CN106994732B - 3d陶瓷背板的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种3D陶瓷背板的制备方法，包括如下步骤：将陶瓷粉末装入橡胶模具内，再套上塑料套，抽真空并预加热；然后放入等静压缸装置内进行压制，等静压后取出；再进行修平边缘毛刺，进行排胶烧结；启动所述扫光装置，对其进行抛光，得到3D陶瓷背板。本发明的3D陶瓷背板的制备方法能够直接成型出3D形状的坯体，粉料利用率提高了50％左右，同时成型工艺简单，易于操作；加上扫光设备利用单面抛光功能，上盘装载纯猪毛毛刷、磨皮条毛刷等配合钻石膏、抛光液对3D陶瓷背板内凹面及四周侧面进行粗扫、精扫等工艺，工艺路线既简单又快捷，效果较好，使之达到镜面效果。
Description
技术领域
本发明涉及电子产品材料制造领域，具体涉及一种用于手机壳加工的3D陶瓷背板的制备方法。
背景技术
手机外壳既是保护机体最直接的方式，也是影响其散热效果、重量、美观度的重要因素。鉴于陶瓷材料具有触感好、耐腐蚀性好、不易老化、无电磁屏蔽效应等优点，在手机、平板电脑等电子产品上得到越来越广泛的应用。
传统技术中，普通陶瓷背板就是背板背面是一块纯平面，没有任何弧形设计；2.5D陶瓷背板则为中间是平面的，但边缘是弧形设计；而3D陶瓷背板，无论是中间还是边缘都采用弧形设计。普通陶瓷机壳的坯体制作的工艺较简单，基本采用干压和湿压实心材料，再通过CNC加工成需要的坯体，这种工艺用粉量大，加工效率低，粉料利用率只有10％左右，造成生产陶瓷背板的成本较高，加工良率低，导致陶瓷机身无法量产。
进一步地，背板的研磨抛光采用单双面研磨抛光机进行抛光处理，单双面研磨抛光机只适合研磨抛光2D、2.5D陶瓷背板，随着市场的发展，3D陶瓷背板的提出，而单双面研磨抛光机无法加工3D陶瓷背板，金属的3D后壳采用独立单头加海棉打磨抛光工艺，不适合3D陶瓷背板抛光。目前尚未有较好的处理方法。
发明内容
基于此，本发明提供一种3D陶瓷背板的制备方法，减少陶瓷粉用量，制备加工良率较高的3D背板，量产化，满足3D陶瓷背板在电子产品上的应用需求。
为了实现本发明的目的，本发明采用以下技术方案：
一种3D陶瓷背板的制备方法，包括如下步骤：
a、提供陶瓷粉末、橡胶模具、塑料套、及等静压缸装置；将所述陶瓷粉末装入所述橡胶模具内，再套上所述塑料套，对装有橡胶模具的塑胶套进行抽真空并预加热，得到第一坯体；
b、然后将所述第一坯体放入所述等静压缸装置内进行压制，等静压后取出，得到第二坯体；
c、将所述第二坯体进行修平边缘毛刺，再进行排胶烧结，得到第三坯体；
d、提供扫光装置、抛光液、钻石膏、猪毛毛刷、及磨皮条毛刷；所述扫光装置包括由下至上依次安装的公转托盘、下载盘、以及上盘；
将所述第三坯体安装在所述下载盘上，将所述磨皮条毛刷装载在所述上盘上，启动所述扫光装置，同时在所述磨皮条毛刷上加入所述抛光液，对所述第三坯体进行抛光，得到第四坯体；
e、然后，将所述猪毛毛刷装载在所述上盘上，并在所述猪毛毛刷上涂抹所述钻石膏，对所述第四坯体进行研磨，得到第五坯体；
f、最后，将所述磨皮条毛刷装载在所述上盘上，同时在所述磨皮条毛刷上加入所述抛光液，对所述第五坯体进行抛光，得到3D陶瓷背板。
本发明的3D陶瓷背板的制备方法，采用直接等静压成型出3d形状的坯体，然后进行烧结，并采用特制的升降温路线，将坯体转化成型，不仅提高陶瓷粉利用率和加工效率，还降低陶瓷坯体的加工成本，再提供较优化的研磨抛光路线，由扫光装置对坯体进行研磨抛光，使3D陶瓷背板的各个面达到镜面效果，提高3D陶瓷背板的成品质量，解决3D陶瓷背板扫光难题，使3D陶瓷手机背板达到量产。
本发明的3D陶瓷背板的制备方法能够直接成型出3D形状的坯体，与传统方法相比，粉料利用率提高了50％左右，同时成型工艺简单，易于操作。另外，本发明的扫光设备利用单面抛光功能，机器采用简易的行星研磨抛光原理，上盘为大盘形式，五个下载盘能公转和自转，实现单面抛光；上盘装载纯猪毛毛刷、磨皮条毛刷等配合钻石膏、抛光液对3D陶瓷背板内凹面及四周侧面进行粗扫、精扫等工艺，工艺路线既简单又快捷，效果较好，使之达到镜面效果。
在其中一些实施例中，所述橡胶模具包括由下至上依次安装的橡胶下盖、模具钢芯、以及橡胶上盖，所述陶瓷粉末装填在所述模具钢芯内。
在其中一些实施例中，所述陶瓷粉末为陶瓷纳米粉末。
在其中一些实施例中，所述抽真空的时间为10s，所述预加热的时间为1.5s。
在其中一些实施例中，所述等静压的操作参数为：压力180MPa；保压时间10min。
在其中一些实施例中，所述烧结的升降温路线如下：在60min内从室温升至150℃，在80min内从150℃升至200℃，在160min内从200℃升至300℃，在160min内从300℃升至400℃，在160min内从400℃升至600℃，在120min内从600℃升至700℃，在160min内从700℃升至800℃，在160min内从800℃升至900℃，在120min内从900℃升至1200℃，在80min内从1200℃升至1450℃，然后在120min内保持1450℃，在120min内从1450℃降至900℃，最后自然降温至室温。
在其中一些实施例中，所述第三坯体的背面呈3D曲面设置。
在其中一些实施例中，所述下载盘上安装有装夹工装。
在其中一些实施例中，所述抛光液为二氧化硅抛光液。
在其中一些实施例中，所述钻石膏为W3钻石膏。
附图说明
图1为本发明的一较佳实施例的3D陶瓷背板的示意图；
图2为图1的3D陶瓷背板的侧视图；
图3为本发明的橡胶模具的分解示意图；
图4为本发明的烧结的升降温路线图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述。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例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
请参阅图1和2，为本发明的一较佳实施方式的3D陶瓷背板100，所述3D陶瓷背板100的制备方法包括如下步骤：
a、提供陶瓷粉末、橡胶模具、塑料套、及等静压缸装置；所述橡胶模具10包括由下至上依次安装的橡胶下盖11、模具钢芯12、以及橡胶上盖13(请参阅图3)；将所述陶瓷粉末装入所述橡胶模具10的模具钢芯12内，再套上所述塑料套，对装有橡胶模具10的塑胶套进行抽真空并预加热，抽真空的时间为10s，预加热的时间为1.5s，得到第一坯体；在本实施例中，该陶瓷粉末为陶瓷纳米粉末；
b、然后将所述第一坯体放入所述等静压缸装置内进行压制，等静压的操作参数为：压力180MPa；保压时间10min，等静压后取出，得到第二坯体；
c、将所述第二坯体进行修平边缘毛刺，再进行排胶烧结，得到第三坯体；在本实施例中，第三坯体的背面呈3D曲面设置；该烧结的升降温路线如下(请参阅图4)：在60min内从室温升至150℃，在80min内从150℃升至200℃，在160min内从200℃升至300℃，在160min内从300℃升至400℃，在160min内从400℃升至600℃，在120min内从600℃升至700℃，在160min内从700℃升至800℃，在160min内从800℃升至900℃，在120min内从900℃升至1200℃，在80min内从1200℃升至1450℃，然后在120min内保持1450℃，在120min内从1450℃降至900℃，最后自然降温至室温；
d、提供扫光装置、抛光液、钻石膏、猪毛毛刷、及磨皮条毛刷；所述扫光装置包括由下至上依次安装的公转托盘、下载盘、以及上盘；下载盘上安装有装夹工装；在本实施例中，抛光液为二氧化硅抛光液；钻石膏为W3钻石膏；
将所述第三坯体安装在所述下载盘的装夹工装上，将第三坯体需要抛光的部分露出装夹工装外，避免了第三坯体因内外光洁度效果不一致而变形；将所述磨皮条毛刷装载在所述上盘上，启动所述扫光装置，同时在所述磨皮条毛刷上加入所述抛光液，对所述第三坯体进行抛光，使之达到镜面效果，得到第四坯体；该步骤可不管第三坯体中的纹路及划伤；
e、然后，将所述猪毛毛刷装载在所述上盘上，并在所述猪毛毛刷上涂抹所述钻石膏，对所述第四坯体进行研磨，得到第五坯体；该步骤去除前道工序加工的纹路及划伤；
f、最后，将所述磨皮条毛刷装载在所述上盘上，同时在所述磨皮条毛刷上加入所述抛光液，对所述第五坯体进行抛光，得到3D陶瓷背板100。
本发明的3D陶瓷背板100的制备方法，采用直接等静压成型出3d形状的坯体，然后进行烧结，并采用特制的升降温路线，将坯体转化成型，不仅提高陶瓷粉利用率和加工效率，还降低陶瓷坯体的加工成本，再提供较优化的研磨抛光路线，由扫光装置对坯体进行研磨抛光，使3D陶瓷背板100的各个面达到镜面效果，提高3D陶瓷背板100的成品质量，解决3D陶瓷背板100扫光难题，使3D陶瓷手机背板达到量产。
本发明的3D陶瓷背板100的制备方法能够直接成型出3D形状的坯体，与传统方法相比，粉料利用率提高了50％左右，同时成型工艺简单，易于操作。另外，本发明的扫光设备利用单面抛光功能，机器采用简易的行星研磨抛光原理，上盘为大盘形式，五个下载盘能公转和自转，实现单面抛光；上盘装载纯猪毛毛刷、磨皮条毛刷等配合钻石膏、抛光液对3D陶瓷背板100内凹面及四周侧面进行粗扫、精扫等工艺，工艺路线既简单又快捷，效果较好，使之达到镜面效果。
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本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 (9)
1.一种3D陶瓷背板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
a、提供陶瓷粉末、橡胶模具、塑料套、及等静压缸装置；将所述陶瓷粉末装入所述橡胶模具内，再套上所述塑料套，对装有橡胶模具的塑胶套进行抽真空并预加热，得到第一坯体；
b、然后将所述第一坯体放入所述等静压缸装置内进行压制，等静压后取出，得到第二坯体；
c、将所述第二坯体进行修平边缘毛刺，再进行排胶烧结，所述烧结的升降温路线如下：在60min内从室温升至150℃，在80min内从150℃升至200℃，在160min内从200℃升至300℃，在160min内从300℃升至400℃，在160min内从400℃升至600℃，在120min内从600℃升至700℃，在160min内从700℃升至800℃，在160min内从800℃升至900℃，在120min内从900℃升至1200℃，在80min内从1200℃升至1450℃，然后在120min内保持1450℃，再在120min内从1450℃降至900℃，最后自然降温至室温，得到第三坯体；
d、提供扫光装置、抛光液、钻石膏、猪毛毛刷、及磨皮条毛刷；所述扫光装置包括由下至上依次安装的公转托盘、下载盘、以及上盘；
将所述第三坯体安装在所述下载盘上，将所述磨皮条毛刷装载在所述上盘上，启动所述扫光装置，同时在所述磨皮条毛刷上加入所述抛光液，对所述第三坯体进行抛光，得到第四坯体；
e、然后，将所述猪毛毛刷装载在所述上盘上，并在所述猪毛毛刷上涂抹所述钻石膏，对所述第四坯体进行研磨，得到第五坯体；
f、最后，将所述磨皮条毛刷装载在所述上盘上，同时在所述磨皮条毛刷上加入所述抛光液，对所述第五坯体进行抛光，得到3D陶瓷背板。
2.根据权利要求1所述的3D陶瓷背板的制备方法，其特征在于，所述橡胶模具包括由下至上依次安装的橡胶下盖、模具钢芯、以及橡胶上盖；所述陶瓷粉末装填在所述模具钢芯内。
3.根据权利要求2所述的3D陶瓷背板的制备方法，其特征在于，所述陶瓷粉末为陶瓷纳米粉末。
4.根据权利要求1所述的3D陶瓷背板的制备方法，其特征在于，所述抽真空的时间为10s，所述预加热的时间为1.5s。
5.根据权利要求1所述的3D陶瓷背板的制备方法，其特征在于，所述等静压的操作参数为：压力180MPa；保压时间10min。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的3D陶瓷背板的制备方法，其特征在于，所述第三坯体的背面呈3D曲面设置。
7.根据权利要求1所述的3D陶瓷背板的制备方法，其特征在于，所述下载盘上安装有装夹工装。
8.根据权利要求1所述的3D陶瓷背板的制备方法，其特征在于，所述抛光液为二氧化硅抛光液。
9.根据权利要求1所述的3D陶瓷背板的制备方法，其特征在于，所述钻石膏为W3钻石膏。
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