专利名称：一种表面有皮纹纹理的金属壳体及其制备方法
技术领域：
本发明涉及表面有皮纹纹理的金属壳体及其制备方法。
背景技术：
随着科学技术的进步、工业生产的不断发展和人民生活水平的提高，便携式电子装备如手机、笔记本、相机等应用日益普遍，这些电子装备外壳的美观及手感也越来越受到人们的灌注及重视。大多数人都喜欢自然纹理如皮纹、木纹、布纹等，这些在数码产品的外壳设计中被广泛的加以运用，但目前市面上出现较多的皮纹外壳一般均采用塑料注塑成型将皮纹效果制作在模具内后，在塑胶上加以成型达到皮纹效果，但质地较轻，塑胶的表面效果无法满足数码手机外壳高档设计的要求，档次低低。或者直接采用真皮贴装在数码产品外壳，但此种装饰使产品使用范围太窄，不防水，容易发霉等使其失去其应有的美感。目前还没有一种方法可以直接在金属表面形成皮纹效果的方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题是现有的具有皮纹效果的壳体的应用范围窄、不防水、 容易发霉缺陷，从而提供一种应用范围广、防水、不易发霉的具有皮纹效果的金属壳体及其制备方法。本发明提供了一种表面有皮纹纹理的金属壳体，该金属壳体表面形成有皮纹纹理，其皮纹纹理是由化学蚀刻技术加工形成。本发明还提供了一种表面有皮纹纹理的金属壳体的制备方法，该方法包括以下步骤(1)将金属板材冲压成金属壳体；(2)在金属壳体的背面用耐酸耐碱的油墨进行遮蔽；(3)在金属壳体的正面喷涂感光油墨、贴菲林、曝光、显影；(4)对显影后的金属壳体进行化学蚀刻；(5)退除正面的感光油墨；(6)喷涂点状油墨；(7) 二次化学蚀刻；(8)退除金属壳体表面的全部油墨。本发明得到的金属壳体，使金属外壳表面具有仿真皮纹效果同时使其表面具备了金属的质感，外观精美；该金属壳体具有非常广泛的市场前景，并可以广泛的应用于各种金属；相对于现有的塑料或者真皮，应用的范围更广，并且外观更好。
图1是本发明提供的皮纹的示意图2是根据图1的皮纹制作的菲林的示意图；图3是实施例1得到的金属壳体。
具体实施例方式本发明提供了一种表面有皮纹纹理的金属壳体，其中，该金属壳体表面形成有皮纹纹理，其皮纹纹理是由化学蚀刻技术加工形成。根据本发明所提供的表面有皮纹纹理的金属壳体，所述金属壳体可以是各种金属，优选地，该金属壳体是铝合金、不锈钢、铝合金、钛合金、镁合金、锌合金、金、银、铜中的一种。所述金属壳体的厚度没有特别的限制，只要能满足人们对壳体的要求即可，为了有更好的手感，所述金属壳体的厚度为0. 2-1毫米。本发明还提供了一种表面有皮纹纹理的金属壳体制备方法，该方法包括以下步骤(1)将金属板材冲压成金属壳体；(2)在金属壳体的背面用耐酸耐碱的油墨进行遮蔽；(3)在金属壳体的正面喷涂感光油墨、贴菲林、曝光、显影；(4)对显影后的金属壳体进行化学蚀刻；(5)退除正面的感光油墨；(6)喷涂点状油墨；(7) 二次化学蚀刻；(8)退除金属壳体表面的全部油墨。根据本发明所提供的表面有皮纹纹理的金属壳体的制备方法，所述菲林可以商购也可以自己制备，只要菲林符合皮纹的表面效果即可，优选地，本发明所用的菲林是根据所需要制作的皮纹表面的纹理进行制作。具体的制备方法为在带有皮纹纹理的皮革表面上均勻的撒上300-500目的与皮纹颜色对比分明的粉末，将粉末填入皮纹表面凹陷纹理处，将凹陷纹理填平，去除多余的粉末，用像素大于1000万的相机进行拍照，最后采用 Coreldraw软件进行图像处理，将其转换成黑白的矢量图片后输出菲林。本发明所用的皮革是黑色的，为了使皮纹表面与填充的粉末的界限分明，更优选地，所述粉末为滑石粉。根据本发明所提供的金属壳体的制备方法，优选地，所述耐酸耐碱油墨是红胶。此红胶耐酸碱能力强，遮蔽性能好，干燥后可像胶带一样且易于脱剥除。根据本发明所提供的金属壳体的制备方法，为了增加金属壳体与耐酸耐碱油墨的结合力，有利于化学蚀刻的均勻进行，优选地，在对金属壳体的背面进行遮蔽前对金属壳体进行前处理。所述前处理一般是除油除蜡。具体步骤为将金属基材浸渍在40克/升、温度为60°C的合金除油粉(深圳市德盛化工有限公司的LD-208合金除油粉)溶液中5分钟后取出，用水清洗基材表面的合金除油粉。根据本发明所提供的金属壳体的制备方法，为了得到多层次的皮纹效果，优选地， 重复步骤0)-(7)2-6次。过程中也会采用多次的菲林曝光工艺制作不同层次的皮质纹理， 多次曝光所采用的菲林图案是通过修改之前制作的矢量图片得到，将皮纹中纹理深度相似的挑选出来制作在一张菲林上，这样可以得到层次不同的2-4张菲林，蚀刻过程中通过时间的控制来把握纹理的层次。
根据本发明所提供的金属壳体制备方法，所述化学蚀刻的蚀刻温度为20-30°C，蚀刻速度为0. 001-0. 015毫米/分钟。化学蚀刻的工艺过程是金属表面仿真皮纹制作工艺的重点，不同的金属需要选择不同的化学腐蚀药水，传统的化学蚀刻过程需要避免侧蚀所带来的不良影响，而采用4公斤左右的压力进行喷淋操作来减小侧蚀，金属表面仿真皮纹工艺过程中蚀刻工艺需要其产生侧蚀以达到纹理自然过渡的效果，因此过程中无需采用喷淋的操作过程，采用溶液浸泡或者低压喷淋的方式进行。根据本发明所提供的金属壳体，优选地，所述点状油墨的墨点半径为0.025-1. 5 毫米。较小的墨点半径，加大了喷枪控制的难度，较大的墨点制作沙面纹理会使皮纹失真， 使得影响整体效果。根据本发明所提供的金属壳体的制备方法，为了调整金属壳体表面的光泽度，使其勻一，优选地，在退除金属壳体表面的全部油墨之后进行喷砂处理。所述喷砂处理也有利于纹理边缘处更加的圆滑，使得纹理更加的均勻。通常情况下选择120-220#的玻璃珠进行表面的光泽调整即可，对于一些质地较硬的金属比如不锈钢需要采用两步喷沙的过程，首先使用220#的金刚砂，3-4公斤的喷沙压力进行表面调整，而后再使用玻璃珠进行光泽的的调整，表面会更加的均勻。根据本发明所提供的金属壳体，为了得到更好的外观效果，优选地，在喷砂处理之后进行后处理。后处理的过程主要针对不同的金属材料进行装饰处理，比如不锈钢可以采用电镀、喷涂、物理气相沉积(PVD)等进行表面改性及着色处理，使得皮纹表面更加丰富。 而对于铝合金则可以采用阳极氧化进行表面改性及着色处理。下面用实施例对本发明进行进一步的详细说明。实施例11、制作菲林选取黑色皮纹(如图1)，在皮纹表面均勻的撒上400目的与滑石粉，将滑石粉填入皮纹表面凹陷纹理处，将凹陷纹理填平，去除多余的滑石粉，用像素为1200万的相机进行拍照，最后采用Coreldraw软件进行图像处理，将纹理深度较深的部分转换成黑白的矢量图片后输出菲林(如图2)。2、制备金属壳体金属基材为厚度为0. 5mm的304不锈钢，将其冲压成型手机外壳，除油除蜡将不锈钢板材清洗干净，表面烘干，背面喷涂红胶(深圳市富士特电子设备有限公司生产的型号为NE8800T)，并在80°C下干燥30分钟，正面喷涂感光线路板油墨(深圳夏日电子生产的型号为XR-9009)，自然风干8分钟，贴合上述得到的菲林，然后采用深圳市光辉机械设备有限公司生产的型号为GHUV001的曝光机进行曝光3秒钟，采用浓度为的碳酸钠溶液进行显影，清洗干燥后进行烘烤固化，温度为140°C，时间为20分钟，之后放A!^Cl3200g/L、 25%的HCllOOml/L的混合蚀刻液中进行腐蚀处理，温度为30°C，腐蚀15分钟，清洗表面使用45°C的NaOH溶液退除表面的感光油墨，清洗并干燥处理，使用Sprayman生产的型号为 neo-77型喷枪，调整合适的墨点大小，墨点平均直径为1mm，干燥处理，放入蚀刻液中进行腐蚀处理5分钟，退除表面油墨及红胶，先使用220#金刚砂进行喷砂处理，后使用180#玻璃珠调整表面，喷砂压力均为0. 3MPa。最终的产品如图3所示。实施例2
金属基材为厚度为0. 6mm的6061铝合金板材，将其冲压成型手机外壳，除油除蜡将其表面清洗干净，表面吹干，背面喷涂红胶(深圳市富士特电子设备有限公司生产的型号为NE8800T)，并在80°C下干燥30分钟，正面喷涂感光线路板油墨(深圳夏日电子生产的型号为XR-9009)，自然风干5分钟，贴合实施例1中得到的菲林，后采用深圳市光辉机械设备有限公司生产的型号为GHUV001的曝光机进行曝光3秒钟，采用浓度为的碳酸钠溶液进行显影，清洗干燥后进行烘烤固化，温度为140°C，时间为20分钟，之后放入i^Cl350g/L、 85%的H3P04300ml/L的混合蚀刻液中进行腐蚀处理，温度为20°C，腐蚀20分钟，清洗表面使用40°C的NaOH溶液退除表面的感光油墨，控制时间为50秒，清洗并干燥处理，使用日本 Sprayman生产的型号为neo-77型喷枪，调整合适的墨点大小，墨点平均直径为1mm，干燥处理，放入蚀刻液中进行腐蚀处理6分钟，退除表面油墨及红胶，使用120#玻璃珠，喷砂压力为0. 25MPa进行光泽调整，使表面色泽均勻。最终的产品和如图3相似。实施例31、制作菲林将实施例1中得到的照片中纹理深度较浅的跳出来，制作第二个菲林。2、植被金属壳体金属基材为厚度为0. 6mm的304不锈钢，将其冲压成型手机外壳，除油除蜡将不锈钢板材清洗干净，表面烘干，背面喷涂红胶(深圳市富士特电子设备有限公司生产的型号为NE8800T)，并在80°C下干燥30分钟，正面喷涂感光线路板油墨(深圳夏日电子生产的型号为XR-9009)，自然风干8分钟，贴合实施例1中得到的菲林，然后采用深圳市光辉机械设备有限公司生产的型号为GHUV001的曝光机进行曝光3秒钟，采用浓度为的碳酸钠溶液进行显影，清洗干燥后进行烘烤固化，温度为140°C，时间为20分钟，之后放入i^Cl3250g/ L、25%的HC120ml/L的混合蚀刻液中进行腐蚀处理，温度为30°C，腐蚀15分钟，清洗表面使用45°C的NaOH溶液退除表面的感光油墨，清洗并干燥处理，使用Sprayman生产的型号为neo-77型喷枪，调整合适的墨点大小，墨点平均直径为1mm，干燥处理，放入蚀刻液中进行腐蚀处理5分钟。重复以上步骤，即正面喷涂感光线路板油墨(深圳夏日电子生产的型号为XR-9009)，自然风干8分钟，贴合上述得到的第二菲林，然后采用深圳市光辉机械设备有限公司生产的型号为GHUV001的曝光机进行曝光3秒钟，采用浓度为的碳酸钠溶液进行显影，清洗干燥后进行烘烤固化，温度为140°C，时间为20分钟，之后放入i^Cl3250g/ L、25%的HC120ml/L的混合蚀刻液中进行腐蚀处理，温度为30°C，腐蚀10分钟，清洗表面使用45°C的NaOH溶液退除表面的感光油墨，清洗并干燥处理，使用Sprayman生产的型号为neo-77型喷枪，调整合适的墨点大小，墨点平均直径为1mm，干燥处理，放入蚀刻液中进行腐蚀处理3分钟。最后退除表面油墨及红胶，先使用220#金刚砂进行喷砂处理，后使用 180#玻璃珠调整表面，喷砂压力均为0. 3MPa。最终的产品和如图3相似，只是立体感更强。从图3中可以看出，本发明的方法可以在广泛的应用在各种金属基材的表面，使各种金属基材经过化学蚀刻的方法直接得到皮纹效果，该金属壳体不仅具有皮纹效果，同时还具有金属光泽。
权利要求
1.一种表面有皮纹纹理的金属壳体，其特征在于该金属壳体表面形成有皮纹纹理， 其皮纹纹理是由化学蚀刻技术加工形成。
2.根据权利要求1所述的金属壳体，其特征在于该金属壳体是不锈钢、铝合金、钛合金、镁合金、锌合金、金、银、铜中的一种。
3.一种表面有皮纹纹理的金属壳体制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤(1)将金属板材冲压成金属壳体；(2)在金属壳体的背面用耐酸耐碱的油墨进行遮蔽；(3)在金属壳体的正面喷涂感光油墨、贴菲林、曝光、显影；(4)对显影后的金属壳体进行化学蚀刻；(5)退除正面的感光油墨；(6)喷涂点状油墨；(7)二次化学蚀刻；(8)退除金属壳体表面的全部油墨。
4.根据权利要求3所述的表面有皮纹纹理的金属壳体的制备方法，其特征在于所述菲林是根据所需要制作的皮纹纹理进行制作。
5.根据权利要求4所述的表面有皮纹纹理的金属壳体的制备方法，其特征在于制作菲林的方法是在带有皮纹纹理的皮革表面上均勻的撒上300-500目的与皮纹颜色对比分明的粉末，将粉末填入皮纹表面凹陷纹理处，将凹陷纹理填平，去除多余的粉末，用像素大于1000万的相机进行拍照，最后采用Coreldraw软件进行图像处理，将其转换成黑白的矢量图片后输出菲林。
6.根据权利要求3所述的表面有皮纹纹理的金属壳体的制备方法，其特征在于在对金属壳体的背面进行遮蔽前对金属壳体进行前处理。
7.根据权利要求3所述的表面有皮纹纹理的金属壳体的制备方法，其特征在于重复操作步骤0)-(7)，重复操作的次数为2-6次。
8.根据权利要求3所述的表面有皮纹纹理的金属壳体的制备方法，其特征在于在退除金属壳体表面的全部油墨之后进行喷砂处理。
9.根据权利要求8所述的表面有皮纹纹理的金属壳体的制备方法，其特征在于在喷砂处理之后进行后处理，所述后处理是电镀、喷涂、物理气相沉积和阳极氧化中的一种。
10.根据权利要求3所述的表面有皮纹纹理的金属壳体的制备方法，其特征在于所述化学蚀刻的蚀刻温度为20-30°C，蚀刻速度为0. 001-0. 015毫米/分钟。
11.根据权利要求8所述的表面有皮纹纹理的金属壳体的制备方法，其特征在于所述点状油墨的墨点半径为0. 025-1. 5毫米。
全文摘要
本发明提供了一种表面有皮纹纹理的金属壳体，该金属壳体表面形成有皮纹纹理，其皮纹纹理是由化学蚀刻技术加工形成。本发明还提供了一种表面有皮纹纹理的金属壳体制备方法，包括以下步骤(1)将金属板材冲压成金属壳体；(2)在金属壳体的背面用耐酸耐碱的油墨进行遮蔽；(3)在金属壳体的正面喷涂感光油墨、贴菲林、曝光、显影；(4)对显影后的金属壳体进行化学蚀刻；(5)退除正面的感光油墨；(6)喷涂点状油墨；(7)二次化学蚀刻；(8)退除金属壳体表面的全部油墨。本发明的金属壳体，金属外壳具有仿真皮纹效果同时具备了金属质感；该金属壳体具有广泛的市场，广泛应用于各种金属；相对于塑料或真皮，应用范围更广，外观更好。
文档编号H05K5/04GK102170763SQ20101011708
公开日2011年8月31日 申请日期2010年2月27日 优先权日2010年2月27日
发明者李爱华, 陈梁, 高春楠 申请人:比亚迪股份有限公司