CN103247462B - 键帽及其制造方法、具有该键帽的键盘、笔记本电脑 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种键帽及其制造方法，以有效提高用户的使用性能。该本发明提供的一种键盘键帽的制造方法，包括以下步骤：预烘干步骤：将原料聚甲醛粒子烘干；造粒步骤：将烘干后的聚甲醛粒子与激光显色剂混合，进行造粒；注塑步骤：将造粒后的原料粒子加入注塑机进行键帽的注塑；形成图案步骤：使用激光照射所述键帽，以在键帽上形成所需的表面图案。与现有技术相比，本方案选用聚甲醛类材料作为键帽的基材，其独特的自润滑性能给使用者带来独特的触感，大大提高了产品的用户使用性能。另外，本方案形成的键帽表面图案不会突出于基材，图案由基材材质本身变色而形成，因此更加耐磨。在此基础上，本发明还提供了应用该键帽的键盘和笔记本电脑。

Description

键帽及其制造方法、具有该键帽的键盘、笔记本电脑

技术领域

本发明涉及电子产品技术领域，具体涉及一种键帽及其制造方法、具有该键帽的键盘、笔记本电脑。

背景技术

基于目前大多数个人电脑的使用习惯，显然，键盘属于不可或缺的输入设备之一，用以输入文字、符号或者数字。此外，日常生活中所接触的大多数电子产品或者工业当中使用的在型加工设备，均需要设置按键结构作为输入装置，以操作相应的电子产品或者加工设备。

现有笔记本键盘的键帽的常规解决方案是使用ABS塑胶射出工艺成形，并按照基材的颜色划分为深色系和浅色系两类，其键顶表面文字、符号及数字等图案的处理工艺大致按照咬花→丝印→UV(紫外光固化)油墨遮蔽丝印三个主要步骤执行。然而，随着科技发展及设计要求的提高，与键盘设计有关的人体工学要求越来越突出。

受自身结构及制造工艺的限制，现有键帽在使用过程中存在以下两点不足。一方面，丝印和UV油墨遮蔽丝印两个步骤使得键顶表面的图案及其外圈局部突出于基材，即业内人员所称的影响键盘整体外观的“眼袋”，并由此降低了产品的用户使用性能；当然，若大范围喷涂UV油墨克服局部突出的问题，则必然带来较高的成本压力。另外，作为笔记本人体工学的主要界面，键盘的触感直接影响了产品的用户使用性，现有以ABS为基材的键帽给人以明显的硬涩感。

有鉴于此，亟待另辟蹊径针对现有键帽进行优化设计，在满足基本使用需要的基础上，大大提高用户的使用性能。

发明内容

针对上述缺陷，本发明解决的技术问题在于，提供一种键帽及其制造方法，以有效提高用户的使用性能。在此基础上，本发明还提供了应用该键帽的键盘和笔记本电脑。

本发明提供的一种键盘键帽的制造方法，包括以下步骤：

a.预烘干步骤：将原料聚甲醛粒子烘干；

b.造粒步骤：将所述烘干后的聚甲醛粒子与激光显色剂混合，进行造粒；

c.注塑步骤：将造粒后的原料粒子加入注塑机进行键帽的注塑；

d.形成图案步骤：使用激光照射所述键帽，以在键帽上形成所需的表面图案。

优选地，预烘干步骤a中，将原料聚甲醛粒子在90～100℃置于烘干设备内烘干2.5～5h。

优选地，造粒步骤b中，所述激光显色剂选用Lazerflair类颜料，且Lazerflair类颜料的重量小于等于原料重量的0.5％。

优选地，造粒步骤b中，所述激光显色剂选用Micabs类颜料，且Micabs类颜料的重量小于等于原料重量的1％。

优选地，注塑步骤c中，保持注塑模具的温度为90℃-120℃。

优选地，形成图案步骤d中，将所述键帽置于治具上，并采用紫外激光器或者绿激光器生成的激光照射所述键帽。

优选地，形成图案步骤d中，通过调节所述紫外激光器的激光输出功率、光圈、入射脉冲频率和光头写入速度的参数范围，控制表面图案的对比度及表面光滑度。

优选地，所述参数范围具体选用：激光输出功率小于等于50W、光圈1mm-2mm、入射脉冲频率0.5kHz-25kHz和光头写入速度小于等于2500mm/s。

本发明还提供使用如前所述的制造方法所制得的键盘键帽。

本发明还提供具有如前所述键盘键帽的键盘、笔记本电脑。

与现有技术相比，本发明另辟蹊径针对键盘键帽进行了改进，其主要针对键帽基材及图案显色方式两个主要方面作出优化设计。首先，本方案选用聚甲醛类材料作为键帽的基材，其独特的自润滑性能给使用者带来独特的触感，根据MCR301标准进行的摩擦力测试结果显示：在同样外力作用下，标号C9021聚甲醛人造革之间的摩擦系数为0.27，而传统ABS和人造革之间摩擦系数为0.9，显然，本方案采用聚甲醛类材料作为基材，可有效规避传统键盘键帽所存在的硬涩感，大大提高了产品的用户使用性能。

另外，本方案将激光显色剂与聚甲醛粒子混合造粒，并采用激光照射注塑形成的键帽，以在键帽上形成所需的表面图案，例如，字母、数字、标点符号等。由于上述图案的形成完全是依靠基材本身的化学反应所致，因此图案有极强的耐磨和耐化学腐蚀的特性，图案表面不需要喷涂UV即可达到喷涂的效果。显然，相比于传统技术，一方面本方案形成的键帽表面图案不会突出于基材，具有较好的外观，进一步提高了其用户使用性能；另一方面，图案由基材材质本身变色而形成，因此更加耐磨。此外，本方案简化制造工艺的同时，为控制制造成本提供了可靠保障。

附图说明

图1为具体实施方式所述键盘键帽的工艺流程图；

图2为根据MCR301标准进行的摩擦力测试结果图表；

图3、图4和图5分别示出了不同制造方法获得样品的切割截面。

具体实施方式

本发明的核心是针对键盘键帽的基材及图案显色方式两个主要方面作出优化设计，以有效提高用户的使用性能。为详细说明本方案所述键盘键帽的制造方法，下面结合说明书附图进行详细说明。

请参见图1，该图示了本实施方式所述键盘键帽的工艺流程图。

如图所示，该键盘键帽的制造方法，包括以下步骤：

a.预烘干步骤：将原料聚甲醛粒子烘干。

实际上，预烘干步骤的根本目的是降低原料湿度，以便于与激光显色剂进行良好的混合、提高注塑成形质量。因此，该烘干操作可以选用烘干釜来实现，当然也可以选用其他烘干设备完成预烘干，只要满足使用需要均可。优选地，预烘干步骤a中，将原料聚甲醛粒子在90～100℃置于烘干釜内烘干2.5～5h。

b.造粒步骤：将所述烘干后的聚甲醛粒子与激光显色剂混合，进行造粒。

本步骤中，可以根据原料聚甲醛粒子的颜色选择相应的激光显色剂：Lazerflair类或者Micabs类颜料，从而在材料上形成或明或暗图案标记，且对聚甲醛粒子的最终色彩几乎无任何影响。具体来说，若原料聚甲醛粒子为深色系，可选用Lazerflair类颜料，由于lazerflair能在激光的激发下产生大量的热能，在基材周围靠近材料表面产生类似白色微气泡的结构，可在深色基材的表面形成浅色图案字符，如乳白色，淡黄色的字符颜色。若原料聚甲醛粒子为浅色系，可选用micabs类颜料，由于micabs能够在激光的激发下变黑，可在浅色基材的表面形成深色图案字符。特别说明的是，Lazerflair类和Micabs类颜料均为市售化工产品，本申请核心发明点并不在于激光显色剂本身，故本文不再赘述。

c.注塑步骤：将造粒后的原料粒子加入注塑机进行键帽的注塑；当然，为了有利于熔融原料的流动特性形成良好注塑品质，本步骤中，保持注塑模具的温度为90℃-120℃，从而确保注塑成品表面光滑平整、粗糙度一致，且产品内部质地较为均匀。

d.形成图案步骤：使用激光照射所述键帽，以在键帽上形成所需的表面图案。

为确保图案形成更加精准、完美，本步骤中可以将步骤c获得的所述键帽置于治具上进行激光照射。优选采用紫外激光器生成的激光器进行照射，入射波长为1064nm，该优选方案能够在确保图案质量的基础上，使得加工出来的键帽具有光滑的边缘和最低限度的炭化，从而完全避免激光的照射下形成基材本身的损伤。

需要说明的是，造粒步骤b中激光显色剂的用量可以根据实际需要进行选择。对于深色系原料聚甲醛粒子来说，Lazerflair类颜料的重量小于等于原料重量的0.5％，Lazerflair用量越多，图案颜色越浅；而对于浅色系原料聚甲醛粒子来说，Micabs类颜料的重量小于等于原料重量的1％，micabs用量越多，图案颜色越深。激光显色剂的合适应用选择取决于原料类型、具体激光设定，以及最终产品所需的外观，当然，不同标号的聚甲醛原料相同用量所体现的图案与基材之间的对比度及表面光滑度会略有不同。

此外，也可以在形成图案步骤d中，通过调节所述紫外激光器的激光输出功率、光圈、入射脉冲频率和光头写入速度的参数范围，控制表面图案的对比度及表面光滑度。优选地，所述参数范围具体选用：激光输出功率小于等于50W、光圈1mm-2mm、入射脉冲频率0.5kHz-25kHz和光头写入速度小于等于2500mm/s。同样地，实际制造工艺过程当中，针对不同标号的聚甲醛原料可以在前述各参数范围内进行选择，只要能够根据需要在键帽上形成设计图案即可。

实际上，形成图案步骤d中也可以使用YAG激光或者红外激光进行照射，当然，YAG激光或者红外激光构成对材料表面的非图案位置处的灼伤，可以按照以下条件进行加工：浅色基材深色图案，能量100％，频率7.5KHz-10.0KHz；深色基材浅色图案，能量100％，频率5.0KHz-7.5KHz。

研发过程中，针对本申请所述键盘键帽制造方法进行了生产试制及相关检测。

请参见图2，该图为根据MCR301标准进行的摩擦力测试图表。图2所示分别针对标号C9021的聚甲醛基材与人造革、ABS基材与人造革分别进行的三个不同速度下的测试。其中，曲线L1为ABS与人造格在速度1下进行测试获得的测试结果，曲线L2为ABS与人造格在速度2下进行测试获得的测试结果，曲线L3为ABS与人造格在速度1下进行测试获得的测试结果，曲线L4为C9021与人造格在速度1下进行测试获得的测试结果，曲线L5为C9021与人造格在速度2下进行测试获得的测试结果；曲线L6为C9021与人造格在速度3下进行测试获得的测试结果。

测试结果表明，标号C9021聚甲醛基材与人造革之间的摩擦系数为0.27，远远小于传统ABS与人造革之间的摩擦系数(0.9)，由此可以进一步说明，选用聚甲醛类材料作为键帽的基材具有独特的触感。

请参见图3、图4和图5，三图分别示出了不同制造方法获得样品切割后的截面。其中，图3和图4均为采用本发明制造方法获得的样品，图3为白色聚甲醛基材使用micabs类颜料作为激光显色剂获得的样品切割截面，图4为黑聚甲醛基材使用Lazerflair类颜料作为激光显色剂获得的样品切割截面，图5为传统黑色ABS表面丝印图案获得的样品切割截面。特别说明的是，各样品切割前在材质上方均覆盖环氧树脂层进行表面保护，以清晰示出切割后内部组织结构。

相比之下可以确定，使用聚甲醛基材加激光显色工艺制成的键帽内部组织结构显示，其图案为材质本身变色形成，因此更加耐磨。

除前述键盘键帽的制造方法及其优选细化方案之外，本实施方式还提供一种该方法制得的键盘键帽。可以理解的是，该键盘键帽可以适用于键盘、也可以适用于笔记本电脑或者其他电子产品的输入设备，只要满足使用需要均在本申请请求保护的范围内。

另外，由于本发明对于键帽的外形结构未作任何原理性的改进，故本文未以图示进行详细说明。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种键盘键帽的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

a.预烘干步骤：将原料聚甲醛粒子烘干；

b.造粒步骤：将所述烘干后的聚甲醛粒子与激光显色剂混合，进行造粒；所述激光显色剂选用Lazerflair类颜料，且Lazerflair类颜料的重量小于等于原料重量的0.5％；所述激光显色剂选用Micabs类颜料，且Micabs类颜料的重量小于等于原料重量的1％；

c.注塑步骤：将造粒后的原料粒子加入注塑机进行键帽的注塑；

d.形成图案步骤：使用激光照射所述键帽，以在键帽上形成所需的表面图案。

2.根据权利要求1所述的键盘键帽的制造方法，其特征在于，预烘干步骤a中，将原料聚甲醛粒子在90～100℃置于烘干设备内烘干2.5～5h。

3.根据权利要求1或2所述的键盘键帽的制造方法，其特征在于，注塑步骤c中，保持注塑模具的温度为90℃-120℃。

4.根据权利要求3所述的键盘键帽的制造方法，其特征在于，形成图案步骤d中，将所述键帽置于治具上，并采用紫外激光器或者绿激光器生成的激光照射所述键帽。

5.根据权利要求4所述的键盘键帽的制造方法，其特征在于，形成图案步骤d中，通过调节所述紫外激光器的激光输出功率、光圈、入射脉冲频率和光头写入速度的参数范围，控制表面图案的对比度及表面光滑度。

6.根据权利要求5所述的键盘键帽的制造方法，其特征在于，所述参数范围具体选用：激光输出功率小于等于50W、光圈1mm-2mm、入射脉冲频率0.5kHz-25kHz和光头写入速度小于等于2500mm/s。

7.使用如权利要求1至6中任一项所述的制造方法所制得的键盘键帽。

8.具有如权利要求7所述键盘键帽的一种键盘。

9.具有如权利要求8所述键盘键帽的一种笔记本电脑。