TWI751358B - 板狀構件、包含板狀構件之殼體及其製作方法 - Google Patents

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Abstract

一種殼體，包括板狀構件及樹脂構件。板狀構件具有底面，並包括第一表層、第二表層及芯層。第一表層具有多個第一貫孔配置於第一表層的至少一邊緣。第一表層及第二表層是相對設置於芯層之兩側。樹脂構件包覆板狀構件的邊緣及底面，且具有延伸部。延伸部延伸至第一表層及第二表層之間並鄰接芯層，其中延伸部還延伸至多個第一貫孔。本發明另提供一種殼體的製作方法。

Description

板狀構件、包含板狀構件之殼體及其製作方法
本發明是有關於一種殼體，且特別是有關於一種由板狀構件組成的殼體及其製作方法。
在各種電子裝置中，電腦已經是人類生活中不可缺少的重要產品。隨著技術的進展，電腦的功能和速度也不斷加强，而從早期體積龐大的大型機械，發展到桌上型電腦和筆記型電腦。
以市場趨勢而言，筆記型電腦的兩個重點需求在於體積的減少和重量的減輕。除了電腦中的微電子元件之外，電腦機殼材料的選擇也是發展重點。習知的筆記型電腦採用塑膠機殼，儘管價格低廉，但在為了減少體積和重量而薄型化後，強度明顯不足。因此，開始發展出其他的材料，例如採用玻璃纖維、碳纖維或複合材料等較新穎的材料來製作機殼。然而，對於複合材料所製的機殼而言，其在強度及重量之間的平衡仍有改善的空間。
本發明提供一種殼體，能提升機械性質強度與達到輕量化的效果。
本發明提供一種殼體的製作方法，能製作出具有上述優點的殼體。
本發明所提供的殼體包括板狀構件及樹脂構件。板狀構件具有底面，並包括第一表層、第二表層及芯層。第一表層具有多個第一貫孔配置於第一表層的至少一邊緣。第一表層與第二表層是相對設置於芯層之兩側。樹脂構件包覆板狀構件的邊緣及底面，且具有延伸部。延伸部延伸至第一表層及第二表層之間並鄰接芯層，其中延伸部還延伸至多個第一貫孔。
在本發明的一實施例中，上述之板狀構件的至少一邊緣具有至少一凹部與至少一凸部交錯設置。
在本發明的一實施例中，上述之第一表層及第二表層的材料分別為碳纖維、玻璃纖維、人造纖維、天然纖維、金屬、合金、塑膠或其組合。
在本發明的一實施例中，上述之芯層的材料為高分子發泡材料。
在本發明的一實施例中，上述之板狀構件更包括第一黏合層及第二黏合層。第一表層更具有面對芯層的第一表面。第二表層具有面對芯層的第二表面。第一黏合層配置於第一表面上，第二黏合層配置於第二表面上，芯層夾設於第一黏合層與第二黏合層之間。第一黏合層具有對應於多個第一貫孔的多個第二貫孔，延伸部更延伸至多個第二貫孔。
在本發明的一實施例中，上述之第一貫孔的最大孔徑大於芯層的厚度。
在本發明的一實施例中，上述之芯層的厚度為0.1毫米(mm)～1毫米(mm)。
本發明所提供的殼體的板狀構件的製作方法包括：提供一板狀構件，其中板狀構件具有底面並包括第一表層、第二表層以及芯層，第一表層與第二表層是相對設置於芯層之兩側，第一表層具有多個第一貫孔配置於第一表層的至少一邊緣。將板狀構件置於一成型模具中，將填料注入並固化以形成樹脂構件，其中樹脂構件包覆板狀構件的邊緣及底面，且具有延伸部，延伸部延伸至第一表層及第二表層之間並鄰接芯層，延伸部還延伸至多個第一貫孔。
在本發明的一實施例中，上述之板狀構件的至少一邊緣具有至少一凹部與至少一凸部交錯設置。
在本發明的一實施例中，上述之板狀構件更包括第一黏合層以及第二黏合層，第一表層藉由第一黏合層黏接於芯層，第二表層藉由第二黏合層黏接於芯層。
在本發明的一實施例中，更包括將第一表層、第二表層、第一黏合層、第二黏合層及芯層的層疊結構進行熱壓合。
在本發明的一實施例中，上述之第一黏合層具有對應於多個第一貫孔的多個第二貫孔，延伸部更延伸至多個第二貫孔。
在本發明的一實施例中，上述之第一貫孔的最大孔徑大於芯層的厚度。
在本發明的一實施例中，上述之芯層的厚度為0.1毫米(mm)～1毫米(mm)。
在本發明的一實施例中，上述之成型模具具有多個凹陷部，多個凹陷部對應於第一表層的多個第一貫孔。
本發明實施例的殼體包括板狀構件及樹脂構件，板狀構件的第一表層因具有多個第一貫孔配置於第一表層的至少一邊緣，使得填料注入第一表層與第二表層之間時，可以分流到多個第一貫孔，減少填料擠壓芯層的程度，減輕板狀構件以及殼體的重量，藉此達到輕量化的效果，此外，分流到多個第一貫孔的填料固化後所形成的樹脂構件延伸部也可加強樹脂構件及第一表層的結合能力，進而提升殼體的機械性質強度。本發明實施例的殼體的製作方法因使用上述的板狀構件，因此能製作出具有上述優點的殼體。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
在本文中，由「一數值至另一數值」表示的範圍，是一種避免在說明書中一一列舉該範圍中的所有數值的概要性表示方式。因此，記載了某一特定數值範圍，等同於揭露了該數值範圍內的任意數值以及由該數值範圍內的任意數值界定出的較小數值範圍，如同在說明書中明文寫出該任意數值和該較小數值範圍一樣。例如，記載「尺寸為10mm~100mm」的範圍，就等同於揭露了「尺寸為20mm~50mm」的範圍，無論說明書中是否列舉其他數值。
圖1是本發明一實施例的殼體的仰視圖。圖2是圖1的殼體沿AA’剖面線的剖視圖。圖3是本發明一實施例的板狀構件的示意圖。請參考圖1至圖3，本實施例的殼體10包括板狀構件100及樹脂構件101，具有多個表面，其中至少一表面是由板狀構件100及樹脂構件101所構成。板狀構件100例如可為複合材料，具有底面1001，並包括第一表層110、第二表層120及芯層130。第一表層110具有多個第一貫孔111配置於第一表層110的至少一邊緣。第二表層120與第一表層110是相對設置於芯層130之兩側。樹脂構件101包覆板狀構件100的邊緣及底面1001，具有延伸部1011，延伸部1011延伸至第一表層110及第二表層120之間並鄰接芯層130，其中延伸部1011還延伸至多個第一貫孔111。
上述的第一表層110及第二表層120的材料例如分別可為碳纖維、玻璃纖維、人造纖維、天然纖維、金屬、合金、塑膠或其組合等，但不以此為限。在其他實施例中也可使用不同的纖維化材料，以提升板狀構件100的機械性質強度。
上述的芯層130的材料可為高分子發泡材料，例如可為聚碳酸酯(polycarbonate，PC)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate，PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate，PMMA)、聚乙烯(polyethylene，PE)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹脂(acrylonitrile-butadiene-styrene，ABS)、聚醯胺(polyamide，PA)、聚丙烯(polypropylene，PP)、聚苯乙烯(polystyrene，PS)等，但不以此為限，也可以使用其他質量輕的材料。
上述的樹脂構件101為將填料朝板狀構件100注入，並在填料固化之後形成樹脂構件101，填料例如包括塑料或其他充填用的材料。此外，部分填料會注入於第一表層110及第二表層120之間並經由第一貫孔111溢流而出，當填料固化後即為樹脂構件101的延伸部1011。以下將詳細說明延伸部1011與第一貫孔111的關係。
在殼體10的製作過程中，部分填料從板狀構件100的邊緣注入，而填料在注入時會擠壓芯層130，以芯層130的材料為高分子發泡材料為例，由於其具有微縫隙結構，使得填料在擠壓芯層130時兩者會形成非均勻的界線，圖2中芯層130及延伸部1011的界線僅為示例。當填料過度擠壓芯層130時，會增加板狀構件100的重量，因此，在第一表層110的至少一邊緣設置多個第一貫孔111，可以讓從板狀構件100邊緣注入的填料分流至第一貫孔111，以減少填料過度擠壓芯層130的情況，也可使芯層130及延伸部1011的界線較為均勻。
由於第一貫孔111的功能在於使填料分流，因此第一貫孔111僅需設置於會注入填料的邊緣處。舉例而言，若填料注入於板狀構件100的一側邊，則第一貫孔111僅需設置於第一表層對應的同一側邊即可。此外，為了提升第一貫孔111的分流功能，第一貫孔111的最大孔徑R大於芯層130的厚度T，使填料注入時可從第一貫孔111流出，而芯層130的厚度T例如為0.1毫米(mm)～1毫米(mm)。
上述的板狀構件100的邊緣可具有至少一個凹部113與至少一個凸部114交錯設置，但不以此為限，在其他實施例中，板狀構件100的邊緣亦可不具有凹部113與凸部114結構或是具有多個凹部113與多個凸部114交錯設置。凹部113與凸部114結構能提升板狀構件100與樹脂構件101之間的結合能力，進而提升殼體10的機械性質強度。在圖3中，板狀構件100的所有邊緣皆以具有凹部113與凸部114結構，然而依據設計需求的不同，亦可僅有部分邊緣具有凹部113與凸部114結構。
本發明實施例的殼體包括板狀構件100及樹脂構件101，板狀構件100的第一表層110因具有多個第一貫孔111，配置於第一表層110的至少一邊緣，使得填料注入第一表層110與第二表層120之間時，可以分流到多個第一貫孔111，減少填料擠壓芯層130的程度，減輕板狀構件110以及殼體10的重量，藉此達到輕量化的效果，此外，分流到多個第一貫孔111的填料固化後所形成的樹脂構件101延伸部1011也可加強樹脂構件101及第一表層110的結合能力，進而提升殼體10的機械性質強度。
上述的板狀構件100更包括第一黏合層150及第二黏合層160。第一黏合層150及第二黏合層160例如可為黏合膠，但不以此為限。第一表層110更具有面對芯層130的第一表面112，第二表層120具有面對芯層130的第二表面121。第一黏合層150配置於第一表面112上，且具有對應於多個第一貫孔111的多個第二貫孔151，當填料注入第一表層110與第二表層120之間時，填料可進一步填充於多個第二貫孔151。第二黏合層160配置於第二表面121上，芯層130夾設於第一黏合層150與第二黏合層160之間。
對於上述的殼體10的製作過程，以下將再詳細說明。圖4是本發明一實施例的殼體的製造方法流程示意圖。圖5是圖3的板狀構件沿BB’剖面線的剖視圖。圖6是本發明一實施例的板狀構件放置於成型模具的剖視圖。請參考圖4至圖6，本實施例的殼體10的製造方法包括以下步驟：步驟S101，提供一板狀構件100a，其中板狀構件100a具有一底面1001，並包括第一表層110、第二表層120與芯層130a，第一表層110與第二表層120是相對設置於芯層130a之兩側，第一表層110具有多個第一貫孔111配置於第一表層110的至少一邊緣。
具體而言，第一表層110例如是藉由第一黏合層150而黏接於芯層130a，第二表層120例如是藉由第二黏合層160而黏接於芯層130a，以形成層疊結構，再將此層疊結構進行熱壓合，形成板狀構件100a。此外，第一黏合層150具有對應於多個第一貫孔111的多個第二貫孔151。上述的第一貫孔111及第二貫孔151例如以沖壓穿孔（punching）的方式形成，且例如可深入至芯層130a，即芯層130a具有對應於第一貫孔111及第二貫孔151的第三貫孔131a，第三貫孔131a的深度D例如小於或等於芯層130a的厚度T。
請續參圖4及圖6，進行步驟S102：將板狀構件100a置於一成型模具中，將填料注入並固化填料以形成樹脂構件101，其中樹脂構件101包覆板狀構件100a的邊緣及底面1001，且具有延伸部1011，延伸部1011延伸至第一表層110及第二表層120之間並鄰接芯層130a，其中延伸部1011還延伸至多個第一貫孔111。具體而言，步驟S102中是將上述的板狀構件100a放入成型模具中以注入填料，成型模具例如可為注塑成型模具或射出成型模具，但不以此為限。如圖6所示，本實施例的成型模具200例如具有多個凹陷部201，這些凹陷部201對應於第一表層110的多個第一貫孔111，凹陷部201是做為填料的分流容置空間。
當填料注入第一表層110及第二表層120之間時，會擠壓芯層130a（芯層130a經擠壓後即成為上述的芯層130，使板狀構件100a成為上述的板狀構件100），部分的填料經第二貫孔151及第一貫孔111而分流到成型模具200的凹陷部201，使得填料擠壓芯層130a的程度降低，在填料固化形成樹脂構件101後（如圖2所示），即可得到具有輕量化效果的殼體10，且於第一貫孔111及第二貫孔151中固化的填料所形成的樹脂構件101延伸部1011亦可加強樹脂構件101與第一表層110間的結合能力，提升殼體10的機械性質強度。
綜上所述，本發明實施例的殼體包括板狀構件及樹脂構件，板狀構件的第一表層因具有多個第一貫孔配置於第一表層的至少一邊緣，使得填料注入第一表層與第二表層之間時，可以分流到多個第一貫孔，減少填料擠壓芯層的程度，減輕板狀構件以及殼體的重量，藉此達到輕量化的效果，此外，分流到多個第一貫孔的填料固化後所形成的樹脂構件延伸部也可加強樹脂構件及第一表層的結合能力，進而提升殼體的機械性質強度。本發明實施例的殼體的製作方法因使用上述的板狀構件，因此能製作出具有上述優點的殼體。
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，本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，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。
10‧‧‧殼體100、100a‧‧‧板狀構件1001‧‧‧底面101‧‧‧樹脂構件1011‧‧‧延伸部110‧‧‧第一表層111‧‧‧第一貫孔112‧‧‧第一表面113‧‧‧凹部114‧‧‧凸部120‧‧‧第二表層121‧‧‧第二表面130、130a‧‧‧芯層131a‧‧‧第三貫孔150‧‧‧第一黏合層151‧‧‧第二貫孔160‧‧‧第二黏合層200‧‧‧成型模具201‧‧‧凹陷部S101、S102‧‧‧步驟D‧‧‧深度R‧‧‧孔徑T‧‧‧厚度
圖1是本發明一實施例的殼體的仰視圖。 圖2是圖1的殼體沿AA’剖面線的剖視圖。 圖3是本發明一實施例的板狀構件的示意圖。 圖4是本發明一實施例的殼體的製造方法的流程示意圖。 圖5是圖3的板狀構件沿BB’剖面線的剖視圖。 圖6是本發明一實施例的板狀構件放置於成型模具的剖視圖。
10‧‧‧殼體
100‧‧‧板狀構件
1001‧‧‧底面
101‧‧‧樹脂構件
1011‧‧‧延伸部
110‧‧‧第一表層
111‧‧‧第一貫孔
112‧‧‧第一表面
120‧‧‧第二表層
121‧‧‧第二表面
130‧‧‧芯層
150‧‧‧第一黏合層
151‧‧‧第二貫孔
160‧‧‧第二黏合層
R‧‧‧孔徑
T‧‧‧厚度

Claims (12)

  1. 一種殼體，包括：一板狀構件，具有一底面，其中該板狀構件包括：一第一表層，具有多個第一貫孔配置於該第一表層的至少一邊緣；一第二表層；以及一芯層，其中該第一表層與該第二表層係相對設置於該芯層之兩側；以及一樹脂構件，包覆該板狀構件的邊緣及該底面，且具有一延伸部，該延伸部延伸至該第一表層及該第二表層之間並鄰接該芯層，其中該延伸部還延伸至該些第一貫孔，其中該板狀構件更包括一第一黏合層及一第二黏合層，該第一表層更具有面對該芯層的一第一表面，該第二表層具有面對該芯層的一第二表面，該第一黏合層配置於該第一表面上，該第二黏合層配置於該第二表面上，該芯層夾設於該第一黏合層與該第二黏合層之間，其中該第一黏合層具有對應於該些第一貫孔的多個第二貫孔，該延伸部更延伸至該些第二貫孔。
  2. 如請求項1所述之殼體，其中該板狀構件的至少一邊緣具有至少一凹部與至少一凸部交錯設置。
  3. 如請求項1所述之殼體，其中該第一表層及該第二表層的材料分別為碳纖維、玻璃纖維、人造纖維、天然纖維、金屬、合金、塑膠或其組合。
  4. 如請求項1所述之殼體，其中該芯層的材料為高分子發泡材料。
  5. 如請求項1所述之殼體，其中該些第一貫孔的最大孔徑大於該芯層的厚度。
  6. 如請求項5所述之殼體，其中該芯層的厚度為0.1毫米(mm)~1毫米(mm)。
  7. 一種殼體的製作方法，包括：提供一板狀構件，其中該板狀構件具有一底面並包括一第一表層、一第二表層、一芯層、一第一黏合層以及一第二黏合層，該第一表層與該第二表層係相對設置於該芯層之兩側，該第一表層具有多個第一貫孔配置於該第一表層的至少一邊緣，該第一表層藉由該第一黏合層黏接於該芯層，該第二表層藉由該第二黏合層黏接於該芯層，該第一黏合層具有對應於該些第一貫孔的多個第二貫孔；將該板狀構件置於一成型模具中，將一填料注入並固化以形成一樹脂構件，其中該樹脂構件包覆該板狀構件的邊緣及該底面，且具有一延伸部，該延伸部延伸至該第一表層及該第二表層之間並鄰接該芯層且整體位於該芯層之外，該延伸部還延伸至該些第一貫孔與該些第二貫孔。
  8. 如請求項7所述之殼體的製作方法，其中該板狀構件的至少一邊緣具有至少一凹部與至少一凸部交錯設置。
  9. 如請求項7所述之殼體的製作方法，更包括將該第一表層、該第二表層、該第一黏合層、該第二黏合層及該芯層的層疊結構進行熱壓合。
  10. 如請求項7所述之殼體的製作方法，其中該些第一貫孔的最大孔徑大於該芯層的厚度。
  11. 如請求項10所述之殼體的製作方法，其中該芯層的厚度為0.1毫米(mm)~1毫米(mm)。
  12. 如請求項7所述之殼體的製作方法，其中該成型模具具有多個凹陷部，該些凹陷部係對應於該第一表層的該些第一貫孔。
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