专利名称：物品金属外壳的表面花纹形成方法
技术领域：
本发明提供一表面处理方法，尤指一种使用蚀刻方式而于一物品金属外壳的表面上产生一预定图案或花纹的方法。
背景技术：
对于一般消费大众而言，产品销售除了产品本身价格合理，以及其功能可符合使用者需求以外，该产品的外观还必须拥有独特的特色才能获得消费大众青睐。对于金属材质的外壳而言，现有例如笔记型计算机或其它电子产品的金属外壳，系以压铸、冲压或射出成形等方式形成一具有特定形状的外壳。此等外壳一般仅经由阳极处理形成表面保护层及形成金属光泽，或者增加一喷砂处理过程对外壳表面进行整形，并无法在壳体设计立体花纹或图案。对于塑料材质的外壳而言，若需在一物品的塑料壳体表面形成特定花纹或图案，必须在制造模具时即于其上形成一对应的图形或花纹。然而，单一模具仅能形成一种相对应的图形，当同一类型产品需要不同的外观设计而言，例如同一型号的笔记型计算机可能会有许多不同的外壳表面图案或花纹以提供使用者不同的选择，所以制造厂商必须重新制作对应不同图形的模具。而且，塑料材质的外壳的强度通常不及金属材质外壳。现有的产品外壳中，亦有以印刷方式将各种不同颜色图案印刷于塑料外壳与金属外壳上。然而此种印刷的图案极易经由摩擦或碰撞等因素而脱落，而且对于需要金属色泽外壳的产品而言，现有印刷方式无法印刷出所需金属光泽的外观，亦无法提供立体的视觉效果与触感，且制造成本高。
发明概述因此本发明的主要目的在于提供一种物品金属外壳的表面花纹形成方法，以解决上述问题。
本发明提供一种物品金属外壳的表面花纹形成方法，该金属外壳系预先成形为一既定的形状，该方法包括于该金属外壳的表面上形成一具有一预定图案的隔离层；将该金属外壳浸泡于一蚀刻溶液中，用以蚀刻未被该隔离层覆盖的金属外壳表面；以及清除该蚀刻溶液及该隔离层。
附图的简要说明
图1为本发明物品金属外壳的表面花纹形成方法的流程图；图2至图5为本发明优选实施例的示意图；以及图6、7A、7B、8A和8B为表示根据本发明的方法在形成隔离层的步骤的示意图。
附图的符号说明32钢板34凹槽40、44金属外壳42隔离层具体实施方式
请参阅图1，图1为本发明物品金属外壳的表面花纹形成方法的流程图。该方法包括有下列步骤步骤100开始；步骤102于一金属外壳的表面形成对应一预定图案(pattern)的隔离层；步骤104蚀刻未受该隔离层保护的金属外壳的表面；步骤106清除残余于金属外壳的表面的隔离层；步骤108对该金属外壳进行一喷砂处理及阳极处理；步骤110结束。
本发明物品金属外壳的表面花纹形成方法，主要是用于在一预先以冲压方式或其它方式成形的物品金属外壳的表面产生一立体图案或花纹，并接着经由喷砂处理及/或阳极处理来提供一预定金属色泽的表面。此种金属外壳可适用于例如笔记型计算机、PDA及行动电话等各种不同的产品。该表面花纹形成方法的操作原理详述如下，请参阅图2至图5，图2至图5为本发明优选实施例的示意图。一金属外壳40经由现有的模造方式(例如压铸、冲压、射出成形等)产生，其通常优选为铝合金或镁铝合金等金属合金材质。首先于金属外壳40表面对应于一预定图案的位置形成一隔离层42(步骤102)，一般而言，隔离层42可为例如焦油(coal tar)或油墨等有机物质，用来覆盖及保护金属外壳40表面，因此使得被隔离层42覆盖的金属外壳40表面不易与一无机溶液产生化学反应。然后使用一蚀刻溶液，例如氯化铁(Ferric chloride，FeCl3)、工业用双氧水、硝酸、氟酸等溶液来蚀刻金属外壳40(步骤104)，该蚀刻溶液用来与金属外壳40内含的氧化物产生化学反应，亦即经由化学反应之后可将金属外壳40内含的氧化物移除而达到蚀刻金属外壳40的目的，此步骤可藉由浸泡的方式进行。在本发明一优选实施例中，使用包括有氢氧化钾(KOH，浓度10％)与磷酸钠(Na3PO4，浓度5％)的混和溶液来作为该蚀刻溶液，并于摄氏45度的操作环境下蚀刻该金属外壳40，其蚀刻速度较快，可大幅缩短蚀刻金属外壳40所需的时间。图3所示，未被隔离层42覆盖的金属外壳44会被蚀刻，而隔离层42会保护其覆盖的金属外壳40。然后，再经由清水来清除该蚀刻溶液，并利用一有机溶剂来清除金属外壳40上的隔离层42(步骤106)，其结果如图4所示。因此经由蚀刻后，金属外壳40可产生一立体图案，最后可再对金属外壳40施以喷砂处理以进行壳体整形，并施以阳极处理程序(步骤108)，所以便可于金属外壳40表面产生一金属化合物薄膜46，亦即利用金属化合物薄膜46来保护金属外壳40表面避免进一步被氧化，同时其可提供一金属光泽。
在本发明的步骤102中的隔离层的形成，可透过印刷的方式来产生一具有特定规则图案的隔离层覆盖于金属外壳40表面。例如，若金属外壳40的表面较为平坦，可透过网版印刷的方式，若金属外壳表面有变化较急遽的转折部位或曲面部位，则可透过移印的方式来达成。然而任何印刷方式均可用来将隔离层置于金属外壳40表面，例如，另一种方式是先将对应一图案的隔离层经由网印方式而印刷于一塑料薄膜或类似胶带材质的转印组件的表面上，然后再将金属外壳40表面与该印刷有隔离层的转印组件表面贴合，以便使转印组件表面上的隔离层进一步地转印至金属外壳40表面，再将转印组件撕除。此外，亦可利用喷涂(spray)的方式将隔离层施加于金属外壳40的表面，即可形成一不规则的花纹效果。
综合上述，金属外壳40表面经由本发明的方法处理之后即可产生一规则或不规则的预定图案，因此对于同一产品的外壳而言，依据不同的图案设计来改变隔离层42覆盖于金属外壳40上的位置，因此便可于金属外壳40蚀刻出相对应的图案，亦即利用单一模具所产生的多个金属外壳40，制造厂商仅需改变图案的相对应隔离层42配置即可使每一金属外壳40表面产生不同的图形、文字、花纹等变化。换句话说，本实施例在不改变模具的情况下，仅需改变隔离层42的设置(亦即印刷于金属外壳40表面的图案)，即可运用同一类型的金属外壳40来产生不同的表面变化。
此外，本发明的步骤108的喷砂处理亦可改为于设置隔离层(步骤102)之前实施，亦即，在蚀刻步骤之前即先进行喷砂处理。相比于蚀刻后才进行喷砂处理的方式，可达到不同的金属光泽对比效果。举例来说，若该喷砂处理实施于步骤102之前，则蚀刻部位与未蚀刻部位于阳极处理后会产生对比程度较大的不同金属光泽。然而，若于步骤108才进行一喷砂处理，则蚀刻部位与未蚀刻部位于阳极处理后会产生对比程度较小的不同金属光泽。同样地，本实施例亦可经由不同程度的喷砂处理，例如使用不同颗粒大小的物质来执行喷砂处理以调整金属外壳40的表面均匀化及平滑化程度，亦可调整最后图案与非图案部分于阳极处理后的不同金属光泽的对比程度，均属本发明的范畴。
相较于现有技术，本发明物品金属外壳的表面花纹形成方法利用网印、移印、转印或喷涂等方式将对应一图案的隔离层印刷于一金属外壳的表面，并使用一蚀刻溶液来蚀刻未被该隔离层保护的金属外壳表面，然后将该隔离层清除，因此可于金属外壳表面产生具有三维效果的图案或花纹，最后再经由一阳极处理来于金属外壳表面形成一金属化合物薄膜，透过该金属化合物薄膜来避免该金属外壳表面被不断地氧化，以及提供一金属光泽予金属外壳表面，所以本发明方法仅需改变印刷至金属外壳的隔离层配置，即可改变金属外壳上的相对应图案，亦即可透过蚀刻来改变金属外壳的表面形状，因此不需重新制作产生该金属外壳的模具，因此成本低廉，且可大量生产。
以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。
权利要求
1.一种物品金属外壳的表面花纹形成方法，该金属外壳系预先成形为一既定的形状，该方法包括有下列步骤(a)于该金属外壳的表面上形成一具有一预定图案的隔离层；(b)将该金属外壳浸泡于一蚀刻溶液中，用以蚀刻未被该隔离层覆盖的金属外壳表面；以及(c)清除该蚀刻溶液及该隔离层。
2.如权利要求1所述的方法，其中该隔离层为油墨。
3.如权利要求1所述的方法，其中步骤(a)包括有利用一预定印刷方法而将该隔离层形成于该金属外壳的表面。
4.如权利要求3所述的方法，其中该预定印刷方法系为网印(silk screenprinting)。
5.如权利要求3所述的方法，其中该预定印刷方法系为移印(padprinting)。
6.如权利要求1所述的方法，其中步骤(a)包括有利用喷涂(spray)方法而将该隔离层行程于该金属外壳的表面。
7.如权利要求1所述的方法，其中步骤(a)包括有将该隔离层印刷于一转印原件的一表面；将该印刷有隔离层的转印原件的表面贴合于该金属壳体的表面，以将该隔离层转印至该金属壳体的表面上；及移除该转印原件。
8.如权利要求7所述的方法，其中该转印组件为一塑料薄膜。
9.如权利要求1所述的方法，其中该蚀刻溶液系用来移除该金属壳体所包括的氧化物(oxide)。
10.如权利要求1所述的方法，其中该蚀刻溶液包括有氢氧化钾(KOH)与磷酸钠(Na3PO4)。
11.如权利要求1所述的方法，其另包括有于执行步骤(a)之前，对该金属壳体的表面进行一喷砂(sand-blasting)处理，用来使该金属壳体的表面均匀化。
12.如权利要求1所述的方法，其另包括有于执行步骤(c)之后，对该金属壳体的表面进行一喷砂(sand-blasting)处理，用来使该金属壳体的表面均匀化。
13.如权利要求1所述的方法，其另包括有于执行步骤(c)之后，对该金属壳体的表面进行一阳极处理(anodizing)，用来于该金属壳体的表面形成一金属化合物薄膜。
14.如权利要求1所述的方法，其中该金属壳体包括有铝合金(aluminum alloy)。
15.如权利要求1所述的方法，其中该金属壳体包括有镁合金(magnesium alloy)。
全文摘要
本发明提供一种物品金属外壳的表面花纹形成方法，该金属外壳预先成形为一既定的形状，该方法包括于该金属外壳的表面上形成一具有一预定图案的隔离层；将该金属外壳浸泡于一蚀刻溶液中，用以蚀刻未被该隔离层覆盖的金属外壳表面；以及清除该蚀刻溶液及该隔离层。
文档编号B44C1/22GK1490431SQ02145870
公开日2004年4月21日 申请日期2002年10月16日 优先权日2002年10月16日
发明者蔡竹嘉, 洪俊彦 申请人:纬创资通股份有限公司