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024韦斯卡vs维戈塞尔塔比赛结果: 一種工件及其制備方法以及一種包含該工件的電子設備.pdf

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一種 工件 及其 制備 方法 以及 包含 電子設備
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摘要
申請專利號:

CN201210587679.X

申請日:

2012.12.28

公開號:

CN103895310A

公開日:

2014.07.02

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):B32B 37/04申請日:20121228|||公開
IPC分類號: B32B37/04; B32B37/06; H05B6/10; H05K5/00 主分類號: B32B37/04
申請人: 聯想(北京)有限公司
發明人: 田守東; 劉紹連
地址: 100085 北京市海淀區上地信息產業基地創業路6號
優先權:
專利代理機構: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227 代理人: 趙青朵;李玉秋
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201210587679.X

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2016.03.30|||2014.07.30|||2014.07.02

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明提供了一種工件的制備方法,包括:提供至少一層第一材料和第二材料;所述第一材料具有金屬特性,所述第一材料的剛度值小于所述第二材料的剛度值;在所述至少一層第一材料表面形成支撐層,得到預制件;所述至少一層第一材料形成面層;所述至少一層第二材料形成所述支撐層;所述第一材料和第二材料接觸;將所述預制件在第一條件下形成工件,所述第二材料能夠在第一條件下部分熔融。本發明提供的制備方法使工件在形成預制件后面層和支撐層之間沒有內應力,提高后續加工的表面良率。本發明還提供了一種上述方法制備的工件以及包含所述工件的電子設備。

權利要求書

權利要求書
1.  一種工件的制備方法,其特征在于,包括:
提供至少一層第一材料和第二材料;所述第一材料具有金屬特性,所述第一材料的剛度值小于所述第二材料的剛度值;
在所述至少一層第一材料表面形成支撐層,得到預制件;所述至少一層第一材料形成面層;所述至少一層第二材料形成所述支撐層;所述第一材料和第二材料接觸;
將所述預制件在第一條件下形成工件,所述第二材料能夠在第一條件下部分熔融。

2.  根據權利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述面層與所述支撐層連接的界面處的部分第二材料在第一條件下熔融形成連接層。

3.  根據權利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述第一材料的導熱系數與所述第二材料的導熱系數相匹配。

4.  根據權利要求1提供的制備方法,其特征在于,所述第一條件為電磁波加熱。

5.  根據權利要求4所述的制備方法,其特征在于,所述電磁波加熱具體為:
在1s內電磁波加熱至260~380℃。

6.  一種工件,其特征在于,包括:
面層和支撐層,所述面層設置于所述支撐層上表面且覆蓋所述支撐層;
其中,所述面層由至少一層第一材料形成;所述支撐層由至少一層第二材料按照預定的順序在所述面層下通過連接層連接形成支撐層;所述第一材料具有金屬特性;所述第一材料的剛度小于所述第二材料的剛度;所述第二材料能夠在第一條件下部分熔融。

7.  根據權利要求6所述的工件,其特征在于,所述連接層由部分第二材料在第一條件下熔融形成;所述連接層厚度小于任意一層第二材料的厚度。

8.  根據權利要求7所述的工件,其特征在于,所述第一條件為 電磁波加熱。

9.  根據權利要求8所述的工件,其特征在于,所述電磁波加熱具體為:
在1s內電磁波加熱至260~380℃。

10.  一種電子設備,其特征在于,包括:
電子元器件;
殼體,所述電子元器件固定設置在所述殼體內,所述殼體包括面層和支撐層,所述面層設置于所述支撐層上表面且覆蓋所述支撐層;
其中,所述面層由至少一層第一材料形成;所述支撐層由至少一層第二材料按照預定的順序在所述面層下通過連接層連接形成支撐層;所述第一材料具有金屬特性;所述第一材料的剛度小于所述第二材料的剛度;所述第二材料能夠在第一條件下部分熔融。

說明書

說明書一種工件及其制備方法以及一種包含該工件的電子設備
技術領域
本發明涉及材料加工領域,具體涉及一種工件及其制備方法以及一種包含該工件的電子設備。
背景技術
目前,市場對筆記本電腦等便攜電子設備的輕薄化和美觀化的需要越來越高,因此對于筆記本外殼的設計也提出了更高的要求。
目前,移動終端的外殼很難將美觀、輕薄和機械性能三者結合起來,尤其是手機和PAD的A殼一般都采用塑膠加合金材料注塑工藝來增強A殼強度同時增加外殼的金屬質感,但塑膠和合金材料注塑都存在變形問題,因為塑膠和合金材料具有不同的收縮率,冷卻后就會產生內應力導致變形,影響了產品的性能。
現有技術中都是采用治具加壓校形工藝來對金屬塑膠復合工件進行整形,這種整形缺陷是沒從根本上解決內應力釋放問題,后續不連續鍍膜(NCVM)處理會出現表面開裂等缺陷;在整形過程中也會出現兩邊側向變形缺陷?;箍梢圓捎煤轄鴆牧戲幢湫衛捶樂共繁湫?。但是該方法制備的復合材料內應力更大,后續NCVM處理會出現表面開裂等缺陷。
發明內容
本發明要解決的技術問題在于提供一種
為了解決以上技術問題,本發明提供了一種工件的制備方法,包括:
提供至少一層第一材料和第二材料;所述第一材料具有金屬特性,所述第一材料的剛度值小于所述第二材料的剛度值;
在所述至少一層第一材料表面形成支撐層,得到預制件;所述至少一層第一材料形成面層;所述至少一層第二材料形成所述支撐層;所述第一材料和第二材料接觸;
將所述預制件在第一條件下形成工件,所述第二材料能夠在第一 條件下部分熔融。
優選的,所述面層與所述支撐層連接的界面處的部分第二材料在第一條件下熔融形成連接層。
優選的,所述第一材料的導熱系數與所述第二材料的導熱系數相匹配。
優選的,所述第一條件為電磁波加熱。
優選的,所述電磁波加熱具體為:
在1s內電磁波加熱至260~380℃。
本發明還提供了一種工件,包括:
面層和支撐層,所述面層設置于所述支撐層上表面且覆蓋所述支撐層;
其中,所述面層由至少一層第一材料形成;所述支撐層由至少一層第二材料按照預定的順序在所述面層下通過連接層連接形成支撐層;所述第一材料具有金屬特性;所述第一材料的剛度小于所述第二材料的剛度;所述第二材料能夠在第一條件下部分熔融。
優選的,所述連接層由部分第二材料在第一條件下熔融形成;所述連接層厚度小于任意一層第二材料的厚度。
優選的,所述第一條件為電磁波加熱。
優選的,所述電磁波加熱具體為:
在1s內電磁波加熱至260~380℃。
本發明還提供了一種電子設備,包括:
電子元器件;
殼體,所述電子元器件固定設置在所述殼體內,所述殼體包括面層和支撐層,所述面層設置于所述支撐層上表面且覆蓋所述支撐層;
其中,所述面層由至少一層第一材料形成;所述支撐層由至少一層第二材料按照預定的順序在所述面層下通過連接層連接形成支撐層;所述第一材料具有金屬特性;所述第一材料的剛度小于所述第二材料的剛度;所述第二材料能夠在第一條件下部分熔融。
本發明提供了一種工件的制備方法,提供至少一層第一材料和第 二材料;所述第一材料具有金屬特性,所述第一材料的剛度值小于所述第二材料的剛度值;在所述至少一層第一材料表面形成支撐層,得到預制件;所述至少一層第一材料形成面層;所述至少一層第二材料形成所述支撐層;所述第一材料和第二材料接觸;將所述預制件在第一條件下形成工件,所述第二材料能夠在第一條件下部分熔融。本發明提供的工件的制備方法,第一材料和第二材料復合,并且通過第二材料的部分熔融釋放由于兩種材料導熱系數不同而導致的內應力,提高產品表面NCVM的良品率,解決了使所述工件在治具加壓過程中兩邊側變形問題,提高外觀質量。
附圖說明
圖1本發明實施例1、4提供的一種工件截面示意圖;
圖2本發明實施例2提供的一種工件截面示意圖;
圖3本發明實施例3提供的一種工件截面示意圖;
圖4本發明實施例5、6提供的一種工件截面示意圖;
圖5本發明實施例7提供的一種工件截面示意圖。
具體實施方式
為了進一步了解本發明,下面結合實施例對本發明的優選實施方案進行描述,但是應當理解,這些描述只是為進一步說明本發明的特征和優點而不是對本發明專利要求的限制。
為了解決現有技術對于復合工件的整形問題,本發明提供了一種工件的制備方法,在工件制備過程中釋放由于復合材料受熱變形不同而在不同材料連接處形成的內應力。最終使所述復合工件在后續整形過程中不會因為內應力過大而造成側向變形缺陷或表面開裂現象。按照本發明,所述制備方法具體如下:
提供至少一層第一材料和第二材料;所述第一材料具有金屬特性,所述第一材料的剛度值小于所述第二材料的剛度值;
在所述至少一層第一材料表面形成支撐層,得到預制件;所述至少一層第一材料形成面層;所述至少一層第二材料形成所述支撐層;所述第一材料和第二材料接觸;
將所述預制件在第一條件下形成工件,所述第二材料能夠在第一條件下部分熔融。
按照本發明,所述第一材料為具有金屬特性的材料,優選為具有良好的抗彎折以及良好壓延性能的,且表面能夠進行電鍍、陽極氧化等美化工藝的金屬材料。更優選為能夠具有能夠被電磁波加熱的金屬,最優選為導磁金屬或合金,最優選為導磁不銹鋼,導磁不銹鋼能夠在電磁波或電磁波的作用下瞬間加熱,而不會變形或者損壞加熱設備。
為了配合所述第一材料的,本發明使用的第二材料優選在固化后剛度值大于所述第一材料,從而能夠牢固和耐久的固定和支撐所述第一材料形成的面層。而且,所述第二材料優選要能夠在第一條件下部分熔融,所以第一材料在第一條件下不會發生物理狀態變化,而第二材料會部分發生物理狀態變化,所以可以肯定的是在相同的壓強下,第一材料的熱變形溫度一定要比第二材料大。所以本發明第二材料優選的是具有塑膠特性的材料,例如樹脂材料或橡膠材料。更優選為聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、ABS樹脂、聚氨酯、玻璃纖維或炭纖維增強的上述材料。最優選為聚碳酸酯、聚苯乙烯、ABS樹脂或聚氨酯。所述第二材料固化后都具有較高的剛度值,可以為所述工件提供良好的機械性能以及固定性能。使工件持久耐用。
由于本發明提供的是復合材料,各個層使用的材料均不相同,在加工熱成型時,不同的材料具有不同的導熱系數,而本發明中的導熱系數是指在穩定傳熱條件下,1m厚的材料,兩側表面的溫差為1度(K或℃),在1小時內,通過1平方米面積傳遞的熱量,單位為瓦/米·度(W/m·K),其中K可用℃代替。所以導熱系數越大,熱傳導就越快。
本發明中由于面層使用了具有金屬特性的第一材料,所以所述面層的導熱系數比支撐層中的第二材料要大很多,為了使復合材料在加工過程中,面層與支撐層之間的內應力釋放,必須使用與其導熱系數相匹配的第二材料。由于第二材料比第一材料的導熱系數低,所以在第二材料與第一材料的連接的界面處的部分第二材料受熱要比其他部 分的熱傳遞更快,溫度更高,所以這一部分的第二材料能夠先于其他部分不會熔融。而正是這一部分的第二材料在加工過程中會產生內應力,所以在熔融后,從而使面層與所述支撐層連接的界面處的部分第二材料在第一條件下熔融形成連接層。不僅能夠形成連接層將面層和支撐層連接,而且在熔融過程中會釋放由于材料的導熱系數不同而產生的內應力。
按照本發明,所述第一材料,如導磁不銹鋼在20℃下的導熱系數為40~54W/m·K,第二材料如聚苯乙烯的導熱系數在20℃下為0.4W/m·K。如果單獨使用這兩種材料作為原料制作復合材料或工件,進行NCVM處理必定會因為內應力而產生形變,使工件出現卷曲,表面斷裂等缺陷。但是由于在第一條件下部分的聚苯乙烯熔融,微觀上第二材料熔融后會與與第一材料的其中一個表面上的金屬形成一定的物理鍵合,聚合物分子之間纏繞的結構發生了變化,纏繞松弛,釋放了材料由于收縮率不同而形成的內應力。
在宏觀上,所述部分熔融的第二材料形成一層聚苯乙烯薄膜,這層薄膜即為連接層。由于第二材料的流動性和粘度使第二材料與第一材料之間形成的連接層具有了與第一材料和第二材料均不相同的導熱系數,所以本發明所述第一材料的導熱系數與第二材料的導熱系數相匹配是指在形成連接層后,所述連接層的導熱系數在所述第一材料和第二材料之間。
另外,本發明第一材料和第二材料的線性熱膨脹系數的不同也是造成其變形的主要原因,線性熱膨脹系數是衡量材料的熱變形情況的一個常數,所述線性熱膨脹系數的值越大,熱變形越劇烈。由于本發明第一材料優選為金屬,所以線性熱膨脹系數比第二材料的線性熱膨脹系數大,所以在冷卻時,第一材料的收縮率大于第二材料,為了避免這種情況的發生,在第一條件下,第二材料部分熔融形成的連接層能夠調節面層和支撐層的膨脹速率,使面層收縮速度減慢。如果治具中有倒角時,成型過程中所述支撐層與所述面層按照治具中的倒角的位置與角度成型,即所述支撐層按照治具中形狀成型的第一形狀和所 述面層按照治具中形狀成型的第二形狀一致,得到具有一定形狀的復合材料,且所述復合材料在倒角處不發生卷曲、翻邊或斷裂等問題。另外,在成型后所述支撐層的剛度大于所述面層的剛度,使所述支撐層能夠更好的起到支撐和?;さ淖饔?。
按照上述原理,在所述至少一層第一材料表面形成至少一層第二材料;將所述第一材料和第二材料復合,得到預制件;所述第一材料形成面層,所述第二材料形成支撐層;將所述預制件在第一條件下形成工件,所述第二材料能夠在第一條件下部分熔融。按照本發明,在所述至少一層第一材料上形成至少一層第二材料具體為,將所述至少一層第一材料在模具中放置,然后在所述第一材料其中一個表面上注塑第二材料,可以注塑多次,從而形成多層第二材料,每一層可以由不同的樹脂形成。注塑完成后得到預制件,此時,預制件中面層和支撐層之間有內應力,所以通過電磁波加熱消除內應力,為了能夠在最短的時間內使材第二材料與第一材料接觸的部分熔融,需要加熱時間在0.5~2s內,將材料瞬間加熱至260~380℃。所以本發明使用電磁波或電磁波加熱所述第一材料和第二材料按預設順序疊放得到的預制件。更優選使用電磁波加熱在1s中將所述預制件加熱至260~380℃。所述電磁波加熱優選使用大功率的微波爐。所述微波爐為0~3000kW可調的大功率微波爐,微波頻率為2450MHz±50MHz。
按照本發明,所述面層優選包括第一材料1~10層,更優選為1~2層。每層的厚度優選為0.1~1mm。所述支撐層優選包括第二材料1~10層,每層的厚度優選為0.2~1.0mm。通過每層厚度和層數的調整可以在具有最薄工件厚度的情況下具有更優異的機械性能。所以第一材料和第二材料使用本領域技術人員樹熟知的方法進行制備。
本發明還提供了一種工件,使用上述方法制備,所述工件包括:
面層和支撐層,所述面層設置于所述支撐層上表面且覆蓋所述支撐層;
其中,所述面層由至少一層第一材料形成;所述支撐層由至少一層第二材料按照預定的順序在所述面層下通過連接層連接形成支撐 層;所述第一材料具有金屬特性;所述第一材料的剛度小于所述第二材料的剛度;所述第二材料能夠在第一條件下部分熔融。
本發明還提供了一種電子設備,包括:
電子元器件;
殼體,所述電子元器件固定設置在所述殼體內,所述殼體包括面層和支撐層,所述面層設置于所述支撐層上表面且覆蓋所述支撐層;
其中,所述面層由至少一層第一材料形成;所述支撐層由至少一層第二材料按照預定的順序在所述面層下通過連接層連接形成支撐層;所述第一材料具有金屬特性;所述第一材料的剛度小于所述第二材料的剛度;所述第二材料能夠在第一條件下部分熔融。
按照本發明,所述電子設備為筆記本電腦、平板電腦、臺式電腦。
以下為本發明具體實施例,詳細闡述本發明方案:
實施例1
取一層導磁不銹鋼,每層厚度為0.5mm,以及一層聚碳酸酯厚度為0.8mm。
將導磁不銹鋼與聚碳酸酯按照圖1所示順序置于治具中,利用治具把所述導磁不銹鋼和聚碳酸酯固定且壓緊及校平。其中,圖1中包括面層1,和支撐層2和連接層3。
將所述治具放到電磁波爐上0.5~1s內把鋼片加熱到300℃。導磁不銹鋼和聚碳酸酯之間形成的連接層,瞬間融化釋放內應力。
移下治具適當冷卻取下部件即可完成校形。
實施例2
取一層導磁不銹鋼,每層厚度為0.5mm,以及一層聚丙烯,每層厚度為0.8mm。
將導磁不銹鋼與聚碳酸酯按照圖2所示順序置于治具中,利用治具把所述導磁不銹鋼和聚碳酸酯固定且壓緊及校平。其中,圖2中包括面層1,和支撐層2和連接層3。
將所述治具放到電磁波爐上0.5~1s內把鋼片加熱到300℃。導磁不銹鋼和聚碳酸酯之間形成的連接層,瞬間融化釋放內應力。
移下治具適當冷卻取下部件即可完成校形。
實施例3
取一層導磁不銹鋼,每層厚度為0.5mm,以及一層ABS,每層厚度為0.8mm。
將導磁不銹鋼與聚碳酸酯按照圖3所示順序置于治具中,利用治具把所述導磁不銹鋼和聚碳酸酯固定且壓緊及校平。其中,圖3中包括面層1,和支撐層2和連接層3。
將所述治具放到電磁波爐上0.5~1s內把鋼片加熱到300℃。導磁不銹鋼和聚碳酸酯之間形成的連接層,瞬間融化釋放內應力。
移下治具適當冷卻取下部件即可完成校形。
實施例4
取一層導磁不銹鋼,每層厚度為0.5mm,以及一層聚苯乙烯,每層厚度為0.8mm。
將導磁不銹鋼與聚碳酸酯按照圖1所示順序置于治具中,利用治具把所述導磁不銹鋼和聚碳酸酯固定且壓緊及校平。其中,圖1中包括面層1,和支撐層2和連接層3。
將所述治具放到電磁波爐上0.5~1s內把鋼片加熱到300℃。導磁不銹鋼和聚碳酸酯之間形成的連接層,瞬間融化釋放內應力。
移下治具適當冷卻取下部件即可完成校形。
實施例5
取兩層導磁不銹鋼,每層厚度為0.3mm,以及兩層聚苯乙烯每層厚度為0.3mm。
將導磁不銹鋼與聚碳酸酯按照圖4所示順序置于治具中,利用治具把所述導磁不銹鋼和聚碳酸酯固定且壓緊及校平。其中,圖4中包括面層1,和支撐層2和連接層3。
將所述治具放到電磁波爐上0.5~1s內把鋼片加熱到300℃。導磁不銹鋼和聚碳酸酯之間形成的連接層,瞬間融化釋放內應力。
移下治具適當冷卻取下部件即可完成校形。
實施例6
取兩層導磁不銹鋼,厚度為0.3mm,以及兩層ABS,每層厚度為0.5mm。
將導磁不銹鋼與聚碳酸酯按照圖4所示順序置于治具中,利用治具把所述導磁不銹鋼和聚碳酸酯固定且壓緊及校平。其中,圖4中包括面層1,和支撐層2和連接層3。
將所述治具放到電磁波爐上0.5~1s內把鋼片加熱到300℃。導磁不銹鋼和聚碳酸酯之間形成的連接層,瞬間融化釋放內應力。
移下治具適當冷卻取下部件即可完成校形。
實施例7
取一層導磁不銹鋼,厚度為0.5mm,以及三層聚碳酸酯厚度為0.8mm。
將導磁不銹鋼與聚碳酸酯按照圖5所示順序置于治具中,利用治具把所述導磁不銹鋼和聚碳酸酯固定且壓緊及校平。其中,圖5中包括面層1,和支撐層2和連接層3。
將所述治具放到電磁波爐上0.5~1s內把鋼片加熱到300℃。導磁不銹鋼和聚碳酸酯之間形成的連接層,瞬間融化釋放內應力。
移下治具適當冷卻取下部件即可完成校形。
通過實施例1~7的方法制備的工件表面良率在99%以上,
以上對本發明提供的一種工件及其制備方法以及一種包含該工件的電子設備進行了詳細的介紹,本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述,以上實施例的說明只是用于幫助理解本發明的方法及其核心思想,應當指出,對于本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本發明原理的前提下,還可以對本發明進行若干改進和修飾,這些改進和修飾也落入本發明權利要求的?;し段?。

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