壳体、电子设备及壳体制造工艺的制作方法

本发明涉及电子设备技术领域，特别是涉及一种壳体，包含该壳体的电子设备以及壳体制造工艺。

背景技术：

手机等电子设备的壳体通常为一体式结构，例如通过cnc工艺或压铸工艺制造，cnc工艺复杂，加工时间较长，难以降低制造成本。而采用压铸工艺进行生产，则壳体的外表面呈现较多的砂眼，不利于后续阳极氧化处理，壳体的表面质量难以满足消费者要求。改进后的壳体大都采用边框与后壳分体连接的方式，但是，连接后的壳体缺乏整体感，同样影响壳体的外观质量。

技术实现要素：

本发明解决的一个技术问题是如何提高金属壳体的整体感。

一种壳体制造工艺，包括如下步骤：

注塑成型带有第一定位结构的塑料边框；

提供带有与所述塑料边框配合的第二定位结构的硅酸盐后壳；

纳米化处理，在硅酸盐后壳的外壁面和塑料边框的内壁面上形成纳米级凹坑；

将塑料边框放入注射模具的型腔中，并使第一定位结构与注射模具配合；将硅酸盐后壳放置在塑料边框中，并使第二定位结构与塑料边框配合；

通过注射机将熔融的塑胶注入硅酸盐后壳与塑料边框之间的缝隙中，冷却并形成毛坯；

去除毛坯上的第一定位结构以形成壳体。

在其中一个实施例中，所述纳米化处理包括t处理工艺或激光雕刻处理工艺。

在其中一个实施例中，所述第一定位结构包括设置在所述塑料边框外壁上的第一定位凸条，所述第一定位凸条沿所述塑料边框的周向延伸。

在其中一个实施例中，所述熔融塑胶的成分包括pbt树脂，聚烯烃，增韧剂，润滑剂，玻璃纤维及金属盐类化合物。

在其中一个实施例中，所述玻璃纤维的横截面呈方形，圆形或椭圆形。

在其中一个实施例中，在放入注射模具的型腔之前，将所述塑料边框和所述硅酸盐后壳进行预热处理，预热处理的温度为a，其中200℃≤a≤300℃。

一种壳体，包括硅酸盐后壳，与所述硅酸盐后壳外缘无缝连接的塑料边框，及通过纳米注塑工艺填充在所述硅酸盐后壳与所述塑料边框之间的塑胶连接件；所述硅酸盐后壳上设置有与所述塑料边框配合的第二定位结构。

在其中一个实施例中，所述第二定位结构包括设置在所述硅酸盐后壳上的第二定位凸条，所述塑料边框上设置有与所述第二定位凸条配合的定位槽。

在其中一个实施例中，所述硅酸盐后壳为玻璃后壳或陶瓷后壳。

一种电子设备，包括上述任一所述的壳体。

本发明的一个实施例的一个技术效果是提高壳体的外观质量。

附图说明

图1为注入熔融塑胶后处于毛坯状态的壳体的结构示意图；

图2为一实施例提供的壳体的结构示意图；

图3为另一实施例提供的壳体的结构示意图；

图4为一实施例提供的壳体上硅酸盐后壳的结构示意图；

图5为一实施例提供的壳体上塑料边框的结构示意图；

图6为带倒角曲面的塑料边框与平面形2d硅酸盐后壳连接的结构示意图；

图7为带倒角曲面的塑料边框与2.5d硅酸盐后壳连接的结构示意图；

图8为纳米级凹坑的结构示意图；

图9为一实施例提供的壳体制造工艺的流程框图。

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9，一种壳体制造工艺，主要包括如下步骤：

s610，参阅图5，注塑成型带有第一定位结构111的塑料边框100。

s620，参阅图4，提供带有与塑料边框100配合的第二定位结构210的硅酸盐后壳200。

s630，参阅图8，纳米化处理，在硅酸盐后壳200的外壁面和塑料边框100的内壁面上形成纳米级凹坑500。

s640，将塑料边框100放入注射模具的型腔中，并使第一定位结构111与注射模具配合；将硅酸盐后壳200放置在塑料边框100中，并使第二定位结构210与塑料边框100配合。

s650，参阅图1，通过注射机将熔融的塑胶注入硅酸盐后壳200与塑料边框100之间的缝隙中，冷却并形成毛坯。

s660，同时参阅图2和图3，去除毛坯上的第一定位结构111以形成壳体10。

同时参阅图1和图5，塑料边框100采用注塑成型工艺制成，第一定位结构111可以为第一定位凸条111a，第一定位凸条111a相对塑料边框100的外壁面凸出适当的高度，并沿塑料边框100的周向延伸。当第一定位凸条111a与注射模具中开设的限位槽配合时，可以对塑料边框100起到很好的定位作用，防止塑料边框100在熔融塑胶的压力下产生移位，从而影响塑料边框100与硅酸盐后壳200之间的配合精度。第一定位凸条111a的横截面形状可以为矩形或等腰梯形等形状。当然，第一定位结构111可以为定位柱，当该定位柱与注射模具中开设的定位孔配合时，同样能对塑料边框100起到有效的定位作用。在最终形成壳体10产品之前，去除塑料边框100外壁面上的第一定位凸条111a。

同时参阅图1至图4，第二定位结构210可以为第二定位凸条211，第二定位凸条211设置在硅酸盐后壳200的底壁上，第二定位凸条211与第一定位凸条111a的形状可以相同，其横截面形状同样可以为矩形或等腰梯形等形状。当然，第二定位凸条211可以为整体的环状结构，也可为平行设置的两条或多条。塑料边框100上设置有定位槽121，当将硅酸盐后壳200放入注射模具的型腔中时，硅酸盐后壳200上的第二定位凸条211将与塑料边框100上的定位槽121配合，可以有效避免硅酸盐后壳200在熔融塑胶压力下产生的移位，确保塑料边框100与硅酸盐后壳200之间的配合精度。同时，第二定位凸条211作为壳体10的组成部分，当熔融的塑胶固化形成连接塑料边框100与硅酸盐后壳200的塑胶连接件300时，第二定位凸条211可以起到加强连接的作用，进一步提高塑料边框100与硅酸盐后壳200之间的连接强度。

参阅图8，纳米化处理存在多种加工工艺，例如，可以通过激光雕刻处理工艺在硅酸盐后壳200的外壁面和塑料边框100的内壁面上形成纳米级凹坑500，将硅酸盐后壳200或塑料边框100固定在工作台上，激光雕刻机的激光头将于待加工面上形成若干纳米级凹坑500，激光雕刻机的雕刻深度可以为0.02μm—0.04μm，纳米级凹坑500的截面尺寸可以为20nm—30nm，通过移动激光头的运动速度，可以控制纳米级凹坑500的加工深度，激光头的运动速度可以为20m/min—45m/min。再如，可以通过t处理工艺形成纳米级凹坑500。

t处理工艺主要如下步骤：首先，碱洗，将塑料边框100和硅酸盐后壳200放置在一定ph值的碱液中浸泡设定时间，有效去除附着其上的油污等杂质。其次，酸洗，将塑料边框100和硅酸盐后壳200从碱液中取出，并浸泡在一定ph值的酸液中设定时间，从而对附着其上的碱液进行中和处理。再次，将塑料边框100和硅酸盐后壳200放入胺类物质溶液(t液，taiseiplas液)中浸泡设定时间，从而在塑料边框100的内壁面和硅酸盐后壳200的外壁面上腐蚀珊瑚礁状的纳米级凹坑500。最后，对塑料边框100和硅酸盐后壳200进行水洗和干燥。

参阅图1、图2和图8，由于塑料边框100的内壁面和硅酸盐后壳200的外壁面上腐蚀形成有纳米级凹坑500，熔融的塑胶将在注射压力的作用下渗入其中，使得凝固成型的塑胶连接件300与塑料边框100和硅酸盐后壳200之间形成“锚栓效应”，两者的贴合更加紧密，从而实现塑料边框100与硅酸盐后壳200之间的无缝连接，壳体10的整体感和外观质量明显提高。

参阅图3，在一些实施例中，整个纳米化处理工艺可以采用丝印胶水工艺替代。例如，在硅酸盐后壳200的外壁面和/或塑料边框100的内壁面上丝印胶水(即可以单独在硅酸盐后壳200或塑料边框100上丝印胶水，也可以同时在硅酸盐后壳200和塑料边框100上丝印胶水)，丝印胶水将凝固成为丝印胶层400。在丝印胶层400的作用下，当熔融的塑胶在塑料边框100和硅酸盐后壳200之间凝固成塑胶连接件300时(塑胶连接件300连接丝印胶层400与硅酸盐后壳200的外壁面或塑料边框100的内壁面，或者塑胶连接件300同时连接分别贴合在硅酸盐后壳200和塑料边框100上两层丝印胶层400)，同样能实现塑料边框100与硅酸盐后壳200之间的无缝连接，从而提高壳体10的整体感和外观质量。

在胶水丝印的过程中，首先，将印刷丝网贴附在硅酸盐后壳200的外壁面或塑料边框100的内壁面上，再将胶水涂覆在印刷丝网上，刮板相对印刷丝网滚动，在刮板压力的作用下，胶水将穿过印刷丝网的网孔与塑料边框100或硅酸盐后壳200连接，凝固成型后的丝印胶层400将形成一种凹凸不平的连接结构，凝固成型的塑胶连接件300与塑料边框100和硅酸盐后壳200之间同样形成“锚栓效应”，从而实现两者紧密贴合，确保无缝连接。

胶水的成分包括压敏胶，增稠剂，流平剂，酮类溶剂和润滑剂。压敏胶可以由水、十二烷基硫酸钠、过硫酸氨、氨水、醋酸乙烯酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸混合而成。增稠剂可以确保胶水的粘度(粘度可达3000mpa.s)，提高丝印胶层400与塑料边框100和硅酸盐后壳200的结合强度。润滑剂能使胶水快度通过印刷丝网的网孔，不与网孔产生粘结，提高胶水丝印的质量和速度。流平剂和酮类溶剂(例如丙酮等)确保干燥后的丝印胶层400不会形成气孔。

丝印胶水后，对胶水进行干燥处理而凝固形成丝印胶层400。例如通过红外线灯或烘干机对胶水进行快速干燥。当然，当设置有丝印胶层400的塑料边框100或硅酸盐后壳200不立即放入注射模具中时，可以在丝印胶层400上贴覆保护膜，防止在存储和搬运过程中丝印胶层400产生污染，在准备注塑熔融塑胶之前，可以将保护膜撕除。丝印胶层400的厚度为b，其中b的取值范围可以为：15μm≤b≤35μm。例如，根据实际情况的需要，丝印胶层400的厚度可以为20μm或25μm等。

同时参阅图6和图7，在一些实施例中，在塑料边框100上设置倒角曲面112，相对硅酸盐后壳200，塑料边框100容易弯曲成型，其倒角曲面112的加工成本低。因此，参阅图6，当硅酸盐后壳200为平面状时(对应2d硅酸盐后壳200)，可以使连接后的硅酸盐后壳200与倒角曲面112对接而形成一定的立体感(对应2.5d)，整个壳体10的弯曲程度增强(安装完毕后，硅酸盐后壳200的外表面与倒角曲面112相切)。参阅图7，当硅酸盐后壳200同时带有平面和曲面时(对应2.5d硅酸盐后壳200)，即硅酸盐后壳200包括平面段220和弧面段230，平面段220居中设置，弧面段230分别连接在平面段220的两端。当2.5d硅酸盐后壳与带有倒角曲面112的塑料边框100连接时，硅酸盐后壳200的弧面段230与塑料边框100的倒角曲面112对接(弧面段230与倒角曲面112在对接处各自的切线相互重合)，从而进一步提高硅酸盐后壳200的立体感(对应3d)，继而提高整个壳体10的弯曲程度。因此，由于塑料边框100上倒角曲面112的作用，可以通过2d硅酸盐后壳仿制出2.5d硅酸盐后壳，也可以通过2.5d硅酸盐后壳仿制出3d硅酸盐后壳；同时，消除了壳体10边缘尖锐的棱线，提高壳体10的手感和抗摔性能，通过在塑料边框100上设置倒角曲面112，减少了硅酸盐后壳200的弯曲度，在确保整个壳体10弯曲度的基础上降低了制造成本，同时壳体10变得更加轻薄。

熔融塑胶的成分包括pbt树脂，聚烯烃，增韧剂，润滑剂，玻璃纤维及金属盐类化合物。pbt树脂可以占整个熔融塑胶质量百分比为40％—60％，聚烯烃可以为聚乙烯、聚丙烯和聚丁烯中的一种或多种。金属盐类化合物可以为硬脂酸钠，硬脂酸镁，磺酸镁和磺酸钙中的一种或多种。玻璃纤维能提高凝固成型后的塑胶连接件300与塑料边框100和硅酸盐后壳200的连接强度，润滑剂和金属盐类化合物能增加熔融塑胶的流动性，熔融塑胶能充分填充至纳米级凹坑500或丝印胶层400中，提高塑料边框100和硅酸盐后壳200贴合的紧密性，进一步确保无缝连接的强度。

玻璃纤维的横截面呈方形或椭圆形，即玻璃纤维为柱状或扁平状。玻璃纤维相当于塑胶连接件300内部的若干加强筋。

熔融的塑胶可以采用柱塞式注射机或螺杆式注射机输入注射模具中，为避免在注塑模具中因温度急剧上升产生变形，在放入注射模具的型腔之前，塑料边框100和硅酸盐后壳200进行预热处理，预热处理的温度为a，其中200℃≤a≤300℃。例如，将塑料边框100和硅酸盐后壳200放置在预热装置的工作台上，工作台将热量逐渐传递至塑料边框100和硅酸盐后壳200以实现预热，通过温度传感器和显示屏可以准确显示两者最终的预热温度。

熔融塑胶注射完毕后，注射机保压设定时间(例如五秒左右)。当熔融塑胶部分凝固成塑胶连接件300而产生收缩后，注射机压力作用下，熔融的塑胶将继续填补纳米级凹坑500或丝印胶层400中的收缩空间，防止塑胶连接件300上出现大量凹痕，确保塑胶连接件300实现塑料边框100和硅酸盐后壳200之间的紧密贴合。注射机保压设定时间后，注射机压力逐渐减少，可以避免因压力过高或保压时间过长，而使熔融塑胶溢出塑料边框100和硅酸盐后壳200之间的缝隙而产生毛边。

在一些实施例中，塑料边框100的外表面上可以镀金属层，从而使得壳体10具有金属特质。在金属镀层上进行着色处理，提高壳体10的装饰效果。

参阅图2，本发明还提供一种壳体10，该壳体10包括硅酸盐后壳200、塑料边框100和无缝连接体。塑料边框100环绕硅酸盐后壳200设置，塑料边框100与硅酸盐后壳200的边缘连接，无缝连接体能实现塑料边框100与硅酸盐后壳之间的无缝连接。

在一些实施例中，无缝连接体包括塑胶连接件300，硅酸盐后壳200的外壁面和塑料边框100的内壁面上均形成有纳米级凹坑500，当将熔融的塑胶注射至硅酸盐后壳200与塑料边框100之间的缝隙后，熔融的塑胶将凝固成塑胶连接件300，通过纳米级凹坑500的作用，塑胶连接件300与硅酸盐后壳200和塑料边框100形成犬牙交错的咬合关系，使硅酸盐后壳200和塑料边框100紧密贴合并形成无缝连接，提高成型后壳体10的整体感和外观质量。

在其它实施例中，无缝连接体包括塑胶连接件300和丝印胶层400。丝印胶层400可以单独设置在硅酸盐后壳200的外壁面上，塑胶连接件300则位于丝印胶层400与塑料边框100的内壁面之间。丝印胶层400也可以单独设置在塑料边框100的内壁面上，塑胶连接件300则位于丝印胶层400与硅酸盐后壳200的外壁面之间。丝印胶层400也可以同时设置在硅酸盐后壳200的外壁面上和塑料边框100的内壁面上，塑胶连接件300则位于两层丝印胶层400之间。当通过丝网印刷的方式将胶水丝印至硅酸盐后壳200和/或塑料边框100上后，胶水将凝固成具有凹凸不平的结构的丝印胶层400，塑胶连接件300通过丝印胶层400与硅酸盐后壳200和塑料边框100，同样能使硅酸盐后壳200和塑料边框100紧密贴合并形成无缝连接，达到提高壳体10的整体感和外观质量的目的。

在材料上，硅酸盐后壳200可以为玻璃后壳或陶瓷后壳，即由陶瓷或玻璃制成。当然，在形状上，硅酸盐后壳200可以为平面形的2d硅酸盐后壳，也可以是中央为平面段220、且边缘带有弧面段230的2.5d硅酸盐后壳，或为全曲面的3d硅酸盐后壳。当采用2.5d硅酸盐后壳或3d硅酸盐后壳时，可以使整个壳体10更具立体感，壳体10变得更加轻薄。

在一些实施例中，塑料边框100包括支撑部120和连接部110，连接部110上设置有倒角曲面112。当硅酸盐后壳200为2d硅酸盐后壳时，2d硅酸盐后壳上的弧面段230与连接部110上的倒角曲面112相对应，从而使2d硅酸盐后壳仿制成2.5d硅酸盐后壳，平面形的2d硅酸盐后壳具有一定的立体感。当硅酸盐后壳200为2.5d硅酸盐后壳时，2.5d硅酸盐后壳上的弧面段230与倒角曲面112相对应，从而使2.5d硅酸盐后壳仿制成3d硅酸盐后壳，2.5d硅酸盐后壳的立体感进一步提高。由于硅酸盐后壳200的弯曲工艺较为复杂，制造成本越高，因此，通过将塑料边框100的连接部110上设置倒角曲面112，减少了硅酸盐后壳200的弯曲度，在确保整个壳体10弯曲度的基础上降低了制造成本，，同时壳体10变得更加轻薄。

硅酸盐后壳200的底部设置第二定位结构210，第二定位结构210可以为第二定位凸条211，当然，第二定位结构210也可以为垂直于硅酸盐后壳200底部设置的定位柱。塑料边框100的支撑部120上开设有定位槽121，当第二定位凸条211与定位槽121配合时，可以提高注塑成型后壳体10的尺寸精度，同时，第二定位凸条211可以起到加强连接的作用，进一步提高硅酸盐后壳200和塑料边框100贴合的紧密性，确保两者无缝连接。第二定位结构210也可以为定位槽，塑料边框100的支撑部120上开设有与定位槽配合的第二定位凸条。

本发明还提供一种电子设备，该电子设备包括如上所述的壳体10。电子设备可以为智能手机或平板电脑等。

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。