TWI609786B - 機殼製造方法、複合板材及機殼 - Google Patents

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Abstract

本發明揭露一種機殼製造方法，包含：提供第一玻纖板；塗佈第一膠體於第一玻纖板上；提供第二玻纖板；蓋合第二玻纖板至第一膠體上；以及熟化第一膠體而形成緩衝黏合層，其中第一玻纖板、緩衝黏合層與第二玻纖板構成複合板材。本發明還揭露一種以上述機殼製造方法所製成的機殼。

Description

機殼製造方法、複合板材及機殼
本發明係有關於一種機殼製造方法、複合板材及機殼。
隨著現代社會的發展和科學技術的進步，人們對於消費性電子產品的要求越來越高(例如，輕薄短小的體積、多樣化的功能、有質感的外觀等)。因此，目前的消費性電子產品產品以輕薄設計概念為主。就現行市面上常見的高階電子產品來說來說，其外殼材料通常是以金屬或碳纖維複合材為主。此兩種材料皆具有高剛性且輕量化的特性，因此可通用於小尺寸產品(例如，智慧型手機、導航裝置等)、中尺寸產品(例如，筆記型電腦、平板電腦)以及大尺寸產品(例如，All-in-One電腦、液晶電視等)。然而，上述兩種材料皆屬高單價材料，若應用於一般低階電子產品的外殼材料，將使得成本無法降低。
因此，如何提出一種改良的低成本複合板材，卻仍能具有高剛性與輕量化的特性，是目前業界亟欲投入研發 資源解決的問題之一。
本發明提供一種機殼製造方法，其包含：提供第一玻纖板；塗佈第一膠體於第一玻纖板上；提供第二玻纖板；蓋合第二玻纖板至第一膠體上；以及熟化第一膠體而形成緩衝黏合層，其中第一玻纖板、緩衝黏合層與第二玻纖板構成複合板材。
於本發明的一實施例中，上述熟化第一膠體而形成緩衝黏合層的步驟，包含：基於一溫度範圍持續熱壓第一玻纖板、第一膠體與第二玻纖板長達第一熟化時間，致使第一膠體熟化而形成緩衝黏合層。
於本發明的一實施例中，上述的溫度範圍為攝氏50至70度。
於本發明的一實施例中，上述熟化第一膠體而形成緩衝黏合層的步驟，包含：在常溫下持續壓合第一玻纖板、第一膠體與第二玻纖板長達第二熟化時間，致使第一膠體熟化而形成緩衝黏合層。
於本發明的一實施例中，上述的第一膠體的材料包含具有發泡功能之化學樹脂。
於本發明的一實施例中，上述的緩衝黏合層為聚氨酯發泡層。
於本發明的一實施例中，上述的第一玻纖板與第二玻纖板各別由複數個玻璃纖維布熱壓而成。
於本發明的一實施例中，上述的機殼製造方法還包含：沖壓複合板材，致使複合板材具有至少一槽孔；以及射出成型工程塑料至複合板材上，致使工程塑料嵌接槽孔，進而形成機殼。
於本發明的一實施例中，上述的機殼製造方法還包含：塗佈第二膠體至複合板材上；以及射出成型工程塑料至複合板材上，致使第二膠體黏合於複合板材與工程塑料之間，進而形成機殼。
本發明另提供一種複合板材，其包含第一玻纖板、第二玻纖板以及緩衝黏合層。緩衝黏合層黏合於第一玻纖板與第二玻纖板之間。
本發明另提供一種機殼，其包含複合板材以及工程塑料。複合板材包含第一玻纖板、第二玻纖板以及緩衝黏合層。緩衝黏合層黏合於第一玻纖板與第二玻纖板之間。工程塑料固定至複合板材上。
於本發明的一實施例中，上述的複合板材具有至少一槽孔，並且工程塑料嵌接槽孔。
於本發明的一實施例中，上述的機殼還包含第二膠體。第二膠體黏合於複合板材與工程塑料之間。
綜上所述，本發明的機殼製造方法所製成的複合板材，是以熱壓成型的兩片玻纖板提供與金屬相近的剛性，並於兩片玻纖板中加入一適合之緩衝黏合層，使得複合板材整體的比重下降。因此，本發明的複合板材可有效降低成本，卻仍能具有高剛性與輕量化的特性。另外，藉由本 發明之機殼製造方法所製成的複合板材，還可進一步以射出成型的方式與工程塑料結合，進而製成可廣泛地應用至各種電子產品的低成本機殼。
1、3‧‧‧機殼
10、10’‧‧‧複合板材
100‧‧‧第一玻纖板
102‧‧‧第一膠體
102’‧‧‧緩衝黏合層
104‧‧‧第二玻纖板
10a‧‧‧槽孔
12‧‧‧工程塑料
14‧‧‧第二膠體
S100~S512‧‧‧步驟
第1圖為繪示本發明一實施例之機殼製造方法的流程圖。
第2圖為繪示本發明另一實施例之機殼製造方法的流程圖。
第3圖為繪示第1圖之機殼製造方法的細部流程圖。
第4圖為繪示第1圖之機殼製造方法的另一細部流程圖。
第5A圖至第5C圖為繪示對應第1圖之機殼製造方法之步驟的示意圖。
第5D圖與第5E圖為繪示對應第3圖之機殼製造方法之步驟的示意圖。
第6A圖與第6B圖為根據對應第4圖之機殼製造方法之步驟的示意圖。
第7圖為繪示本發明複合板材之兩組實施例與兩習知外殼材料之板材的彎曲測試圖。
以下將以圖式揭露本發明之複數個實施例，為明確 說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施例中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。
請參閱第1圖以及第5A圖至第5C圖。第1圖為繪示本發明一實施例之機殼製造方法的流程圖。第5A圖至第5C圖為繪示對應第1圖之機殼製造方法之步驟的示意圖。
如第1圖、第5A圖與第5B圖所示，於本實施例中，機殼製造方法包含步驟S100至步驟S106。
步驟S100：提供第一玻纖板100。
步驟S102：塗佈第一膠體102於第一玻纖板100上。
步驟S104：提供第二玻纖板104。
步驟S106：蓋合第二玻纖板104至第一膠體102上。
於本實施例中，上述的第一玻纖板100與第二玻纖板104各別由複數個玻璃纖維布熱壓而成(舉例來說，各以三片玻璃纖維布熱壓而成)。於一實施例中，第一玻纖板100與第二玻纖板104的厚度為0.3~0.45 mm，而第一玻纖板100與第二玻纖板104的面積大小視需求之產品定訂。
另外，本實施例所使用之第一膠體102的材料包含具有發泡功能之化學樹脂。
如第1圖與第5C圖所示，於本實施例中，機殼製造方法還包含步驟S108。
步驟S108：基於溫度範圍持續熱壓第一玻纖板100、第一膠體102與第二玻纖板104長達第一熟化時間，致使第一膠體102熟化而形成緩衝黏合層102’，其中第一玻纖板100、緩衝黏合層102’與第二玻纖板104構成複合板材10。
於本實施例中，上述的溫度範圍為攝氏50至70度，但本發明並不以此為限。舉例來說，若以攝氏60度熱壓第一玻纖板100、第一膠體102與第二玻纖板104，則在申請人實際實驗之後，測得第一膠體102熟化而形成緩衝黏合層102’的第一熟化時間為3天。若未來有量產需求而需縮短硬化時間以加速產出，則熟化上述第一膠體102的溫度可拉高至90度。
另外，於實際熱壓過程中，第一玻纖板100、第一膠體102與第二玻纖板104可放置於一個已設計好厚度之治具(圖未示)中進行壓合，進而控制熟化後之緩衝黏合層102’的厚度。第一膠體102在熟化成緩衝黏合層102’的過程中，可逐漸達到將第一玻纖板100與第二玻纖板104完全黏合在一起的功能。於一實施例中，熟化後之緩衝黏合層102’可藉由治具而形成厚度為0.25~0.4 mm之發泡材，但本發明並不以此為限。
於本實施例中，上述的緩衝黏合層102’為聚氨酯發泡層。
然而，本發明並不限於僅能在上述的溫度範圍內才能熱壓成型複合板材10。請參照第2圖，其為繪示本發明另一實施例之機殼製造方法的流程圖。第2圖所示之實施例係將第1圖所示之實施例中的步驟S108替換為步驟S308。
步驟S308：在常溫下持續壓合第一玻纖板100、第一膠體102與第二玻纖板104長達第二熟化時間，致使第一膠體102熟化而形成緩衝黏合層102’，其中第一玻纖板100、緩衝黏合層102’與第二玻纖板104構成複合板材。
若在常溫下壓合第一玻纖板100、第一膠體102與第二玻纖板104，則在申請人實際實驗之後，測得第一膠體102熟化而形成緩衝黏合層102’的第二熟化時間為7天。
請參照第3圖、第5D圖與第5E圖。第3圖為繪示第1圖之機殼製造方法的細部流程圖。第5D圖與第5E圖為繪示對應第3圖之機殼製造方法之步驟的示意圖。
如第3圖、第5D圖與第5E圖所示，於本實施例中，機殼製造方法包含步驟S110與步驟S112。
步驟S110：沖壓複合板材10，致使複合板材10’具有至少一槽孔10a。
步驟S112：射出成型工程塑料12至複合板材10’上，致使工程塑料12嵌接槽孔10a，進而形成機殼1。
要說明的是，在複合板材10’上所沖壓出之槽孔10a的形狀、數量與整體圖樣(pattern)並不拘，可依據實際需求而彈性地改變。在實際射出成型的過程中，可先將複合板 材10’放置於已設好造型之模具(圖未示)中，再於模具中將工程塑料12射出成型至複合板材10’上，使得工程塑料12與複合板材10’上的槽孔10a相互嵌接，複合板材10’與工程塑料12即可結合而獲得所要之機殼1。
然而，本發明並不限於僅能以上述嵌接的方式才能獲得複合板材10。請參照第4圖、第6A圖與第6B圖。第4圖為繪示第1圖之機殼製造方法的另一細部流程圖。第6A圖與第6B圖為根據對應第4圖之機殼製造方法之步驟的示意圖。第4圖所示之實施例係將第3圖所示之實施例中的步驟S110~S112替換為步驟S510~S512。
步驟S510：塗佈第二膠體14至複合板材10上。
步驟S512：射出成型工程塑料12至複合板材10上，致使第二膠體14黏合於複合板材10與工程塑料12之間，進而形成機殼3。
由此可知，在實際射出成型的過程中，可先在複合板材10上塗佈第二膠體14，並將複合板材10放置於已設好造型之模具中，再於模具中將工程塑料12射出成型至複合板材10上，使得工程塑料12可藉由第二膠體14而與複合板材10相互黏合，複合板材10與工程塑料12即可結合而獲得所要之機殼3。
請參照第7圖，其為繪示本發明複合板材之兩組實施例與兩習知外殼材料之板材的彎曲測試圖。以下為申請人實際實驗之後所獲得之複合板材的兩組實施例與習知之外殼材料的比較結果說明。
如第7圖所示，在複合板材之兩組實施例中，所採用的第一玻纖板與第二玻纖板的厚度皆為0.4 mm。在塗佈第一膠體於第一玻纖板上並蓋合第二玻纖板至第一膠體上之後，再以攝氏50至70度之溫度範圍以及5~6 Kg/cm2之壓力的實驗條件持續熱壓第一玻纖板、第一膠體與第二玻纖板長達15分鐘，致使熟化而形成的緩衝黏合層的厚度分別為1.1 mm與1.3 mm，其係分別對應兩組實施例之複合板材。對於複合板材的第一組實施例來說(亦即，緩衝黏合層之厚度為1.1 mm)，其比重約為1.38。對於複合板材的第二組實施例來說(亦即，緩衝黏合層之厚度為1.3 mm)，其比重約為1.28。
而與上述複合板材之兩組實施例進行比較之兩習知外殼材料的板材，其一是厚度為1.9 mm且材料為PC+ABS的樹脂板材，另一是厚度為0.8 mm且材料為Al 5052的金屬板材。對於上述樹脂板材來說，其材料密度為1.12 g/cm3，變形模數為4.6 Gpa，伸引強度為67 Mpa，破裂變形度為8%，比重剛性為4.11，比重強度為59.8。對於上述金屬板材來說，其材料密度為1.8 g/cm3，變形模數為44.8 Gpa，伸引強度為230 Mpa，比重剛性為24.89，比重強度為127.7。由上述的材料特性可知，上述金屬板材具有較佳之剛性，而上述樹脂板材具有較輕之特性，但兩者皆屬較高單價之材料。
由第7圖所示的彎曲測試圖可知，複合板材的第一組實施例(亦即，緩衝黏合層之厚度為1.1 mm)的荷重-變形 量曲線，與上述樹脂板材的荷重-變形量曲線幾乎重合，因此兩者的剛性相近。另外，對於複合板材的第二組實施例(亦即，緩衝黏合層之厚度為1.3 mm)來說，其在相同的荷重之下所產生的變形量，係小於上述樹脂板材與上述金屬板材所產生的變形量，因此複合板材的第二組實施例具有較佳的剛性。
因此，由上述複合板材的兩組實施例可知，本發明使用兩玻纖板熱壓貼合而成之複合板材，具有與上述樹脂板材相近之剛性。並且，藉由增加兩片玻纖板中之緩衝黏合層的厚度，不僅可使複合板材的比重下降，還可得到比上述金屬板材更佳的剛性。
由以上對於本發明之具體實施例之詳述，可以明顯地看出，本發明的機殼製造方法所製成的複合板材，是以熱壓成型的兩片玻纖板提供與金屬相近的剛性，並於兩片玻纖板中加入一適合之緩衝黏合層，使得複合板材整體的比重下降。因此，本發明的複合板材可有效降低成本，卻仍能具有高剛性與輕量化的特性。另外，藉由本發明之機殼製造方法所製成的複合板材，還可進一步以射出成型的方式與工程塑料結合，進而製成可廣泛地應用至各種電子產品的低成本機殼。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其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。
S100~S108‧‧‧步驟

Claims (14)

  1. 一種機殼製造方法，包含：提供一第一玻纖板；塗佈一第一膠體於該第一玻纖板上，其中該第一膠體的材料包含具有發泡功能之一化學樹脂；提供一第二玻纖板；蓋合該第二玻纖板至該第一膠體上；以及熟化該第一膠體而形成一緩衝黏合層，其中該第一玻纖板、該緩衝黏合層與該第二玻纖板構成一複合板材。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之機殼製造方法，其中熟化該第一膠體而形成該緩衝黏合層的步驟，包含：基於一溫度範圍持續熱壓該第一玻纖板、該第一膠體與該第二玻纖板長達一第一熟化時間，致使該第一膠體熟化而形成該緩衝黏合層。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之機殼製造方法，其中該溫度範圍為攝氏50至70度。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之機殼製造方法，其中熟化該第一膠體而形成該緩衝黏合層的步驟，包含：在常溫下持續壓合該第一玻纖板、該第一膠體與該第二玻纖板長達一第二熟化時間，致使該第一膠體熟化而形成該緩衝黏合層。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之機殼製造方法，其中該緩衝黏合層為一聚氨酯發泡層。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之機殼製造方法，其中該第一玻纖板與該第二玻纖板各別由複數個玻璃纖維布熱壓而成。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之機殼製造方法，還包含：沖壓該複合板材，致使該複合板材具有至少一槽孔；以及射出成型一工程塑料至該複合板材上，致使該工程塑料嵌接該槽孔，進而形成一機殼。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之機殼製造方法，還包含：塗佈一第二膠體至該複合板材上；以及射出成型一工程塑料至該複合板材上，致使該第二膠體黏合於該複合板材與該工程塑料之間，進而形成一機殼。
  9. 一種複合板材，包含：一第一玻纖板；一第二玻纖板；以及一緩衝黏合層，黏合於該第一玻纖板與該第二玻纖板之間，其中該緩衝黏合層由一第一膠體熟化而形成，且該 第一膠體的材料包含具有發泡功能之一化學樹脂。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之複合板材，其中該緩衝黏合層為一聚氨酯發泡層。
  11. 一種機殼，包含：一複合板材，包含：一第一玻纖板；一第二玻纖板；以及一緩衝黏合層，黏合於該第一玻纖板與該第二玻纖板之間，其中該緩衝黏合層由一第一膠體熟化而形成，且該第一膠體的材料包含具有發泡功能之一化學樹脂；以及一工程塑料，固定至該複合板材上。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之機殼，其中該緩衝黏合層為一聚氨酯發泡層。
  13. 如申請專利範圍第11項所述之機殼，其中該複合板材具有至少一槽孔，並且該工程塑料嵌接該槽孔。
  14. 如申請專利範圍第11項所述之機殼，還包含一第二膠體，該第二膠體黏合於該複合板材與該工程塑料之間。
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