CN108418937A - 具有作画层的素烧、上釉式陶瓷手机壳生产方法及手机壳 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有作画层的素烧、上釉式陶瓷手机壳的生产方法及其手机壳，通过以下步骤进行：S01模具制造:将现有模芯上加工出对应的手机壳模腔；S02陶瓷粉原料混炼：先将密炼机加热后，取陶瓷粉末、助熔剂和粘结剂放入密炼机内进行混炼；S03注塑成胚形：将混炼的陶瓷粉原料注入到手机壳模腔内；S04素烧胚形：将胚形放入烧结炉中进行素烧成初烧壳体；S05加工形体：将初烧壳体放入到超声波CNC数控机床上清理边缘、打孔形成打磨壳体；S06壳体作画：在打磨壳体内部面或初烧壳体外部面至少一面进行绘制花形，形成花纹壳体；S07表面处理：在花纹壳体外部表面进行镀膜处理。
Description
技术领域
本发明属于陶瓷手机壳制作技术，特别涉及素烧上釉式陶瓷手机壳。
背景技术
传统塑料手机壳易磨损、材质易老化，手感差无法提升手机的档次，金属框架和盖板无法解决信号受阻的问题，大部分厂商选择将手机盖板选择塑料材质，或者选用金属材质将金属盖板和金属框架分几部分分开设计、加工以便留出信号通道，并且在使用手机时将手握住信号通道将影响手机的信号，而传统玻璃材质的介电常数又高于陶瓷，所以陶瓷手机作为5G时代的首选。
专利文件104068595公开了一种陶瓷壳体结构件及其制备方法和一种手机，包括陶瓷壳体和设置有凹部的边框，陶瓷壳体包括陶瓷平板和自陶瓷平板侧面向外突出设置的陶瓷突出件，陶瓷突出件套设在边框的凹部内使得陶瓷平板与边框紧密结合，在沿陶瓷平板厚度方向上边框与陶瓷突出件连接处的上表面与陶瓷平板的上表面齐平，边框包覆陶瓷壳体侧面或者包覆陶瓷壳体的侧面和底面，边框的材质为合金、金属基复合材料或塑料。边框能够保护陶瓷壳体的边缘不直接与其它物体发生碰撞，陶瓷突出件能够增加陶瓷壳体与边框之间的结合力，从而提高本发明陶瓷壳体结构件的整体抗摔能力，扩大了陶瓷壳体结构件的应用范围。该发明实施例还提供了一种陶瓷壳体结构件的制备方法和一种手机，该手机包括陶瓷壳体结构件。
但是现有制作的陶瓷手机壳颜色白色、黑色或者金色，颜色单一，现有制作工艺生产的陶瓷手机壳易碎，厂商制作手机千篇一律，不能满足中华文化中的“儒、释、道”文化的表达。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种高强度、易作画的陶瓷手机壳生产方法。
本发明提供一种具有作画层的素烧、上釉式陶瓷手机壳的生产方法及该生产方法生产的手机壳容易加工，易于推广。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种具有作画层的素烧、上釉式陶瓷手机壳的生产方法，通过以下步骤进行：
S01模具制造:将现有模芯上加工出对应的手机壳模腔；
S02陶瓷粉原料混炼：先将密炼机加热后，取陶瓷粉末、助熔剂和粘结剂放入密炼机内进行混炼；
S03注塑成胚形：将混炼的陶瓷粉原料注入到手机壳模腔内；
S04素烧胚形：将胚形放入烧结炉中进行素烧成初烧壳体；
S05加工形体：将初烧壳体放入到超声波CNC数控机床上清理边缘、打孔形成打磨壳体；
S06壳体作画：在打磨壳体内部面或初烧壳体外部面至少一面进行绘制花形，形成花纹壳体；
S07表面处理：在花纹壳体外部表面进行镀膜处理。
通过素烧将壳体初步形成，便于后续在机床上加工出出壳体形状，采用超声波CNC数控机床加工，超声波CNC数控机床上工具磨头带有磨粒，素烧出的陶瓷壳体硬度较高超声波，超声波带动磨粒高频率震动对陶瓷壳体加工，更容易进行精细加工，减少加工设备损耗，在壳体作画可以在陶瓷手机壳的正面作画或者背面作画，正面作画可以表现绚丽图案背面作画可以表现若隐若现的图案，作画方式包括可以为机器喷涂雕刻等或者手工绘画，对手机壳表面进行处理增加手持亲和力和减少指纹或其他油脂类留存。
进一步，所述S04采用以下步骤进行素烧：
S041:将胚形放入烧结炉中，抽烧结炉真空，
S042:将烧结炉中注入保护气体，施加3～8MPa恒定压力，温度在1h～1.5h内缓慢升到100℃，温度继续上升5h～6h，将温度缓慢上升到950℃，
S043:在950℃温度维持1.5h，抽去真空，再次注入950℃保护气体，在950℃温度继续维持0.5h，抽去真空，二次注入950℃保护气体；
S044:施加压力至14～18MPa恒定压力，温度继续升高1h～1.5h，将温度上升至1000℃，在100℃维持1.5h，
S045:施加压力至24～28MPa恒定压力，温度继续升高1h～1.5h，将温度上升至1500℃，
S046:在1500℃保温0.75h，施加正弦震动压力，压力范围在26～33MPa，50HZ，
S047:保温结束后，温度缓慢降低5h～6h，将温度降低至950℃～800℃，同时压力降压至大气压，
S048:温度降低至950℃～800℃后，关闭加温，自然冷却10～12h。
采用振荡压力烧结，振荡压力将陶瓷内气体挤出确保陶瓷手机壳内无气孔，提高了陶瓷材质的机械性能，抗弯强度为1800±120MPa；将氧化锆平均晶粒尺寸降低至150nm，断口颗粒表面光滑，容易切割；材料硬度大，从1.6米高度自由落体到大理石地板而不碎，硬度达到15±0.21GPa适合日常使用。
进一步，所述S02中陶瓷粉末包括有ZrO2、Al2O3、Si3N的一种或多种混合，所述助熔剂包括有碱金属类、碱土金属类、硼类氧化物一种或者多种混合，
所述粘结剂包括有蜡基或游基粘接剂、水基粘接剂、固体聚合物溶液中的一种。
进一步，所述S06壳体作画包括有以下步骤，
S061：将图案或文字提取矢量结构线；
S062：将矢量结构线输入到激光镭雕机中，将打磨壳体放置激光镭雕机工位上进行加工，
或S062采用以下步骤进行，将矢量结构线输入到喷绘机中，将打磨壳体放置于喷绘机工位上进行加工。
采用镭雕或者喷涂合适快速生产，镭雕形成纹路若隐若现在光线下折射出不同的效果，喷涂适合打印复杂且绚丽的图案。
进一步，所述S06壳体作画包括有以下步骤，
S061调制陶瓷颜料,
S062采用内画工艺画至打磨壳体内部面或采用外画工艺画至打磨壳体外部面形成上釉壳体，
S063将上釉壳体放入到真空釉烧炉中，5～6h内缓慢加温至1000～1200℃，后保温1.5h，然后2～3h内温度缓慢降至900～800℃，关闭加热自然冷却10～12h。
采用人工绘画，形成的手机壳形成的表面光线折射复杂。
进一步，所述S07表面处理还包括有以下步骤：
S071:将花纹壳体放入到真空镀膜设备内上部，并抽取真空，
S072:将金属氧化或硅氧化物原料放置蒸发皿上高频加热，将金属氧化物或硅氧化物留存在花纹壳体外表面。
进一步，所述陶瓷粉末中还包括有稀土氧化物或过渡金属氧化物着色剂。
普通陶瓷配方制作出的手机壳颜色较为单一，加入稀土氧化物或过渡金属氧化物进行着色表达出不同历史时期的颜色。
一种依照上述制作方法制作的手机壳，所述手机壳包括有围合壳体、上部遮挡板和下部遮挡板，所述围合壳体用以放置手机主板和显示板，所述上部遮挡板安装于围合壳体正面上端，用以固定手机主板上部、听筒及前置摄像头，所述下部遮挡板安装于围合壳体正面下端，用以固定手机主板的下部。
本发明的有益效果是：
相比于现有技术，本发明中通过在通过素烧将壳体初步形成，便于后续在机床上加工出出壳体形状，采用超声波CNC数控机床加工，超声波CNC数控机床上工具磨头带有磨粒，素烧出的陶瓷壳体硬度较高超声波，超声波带动磨粒高频率震动对陶瓷壳体加工，更容易进行精细加工，减少加工设备损耗，在壳体作画可以在陶瓷手机壳的正面作画或者背面作画，正面作画可以表现绚丽图案背面作画可以表现若隐若现的图案，作画方式包括可以为机器喷涂雕刻等或者手工绘画，对手机壳表面进行处理增加手持亲和力和减少指纹或其他油脂类留存。
附图说明
图1是本发明一种具有作画层的素烧、上釉式陶瓷手机壳流程示意图。
图2是本发明一种具有作画层的素烧、上釉式陶瓷内部作画手机壳采用的围合壳体示意图。
图3是本发明一种具有作画层的素烧、上釉式陶瓷内部作画手机壳的示意图。
图4是本发明一种具有作画层的素烧、上釉式陶瓷外部作画手机壳背面示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，一种具有作画层的素烧、上釉式陶瓷手机壳的生产方法，通过以下步骤进行：
S01模具制造:将现有模芯上加工出对应的手机壳模腔；
S02陶瓷粉原料混炼：先将密炼机加热后，取陶瓷粉末、助熔剂和粘结剂放入密炼机内进行混炼,陶瓷粉末包括有ZrO2、Al2O3、Si3N的一种或多种混合，助熔剂包括有碱金属类、碱土金属类、硼类氧化物一种或者多种混合，粘结剂包括有蜡基或游基粘接剂、水基粘接剂、固体聚合物溶液中的一种；
S03注塑成胚形：将混炼的陶瓷粉原料注入到手机壳模腔内；
S04素烧胚形：
S041:将胚形放入烧结炉中，抽烧结炉真空，
S042:将烧结炉中注入保护气体，施加3～8MPa恒定压力，温度在1h～1.5h内缓慢升到100℃，温度继续上升5h～6h，将温度缓慢上升到950℃，
S043:在950℃温度维持1.5h，抽去真空，再次注入950℃保护气体，在950℃温度继续维持0.5h，抽去真空，二次注入950℃保护气体；
S044:施加压力至14～18MPa恒定压力，温度继续升高1h～1.5h，将温度上升至1000℃，在100℃维持1.5h，
S045:施加压力至24～28MPa恒定压力，温度继续升高1h～1.5h，将温度上升至1500℃，
S046:在1500℃保温0.75h，施加正弦震动压力，压力范围在26～33MPa，频率50HZ/s，
S047:保温结束后，温度缓慢降低5h～6h，将温度降低至950℃～800℃，同时压力降压至大气压，
S048:温度降低至950℃～800℃后，关闭加温，自然冷却10～12h；
S05加工形体：将初烧壳体放入到超声波CNC数控机床上清理边缘、打孔形成打磨壳体；
S06壳体作画：
S061：将图案或文字提取矢量结构线；
S062：将矢量结构线输入到激光镭雕机中，将打磨壳体放置激光镭雕机工位上进行加工，或S062采用以下步骤进行，将矢量结构线输入到喷绘机中，将打磨壳体放置于喷绘机工位上进行加工；
S07表面处理：
S071:将花纹壳体放入到真空镀膜设备内上部，并抽取真空，
S072:将金属氧化或硅氧化物原料放置蒸发皿上高频加热，将金属氧化物或硅氧化物留存在花纹壳体外表面。
通过素烧将壳体初步形成，便于后续在机床上加工出出壳体形状，采用超声波CNC数控机床加工，超声波CNC数控机床上工具磨头带有磨粒，素烧出的陶瓷壳体硬度较高超声波，超声波带动磨粒高频率震动对陶瓷壳体加工，更容易进行精细加工，减少加工设备损耗，在壳体作画可以在陶瓷手机壳的正面作画或者背面作画，正面作画可以表现绚丽图案背面作画可以表现若隐若现的图案，作画方式包括可以为机器喷涂雕刻等或者手工绘画，对手机壳表面进行处理增加手持亲和力和减少指纹或其他油脂类留存。
采用振荡压力烧结，振荡压力将陶瓷内气体挤出确保陶瓷手机壳内无气孔，提高了陶瓷材质的机械性能，抗弯强度为1800±120MPa；将氧化锆平均晶粒尺寸降低至150nm，断口颗粒表面光滑，容易切割；材料硬度大，从1.6米高度自由落体到大理石地板而不碎，硬度达到15±0.21GPa适合日常使用。采用镭雕或者喷涂合适快速生产，镭雕形成纹路若隐若现在光线下折射出不同的效果，喷涂适合打印复杂且绚丽的图案。
在本实施例中，S06壳体作画还可以采用手绘方式进行作画采取以下步骤，
S061调制陶瓷颜料,
S062采用内画工艺画至打磨壳体内部面或采用外画工艺画至打磨壳体外部面形成上釉壳体，
S063将上釉壳体放入到真空釉烧炉中，5～6h内缓慢加温至1000～1200℃，后保温1.5h，然后2～3h内温度缓慢降至900～800℃，关闭加热自然冷却10～12h。采用人工绘画，形成的手机壳形成的表面光线折射复杂。
在实施本实施技术方案中，陶瓷粉末中还包括有稀土氧化物或过渡金属氧化物着色剂。
普通陶瓷配方制作出的手机壳颜色较为单一，加入稀土氧化物或过渡金属氧化物进行着色表达出不同历史时期的颜色。
如图2～4一种依照上述制作方法制作的手机壳，手机壳包括有围合壳体1、上部遮挡板2和下部遮挡板3，围合壳体1用以放置手机主板和显示板，上部遮挡板2安装于围合壳体正面上端，用以固定手机主板上部、听筒及前置摄像头，下部遮挡板3安装于围合壳体正面下端，用以固定手机主板的下部。如图2、3所示采用壳体内部面作画，如图4所示在壳体外部面作画。
此外本发明中指出的壳体内部面指壳体内部底面和壳体内部侧面，壳体外部面壳体外部底面和壳体外部侧面。
本发明的有益效果是：
相比于现有技术，本发明中通过在通过素烧将壳体初步形成，便于后续在机床上加工出出壳体形状，采用超声波CNC数控机床加工，超声波CNC数控机床上工具磨头带有磨粒，素烧出的陶瓷壳体硬度较高超声波，超声波带动磨粒高频率震动对陶瓷壳体加工，更容易进行精细加工，减少加工设备损耗，在壳体作画可以在陶瓷手机壳的正面作画或者背面作画，正面作画可以表现绚丽图案背面作画可以表现若隐若现的图案，作画方式包括可以为机器喷涂雕刻等或者手工绘画，对手机壳表面进行处理增加手持亲和力和减少指纹或其他油脂类留存。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.具有作画层的素烧、上釉式陶瓷手机壳的生产方法，其特征在于通过以下步骤进行：
S01模具制造:将现有模芯上加工出对应的手机壳模腔；
S02陶瓷粉原料混炼：先将密炼机加热后，取陶瓷粉末、助熔剂和粘结剂放入密炼机内进行混炼；
S03注塑成胚形：将混炼的陶瓷粉原料注入到手机壳模腔内；
S04素烧胚形：将胚形放入烧结炉中进行素烧成初烧壳体；
S05加工形体：将初烧壳体放入到超声波CNC数控机床上清理边缘、打孔形成打磨壳体；
S06壳体作画：在打磨壳体内部面或初烧壳体外部面至少一面进行绘制花形，形成花纹壳体；
S07表面处理：在花纹壳体外部表面进行镀膜处理。
2.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于所述S04采用以下步骤进行素烧：
S041:将胚形放入烧结炉中，抽烧结炉真空，
S042:将烧结炉中注入保护气体，施加3～8MPa恒定压力，温度在1h～1.5h内缓慢升到100℃，温度继续上升5h～6h，将温度缓慢上升到950℃，
S043:在950℃温度维持1.5h，抽去真空，再次注入950℃保护气体，在950℃温度继续维持0.5h，抽去真空，二次注入950℃保护气体；
S044:施加压力至14～18MPa恒定压力，温度继续升高1h～1.5h，将温度上升至1000℃，在100℃维持1.5h，
S045:施加压力至24～28MPa恒定压力，温度继续升高1h～1.5h，将温度上升至1500℃，
S046:在1500℃保温0.75h，施加正弦震动压力，压力范围在26～33MPa，50HZ，
S047:保温结束后，温度缓慢降低5h～6h，将温度降低至950℃～800℃，同时压力降压至大气压，
S048:温度降低至950℃～800℃后，关闭加温，自然冷却10～12h。
3.根据权利要求2所述的生产方法，其特征在于所述S02中陶瓷粉末包括有ZrO2、Al2O3、Si3N的一种或多种混合，所述助熔剂包括有碱金属类、碱土金属类、硼类氧化物一种或者多种混合，
所述粘结剂包括有蜡基或游基粘接剂、水基粘接剂、固体聚合物溶液中的一种。
4.根据权利要求3所述的生产方法，其特征在于所述S06壳体作画包括有以下步骤，
S061：将图案或文字提取矢量结构线；
S062：将矢量结构线输入到激光镭雕机中，将打磨壳体放置激光镭雕机工位上进行加工，
或S062采用以下步骤进行，将矢量结构线输入到喷绘机中，将打磨壳体放置于喷绘机工位上进行加工。
5.根据权利要求3所述的生产方法，其特征在于所述S06壳体作画包括有以下步骤，
S061调制陶瓷颜料,
S062采用内画工艺画至打磨壳体内部面或采用外画工艺画至打磨壳体外部面形成上釉壳体，
S063将上釉壳体放入到真空釉烧炉中，5～6h内缓慢加温至1000～1200℃，后保温1.5h，然后2～3h内温度缓慢降至900～800℃，关闭加热自然冷却10～12h。
6.根据权利要求4所述的生产方法，其特征在于所述S07表面处理还包括有以下步骤：
S071:将花纹壳体放入到真空镀膜设备内上部，并抽取真空，
S072:将金属氧化或硅氧化物原料放置蒸发皿上高频加热，将金属氧化物或硅氧化物留存在花纹壳体外表面。
7.根据权利要求3所述的生产方法，其特征在于所述陶瓷粉末中还包括有稀土氧化物或过渡金属氧化物着色剂。
8.一种基于权利要求1制作方法制作的手机壳，其特征在于所述手机壳包括有围合壳体、上部遮挡板和下部遮挡板，所述围合壳体用以放置手机主板和显示板，所述上部遮挡板安装于围合壳体正面上端，用以固定手机主板上部、听筒及前置摄像头，所述下部遮挡板安装于围合壳体正面下端，用以固定手机主板的下部。
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