制造包含复数层金属之壳体的方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种制造包含复数层金属之壳体的方法及装置，所述方法包含提供或形成第一金属层；及以液态金属形成与所述第一金属层相接触之第二金属层，其中，所述第二金属层与所述第一金属层系相同金属。根据本发明的方法所制作的复数层金属壳体具有金属的强度及弹性，而金属壳体也可依需求设计机械构件或其它功能性或外观设计的构件，并可以进一步做后续的表面处理，例如热处理、阳极表面处理、一般水镀处理、真空镀膜/薄膜处理、涂层处理、喷油处理、抗腐蚀处理等等，可进一步提高金属层间附着性，强度及抗腐蚀性，并使壳体的外观设计更有弹性。
【专利说明】制造包含复数层金属之壳体的方法及装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种制造包含金属之壳体的方法及装置，尤其是一种制造包含有复数层金属之壳体的方法及装置。
【背景技术】
[0002]随着电子产品日新月异的更迭，消费者对于电子产品的要求不仅考虑其实质上表现，例如掌上型计算机或平板计算机的处理速度、储存能力、手机的通信传输等等表现，对于电子产品的外观及耐用性的要求也越来越高。精致质感的外观及具有高强度、高延展性但重量较轻的金属外壳，将是消费性电子产品的新趋势。
[0003]传统电子产品多色彩的塑料外壳易受外力撞击而破裂，而金属外壳具有高强度、高延展性与精致质感之特性。习知单层金属外壳以大块金属块料，经计算机数字控制机床(CNC)以铣床的方式制作，或以单一模具注模程序制作所欲形成的外壳。然而，因CNC的限制，或单一模具注模过程中注料流动的限制，经常无法达成所欲形成的外形，使外壳与外壳上的构件无法一体成型。并且，以大块金属块料进行CNC铣床，切削多余的材料，将造成大量材料消耗。
[0004]此外，现有技术还有以真空蒸镀或离子溅镀方式制备双层金属的消费型电子设备外壳，然而，此种制造成本却相当高昂。
【发明内容】
[0005]本发明旨在消除现有技术的缺点而导致的问题，并以成本低廉并高产能的方式，制造包含复数层金属之壳体，按用量来备料，比较现时市场在用的技术更环保，节省浪费。同时，可按产品之需要而设计双层或多层之金属完全或局部地包着基材，以同时达至外观及机械性能的需要，此可省却大量材料消耗，节省地球资源，并且使壳体或产品与其所需的额外构件能够一体成型。
[0006]本发明的方法及装置，可以达到复数层金属间良好的附着性，提高金属致密度及表面平整度，并且利于后续金属表面处理。
[0007]本发明的一实施例系提供一种制造包含提供或形成第一金属层；及以液态金属形成与所述第一金属层相接触之第二金属层；其中，所述第二金属层与所述第一金属层系相同材料。
[0008]本发明的另一实施例系提供一种制造包含复数层金属之壳体的装置，包含模具，用以在其中提供或形成第一金属层，其中所述模具进一步用以以液态金属形成与所述第一金属层相接触之第二金属层；其中，所述第二金属层与所述第一金属层系相同材料。
[0009]本发明又一实施例系提供一种制造包含复数层金属之壳体的方法，包含第一前模及与其配合之后模中注入液态金属，以形成第一金属层；及在与所述后模配合之第二前模中将所述液态金属注入于呈半固熔状态的所述第一金属层上，以在所述第一金属层上形成第二金属层。[0010]本发明又一实施例系提供一种制造包含复数层金属之壳体的装置，包含第一前模，其与后模配合，用以注入液态金属，以形成第一金属层；及第二前模，与所述后模配合以将所述液态金属注入于呈半固熔状态之所述第一金属层上，以于所述第一金属层上形成第二金属层。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1显示本发明之一优选实施例的方法。
[0012]图2-1显示本发明之一优选实施例之装置之开启状态。
[0013]图2-2显示本发明之一优选实施例之装置之闭合状态。
[0014]图2-3显示图2-2之局部放大。
[0015]图3显示本发明之另一优选实施例的方法。
[0016]图4显示本发明之另一优选实施例的装置。
【具体实施方式】
[0017]本发明所提供之方法的一实施例如图1所示，所述方法包含提供第一金属层(SlOl)，并以液态金属形成与所述第一金属层相接触之第二金属层(S102)，其中，第二金属层与第一金属层系相同材料。
[0018]在优选之实施例中，所述第一金属层可系已成形的或半成品的原片材或板材。此外，重复此动作，可形成额外的金属层于第二金属层上，如此类推。再者，额外的金属层与形成第二金属层的液态金属可以系相同或不同的金属。在本发明的实施例中，相同材料之定义可以是成份完全相同之金属，也可以仅仅是主成份相同之金属，例如主成份与铝合金材料型号 6063 (成份 Al (Aluminum): ≤97.5%, Cr (Chromium): ≤0.10%, Cu (Copper): ^ 0.10%,Fe (Iron): ≤0.35%, Mg (Magnesium):0.45-0.90%, Mn (Manganese): ≤0.10%, Si (Silicon):0.20-0.60%, Ti (Titanium): ≤0.10%, Zn (Zinc): ≤ 0.10%)相同之金属即可视为与其相同之金属。此外，第一金属层可以是外壳或零件载体，而第二金属层可以是机械构件，例如链接构件、螺丝孔、卡榫等等，反之亦然。
[0019]所述形成第二金属层与额外的液态金属之动作包含挤压、注射、压铸、铸造，倒入或流入等不同态样。此外，所述挤压、注射、压铸、铸造，有助于改善第一金属层与第二金属层附着性，排除液态的金属材料内的气泡，提高第二金属层的致密度，使第二金属层冷却固化后尽可能不会有孔洞残留。此外，并可以消除液态金属在注入期间，液态金属流动时所形成的液体流印记(flow mark)。挤压第二金属层的过程,亦可使多余的液态金属料溢流。根据本发明的方法所制作的复数层金属壳体不仅具有金属的强度及弹性，也可依需求设计机械构件或其它功能性或外观设计的构件，并可以进一步做后续的表面处理，例如热处理、阳极表面处理、一般水镀处理、真空镀膜/薄膜处理、涂层处理、喷油处理、抗腐蚀处理等等，可进一步提高金属层间附着性，强度及抗腐蚀性，并使壳体的外观设计更有弹性。
[0020]在一优选实施例中，第一金属层及第二金属层可为不锈钢、锌、铝、镁、铬、钛、铜、铍、镍或其合金之一，或其它金属及合金。
[0021]本发明的另一优选实施例揭示一种用以制造包含复数层金属之壳体的装置，图2-1显示本发明之一优选实施例之装置201之开启状态，装置201包含模具202，将以金属形成之壳体或半成品(第一金属层203)置于模具202中(即后模207上)，或于所述模具202中形成所述壳体或半成品，图2-2显示装置201之闭合状态，在闭合状态中将液态金属2041挤压、注射、压铸，铸造、倒入或流入于置于所述模具202中以所述第一金属层203形成之壳体或半成品上，以形成与所述第一金属层203相接触之第二金属层204。
[0022]图2-3系图2-2之局部放大。其中所述模具202包含挤压构件205，以对位于模具202中之第二金属层204施加挤压力。
[0023]在一优选实施例中，在后模207与所述挤压构件205间可具有预留空间，以使所述液态金属2041可以注入所述预留空间，此外，可在所述模具202额外包含溢流口 206，以使挤压构件205对第二金属层204挤压时，使多余的所述液态金属经所述溢流口 206溢流。
[0024]本发明又一优选实施例系关于一种制造包含复数层金属之壳体的方法，如图3所不，本发明之方法包含在第一前模及与其配合之后模中注入液态金属，以形成第一金属层(S301);及在与所述后模配合之第二前模中将所述液态金属注入于呈半固熔状态的所述第一金属层上，以在所述第一金属层上形成第二金属层(S302)。此外，亦可依据需要以相同之方式以额外的液态金属形成三层或更多层之金属壳体，如此类推。额外的液态金属与形成第一及第二金属层的液态金属可以系相同或不同的金属。
[0025]与图1之方法不同之处在于当第一层金属呈半固熔状态时，即形成第二层金属层于其上，不仅可以提高第一层与第二层金属的附着性，也可达到降低成本及节省时间的优点，进而提闻广能。
[0026]本发明的又一优选实施例系提供一种实施图3所示之方法的装置，如图4所示，本实施例之装置401包含第一前模402，可与后模407配合，以注入液态金属4031，以形成第一金属层403 ;及第二前模408，与所述后模407配合，以将液态金属4041注入于呈半固熔状态之所述第一金属层403上，以于所述第一金属层403上形成第二金属层404,其中液态金属4031及4041系相同的金属。
[0027]本发明又一优选实施例系在第二前模408与后模407配合作动时，后模407与挤压构件405间具有预留空间，以使将形成第二金属层的所述液态金属可以注入所述预留空间。
[0028]此外，在第二前模408中之挤压构件405，可用以对第二金属层404施加挤压/注射力。再者，后模407进一步包含溢流口 406，使得当挤压构件405对第二金属层404施以一挤压力时，可以使多余的所述液态金属经溢流口 406溢流。
[0029]本发明又一优选实施例系在装置401中进一步包含移动构件，可以相对移动后模407与第一前模402及第二前模408位置。例如可以使后模407在注入液态金属以形成呈半固熔状态之所述第一金属层403后，由第一前模402位置移至第二前模408位置；或使第一前模402在注入液态金属以形成呈半固熔状态之所述第一金属层403后，移开第一前模402，并使第二前模408移至与后模407之配合位置，以进行液态金属注入以形成第二金属层404。藉由本实施例，形成第一金属层的液态金属及形成第二金属层的液态金属之注入皆在同一装置中进行，可进一步节省工序。
[0030]本发明亦可依据需要以相同之方式形成三层或更多层之金属壳体。例如，额外增加第三前模并以前述之方式完成三层金属之壳体,而所形成第三金属层，可以与第一金属层及第二金属层相同或不同的金属。[0031]根据本发明的方法所制作的复数层金属壳体，可以系包覆或仅是上覆电子装置的保护壳或盖，亦或仅是包覆或上覆电子装置内部电子组件的壳或盖，可以进一步与其它构件接合。再者，本发明的方法所制作的复数层金属壳体亦可实施于各种相关应用领域。
[0032]根据本发明的方法所制作的复数层金属壳体不仅具有金属的强度及弹性，亦可以依设计需求，使壳体/产品与其上的构件一体成型，而金属壳体也可依需求做后续的表面处理，例如热处理、阳极表面处理、一般水镀处理、真空镀膜/薄膜处理、涂层处理、喷油处理抗腐蚀处理等等，可进一步提高金属层间附着性，强度及抗腐蚀性，并使壳体的外观设计更有弹性。
[0033]虽然本发明的技术内容与特征如上所述，然而，所属领域的技术人员仍可在不背离本发明的教示与揭示内容的情况下进行许多变化与修改。因此，本发明的范围并非限定于已揭示的实施例，而包含不背离本发明的其它变化与修改，其为如所附权利要求书所涵盖的范围。
【权利要求】
1.一种制造包含复数层金属之壳体的方法，包含: 提供或形成第一金属层 '及 以液态金属形成与所述第一金属层相接触之第二金属层， 其中，所述第二金属层与所述第一金属层系相同材料。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述以液态金属形成与所述第一金属层相接触之第二金属层包含以挤压力、注入方式、流入方式、倒入方式、压铸方式或铸造方式形成所述第二金属层。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一金属层系已成形的或半成品的原片材或板材。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一金属层及第二金属层之材料包含不锈钢、锌、招、镁、铬、钛、铜、铍、镍或其合金之一。
5.一种制造包含复数层金属之壳体的装置，包含: 模具，用以在其中提供或形成第一金属层， 其中所述模具进一步用 以以液态金属形成与所述第一金属层相接触之第二金属层； 其中，所述第二金属层与所述第一金属层系相同材料。
6.根据权利要求5所述的装置，其中所述模具包含溢流口，以在所述挤压构件对所述第二金属层挤压时，使多余的所述液态金属经所述溢流口溢流。
7.根据权利要求5所述的装置，其中所述模具包含后模，所述后模与所述挤压构件间具有预留空间，以使所述液态金属可以注入所述预留空间。
8.根据权利要求5所述的装置，其中所述第一金属层及第二金属层之材料包含不锈钢、锌、招、镁、铬、钛、铜、铍、镍或其合金之一。
9.一种制造包含复数层金属之壳体的方法，包含: 在第一前模及与其配合之后模中注入液态金属，以形成第一金属层；及 在与所述后模配合之第二前模中将所述液态金属注入于呈半固熔状态的所述第一金属层上，以在所述第一金属层上形成第二金属层。
10.根据权利要求9所述的方法，更包含以挤压力挤压所述第二金属层。
11.根据权利要求9所述的方法，更包含相对移动所述后模与第一前模及所述第二前模之位置。
12.根据权利要求9所述的方法，其中所述第一金属层及第二金属层之材料包含不锈钢、锌、招、镁、铬、钛、铜、铍、镍或其合金之一。
13.—种制造包含复数层金属之壳体的装置，包含: 第一前模，其与后模配合，用以注入液态金属，以形成第一金属层；及 第二前模，与所述后模配合以将所述液态金属注入于呈半固熔状态之所述第一金属层上，以于所述第一金属层上形成第二金属层。
14.根据权利要求13所述的装置，所述第二前模更包含挤压构件，以对所述第二金属层施加挤压力。
15.根据权利要求14所述的装置，其中所述后模与所述挤压构件间具有预留空间，以使所述液态金属可以注入所述预留空间，且所述后模更包含溢流口，以在所述挤压构件对所述第二金属层挤压时，使多余的所述液态金属经所述溢流口溢流。
16.根据权利要求13所述的装置，更包含移动构件，以相对移动所述后模与第一前模及所述第二前模的位置。
17.根据权利要求1 3所述的装置，其中所述第一金属层及第二金属层之材料包含不锈钢、锌、招、镁、铬、钛、铜、铍、镍或其合金之一。
【文档编号】B22D19/08GK103567416SQ201210264143
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2012年7月27日 优先权日:2012年7月27日
【发明者】廖志雄 申请人:昶联金属材料应用制品(广州)有限公司