屬按鍵之表面作濺鍍處理，以形成一保護膜層。