TWI429534B - 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，包含一第一成型步驟，及一第二成型步驟。

該第一成型步驟是利用一第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；該第二成型步驟是利用一第二成型模具並充填樹脂，以將一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：利用該第二成型模具並充填樹脂，以結合該預成型件與該積層殼體而製成該纖維強化外殼，不但能有效提升該纖維強化外殼的尺寸精度，更能省時省工以降低生產成本。

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一個較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

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第一成型步驟21、一開模步驟22，及一第二成型步驟23。

該第一成型步驟21是利用一第一成型模具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，該第一成型模具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，該第二成型步驟23是將一預成型件32安裝在一與該模穴213相配合的第二成型模具231，然後將該第二成型模具231與該模座212的模穴213合模並充填添加有碳纖維粉末的樹脂33，再以高周波(圖未示)加熱樹脂33，使樹脂33反應以結合該預成型件32與該積層殼體31而製成該纖維強化外殼3，其中，第二成型模具231有一能與該模座22相配合的第二凸模232，及一位於該第二凸模232上且環繞該預成型件32的防漏圈233，而在樹脂33中添加碳纖維粉末，能提升樹脂33反應後結合該預成型件32與該積層殼體31的結合力與結合強度。

於本較佳實施例中，是以樹脂轉注成型(Resin Transfer Molding,RTM)方式以充填樹脂33，在實際應用上，也可以採用樹脂注入成型(Resin Infusion Molding)，或樹脂射出成型(Resin Infusion Molding)方式，依然可以達成充填樹脂33的功效，而該防漏圈233則能防止樹脂33於充填時溢出。

而該預成型件32包括一以纖維強化乾絲所製成的纖維強化本體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與預埋體322之結合力的結合部323。

於本較佳實施例中，該纖維強化乾絲是採用不會阻擋電波傳遞的玻璃纖維乾絲，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也可以如圖5所示是連設於該積層殼體31的周緣，而不包覆該預埋體322。

將該預成型件32安裝在該第二成型模具231，令該第二成型模具231與該模穴213合模並充填樹脂33，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於第一成型步驟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。

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安裝在該第二成型模具231，隨即使該第二成型模具231與該模穴213合模並充填樹脂33，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‧‧‧第一成型步驟

211‧‧‧第一成型模具

212‧‧‧模座

213‧‧‧模穴

214‧‧‧第一凸模

22‧‧‧開模步驟

23‧‧‧第二成型步驟

231‧‧‧第二成型模具

232‧‧‧第二凸模

233‧‧‧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‧‧‧樹脂

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，說明一以該較佳實施例所製成的纖維強化外殼；及圖5是一俯視圖，說明另一以該較佳實施例所製成的纖維強化外殼。

21．．．第一成型步驟

22．．．開模步驟

23．．．第二成型步驟

Claims (6)

1. 一種纖維強化外殼的製造方法，包含：一第一成型步驟，利用一第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；及一第二成型步驟，利用一第二成型模具並充填樹脂，以將一預成型件與該積層殼體相結合而製成該纖維強化外殼，該第二成型模具具有一與該模穴相配合以供該預成型件安裝的第二凸模，及一設置於該第二凸模上且環繞該預成型件的防漏圈，其中，該預成型件包括一以纖維強化乾絲所製成的纖維強化本體、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，該纖維強化本體是以玻璃纖維乾絲製成。
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，其中，該第二成型步驟中所充填的樹脂中還添加有碳纖維粉末。
4. 根據申請專利範圍第3項所述纖維強化外殼的製造方法，該第二成型步驟是以高周波加熱樹脂，使樹脂反應以結合該預成型件與該積層殼體。
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，該預埋體是一天線。
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，其中，該第二成型步驟是選自樹脂轉注成型、樹脂注入成型，或樹脂射出成型方式以充填樹脂，而使預成型件與該積層殼體相結合而製成該纖維強化外殼。