TWI418281B - 電子裝置殼體之製造方法 - Google Patents

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Description

電子裝置殼體之製造方法
本發明有關於一種殼體之製造方法,尤指一種電子裝置殼體之製造方法。
目前,電子裝置之殼體上將金屬件與塑膠件之結合方式主要有結構鎖螺絲方式;塑膠結構熱熔方式,塗佈膠合劑黏合,埋入射出成型於金屬件等方式。
對於先前所習知的埋入射出成型於金屬件,由於模具常維持於高模溫狀態下,將導致塑膠件成型之循環時間過長及成品變型度不易控制。
為克服上述問題,本發明取代習知常見之膠合黏貼技術,經過處理之金屬件與塑膠件透過射出成型方式將金屬件與塑膠件一體成型,因增加金屬件與塑膠件接觸面積,發揮較佳的結構強度,進而可將產品尺寸得以縮小、變薄、重量減輕、並簡化製作程序。
本發明揭露一種電子裝置殼體及其製造方法,用以提供一種電子裝置之殼體中,將金屬件與塑膠件之結合方式。
本發明揭露一種電子裝置殼體及其製造方法,藉由模具溫度的急速控制,降低塑膠件成型之循環時間及成品變型度,以及降低操作員在放置金屬件至模具之過程中,受高溫模具所燙傷之機會。
本發明之電子裝置殼體之製造方法,包括步驟如下。提供一金屬件。於金屬件之表面形成多個微型錨孔洞。
將金屬件送入一塑膠射出成型模具,其中塑膠射出成型模具處於一第一溫度。將一熔融塑料送至塑膠射出塑膠射出成型模具中,以結合至金屬件具有微型錨孔洞之表面,其中塑膠射出成型模具處於一第二溫度,而第二溫度高於第一溫度。
本發明之一實施例中,將金屬件送入塑膠射出成型模具之步驟中,更包括將金屬件以真空吸附之方式放置於塑膠射出成型模具之一模腔內。此實施例中,係更進一步地由模腔內之一吸盤裝置吸附金屬件。
本發明之另一實施例中,將金屬件送入塑膠射出成型模具之步驟以及將熔融塑料送至塑膠射出成型模具中之步驟之間,更包括閉合塑膠射出成型模具,並使塑膠射出成型模具升高溫度至第二溫度。
本發明之另一實施例中,將熔融塑料送至塑膠射出成型模具中之步驟後,更包括冷卻塑料,使其降低溫度至第一溫度,以形成一塑膠件至金屬件上。開啟塑膠射出成型模具,並進行脫膜程序,以得到一具金屬件之殼體。
本發明之另一實施例中,提供金屬件之步驟更包括對金屬件進行前處理。於此實施例中,前處理包括以下步驟。將金屬件浸泡於丙酮(Pyruvic acid,CH3COCOOH)溶液。以純水對浸泡丙酮溶液後之金屬件進行第一次超音波洗淨。將第一次超音波洗淨後之金屬件浸泡於氫氧化鉀(KOH)溶液。對金屬件進行電解拋光程序。對金屬件進行第二次超音波洗淨。
本發明之又一實施例中,前述之第一溫度例如可介於攝氏45度至65度。第二溫度高於或等於攝氏140度。
如此,藉由對塑膠射出成型模具之溫度控制,影響結合力及成型品質,便可縮短塑膠件成型之循環時間、加強結合力及對成品變型度之控制(成品品質);此外,由於操作員在放置金屬件至模具時,也不致受高溫模具所燙傷,提高職場工作安全。
以下將以圖示及詳細說明清楚說明本發明之精神,如熟悉此技術之人員在瞭解本發明之實施例後,當可由本發明所教示之技術,加以改變及修飾,其並不脫離本發明之精神與範圍。
請參閱第1圖所示,第1圖繪示本發明電子裝置殼體之製造方法於一實施例下之流程圖。本發明之電子裝置殼體之製造方法包括之步驟如下:
步驟(11)提供一金屬件。步驟(12)於金屬件之表面形成多個微型錨孔洞。步驟(13)將金屬件送入一塑膠射出成型模具,其中塑膠射出成型模具處於一第一溫度。步驟(14)將一熔融塑料送至塑膠射出成型模具中,以結合至金屬件具有微型錨孔洞之表面,其中塑膠射出成型模具處於一第二溫度,而第二溫度高於第一溫度。
參閱第2A圖及第2B圖,第2A圖繪示本發明電子裝置殼體之製造方法於進行第1圖之步驟(11)下之細部流程圖。第2B圖繪示本發明電子裝置殼體之金屬件於進行第1圖之步驟(11)後之示意圖。
本發明之一具體實施例中,步驟(11)更包括細部步驟如下:
步驟(111)藉由壓鑄、擠壓或鍛造等各種金屬成型工藝成型一金屬件200。金屬件200之材料可為鋁或鈦或其合金。
步驟(112)對金屬件200進行前處理,例如(1)金屬件200浸泡於一丙酮(Pyruvic acid,CH3COCOOH)溶液;(2)以純水對浸泡丙酮溶液後之金屬件200進行第一次超音波洗淨;(3)將超音波洗淨後之金屬件200浸泡於一氫氧化鉀(KOH)溶液;(4)對金屬件200進行電解拋光程序;以及(5)對金屬件200進行第二次超音波洗淨。
參閱第3A圖、第3B圖及第3C圖。第3A圖繪示本發明電子裝置殼體之製造方法於進行第1圖之步驟(12)下之細部流程圖。第3B圖繪示本發明電子裝置殼體之金屬件於進行第3A圖之步驟(121)後之示意圖。第3C圖繪示本發明電子裝置殼體之金屬件於進行第3A圖之步驟(122)後之示意圖。
本發明之一具體實施例中,前述之步驟(12)中,此實施例更包括細部步驟如下:
步驟(121)對金屬件200之表面進行陽極氧化處理(見第3B圖)。此步驟中,當使用酸性溶液對金屬件200之表面進行陽極氧化處理時,金屬件200之表面將產生一氧化膜210。此氧化膜210佈滿於金屬件200之表面並均勻排列有孔洞列陣,由於此些整齊孔洞列陣之口徑(例如為40-50nm)具奈米級(nano meter class)尺寸大小,故稱之為奈米級孔洞220。此外,各奈米級孔洞220內具有平直均勻之內壁221。需說明的是,此些奈米級孔洞220並未貫穿氧化膜210。
本發明之另一實施例,當進行對金屬件200之表面進行陽極氧化處理時,將酸性溶液,例如草酸(C2H2O4,Oxalic acid)或硫酸(H2SO4,sulfuric acid)接觸並作用於金屬件200之表面,使得金屬件200之表面產生氧化膜210。
此外,當對金屬件200之整體表面進行陽極氧化處理時,可將金屬件200置於具有上述酸性溶液之電解槽中及陽電極上。電解槽可調控至一穩定溫度後,即可開始進行陽極氧化處理;待完成並取出金屬件200後,可以去離子水清洗金屬件200各表面所殘留的陽極處理溶液。
反之,當對金屬件200之局部表面進行陽極氧化處理時,可將上述酸性溶液接觸並作用於金屬件200之局部表面,以便局部地對金屬件200進行陽極氧化處理。
步驟(122)對此金屬件200之此些奈米級孔洞220進行侵蝕處理(第3B圖及第3C圖)。
此步驟中,將一化學溶液接觸金屬件200具奈米級孔洞220之表面,使得化學溶液滲入並侵蝕此些奈米級孔洞220,進而加大各奈米級孔洞220之尺寸。較佳地,將奈米級孔洞220之口徑擴大至微米級(micro meter class)之大小,稱為微型錨孔洞230。
本發明之另一實施例中,當進行步驟(122)時,可將一化學溶液,例如酸性溶液(如磷酸phosphoric acid或硫酸sulfuric acid)作用於金屬件200具奈米級孔洞220之表面,使得化學溶液侵蝕此些奈米級孔洞220,進而加大各奈米級孔洞220之尺寸以及粗糙化各奈米級孔洞220之內壁221。
詳細來說,加大奈米級孔洞220之尺寸包括加深此些奈米級孔洞220之深度以及擴大此些奈米級孔洞220之口徑大小,且各奈米級孔洞220之深度、口徑不一。此外,同時藉由化學溶液之侵蝕,各微型錨孔洞230之內壁231形成不規則樹枝狀分布,而呈現出凹凸不均之粗糙表面。於一較佳實施例中,此些微型錨孔洞230之孔徑大小係介於約5微米以下或6微米以下之範圍。
此外,此實施例中,化學溶液亦可能因侵蝕此些微型錨孔洞230之內壁231,而導致部份之此些微型錨孔洞230之內壁231彼此接通(第3C圖)。如此,當進行步驟(14)時,塑料填滿此些微型錨孔洞230後便可於此些微型錨孔洞230內彼此接通,產生如錨的作用拉住塑料,使其具有強固之結合力,故可增加塑膠件400與金屬件200彼此間之拉力及結合力。在侵蝕處理之過程中有許多要注意的因素,如酸蝕液溫度以及酸蝕液的濃度等等(例如重量百分比為5%以及溫度20 ℃的參數條件),溫度越高,侵蝕速度越快;而化學溶液(即侵蝕溶液)濃度越高,侵蝕速度也越快;只要是強酸溶液或者是強鹼溶液都可以達到蝕刻的效果。
參閱第4A圖及第4B圖。第4A圖繪示本發明電子裝置殼體之製造方法於進行第1圖之步驟(13)下之細部流程圖。第4B圖繪示本發明電子裝置殼體之製造方法於進行第1圖之步驟(13)及(14)下之順序示意圖。
本發明之一具體實施例中,步驟(13)更包括細部步驟如下:
步驟(131)將金屬件200放置於塑膠射出成型模具500之一模腔510內,並保持模腔510內溫度至第一溫度T1(第4B圖(1))。舉例而言,第一溫度T1不需過高,可介於攝氏45度至65度之間。如此,可避免操作員在放置金屬件200時,不致受高溫模具500所燙傷。
步驟(132)將金屬件200定位於塑膠射出成型模具500之模腔510內,並開始提升模腔510內溫度(第4B圖(2))。此外,將金屬件200定位於模腔510內之其中一實作方式可以凸柱分布的方式卡固金屬件200至適當位置。
另一實作方式,可以真空吸附之方式將金屬件200定位於塑膠射出成型模具500之模腔510內,其真空吸附之方式可實現自模腔510內之一吸盤裝置或一空氣吸附裝置以吸附及定位此金屬件200。
參閱第5A圖及第4B圖。第5A圖繪示本發明電子裝置殼體之製造方法於進行第1圖之步驟(14)下之細部流程圖。
本發明之一具體實施例中,步驟(14)更包括細部步驟如下:
步驟(141)閉合塑膠射出成型模具500,並提高模腔510內溫度至第二溫度T2(第4B圖(3))。
步驟(142)啟動一塑膠射出成型機600(第4B圖(3)),使得塑膠射出成型機600送出一熔融塑料至塑料成型模具500中,以射出成型之方式,對模腔510內注滿塑料。如此熔融塑料可結合至金屬件200具有微型錨孔洞230之內表面,並填入此些微型錨孔洞230。具體而言,熔融塑料填滿此些微型錨孔洞230時,熔融塑料完全依附於微型錨孔洞230之內壁231。請參考第5B圖,第5B圖繪示電子裝置殼體於進行第5A圖之步驟(142)後之示意圖。此時塑膠射出成型模具500之模腔510內溫度仍處於第二溫度T2。舉例而言,第二溫度T2可高於攝氏140度。
步驟(143)冷卻塑料,使塑膠射出成型模具500之模腔510內溫度降溫至第一溫度T1,以便於金屬件200上凝固成一塑膠件400(第4B圖(4))。
步驟(144)開啟塑膠射出成型模具500,並進行脫膜程序(第4B圖(4)(5)),以得到一具金屬件200之殼體100,此時塑膠射出成型模具500之模腔510內溫度亦保持於第一溫度T1上下。
綜上所述,藉由對塑膠射出成型模具之溫度控制,影響結合力及成型品質,便可縮短塑膠件成型之循環時間、結合力及加強對成品變型度之控制(或稱成品品質);此外,由於操作員在放置金屬件至模具時,也不致受高溫模具所燙傷,提高職場工作安全。
本發明所揭露如上之各實施例中,並非用以限定本發明,任何熟習此技藝者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作各種之更動與潤飾,因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100...殼體
200...金屬件
210...氧化膜
220...奈米級孔洞
221...內壁
230...微型錨孔洞
231...內壁
400...塑膠件
500...模具
510...模腔
600...塑膠射出成型機
T1...第一溫度
T2...第二溫度
11-14...步驟
111-112...步驟
121-122...步驟
131-132...步驟
141-144...步驟
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂,所附圖式之詳細說明如下:
第1圖繪示本發明電子裝置殼體之製造方法於一實施例下之初步流程圖。
第2A圖繪示本發明電子裝置殼體之製造方法於進行第1圖之步驟(11)下之細部流程圖。
第2B圖繪示本發明電子裝置殼體之金屬件於進行第1圖之步驟(11)後之示意圖。
第3A圖繪示本發明電子裝置殼體之製造方法於進行第1圖之步驟(12)下之細部流程圖。
第3B圖繪示本發明電子裝置殼體之金屬件於進行第3A圖之步驟(121)後之示意圖。
第3C圖繪示本發明電子裝置殼體之金屬件於進行第3A圖之步驟(122)後之示意圖。
第4A圖繪示本發明電子裝置殼體之製造方法於進行第1圖之步驟(13)下之細部流程圖。
第4B圖繪示本發明電子裝置殼體之製造方法於進行第1圖之步驟(13)及(14)下之順序示意圖。
第5A圖繪示本發明電子裝置殼體之製造方法於進行第1圖之步驟(14)下之細部流程圖。
第5B圖繪示電子裝置殼體於進行第5A圖之步驟(142)後之示意圖。
11-14...步驟

Claims (10)

  1. 一種電子裝置殼體之製造方法,其包括:提供一金屬件;形成一氧化膜於該金屬件之表面,該氧化膜上均勻排列有複數個奈米級孔洞,每一該些奈米級孔洞內具有平直均勻之內壁,此些奈米級孔洞並未貫穿該氧化膜;加深該些奈米級孔洞之深度以及擴大該些奈米級孔洞之口徑大小,以使每一該些奈米級孔洞形成一微型錨孔洞,其中每一該些微型錨孔洞之內壁形成不規則樹枝狀分布,而呈現出凹凸不均之粗糙表面,且部份之該些微型錨孔洞之內壁彼此接通;將該金屬件送入一塑膠射出成型模具,其中該塑膠射出成型模具處於一第一溫度;以及將一熔融塑料送至該塑膠射出成型模具中,以結合至該金屬件具有該些微型錨孔洞之表面,其中該熔融塑料填滿該些微型錨孔洞後便於該些微型錨孔洞內彼此融接,且該塑膠射出成型模具處於一第二溫度,其中該第二溫度高於該第一溫度。
  2. 如請求項1所述之電子裝置殼體之製造方法,其中將該金屬件送入該塑膠射出成型模具,更包括:將該金屬件以真空吸附之方式放置於該塑膠射出成型模具之一模腔內。
  3. 如請求項2所述之電子裝置殼體之製造方法,其中將 將該金屬件以真空吸附之方式放置於該模腔內,更包括以該模腔內之一吸盤裝置吸附該金屬件。
  4. 如請求項1所述之電子裝置殼體之製造方法,其中將該金屬件送入該塑膠射出成型模具之步驟以及將該熔融塑料送至該塑膠射出成型模具中之步驟之間,更包括:閉合該塑膠射出成型模具,並升高溫度至該第二溫度。
  5. 如請求項1所述之電子裝置殼體之製造方法,其中將該熔融塑料送至該塑膠射出成型模具中之步驟後,更包括:冷卻塑料,使其降低溫度至該第一溫度;以及開啟該塑膠射出成型模具,並進行脫膜程序。
  6. 如請求項1所述之電子裝置殼體之製造方法,其中提供該金屬件之步驟更包括對該金屬件進行前處理。
  7. 如請求項6所述之電子裝置殼體之製造方法,其中對該金屬件進行前處理,更包括以下步驟:將該金屬件浸泡於一丙酮溶液;以純水對浸泡該丙酮溶液後之該金屬件進行第一次超音波洗淨;將第一次超音波洗淨後之該金屬件浸泡於一氫氧化鉀溶液;對該金屬件進行電解拋光程序;以及對該金屬件進行第二次超音波洗淨。
  8. 如請求項1所述之電子裝置殼體之製造方法,其中每一該些微型錨孔洞之孔徑大小係為6微米以下之不規則孔洞。
  9. 如請求項1所述之電子裝置殼體之製造方法,其中該第一溫度介於攝氏45度至65度。
  10. 如請求項1所述之電子裝置殼體之製造方法,其中該第二溫度高於攝氏140度。
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