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CN111459223A - 轻质笔记本电脑外壳及其制作方法 - Google Patents

轻质笔记本电脑外壳及其制作方法 Download PDF

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CN111459223A CN201910051217.8A CN201910051217A CN111459223A CN 111459223 A CN111459223 A CN 111459223A CN 201910051217 A CN201910051217 A CN 201910051217A CN 111459223 A CN111459223 A CN 111459223A
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Abstract

本发明涉及笔记本电脑外壳的制作领域,具体是涉及一种轻质笔记本电脑外壳及其制作方法。其中本发明的轻质笔记本电脑外壳，其主体由热塑性复合材料板材红外加热后压合而成，所述热塑性复合材料板材包括两层纤维层及中间层，所述纤维层含浸热塑性树脂,所述中间层设于两层纤维层之间。本发明的轻质笔记本电脑外壳及其制作方法，在保持复合板材的高强度和高模量的性能下，能够实现笔记本电脑外壳的轻质减重。

Description

轻质笔记本电脑外壳及其制作方法
【技术领域】
本发明涉及笔记本电脑外壳的制作领域,具体是涉及一种轻质笔记本电脑外壳及其制作方法。
【背景技术】
随着笔记本电脑、平板电脑、便携式电话、便携式信息终端或相机等电子电气设备、信息设备的发展，市场上强烈要求开发出薄型且轻质的产品。轻薄的产品要求构成产品的外壳或内部部件薄壁、轻质同时也要求高强度、高刚性。
复合材料具有质量轻、高强度和高模量、抗化学腐蚀、耐疲劳、易于整体成型等优点，被广泛应用于制作军工、飞机、汽车、风电等产品上。由于复合材料优良的力学特性，所以也可以用于笔记本电脑、平板笔记本、便携式电话、便携式信息终端或相机等电子电气设备、信息设备的外壳，发挥了使外壳薄壁化、减轻设备重量等作用。
目前电子电器、汽车、运动器材等产品所用的热塑性复合材料制品大多使用连续性碳纤维、连续性玻璃纤维混合的复合板材进行成型加工，而热塑性全碳纤维复合板材的密度为1.40～1.60g/cm3，碳纤维与玻璃纤维混合的复合板材的密度为1.60～1.80g/cm3，虽然模量和刚性够高，但产品的重量仍偏重，不符合当前轻质化的发展方向。
有鉴于此，实有必要开发一种轻质笔记本电脑外壳，以克服现有技术中笔记本电脑外壳偏重的缺陷。
【发明内容】
因此，本发明的目的是提供一种轻质笔记本电脑外壳，所述外壳在保持复合板材的高强度和高模量的性能下，能够实现笔记本电脑外壳的轻质减重。
为了达到上述目的，本发明的轻质笔记本电脑外壳，其主体由热塑性复合材料板材红外加热后压合而成，所述热塑性复合材料板材包括两层纤维层及中间层，所述纤维层含浸热塑性树脂,所述中间层设于两层纤维层之间，所述中间层为含有空心玻璃微珠的热塑性树脂层。
可选地，所述纤维层为含浸热塑性树脂单向或编制的碳纤维。
可选地，所述空心玻璃微珠的粒径为0.03-0.15mm，所述空心玻璃微珠的堆积密度为0.3-0.4g/cm3。
可选地，所述纤维层含浸的热塑性树脂和中间层的热塑性树脂为相同树脂。
可选地，所述树脂为聚碳酸酯树脂。
本发明还提供一种轻质笔记本电脑外壳的制作方法，所述制作方法包括以下步骤：
(1)将热塑性复合材料板材裁切成笔记本电脑所需尺寸；
(2)将裁切后的板材进行红外加热；
(3)注塑模具加热；
(4)将红外加热后的板材放入注塑模具中定位；
(5)注塑模具合模，将板材压合成所需形状，并注塑成型；
(6)注塑模具冷却，开模取出产品。
可选地，所述步骤(1)中还包括铣切或冲裁加工孔位。
可选地，所述步骤(2)中将裁切后的板材放入红外烤箱中，所述红外烤箱具有温度感应器、红外加热灯管及托盘，所述板材置于托盘上，所述红外加热灯管对板材进行红外加热，所述温度感应器感测红外烤箱中温度。
可选地，所述步骤(3)中通入水蒸气进行加热。
可选地，所述步骤(6)中通入冷却水进行冷却。
相较于现有技术，本发明的轻质笔记本电脑外壳及其制作方法，所述外壳主体使用热塑性复合材料板材，所述板材含有空心玻璃微珠的热塑性树脂层作为中间层，并在中间层两表层使用纤维层，具有以下技术效果：
1、使用含有空心玻璃微珠的热塑性树脂层作为中间层实现了热塑性复合材料板材的轻质减重效果，板材密度可以达到0.9-1.2g/cm3，达到笔记本电脑外壳减重的效果,且减少了纤维的使用量，降低了成本。
2、在中间层两面裹覆纤维层，保持热塑性复合材料板材的高强度和高模量的性能。
3、将板材红外加热后直接注塑成型，红外加热升温速度达至5-20℃/s，升温速度快，缩短了整个成型周期。
【附图说明】
图1绘示本发明中使用的热塑性复合材料板材的示意图。
图2绘示本发明中使用的红外烤箱的示意图。
图3绘示本发明中的注塑模具的示意图。
图4绘示本发明中热塑性复合材料板材压合后的示意图。
【具体实施方式】
为对本发明的目的、技术功效及技术手段有进一步的了解，现结合附图详细说明如下。请参阅图1所示，其中图1绘示为本发明中使用的热塑性复合材料板材的示意图。
于本实施例中，本发明的轻质笔记本电脑外壳，其主体由热塑性复合材料板材10红外加热后压合而成，请参阅图1所示,所述热塑性复合材料板材10包括两层纤维层100及中间层200，于本实施例中所述板材10经过热压压合而成，所述纤维层100含浸热塑性树脂,所述中间层200设于两层纤维层100之间，所述中间层200为含有空心玻璃微珠210的热塑性树脂层。所述中间层200可以达到不同的设计厚度需求并大幅降低板材10的密度，板材10密度可以达到0.9-1.2g/cm3，从而降低笔记本电脑外壳的重量。
其中，所述纤维层100为含浸热塑性树脂单向或编制的碳纤维，保留碳纤维纹路的同时，最大化增强板材10的强度。
其中，所述空心玻璃微珠210的粒径为0.03-0.15mm，所述空心玻璃微珠210的堆积密度为0.3-0.4g/cm3,由此抗压强度可达至10-125MPa,辅助强化板材10的强度。
其中，所述纤维层100含浸的热塑性树脂和中间层200的热塑性树脂为相同树脂例如都可为聚碳酸酯树脂，因相同树脂物性相同，方便后续加工；当然并不限于此，根据实际需求二者也可为不同热塑性树脂。
请结合参阅图2至图4，其中图2绘示为本发明中使用的红外烤箱的示意图，图3绘示本发明中的注塑模具的示意图，图4绘示本发明中热塑性复合材料板材压合后的示意图。本发明还提供一种轻质笔记本电脑外壳的制作方法，用于制作上述轻质笔记本电脑外壳，所述制作方法包括以下步骤：
(1)将热塑性复合材料板材10裁切成笔记本电脑所需尺寸；
(2)将裁切后的板材10进行红外加热，加热温度依板材使用的树脂而定，可为热塑性树脂的玻璃转化温度；
(3)注塑模具400加热；
(4)将红外加热后的板材10放入注塑模具400中定位，防止板材10移位；
(5)注塑模具400合模，将板材10压合成笔记本电脑外壳所需形状，参阅图4所示的压合后的板材20，并注塑成型卡勾等结构件；
(6)注塑模具400冷却，开模取出产品。
其中，所述步骤(1)中还包括铣切或冲裁加工孔位，以得到需要的结构。
其中，所述步骤(2)中将裁切后的板材10放入红外烤箱30中，所述红外烤箱300具有温度感应器310、红外加热灯管320及托盘330，所述板材10置于托盘330上，所述红外加热灯管320对板材10进行红外加热，所述温度感应器310感测红外烤箱300中温度，红外加热功率可调，优化板材10升温速度，红外加热升温速度达至5-20℃/s，升温速度快，缩短了整个成型周期。
其中，所述步骤(3)中向注塑模具400中通入水蒸气进行加热，达到注塑模具400快速升温的功效，升温速度能达到2-5℃/s,相应地所述注塑模具400的公模410及母模420中设有通道430供通入水蒸气。
其中，所述步骤(6)中通入冷却水进行冷却，同样冷却水通入通道430中，达到注塑模具400快速降温的功效，降温速度能达到2-5℃/s。
下面以采用热塑性聚碳酸酯树脂复合材料板材制作14寸笔记本电脑外壳为例，详细说明如下。
根据设计的14寸笔记本电脑外壳尺寸裁切板材10，裁切后的尺寸为：长度350mm、宽度255mm、厚度为1mm，并铣切孔位；将裁切后的板材10放入红外烤箱300中进行加热，红外烤箱300中温度快速升温到200℃，对板材10加热至软化(没有熔融的液体滴下)状态；开启水蒸气对注塑模具400进行加热，将模具表面加热到130-140℃；将红外加热的板材10快速放入注塑模具400中并定位；注塑模具400合模锁高压，将板材10压合成笔记本电脑外壳所需形状，并注塑成型卡勾等结构件；注塑模具400在140-160℃温度下恒温保持50-60秒，然后冷却至50-60℃时开模取出产品，所述产品即为轻质笔记本电脑外壳；一个循环结束。
相较于现有技术，本发明的轻质笔记本电脑外壳及其制作方法，所述外壳主体使用热塑性复合材料板材10，所述板材10含有空心玻璃微珠的热塑性树脂层作为中间层200，并在中间层200两表层使用纤维层100，具有以下技术效果：
1、使用含有空心玻璃微珠的热塑性树脂层作为中间层200实现了热塑性复合材料板材10的轻质减重效果，板材10密度可以达到0.9-1.2g/cm3，达到笔记本电脑外壳减重的效果,且减少了纤维的使用量，降低了成本。
2、在中间层200两面裹覆纤维层100，保持热塑性复合材料板材10的高强度和高模量的性能，继而保持了轻质笔记本电脑的性能。
3、将板材10红外加热后直接注塑成型，红外加热升温速度达至5-20℃/s，升温速度快，缩短了整个成型周期。

Claims (10)

1.一种轻质笔记本电脑外壳，其特征在于，主体由热塑性复合材料板材红外加热后压合而成，所述热塑性复合材料板材包括两层纤维层及中间层，所述纤维层含浸热塑性树脂,所述中间层设于两层纤维层之间，所述中间层为含有空心玻璃微珠的热塑性树脂层。
2.根据权利要求1所述的轻质笔记本电脑外壳，其特征在于，所述纤维层为含浸热塑性树脂单向或编制的碳纤维。
3.根据权利要求1所述的轻质笔记本电脑外壳，其特征在于，所述空心玻璃微珠的粒径为0.03-0.15mm，所述空心玻璃微珠的堆积密度为0.3-0.4g/cm3。
4.根据权利要求1所述的轻质笔记本电脑外壳，其特征在于，所述纤维层含浸的热塑性树脂和中间层的热塑性树脂为相同树脂。
5.根据权利要求4所述的轻质笔记本电脑外壳，其特征在于，所述树脂为聚碳酸酯树脂。
6.一种轻质笔记本电脑外壳的制作方法，用于制作权利要求1至5中任一项所述的轻质笔记本电脑外壳，其特征在于，所述制作方法包括以下步骤：
(1)将热塑性复合材料板材裁切成笔记本电脑所需尺寸；
(2)将裁切后的板材进行红外加热；
(3)注塑模具加热；
(4)将红外加热后的板材放入注塑模具中定位；
(5)注塑模具合模，将板材压合成所需形状，并注塑成型；
(6)注塑模具冷却，开模取出产品。
7.根据权利要求6所述的轻质笔记本电脑外壳的制作方法，其特征在于，所述步骤(1)中还包括铣切或冲裁加工孔位。
8.根据权利要求6所述的轻质笔记本电脑外壳的制作方法，其特征在于，所述步骤(2)中将裁切后的板材放入红外烤箱中，所述红外烤箱具有温度感应器、红外加热灯管及托盘，所述板材置于托盘上，所述红外加热灯管对板材进行红外加热，所述温度感应器感测红外烤箱中温度。
9.根据权利要求6所述的轻质笔记本电脑外壳的制作方法，其特征在于，所述步骤(3)中通入水蒸气进行加热。
10.根据权利要求6所述的轻质笔记本电脑外壳的制作方法，其特征在于，所述步骤(6)中通入冷却水进行冷却。
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