TWI426019B - Method for manufacturing fiber reinforced shell - Google Patents

Description

纖維強化外殼的製造方法

本發明是有關於一種外殼的製造方法，特別是指一種纖維強化外殼的製造方法。

參閱圖1，現有一3C產品的外殼1包含一殼體11，及多數連設於該殼體11上的特徵結構12。一般而言，所述特徵結構12多是用以結合其他零組件，或是作為結構補強之用。

為了追求輕量化，現有外殼1多以塑膠射出成型為主要的成型手段，但是，塑膠射出成型對於冷卻速率十分敏感，極容易因冷卻速率的些許不同而產生翹曲變形，而且，塑膠製品的硬度較低而容易發生磨損，再者，塑膠製品多容易因陽光中的紫外線而劣化，品質較不穩定。

隨著加工技術的進步，有愈來愈多的外殼1改以金屬材質代替塑膠，如此，雖然能夠改善上述以塑膠製成之外殼1的缺點，但是，金屬材質的重量較重，因此，金屬材質的外殼1容易形成產品攜帶與使用上的負擔。

相關業者為了兼具質輕且強度高的需求，而改用碳纖維來製成外殼1，如此，雖然能兼具金屬材質的強度高，與塑膠材質質輕的特性，但是，碳纖維無法一次成形出具有較複雜之特徵結構12的外殼1，因此，往往需要分別成型出該殼體11與所述特徵結構12後，再以人工方式利用機械力(例如：銷、鉚釘、螺絲...等)或黏合劑，將所述特徵結構12一一結合於該殼體11上，如此，不但尺寸精度差且費時費工。

因此，本發明之目的，即在提供一種尺寸精度佳且省時省工之纖維強化外殼的製造方法。

於是，本發明纖維強化外殼的製造方法，包含一初成型步驟，及一第一模壓步驟。

該初成型步驟是利用一成型模具將多數相互堆疊的纖維強化層成型成一積層殼體。該第一模壓步驟是利用一第一模具模壓一預成型件與該積層殼體，使該預成型件與該積層殼體相結合而製成該纖維強化外殼。

本發明的有益效果在於：利用該第一模具壓抵該預成型件與該積層殼體，即可使該預成型件與該積層殼體相結合而製成該纖維強化外殼，不但能有效提升尺寸精度，更能省時省工降低生產成本。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之二個較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

在本發明被詳細描述之前，要注意的是，在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖2、3，本發明纖維強化外殼的製造方法之較佳實施例包含一初成型步驟21、一開模步驟22，及一第一模壓(Sheet Molding Compound,SMC)步驟23。

該初成型步驟21是利用一成型模具211將多數相互堆疊的纖維強化層311熱壓成型成一積層殼體31，其中，該成型模具211具有一個形成有一對應該積層殼體31之模穴213的模座212，及一與該模穴213相配合以成型出該積層殼體31的第一凸模214。於本較佳實施例中，所述纖維強化層311是碳纖維預浸布。

該開模步驟22是將該第一凸模214與該模座212分離，且該積層殼體31是留在該模座212的模穴213中。

參閱圖2、3、4，該第一模壓步驟23是將一預成型件32置於一與該模穴213相配合的第一上模231，再使該第一上模231與該模座212的模穴213合模，並以高周波(圖未示)加熱該第一上模231，使該預成型件32與該積層殼體31相結合而製成該纖維強化外殼3。

該第一上模231具有一用以定位該預成型件32且與該模座212的模穴213相配合的第二凸模232，及一設置於該第二凸模232上且環繞該預成型件32的防漏圈233，而該預成型件32包括一含有樹脂的纖維強化本體321、一被該纖維強化本體321所包覆的預埋體322，及一形成於該預埋體322上以提高該纖維強化本體321與該預埋體232之結合力的結合部323。

因高周波而升溫的第一上模231能使纖維強化本體321中的樹脂反應而與該積層殼體31相結合，而製成該纖維強化外殼3，該防漏圈233則能防止樹脂外溢。

於本較佳實施例中，該纖維強化本體321是不會阻檔 電波傳遞的玻璃纖維，該預埋體322是一天線，而該結合部323是一形成於該天線上的凹槽。在實際應用上，該預埋體322也可以是螺帽、螺栓或定位銷。

在此要特別說明的是，該預成型件32除了可以如圖4所示，連設於該積層殼體31內部且包覆有預埋體322，當然，該預成型件32也可以是如圖5所示連設於該積層殼體31的周緣，而不包覆該預埋體322。

將該預成型件32安裝在該第一上模231，並以該第一上模231壓抵該預成型件32，使預成型件32與該積層殼體31相結合而製成該纖維強化外殼3，與人工結合方式相較，不但具有較佳的尺寸精度，更能省時省工降低生產成本，而且，由於本實施例的積層殼體31於初成型步驟21成型完成後並無需脫模，因此，更能大幅提升尺寸精度與減少換模時間以低生產成本。

參閱圖6、7，本發明纖維強化外殼的製造方法的第二較佳實施例，大致是與該第一較佳實施例相同，不相同的地方在於：該製造方法還包含一第二模壓步驟24，該第二模壓步驟24是利用一第二模具241壓抵一結構件33與該預成型件32，使該結構件33與該預成型件32相結合，其中，該結構件33包括一含有樹脂的纖維強化本體331，而該第二模具241具有一用以成型該結構件33的第三凸模242，及一設置於該第三凸模242上且環繞該結構件33的防漏圈243。於本較佳實施例中，該結構件33是用以結合其他結構的凸柱，當然在實際應用上也可以是肋或轂...等結構。

利用第二模具241還能在該預成型件32上增加結構件33，具有與該第一較佳實施例相同的功效，在製作上更具彈性。

綜上所述，本發明纖維強化外殼的製造方法，在該積層殼體31成型完成後，配合將該預成型件32安裝在該第一上模231，並以該第一上模231壓抵該預成型件32，使預成型件32與該積層殼體31相結合而製成該纖維強化外殼3，不但能有效提升尺寸精度，更能省時省工降低生產成本，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

21‧‧‧初成型步驟

211‧‧‧成型模具

212‧‧‧模座

213‧‧‧模穴

214‧‧‧第一凸模

22‧‧‧開模步驟

23‧‧‧第一模壓步驟

231‧‧‧第一上模

232‧‧‧第二凸模

233‧‧‧防漏圈

24‧‧‧第二模壓步驟

241‧‧‧第二模具

242‧‧‧第三凸模

243‧‧‧防漏圈

3‧‧‧纖維強化外殼

31‧‧‧積層殼體

311‧‧‧纖維強化層

32‧‧‧預成型件

321‧‧‧纖維強化本體

322‧‧‧預埋體

323‧‧‧結合部

33‧‧‧結構件

331‧‧‧纖維強化本體

圖1是一俯視圖，說明一現有的外殼；

圖2是一流程圖，說明本發明纖維強化外殼的製造方法之第一較佳實施例；

圖3是一示意圖，輔助說明圖2；

圖4是一立體圖，說明一以第一該較佳實施例所製成的纖維強化外殼；

圖5是一俯視圖，說明另一以該第一較佳實施例所製成的纖維強化外殼；

圖6是一流程圖，說明本發明纖維強化外殼的製造方法之第二較佳實施例；及

圖7是一示意圖，輔助說明圖6。

21．．．初成型步驟

22．．．開模步驟

23．．．第一模壓步驟

Claims (6)

1. 一種纖維強化外殼的製造方法，包含：一初成型步驟，利用一成型模具將多數相互堆疊的纖維強化層成型成一積層殼體，該成型模具具有一個形成有一對應該積層殼體之模穴的模座，及一與該模穴相配合以成型出該積層殼體的第一凸模；一開模步驟，將該第一凸模與該模座分離，且該積層殼體是留在該模座的模穴中；及一第一模壓步驟，利用一第一模具壓抵一預成型件與該積層殼體，使該預成型件與該積層殼體相結合而製成該纖維強化外殼，該第一模壓步驟是將該預成型件置於一與該模穴相配合的第一上模，再使該第一上模與該模座的模穴合模，使該預成型件與該積層殼體相結合而製成該纖維強化外殼，其中，第一上模具有一用以定位該預成型件的第二凸模，及一設置於該第二凸模上且環繞該預成型件的防漏圈，該預成型件包括一含有樹脂的纖維強化本體、一被該纖維強化本體所包覆的預埋體，及一形成於該預埋體上以提高該纖維強化本體與該預埋體之結合力的結合部。
2. 根據申請專利範圍第1項所述纖維強化外殼的製造方法，其中，該纖維強化本體是玻璃纖維。
3. 根據申請專利範圍第2項所述纖維強化外殼的製造方法，該第一模壓步驟是以高周波加熱該第二凸模，使該纖維強化本體內的樹脂反應而與該積層殼體相結合。
4. 根據申請專利範圍第1項所述纖維強化外殼的製造方法，其中，該預埋體是一天線。
5. 根據申請專利範圍第1項所述纖維強化外殼的製造方法，其中，該初成型步驟的成型模具是以熱壓成型出該積層殼體。
6. 根據申請專利範圍第1項所述纖維強化外殼的製造方法，還包含一第二模壓步驟，該第二模壓步驟，是利用一第二模具壓抵一結構件與該預成型件，使該結構件與該預成型件相結合，其中，該結構件包括一含有樹脂的纖維強化本體，而該第二模具具有一用以成型該結構件的第三凸模，及一設置於該第三凸模上且環繞該結構件的防漏圈。