CN106911824B - 陶瓷壳体加工工艺、陶瓷壳体及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种陶瓷壳体。应用于电子设备，包括陶瓷外壳和注塑成型在所述陶瓷外壳上的塑胶件。由于通过注塑成型的方式使塑胶件与陶瓷外壳结合，塑胶件锚栓在陶瓷外壳上，两者之间能形成很强的咬合力，两者不易在冲击了的作用下产生分离，提高了陶瓷壳体结构的稳定性。塑胶件与陶瓷外壳一体成型，简化了陶瓷壳体的整体结构，整个陶瓷壳体变得更加轻薄，提高了陶瓷壳体的外部观感。同时，注塑成型速度快，使得陶瓷壳体的加工周期短，减低了人工成本，并能通过规模化生产进一步降低生产成本以提高产品的市场竞争力。手机、智能手表和掌上电脑等电子设备采用该陶瓷壳体时，整个电子设备的重量减轻，同时提高了电子设备的工艺美感。

Description

陶瓷壳体加工工艺、陶瓷壳体及电子设备

技术领域

本发明涉及智能设备外壳技术领域，特别是涉及一种陶瓷壳体加工工艺、陶瓷壳体及电子设备。

背景技术

随着智能手机的不断普及和消费者审美水平的不断提高，用户的注意力从原来的实用性能逐渐向外观和美工学的方向转移，不但要求手机实用，同时还要求其厚度越来越薄，质感越来越好，色彩越来越鲜艳。由于陶瓷制手机壳既具备金属的质感，又有玻璃镜面的光泽，而且陶瓷表面冰冷的触感搭配上其独特的珠宝质感，比传统的金属和塑胶手机壳更具备耐磨亲肤、气密性更好以及更小的电磁屏蔽，所以越来越受到人们的欢迎，手机行业即将进入陶瓷时代。

一般的，陶瓷外壳的内表面上通过粘胶的方式固定有塑胶件，但是，塑胶件与陶瓷外壳之间容易脱落，存在后续加工难度大等缺陷。

发明内容

基于此，有必要提供一种能提高结构稳定性的陶瓷壳体、包含该陶瓷壳体的电子设备及陶瓷壳体加工工艺。

一种陶瓷壳体，应用于电子设备，包括陶瓷外壳和注塑成型在所述陶瓷外壳上的塑胶件。

在其中一个实施例中，所述塑胶件包括PPS树脂塑胶件或PBT树脂塑胶件。

在其中一个实施例中，所述陶瓷外壳上设置有与所述塑胶件配合并带有凹坑的结合面，所述凹坑的截面尺寸为A，其中20nm≤A≤40nm。

在其中一个实施例中，所述凹坑截面尺寸A的值为30nm。

在其中一个实施例中，所述结合面包括第一台阶面，及与所述第一台阶面垂直连接的第二台阶面，所述塑胶件上设置有与所述第一台阶面和所述第二台阶面配合的凸耳。

在其中一个实施例中，所述陶瓷外壳的横截面为长方形，所述塑胶件连接在所述陶瓷外壳与所述长方形的短边对应的两端上。

在其中一个实施例中，所述塑胶件表面与所述陶瓷外壳表面保持设定距离。

在其中一个实施例中，所述塑胶件的数量为两个。

一种电子设备，包括上述任一的陶瓷壳体。

一种陶瓷壳体加工工艺，包括如下步骤：

将陶瓷外壳放入碱液中浸泡设定时间；

将陶瓷外壳放入酸液中浸泡设定时间；

将陶瓷外壳放入含胺类物质溶液中浸泡设定时间以腐蚀形成凹坑；

将陶瓷外壳用纯水冲洗并干燥；

将塑胶通过注塑工艺渗入凹坑中以形成与陶瓷外壳一体连接的塑胶件；

冷却。

本发明提供的陶瓷壳体、电子设备及陶瓷壳体加工工艺，由于通过注塑成型的方式使塑胶件与陶瓷外壳结合，塑胶件锚栓在陶瓷外壳上，两者之间能形成很强的咬合力，两者不易在冲击了的作用下产生分离，提高了陶瓷壳体结构的稳定性。塑胶件与陶瓷外壳一体成型，简化了陶瓷壳体的整体结构，整个陶瓷壳体变得更加轻薄，提高了陶瓷壳体的外部观感。同时，注塑成型速度快，使得陶瓷壳体的加工周期短，减低了人工成本，并能通过规模化生产进一步降低生产成本以提高电子设备的市场竞争力。

附图说明

图1为一实施例提供的陶瓷壳体的分解结构示意图；

图2为一实施例提供的陶瓷壳体的装配结构示意图；

图3为图2中的C-C剖视结构示意图；

图4为图3中B处放大结构示意图；

图5为一实施例提供的陶瓷壳体的加工工艺流程图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“内”、“外”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

参阅图1，一种陶瓷壳体10，可应用于手机，智能手表或掌上电脑等电子设备中，本实施例中陶瓷壳体10以手机壳为例说明。

参阅图1和图2，陶瓷壳体10(手机壳)包括陶瓷外壳100和塑胶件200，显然，陶瓷外壳100采用陶瓷材料制成，具体的，陶瓷外壳100可以采用氧化锆和氧化铝陶瓷，这类陶瓷材料具有较佳的弹性和耐磨性，能很好的抵御外部刮擦，清洁方便，同时使整个手机壳的厚度变薄。塑胶件200通过注塑成型的方式与陶瓷外壳100一体连接。

在其它实施例中，陶瓷外壳100还可以通过陶瓷粉、有机功能辅料和溶剂为原料制成，溶剂可以采用丁醇、去离子水、聚乙二纯、酒精混合物制成。将陶瓷粉、有机功能辅料和溶剂制成胶凝状陶瓷浆料，将胶凝状陶瓷浆料注入指定的模具型腔中，采用红外光照的方式将胶凝状陶瓷浆料凝固成型、再通过烧结得到陶瓷外壳毛坯，最后，采用射流切割的方式对陶瓷外壳毛坯进行余料加工而形成陶瓷外壳100的成品。

在一些实施例中，塑胶件200采用PPS树脂材料(Polyphenylene sulfide，聚苯硫醚)制成。在其它实施例中，塑胶件200可以采用PBT树脂(Polybutylene terephthalate，聚对苯二甲酸丁二醇酯)材料制成。

参阅图2至图4，陶瓷外壳100上设置有结合面110，结合面110上设置有纳米级凹坑120，凹坑120的形状为“珊瑚礁”结构，塑胶通过注射机将塑胶注塑至该凹坑120中，成型后的塑胶件200将与凹坑120产生“锚栓效应”而被禁锢在陶瓷外壳100的表面上，塑胶件200与陶瓷外壳100之间形成紧密的咬合关系，对外界冲击力有很好的抵抗能力，塑胶件200与陶瓷外壳100不易分离，提高了两者之间连接的稳定性和可靠性。

具体的，凹坑120的截面尺寸为A，其中A的取值范围是20nm≤A≤40nm。在一些实施例中，凹坑120截面尺寸A的值为30nm。

陶瓷外壳100上设置的结合面110包括第一台阶面111和第二台阶面112。第一台阶面111沿竖直方式延伸，第二台阶面112的一端与第一台阶面111的底端连接，第二台阶面112的另一端沿水平方向延伸，第一台阶面111和第二台阶面112垂直连接。

参阅图3和图4，成型后的塑胶件200的两端上设置有凸耳210，该凸耳210的底面与第二台阶面112贴合，凸耳210的侧面与第一台阶面111贴合。由于设置第一台阶面111和第二台阶面112，陶瓷壳体10能很好的抵抗水平方向和竖向方向的冲击力，进一步提高塑胶件200与陶瓷外壳100之间的连接强度，确保陶瓷壳体10的抗冲击能力。

参阅图1，塑胶件200的数量两个，陶瓷外壳100的横截面为长方形，塑胶件200连接在陶瓷外壳100与长方形的短边对应的两端上。当塑胶件200与陶瓷外壳100一体成型时，塑胶件200的长边与陶瓷外壳100的短边平行，塑胶件200的短边与陶瓷外壳100的长边平行。

由于通过注塑的方式使塑胶件200与陶瓷外壳100结合，塑胶件200锚栓在陶瓷外壳100上，两者之间能形成很强的咬合力，提高了陶瓷壳体10结构的稳定性。塑胶件200与陶瓷外壳100一体成型，简化了陶瓷壳体10的内部结构，整个陶瓷壳体10变得更加轻薄，提高了陶瓷壳体10的外部观感。同时，注塑成型速度快，使得陶瓷壳体10的加工周期短，减低了人工成本，并能通过规模化生产进一步降低生产成本以提高产品的市场竞争力。

在一些实施例中，塑胶件200的上表面与陶瓷外壳100的上表面保持设定距离。一般的，在竖直方向上，塑胶件200的上表面低于陶瓷外壳100的上表面。

本发明还提供一种电子设备，该电子设备可以为手机，智能手表或掌上电脑等。电子设备包括上述的陶瓷壳体10，当手机上采用上述陶瓷壳体10时，手机将更加轻薄化，且更富工艺美感。同时，也有效避免了信号屏蔽的问题，确保手机天线对信号的收发能力。

参阅图5，本发明还提供一种陶瓷壳体10的加工工艺。该加工工艺主要包括如下步骤：

S310，第一步，将陶瓷外壳100放入一定PH值的碱液中浸泡设定时间，碱液可以与附着在陶瓷外壳100上的油脂及其它污染物产生化学反应，从而对陶瓷外壳100进行有效清洗，陶瓷外壳100在碱液中浸泡一分钟左右即可。陶瓷外壳100在碱液的浸泡过程中，可以通过搅拌碱液或晃动陶瓷外壳100的方式，使两者产生充分接触以提高浸泡效果，确保陶瓷外壳100实现完全脱脂。

S320，第二步，将陶瓷外壳100从碱液中取出，再将其放入一定PH值的酸液中浸泡一段时间，酸液可以残留在陶瓷外壳100上的碱液进行中和处理。同时，在酸液的腐蚀作用下，可以在陶瓷外壳100的内表面上刻蚀出尺寸较大的蜂窝状纳米孔，可以理解，如果浸泡时间过短，凹坑120的雏形无法刻蚀形成，甚至无法除去残留的碱液；如果浸泡时间过长，酸液会对陶瓷外壳100形成过度腐蚀，蜂窝状纳米孔的尺寸明显增大，对整个陶瓷外壳100的基体形成过腐蚀作用。因此，陶瓷外壳100从在酸液中浸泡3～5分钟左右即可。S330，第三步，将陶瓷外壳100从酸液中取出，并将其放入含胺类物质溶液(T液，Taiseiplas液)中浸泡，T液将在较大的蜂窝状纳米孔上刻蚀出较小尺寸的蜂窝状纳米孔，最终在陶瓷外壳100的结合面110上形成蜂珊瑚礁结构的凹坑120。根据实际情况的需要，该步骤可以重复多次。

S340，第四步，将陶瓷外壳100从T液中取出，并用纯水对陶瓷外壳100进行冲洗，以洗去陶瓷外壳100表面其它部分上残留的T液，冲洗后再对陶瓷外壳100进行干燥，例如采用红外线干燥的方法，陶瓷外壳100吸收红外线将水分干燥，该方法具有干燥速度快和质量好的有点。当然，也可以采用微波干燥的方法，水分子吸收微波后产生距离碰撞和摩擦，从而将微波能转化为热能，热能对水分蒸发而形成干燥。值得一提的是，凹坑120中将仍将附着一定量的T液。

S350，第五步，将陶瓷外壳100装夹在模具型腔中，通过注塑机将塑胶注射至凹坑120中，由于凹坑120中附着一定量的T液，当熔融的塑胶进入凹坑120中时，T液与塑胶发生酯与胺的化学放热反应，延缓了塑胶的固化，促进T液与熔融塑胶的位置交换，从而使熔融的塑胶持续不断的进入的凹坑120中，熔融的塑胶将充满整个凹坑120(凹坑120的表面能与熔融的塑胶保持充分的接触)，确保固化成型后的塑胶件200与陶瓷外壳100之间存在足够的接触面积，提高了两者之间的结合力。

S360，第六步，将连接有塑胶件200的陶瓷外壳100在模具型腔中冷却一定时间，然后将成型后的陶瓷壳体10从模具型腔中取出。冷却时，可以采用在常温中自然冷却的方式，也可以采用在中间时间段采用风冷的方式，这样既能提高陶瓷壳体10的冷却速度，同时不会在塑胶件200与陶瓷外壳100之间产生应力集中现象，进一步确保陶瓷壳体10结构的稳定性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种陶瓷壳体，应用于电子设备，其特征在于，包括陶瓷外壳和注塑成型在所述陶瓷外壳上的塑胶件；所述陶瓷外壳上设置有与所述塑胶件配合并带有凹坑的结合面，所述凹坑的截面尺寸为A，其中20nm≤A≤40nm；且首先通过酸液在所述陶瓷外壳上蚀刻出第一蜂窝状纳米孔，然后通过含胺类物质溶液在所述第一蜂窝状纳米孔上刻蚀出第二蜂窝状纳米孔，所述第一蜂窝状纳米孔的尺寸大于所述第二蜂窝状纳米孔的尺寸，所述第一蜂窝状纳米孔和所述第二蜂窝状纳米孔共同形成所述凹坑；所述凹坑中残留有含胺类物质溶液，在采用熔融塑胶注塑形成塑胶件时，所述含胺类物质溶液能够与熔融塑胶进行位置交换，使所述熔融塑胶充满所述凹坑形成塑胶件。

2.根据权利要求1所述的陶瓷壳体，其特征在于，所述塑胶件包括PPS树脂塑胶件或PBT树脂塑胶件。

3.根据权利要求1所述的陶瓷壳体，其特征在于，所述凹坑的截面尺寸为20nm。

4.根据权利要求1所述的陶瓷壳体，其特征在于，所述凹坑截面尺寸A的值为30nm。

5.根据权利要求1所述的陶瓷壳体，其特征在于，所述结合面包括第一台阶面，及与所述第一台阶面垂直连接的第二台阶面，所述塑胶件上设置有与所述第一台阶面和所述第二台阶面配合的凸耳。

6.根据权利要求1所述的陶瓷壳体，其特征在于，所述陶瓷外壳的横截面为长方形，所述塑胶件连接在所述陶瓷外壳与所述长方形的短边对应的两端上。

7.根据权利要求1所述的陶瓷壳体，其特征在于，所述塑胶件表面与所述陶瓷外壳表面保持设定距离。

8.根据权利要求1所述的陶瓷壳体，其特征在于，所述塑胶件的数量为两个。

9.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1至8中任一项所述的陶瓷壳体。

10.一种如权利要求1～8任一项所述的陶瓷壳体的加工工艺，其特征在于，包括如下步骤：

将陶瓷外壳放入碱液中浸泡设定时间；

将陶瓷外壳放入酸液中浸泡设定时间；

将陶瓷外壳放入含胺类物质溶液中浸泡设定时间以腐蚀形成凹坑，所述凹坑的截面尺寸为A，其中20nm≤A≤40nm；

将陶瓷外壳用纯水冲洗并干燥；

将塑胶通过注塑工艺渗入凹坑中以形成与陶瓷外壳一体连接的塑胶件；

冷却。