CN112074134A - 电子设备金属壳体及其加工工艺 - Google Patents

Abstract

本公开是关于一种电子设备金属壳体及其加工工艺，属于金属加工技术领域。本公开实施例提供的加工工艺制备的电子设备金属壳体具有玻璃高光质感，丰富了金属壳体能够实现的外观质感。该方法包括制备具有预设结构的基壳；对基壳进行阳极氧化处理，以在基壳上形成第一膜层；对基壳进行光学镀膜处理，以在基壳上形成覆盖第一膜层的第二膜层，第二膜层的光反射系数大于第一膜层的光反射系数。

Description

电子设备金属壳体及其加工工艺

技术领域

本公开涉及金属制品加工技术领域，尤其涉及一种电子设备金属壳体及其加工工艺。

背景技术

金属壳体广泛应用在手机、平板电脑等电子设备中。相关技术中，在加工电子设备的金属壳体时，采用先成型后阳极氧化的加工工艺。通过成型处理满足金属壳体的外形要求和在电子设备中的安装要求；通过阳极氧化处理优化金属壳体的耐用性和外观。

但是，发明人发现相关技术中金属壳体仅能呈现金属质感，外观质感单一，难以满足用户需求。

发明内容

本公开提供一种电子设备金属壳体及其加工工艺，所加工的金属壳体具有不同于相关技术中金属壳体的外观质感。

根据本公开实施例第一方面提供的电子设备金属壳体的加工工艺，该工艺包括：

制备具有预设结构的基壳；对所述基壳进行阳极氧化处理，以在所述基壳上形成第一膜层；对所述基壳进行光学镀膜处理，以在所述基壳上形成覆盖所述第一膜层的第二膜层，所述第二膜层的光反射系数大于所述第一膜层的光反射系数。

可选择地，所述对所述基壳进行镀膜处理包括：采用真空蒸镀或者真空溅射的方式对所述基壳进行光学镀膜处理。

可选择地，所述第二膜层的厚度为120nm～350nm。

可选择地，所述第二膜层的光反射系数被配置为所述金属壳体的色彩模型明度分量的数值为40～65。

可选择地，所述第二膜层选自金属层、金属化合物层或者非金属化合物层。

可选择地，所述制备具有预设结构的基壳包括：

将金属型材加工成第一基体；对所述第一基体进行纳米注塑处理，得到具有树酯结构第二基体；按照所述预设结构去除所述第二基体上的余料，得到所述基壳。

可选择地，在所述对所述基壳进行阳极氧化处理之前，所述工艺还包括：

对所述基壳进行抛光处理；或者，

对所述基壳进行抛光处理，并对抛光后的所述基壳进行喷砂处理。

可选择地，所述对所述基壳进行阳极氧化处理，以在所述基壳上形成第一膜层，包括：

在18℃～22℃的条件下，对所述基壳进行阳极氧化处理，以在所述基壳的表面形成厚度为8μm～20μm的第一膜层。

可选择地，在所述对所述基壳进行光学镀膜处理之前，所述加工工艺还包括：对所述第一膜层进行抛光处理。

可选择地，所述在所述基壳上形成覆盖所述第一膜层的第二膜层之后，所述加工工艺还包括：在所述第二膜层上形成第三膜层，所述第三膜层的疏水性大于所述第二膜层的疏水性。

根据本公开第二方面提供的电子设备金属壳体，该金属壳体由上述第一方面提供的加工工艺制备得到，包括：

基壳，设置在所述基壳上的第一膜层，设置在所述第一膜层上的第二膜层；所述第二膜层的光反射系数大于所述第一膜层的光反射系数。

本公开所提供的电子设备金属壳体及其加工工艺至少具有以下有益效果：

本公开实施例提供的电子设备金属外壳加工工艺，利用光镀膜处理在金属壳体的表面形成覆盖第二膜层。并且第二膜层的光反射系数高于由阳极氧化处理形成的第一膜层。因此通过第二膜层使得金属壳体更易出现高光，呈现有别于传统金属质感的玻璃质感。通过本公开实施例提供的工艺丰富了金属壳体的外观质感，进而有助于提高电子产品差异，满足不同用户需求。并且，整体工艺简单易操作，适于工业生产。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的电子设备金属壳体加工工艺流程示意图；

图2是根据一示例性实施例示出的电子设备金属壳体加工工艺加工的金属壳体的剖视图；

图3是根据另一示例性实施例示出的电子设备金属壳体加工工艺中部分工艺流程示意图；

图4～图6是根据图3所提供的工艺流程中不同步骤对应的产品结构示意图；

图7是根据另一示例性实施例示出的电子设备金属壳体加工工艺中部分工艺流程示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。除非另作定义，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请说明书以及权利要求书中使用的“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。除非另行指出，“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。

在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

在阐述本公开实施例提供的技术方案之前，需要说明的是，在本公开实施例中，不对电子设备的种类做具体限定。示例地，电子设备为手机、平板电脑、可穿戴设备、或者医疗装置。

图1是根据一示例性实施例提供的电子设备金属壳体的加工工艺流程图，图2是利用本公开实施例提供的加工工艺制备的金属壳体的局部剖视图。

如图1所示，本公开实施例提供的电子设备金属壳体的加工工艺包括：

步骤S101、制备具有预设结构的基壳10。

其中，预设结构可以为板状结构，例如电子设备的后盖板；或者，预设结构为框型结构，例如电子设备的边框；或者，预设结构为腔体结构，例如后盖板和边框一体成型结构。

通过步骤S101使得金属壳体满足不同电子设备的外形要求和安装要求，且该基壳为后续工艺提供加工基准。

图3是根据一示例性实施例提供的制备具有预设结构的基壳的工艺流程示意图。图4～图6是根据图3所提供的工艺流程中不同步骤对应的产品结构示意图。

在一个实施例中，如图3～6所示，步骤S101包括：

步骤S301、将金属型材加工成第一基体11。

作为一种可选方式，利用数控技术(Computerized Numerical Control，CNC)控制车床、铣床、压机等设备将金属型材加工成第一基体11。其中，金属型材可选为铝合金型材。对于第一基体的结构不做具体限定，可选为板状结构、框型结构、或者腔体结构等。

可选地，如图4所示，在步骤S301中在第一基体11上形成需要进行纳米注塑的目标区域111，例如凹槽，或者孔洞(图4未示出)等，以便进行步骤S302。

步骤S302、对第一基体11的目标区域111进行纳米注塑处理，得到如图5所示的具有树酯结构121的第二基体12。示例地，通过纳米注塑处理在图4所示第一基体11的目标区域111上形成与金属型材结合的树酯结构121，例如手机后盖上的天线条。

作为一种可选方式，纳米注塑处理包括纳米处理和注塑处理。通过纳米处理(例如将第一基体的部分或局部浸泡在T处理药剂、或者E处理药剂中)，在第一基体11的目标区域111处的表面形成纳米级孔洞，利用这些纳米级孔洞增强树酯和金属的结合紧密程度。通过注塑处理在第一基体11的目标区域111上注塑树酯，进而固化形成树酯结构121。

步骤S303、按照预设结构去除第二基体上的余料，得到壳体10(壳体10的结构如图6所示)。

示例地，采用CNC控制设备去除第二基体12上的余料122。其中，可选地，余料122为注塑所成树酯结构121的余料，例如天线条边缘多出的部分。或者，余料122为第二基体12上需要开设孔、槽的部分，例如摄像头安装孔等。

在一个实施例中，在对壳体10进行阳极氧化处理之前，该工艺还包括：对去基壳10进行表面处理。

作为一种可选方式，表面处理包括对基壳10进行抛光处理。通过抛光处理去除CNC处理过程中在基壳10表面留下的刀纹，降低基壳10的表面粗糙度，以为后续工艺提供光滑的作用面，优化最终金属壳体的表面性能。

可选地，抛光处理为平磨处理、湿法抛光处理、或者机械手抛光处理。

作为一种可选方式，表面处理包括对基壳10进行抛光处理，并对抛光后的基壳10进行喷砂处理。

喷砂处理采用压缩空气为动力形成高速喷射束，将喷料等高速喷射到基壳10的表面，使基壳10的表面形貌发生变化。通过抛光后进行喷砂处理使得基壳10呈现出均匀的磨砂效果。

可选地，在1.0～1.6kg的空气压力条件下对基壳10进行喷砂处理。以此压力条件在保障基壳10的结构稳定的前提下实现表面处理。其中，喷料可选为锆砂、石英砂等。

如图1、图2所示，该工艺还包括步骤S102，对基壳10进行阳极氧化处理，以在基壳10上形成第一膜层20。

第一膜层20为氧化层，通过第一膜层20优化基壳10的耐磨性和耐腐蚀性。并且第一膜层20上具有孔洞，吸附性强，能够改善基壳10的染色效果，丰富金属壳体的外观特性。

图7是根据一示例性实施例示出的对基壳10进行阳极氧化处理的工艺流程示意图。在一个实施例中，如图7、图2所示，步骤S102包括以下步骤。

步骤S701、清洗基壳10。

示例地，首先采用碱性液体清洗外基壳10，以去除基壳10的表面油污等杂质；之后采用酸性液体清洗，中和碱性液体；最后采用纯水清洗，去除基壳10表面多余的酸液，完整清洗工序。

步骤S702、在18℃～22℃的温度条件下，将清洗后的基壳10浸入电解液进行阳极氧化处理，以在基壳10的表面形成厚度为8μm～20μm的第一膜层20。

在一个实施例中，在步骤S102之后对基壳10进行染色处理。可选地，浅色系(例如粉色、金色、灰色等)染色时间为150s～200s，深色系(例如黑色等)染色时间为450s～600s。并且，在染色后对基壳10进行封孔处理，通过封孔处理削弱第一膜层20的吸附性能，以保障第一膜层20具有持久稳定的染色效果。

如图1、图2所示，该工艺还包括步骤S103、对基壳10进行光学镀膜处理，以在基壳10上形成覆盖第一膜层20的第二膜层30，第二膜层30的光反射系数大于第一膜层20的光反射系数。

光学镀膜处理通常应用于光学元件加工领域。在本公开实施例中，光学镀膜处理在基壳10上形成具有较高光反射系数的第二膜层30。以此方式，第二膜层30形成了增亮膜层，改变金属壳体的光学性能，特别是反光性能。具体来说，金属壳体在光照下更易出现高光，具有镜面反射效果，进而呈现类似玻璃的外观质感。通过步骤S103赋予金属壳体不同于常规金属壳体的外观质感，丰富电子设备的金属壳体所能实现的外观效果，满足用户需求。

在一个实施例中，第二膜层30的光反射系数被配置为金属壳体的色彩模型明度分量的数值为40～65。色彩模型(Lab)是对颜色本身性能进行表征，包括明度(Luminosity)分量。其中，明度分量的数值范围为0到100，明度分量的数值越高，颜色越亮。具体到实体物体中，物体的明度分量的数值越大，其光反射系数越高。

相关技术中，电子设备的金属壳体的明度分量的数值为8～15，金属壳体的光反射系数较低，呈现常规金属质感。但是在本公开实施例中，金属壳体的明度分量数值为40～65，具有高光反射系数。以此方式，本公开实施例提供的金属壳体呈现玻璃质感的高光效果。

并且，可选地，第二膜层30的厚度为120nm～350nm。在这一厚度范围内的第二膜层30均可实现透光甚至透明效果。因此，透过第二膜层30能够呈现出第一膜层20的颜色。在这一情况下，优化了金属壳体的玻璃质感，使得通过本公开实施例提供的工艺加工的金属壳体兼具玻璃和金属双重质感，呈现更为丰富的视觉效果。

特别需要说明的是，当在光学镀膜之前对第一膜层20进行喷砂处理，在第一膜层20和第二膜层30的共同作用下金属壳体还能呈现磨砂颗粒感。

在这样情况下，如图2所示，第一膜层20与基壳10相接处的面为磨砂面，并且由于第一膜层20的厚度为80μm～120μm，这一厚度范围内的第一膜层20具有透光性。进而，由第二膜层30射入第一膜层20的光线被磨砂面反射后能够射出第二膜层30。因此该金属壳体能够呈现出第一膜层20与基壳10相接处的磨砂面的颗粒感。并且利用第二膜层30较高的光反射系数依然能够实现区别于传统金属质感的高光效果，进一步丰富金属壳体的外观质感。

在一个实施例中，采用物理气相沉淀的方式对基壳10进行光学镀膜处理。作为一种优选方案，采用真空蒸镀或者真空溅射的方式在基壳10上形成第二膜层30。

并且，可选地，第二膜层30为金属层，例如，金属为铜、钼、锗。或者，第二膜层30金属化合物层，例如，金属化合物为硫化锌、氟化镁、氧化锆、二氧化钛。或者，第二膜层30为非金属化合物层，例如，非金属化合物为二氧化硅层。

在一个实施例中，在步骤S103之前，该加工工艺还包括：对第一膜层20进行抛光处理。通过抛光处理去除第一膜层20上明显的凹凸不平，避免设置在第一膜层20上的第二膜层30因起皱造成桔皮现象，进而优化金属壳体的外观效果。

在对在经过染色、封孔处理之后的第一膜层20进行抛光处理时，需要注意抛光造成第一膜层20的厚度损失，避免第一膜层20因抛光处理出现掉色或颜色分布不均的情况。

在一个实施例中，在步骤S103之后，该加工工艺还包括：在第二膜层30上形成第三膜层40(第三膜层40如图2所示)，第三膜层40的疏水性大于第二膜层30的疏水性。通过第三膜层40较高的疏水性避免金属壳体表面出现液体残留，实现减少指纹和污渍的目的。可选地，第三膜层40为厚度在8nm～20nm之间的AF镀膜。

本公开实施例提供的电子设备金属外壳加工工艺，利用光镀膜处理赋予金属壳体玻璃质感，使得采用该工艺生产的金属壳体具有不同于传统金属质感的外观，提高电子产品差异，满足不同用户需求。并且，整体工艺简单易操作，适于工业生产。

第二方面，本公开实施例提供了一种电子设备金属壳体，该金属壳体通过上述第一方面提供的加工工艺加工而成，如图2所示，该金属壳体包括：

基壳10，设置在基壳10上的第一膜层20，以及位于第一膜层20上的第二膜层30。其中，第二膜层30的光反射系数大于第一膜层20的光反射系数，因此通过第二膜层30改善了金属壳体的表面光学特性，特别是光反射性。进而该金属壳体能够实现高光效果，呈现出类似玻璃的质感，科技感更强，满足用户体验。

作为一种优选方案，第二膜层30的厚度为120nm～350nm。第二膜层30的光反射系数被配置为使得金属壳体的色彩模型明度分量的数值为40～65。以此方式，进一步优化金属壳体的外观质感。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

Claims (11)

1.一种电子设备金属壳体的加工工艺，其特征在于，所述工艺包括：

制备具有预设结构的基壳；

对所述基壳进行阳极氧化处理，以在所述基壳上形成第一膜层；

对所述基壳壳体进行光学镀膜处理，以在所述基壳壳体上形成覆盖所述第一膜层的第二膜层，所述第二膜层的光反射系数大于所述第一膜层的光反射系数。

2.根据权利要求1所述的加工工艺，其特征在于，所述对所述基壳进行光学镀膜处理包括：

采用物理气相沉积的方式对所述基壳进行光学镀膜处理。

3.根据权利要求1所述的加工工艺，其特征在于，所述第二膜层的厚度为120nm～350nm。

4.根据权利要求1所述的加工工艺，其特征在于，所述第二膜层的光反射系数被配置为所述金属壳体的色彩模型明度分量的数值为40～65。

5.根据权利要求1所述的加工工艺，其特征在于，所述第二膜层选自金属层、金属化合物层或者非金属化合物层。

6.根据权利要求1所述的加工工艺，其特征在于，所述制备具有预设结构的基壳包括：

将金属型材加工成第一基体，所述第一基体具有待注塑的目标区域；

对所述目标区域进行纳米注塑处理，得到具有树酯结构第二基体；

按照所述预设结构去除所述第二基体上的余料，得到所述基壳。

7.根据权利要求6所述的加工工艺，其特征在于，在所述对所述基壳进行阳极氧化处理之前，所述工艺还包括：

对去所述基壳进行行抛光处理；或者，

对去所述基壳进行抛光处理，并对抛光后的所述基壳进行喷砂处理。

8.根据权利要求1所述的加工工艺，其特征在于，所述对所述基壳进行阳极氧化处理，以在所述基壳上形成第一膜层，包括：

在18℃～22℃的条件下，对所述基壳进行阳极氧化处理，以在所述基壳的表面形成厚度为8μm～20μm的第一膜层。

9.根据权利要求1所述的加工工艺，其特征在于，在所述对所述基壳进行光学镀膜处理之前，所述加工工艺还包括：对所述第一膜层进行抛光处理。

10.根据权利要求1所述的加工工艺，其特征在于，所述在所述基壳上形成覆盖所述第一膜层的第二膜层之后，所述加工工艺还包括：

在所述第二膜层上形成第三膜层，所述第三膜层的疏水性大于所述第二膜层的疏水性。

11.一种电子设备金属壳体，其特征在于，所述金属壳体由权利要求1～10中任一项所述的加工工艺制备得到，所述金属壳体包括：

基壳，设置在所述基壳上的第一膜层，设置在所述第一膜层上的第二膜层；所述第二膜层的光反射系数大于所述第一膜层的光反射系数。

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