一种通讯设备金属外壳及其制备方法_2

文档序号:9768354阅读:来源:国知局
的深度。在 金属基体表面造出腐蚀孔,提高树脂与金属结合力,同时不损坏合金体性能,优化金属基体 表面结构,提高熔融的树脂对金属基体表面的填充度,能保证一般的注塑工艺中熔融的树 脂能渗透满此深度的金属腐蚀孔,不仅不降低树脂与金属基体的结合面积,且金属腐蚀孔 中也不存在间隙等,进一步提高树脂与金属的结合力。
[0030] 在本发明中,为了提高塑料支撑层和金属基体的结合力,优选所述塑料支撑层填 充所述阳极氧化膜层上的疏松层微孔和阻挡层微孔并与所述金属基体结合。
[0031] 更优选地,所述塑料支撑层填充所述阳极氧化膜层上的疏松层微孔、阻挡层微孔 以及所述腐蚀层上的金属腐蚀孔并与所述金属基体结合。
[0032] 在本发明中,所述塑料支撑层可以不进入、部分进入或全部进入到所述狭缝中 (也即所述塑料支撑层不填充所述狭缝,或者所述塑料支撑层填充所述狭缝的一部分,或者 所述塑料支撑层填充满所述狭缝)。从进一步提高所述塑料支撑层与所述金属基体的结合 力,优选所述塑料支撑层至少填充所述狭缝的一部分,更优选所述塑料支撑层填充满所述 狭缝。
[0033] 所述塑料支撑层的厚度可以本领域的常规厚度,例如所述塑料支撑层的厚度(为 不包括伸入到狭缝中的塑料层的厚度)可以为〇. 1_2_,优选为0. 1-1. 2_。
[0034] 根据本发明,所述通讯设备金属外壳还包括位于金属底材外表面的装饰层。
[0035] 作为上述装饰层可以为通过电泳、微弧氧化、阳极氧化、硬质阳极和喷涂中的一种 或多种形成的装饰层。
[0036] 根据本发明,对所述装饰层的厚度没有特别的限定,可以为本领域的常规厚度。例 如所述装饰层的厚度可以为5-50um。
[0037] 本发明还提供上述通讯设备金属外壳的制备方法,其中,该方法包括以下步骤,
[0038] 1)提供金属基体,所述金属基体上开设有一条以上的狭缝;
[0039] 2)对所述金属基体进行阳极氧化,得到表面含有阳极氧化膜层的金属基体;
[0040] 3)对所述表面含有阳极氧化膜层的金属基体进行粗化处理,所述粗化处理包括: 将所述表面含有阳极氧化膜层的金属基体浸入刻蚀液中进行刻蚀处理,其中,所述刻蚀液 中H+浓度为0. 55-5. 5mol/L,所述蚀刻液中含有氯尚子和/或磷酸根尚子;
[0041] 4)在经过粗化处理后的金属基体内表面注塑树脂,形成塑料支撑层。
[0042] 在本发明中,所述金属基体的材质可以为本领域通常用于通讯设备的各种金属, 例如可以为铝合金、不锈钢和锌合金中的一种。优选为铝或铝合金。
[0043] 在本发明中,所述金属基体的厚度没有特别的限定,本领域技术人员可以根据 具体的通讯设备适当地进行选择。例如所述金属基体的厚度可以为〇.2-2mm,优选为 0. 5-lmm〇
[0044] 根据本发明,需要在所述金属外壳的金属基体上开设一条以上的狭缝以保证 天线与外界的信号传输,实现通讯。对于上述狭缝,狭缝宽度可以为15_500um,优选为 15-200um ;狭缝长度可以为0. l-500mm,优选为10-150mm ;相邻两条缝隙之间的间距可以为 0. l-10mm,优选为0. 3-1. 6mm。另外,狭缝的条数和形状没有特别的限定,只要能够实现通 讯即可。例如狭缝的条数可以为1-200条,优选为5-50条;狭缝的形状可以为直线形、曲线 形、方波线形或锯齿线形,优选为直线形。
[0045] 并且,对于上述狭缝的具体宽度、间距、长度、条数和形状,本领域技术人员可通过 实际需要实现的通讯信号类别及频率等条件在上述范围内进行调整,具体调整方法是本领 域公知的,在本发明中不再赘述。
[0046] 在本发明中,所述狭缝的宽度在上述范围内时,可以通过后续的表面装饰工序所 形成的装饰层所覆盖。
[0047] 在本发明中,可以通过在所述金属基体上进行切割,形成所述狭缝;所述切割方法 没有特别的限定,只要形成的所述狭缝满足上述要求即可,可以使用本领域常规的方法。例 如,所述切割方法可选自激光切割、电子束切割、水切割和线切割中的一种。
[0048] 采用上述各种方法进行切割时,其具体操作和条件是现有技术中常用的,例如,所 述激光切割条件为:功率为20-500W,切割速度为10-5000mm/ S,激光频率为0. 5-5kHz,输出 波长为250-1064nm。通过上述激光切割的方法形成的狭缝宽度通常在10-500um。
[0049] 所述电子束切割方法为:在真空度为10 3-10 4Pa的环境中,在电流为5-10mA,功率 密度为l〇6_l〇sW/cm 2的条件下进行切割。通过上述电子束切割的方法形成的狭缝宽度通常 在 5_80um〇
[0050] 所述线加工的条件为:进给速度:2-15mm/min ;峰值电流:0. 8-1. 8A ;加工电压: 70-90V ;脉冲宽度:2-6us ;脉冲间距:6-30us。
[0051] 根据本发明,在所述金属基体上开设所述狭缝后,将开设有所述狭缝的金属基体 进行阳极氧化。通过进行阳极氧化,并结合后续的粗化处理,能够显著提高注塑得到的塑料 支撑层与所述金属基体的结合力。
[0052] 根据本发明,将所述金属基体通过阳极氧化得到表面含有阳极氧化膜层的金属 基体;所述阳极氧化为本领域技术人员公知的阳极氧化技术,本发明可以包括将所述金属 基材作为阳极放入10_30wt%浓度H 2S04*,在温度为10-30°C下于10V-100V电压下电解 l-40min得表面含有500nm-20um厚的阳极氧化膜层的金属基体,阳极氧化的设备采用公知 的阳极氧化设备,例如阳极氧化槽。
[0053] 根据本发明,优选的情况下,在将所述金属基体进行阳极氧化之前,先对所述金属 基体进行前处理。所述前处理为本领域技术人员常用的对金属表面进行的前处理工序,一 般包括进行机械打磨或研磨去除表面明显的异物,然后对金属表面粘附的加工油等进行脱 月旨、清洗。优选,前处理包括对金属表面进行打磨,例如可以为:先采用100-400目的砂纸 或者将其放入抛光机内对金属表面打磨使产生微米级的小孔。然后依次进行除油、第一水 洗、碱蚀、第二水洗、中和、第三水洗等步骤,用本领域技术人员常用的各种溶剂在超声波中 清洗该金属,清洗时间〇. 5-2h,去除金属表面的油污;然后将金属置于酸/碱性水溶液中, 超声波条件下洗涤金属表面。所述溶剂可以为乙醇或丙酮。所述酸/碱性水溶液为本领域 技术人员常用的各种酸/碱性水溶液,例如:可以为盐酸、硫酸、氢氧化钠、氢氧化钾等。在 本发明中,优选用无水乙醇将金属除油后水洗擦拭干净后再浸入30-70g/L、温度40-80°C 的氢氧化钠水溶液中进行碱蚀,1~5min后取出用去离子水冲洗干净,后用10-30%的ΗΝ0 3 进行中和,除去表面残留的碱性溶液,再用去离子水冲洗干净,经过优选的前处理可以在金 属基材的表面形成微米级的小孔,所述小孔的直径为1-10微米。
[0054] 根据本发明,所述粗化处理包括:将所述表面含有阳极氧化膜层的金属基体浸入 刻蚀液中进行刻蚀处理,其中,所述刻蚀液中H +浓度为0. 55-5. 5mol/L,所述蚀刻液中含有 氯离子和/或磷酸根离子。
[0055] 所述粗化处理通过采用刻蚀液对具有阳极氧化膜层的金属进行腐蚀,其可以在阳 极氧化膜层下的金属基体表面形成大的腐蚀孔,通过这种腐蚀再造孔,在后续的成型过程 中,树脂组合物在注塑过程中进入金属基体表面金属腐蚀孔中,从而在形成树脂层后与金 属形成良好的结合。
[0056] 在本发明中,所述刻蚀液为[H+] = 0· 55-5. 5mol/L的含有氯呙子和/或磷酸根呙 子的酸或者盐溶液。可以为单一酸性溶液,也可以为复合溶液,单一酸性溶液可以为盐酸、 磷酸等的水溶液,能够使金属腐蚀孔在金属基体表面均匀分布,并且孔径均匀,能够使树脂 层与金属基材的结合性能更佳,具有更佳的抗拉伸强度,使得金属复合体的一体化结合更 好。上述盐酸水溶液中盐酸的质量百分浓度为2~20wt%,进一步优选为5~18wt%,更 进一步优选为5~15wt% ;磷酸水溶液中磷酸的质量百分浓度为3~40wt%,进一步优选 为5~30wt %,,更进一步优选为5~20wt %。复合溶液可以为可溶性酸和可溶性盐的混 合溶液,例如盐酸和氯化物(例如为氯化钠)的水溶液,盐酸和氯化物的水溶液中盐酸的浓 度可以为2~20wt %,氯化物的浓度可以为1~20wt %,也可以为磷酸和磷酸盐的水溶液, 其中,磷酸的浓度可以为3wt~30wt%,磷酸
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