一种移动终端背板及其制备方法、移动终端与流程

本发明涉及移动终端背板加工技术，特别是涉及一种移动终端背板及其制备方法、移动终端。

背景技术：

随着消费电子市场的飞速发展，手机产品除硬件大容量化、功能多样化外，其外观结构件材料也频繁推陈出新，其经历了塑料、玻璃、金属的发展过程。对于手机外壳材料的要求是强度高、耐磨性好、不变形、信号通过性好等特性。即将推广和应用的5G网络，要求手机结构件材料除具备以上特点外，还具有低的介电常数，以保证信号传输稳定。陶瓷材料具有断裂韧性高(≥8MPa·m1/2)，表面硬度高(8.0)，抛光后亮度好、与人体皮肤适应性好等综合特点，被认为是未来较佳的手机结构件材料。目前已有部分手机品牌在其旗舰机型上推出陶瓷版，但由于工艺要求高，加工工序多，加工技术难度大，良品率低等特点，致使陶瓷手机背板的成本居高不下，难以大规模推广和应用。

手机背板的造型通常分为平板、2D、3D三种，平板状可通过流延、等静压，注塑等成型工艺实现，后加工工艺相对比较成熟，容易实现。但手机产品设计时为增加美感，追求曲线、曲面等2D、3D结构，为陶瓷产品的后加工带来相当高的难度。通常的工艺为产品经过注塑直接模具成型为类似结构，经脱脂、烧结、CNC、抛光等工艺完成或者采用厚板状经仿形砂轮加工完成。对于陶瓷产品而言，由于产品本身的硬度高，只能采用金刚石磨削去除形成曲面和曲线结构，这导致加工困难，且抛光去除量小、易开裂，并且当加工到0.5mm以下时易发生翘曲变形，造成良品率下降和成本上升。这些都是困扰整个陶瓷产品在手机背板大规模应用的难点。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：弥补上述现有技术的不足，提出一种移动终端背板及其制备方法、移动终端，制备曲面结构背板时良品率高，加工成本低。

本发明的技术问题通过以下的技术方案予以解决：

一种移动终端背板的制备方法，包括以下步骤：S1，制作平板状的移动终端陶瓷背板；S2，将所述陶瓷背板置于由一下承烧板和一上压板相配合形成的密闭空间中，所述下承烧板和上压板采用相同的耐高温材料制成，且所述下承烧板的上表面轮廓、所述上压板的内表面轮廓均与需制备的具有曲面结构的陶瓷背板的形状相同；S3，在1300～1470℃的温度下进行高温烧结，同时在所述上压板上施加19～25N的压力使所述上压板压下后带动所述陶瓷背板弯曲，保温1～2h后，自然冷却；S4，将冷却后的所述下承烧板和上压板打开，制得具有曲面结构的陶瓷背板。

一种根据如上所述的制备方法制得的移动终端背板。

一种移动终端，包括如上所述的移动终端背板。

本发明与现有技术对比的有益效果是：

本发明的移动终端背板的制备方法，先制得平板状的陶瓷背板；然后通过耐高温材料制成的下承烧板和上压板构成治具，将陶瓷背板置于该治具中，进行高温烧结，同时在所述上压板上一定压力，使所述上压板压下后带动所述陶瓷背板弯曲，烧结完成后打开治具即制得具有曲面结构的陶瓷背板。制备过程中，利用高温烧结使陶瓷背板变形，结合上压板压制形成所需的曲面结构，无需采用金刚石磨削工艺，该高温热弯过程可大大降低产品的加工成本和加工难度，制备过程良品率高、加工成本低，便于移动终端陶瓷背板的大规模加工应用。

【附图说明】

图1是本发明具体实施方式的移动终端背板的制备方法的流程图；

图2是本发明具体实施方式的平板状的陶瓷背板的结构示意图；

图3是本发明具体实施方式的下承烧板和上压板的结构示意图；

图4是本发明具体实施方式中平板状的陶瓷背板置于下承烧板和上压板之间的状态示意图；

图5是本发明具体实施方式中经高温热弯工艺处理后的状态示意图；

图6是本发明具体实施方式中制得的具有曲面结构的陶瓷背板的结构示意图；

图7是本发明具体实施方式中另一种具有曲面结构的陶瓷背板的结构示意图。

【具体实施方式】

下面结合具体实施方式并对照附图对本发明做进一步详细说明。

本发明的构思是：通过注塑成型或流延成型工艺可制得平板状陶瓷背板。将陶瓷背板产品置于一定结构的治具中，在高温烧结过程中，陶瓷产品中由于玻璃液相产生会正常变形，这样，对平板状的陶瓷背板施加高温和压力，在高温和受压力的共同作用下，通过预制的耐高温耐火治具模型，带动陶瓷背板产品发生设计形变，从而达到将平板状的陶瓷背板经过高温热弯成具有曲面结构的陶瓷背板。

如图1所示，移动终端背板的制备方法包括以下步骤：

S1，制作平板状的移动终端陶瓷背板。

将陶瓷材料，例如二氧化锆陶瓷粉料，经过喂料、注塑成型后制备一定厚度的平板状坯体。陶瓷坯体经泡油除蜡、热脱脂、高温烧结等工序，制备出陶瓷板。将陶瓷板经平面磨床、研磨机去除表面加工余量，保证平整度。加工后的背板产品，经CNC加工产品的外形尺寸及摄像头、闪光灯的孔位等。加工出的背板即可后续进行高温热弯。当然，加工完成产品，还可经表面研磨抛光后，使其表面具有一定的光亮度。如图2所示，为制得平板状的陶瓷背板100的结构示意图。

S2，将所述陶瓷背板置于由一下承烧板和一上压板相配合形成的密闭空间中，所述下承烧板和上压板采用相同的耐高温材料制成，且所述下承烧板的上表面轮廓、所述上压板的内表面轮廓均与需制备的具有曲面结构的陶瓷背板的形状相同。

该步骤中，按照需制备的移动终端，例如手机等，其所需的陶瓷背板的曲面造型，使用耐高温材料加工出一定轮廓结构的下承烧板和上压板。下承烧板的上表面轮廓、上压板的内表面轮廓均与需制备的具有曲面结构的陶瓷背板的形状相同。这样，下承烧板和上压板构成后续高温烧结过程中的承烧治具，且一方面，上压板还发挥带动陶瓷背板变形的作用，另一方面，通过上压板和下承烧板两者配合对陶瓷背板塑形。上述耐高温材料，具体为耐1600℃以上的材料，以便耐受后续的高温处理过程。具体地，可选择刚玉或者莫来石耐高温耐火材料。

如图6所示，为本具体实施方式中需制备的曲面结构的陶瓷背板200的结构示意图。如图3所示，为下承烧板3和上压板2的结构示意图。需制备的陶瓷背板结构为两端为弧形结构，中间为直线结构。相应地，下承烧板3的上表面轮廓、上压板2的内表面轮廓为：两端为弧形结构，中间为直线结构。如图4所示，为平板状的陶瓷背板100置于下承烧板3和上压板2之间的状态示意图。陶瓷背板100置于下承烧板3上，两端分别与两侧的上压板2的侧部相接触。下承烧板的上表面轮廓两端和上压板的内表面两端均为弧形结构。下承烧板3和上压板2的表面粗糙度越低，表面越光滑，则后续对陶瓷背板100热弯塑形时对陶瓷背板100的表面影响较小。同时，为确保对陶瓷背板100热弯塑形后的精度，可控制下承烧板3和上压板2的尺寸加工精度。加工精度越高，则热弯后的陶瓷背板100的弯曲加工精度越高。

需说明的是，下承烧板3的上表面轮廓、上压板2的内表面轮廓根据需制备的目标陶瓷背板200的结构设计得到。除上述结构外，还可以设计其它结构。例如，如图7所示，为另一种需制备的曲面结构的陶瓷背板200的结构示意图。需制备的陶瓷背板结构为一段弧形结构。相应地，设计下承烧板3的上表面轮廓、上压板2的内表面轮廓为一段弧形结构。下承烧板3的上表面轮廓、上压板2的内表面轮廓不限于上述两种，根据需制备的目标陶瓷背板200的结构设计，与需制备的具有曲面结构的陶瓷背板的形状相同即可。

S3，在1300～1470℃的温度下进行高温烧结，同时在所述上压板上施加19～25N的压力使所述上压板压下后带动所述陶瓷背板弯曲，保温1～2h后，自然冷却。

该步骤中，将图4所示的其内装有平板状的陶瓷背板的耐高温材料制得的下承烧板和上压板一起置于高温烧结炉中，在1300～1470℃的温度下进行高温烧结。为确保产品经过热弯后的变形一致，需在上压板上施加19～25N的压力，使上压板2压下后带动陶瓷背板100弯曲。为方便操作，可通过在上压板上施加2～2.5kg重量的耐高温耐火材料产生压力。

如图5所示，为经高温热弯工艺处理后的状态示意图。下承烧板3的上表面轮廓、上压板2的内表面轮廓均与需制备的具有曲面结构的陶瓷背板的形状相同，因此，高温烧结后，上压板2压下后带动陶瓷背板100产生变形，上压板2与下承烧板3两者相配合包覆陶瓷背板，最终使得陶瓷背板被上压板2、下承烧板3塑形包覆成需制备的形状。此处，相配合包覆陶瓷背板100，可以是完全密闭包覆，从而对弯曲结构的各个表面、端部均进行良好塑形。

S4，将冷却后的所述下承烧板和上压板打开，得到具有曲面结构的陶瓷背板。

该步骤中，将冷却后的下承烧板3和上压板2打开，即可得到如图6所示的具有曲面结构的陶瓷背板200。

制得的图6所示的具有曲面结构的陶瓷背板200后，可对其进行后续的加工，使得可使用与移动终端上。例如，对陶瓷背板的边缘部位按照产品的成品尺寸进行加工，对产品的边缘进行定位加工摄像头孔，闪光灯等孔位，清洗等。

本具体实施方式中通过高温和压力带动陶瓷背板200变形弯曲，制得的曲面结构的陶瓷背板200中的弯曲度可控性强。例如，曲面结构的陶瓷背板200中最高点与最低点之间的距离，例如图6或者图7所示的陶瓷背板的拱高，在0.05～10mm的范围内。本具体实施方式尤其是可加工出0.5mm以下精度的弯曲结构，为精细化加工提供了便捷可控的加工途径。

本具体实施方式的制备方法，将尺寸加工和表面抛光完成后的平板状陶瓷，对其进行高温热弯工艺，热弯成具有3D曲面结构的曲面造型，为陶瓷产品实现3D曲面结构提供一种新的工艺途径。制备过程中，无需采用金刚石磨削工艺，高温热弯过程可大大降低产品的加工成本和加工难度，制备过程良品率高、加工成本低。将制得的移动终端背板应用于移动终端，例如手机、平板电脑上，可有效降低移动终端的制造成本。

除上述效果之外，本具体实施方式的制备过程还具有如下效果：首先，高温热弯工艺前，形状为平板状，可实现与生产平板陶瓷的工艺设备共用，减少设备投入，提高生产效率。其次，表面抛光过的平板状陶瓷材料，经高温热弯工艺成为3D曲面结构后，表面不需再经抛光处理，降低加工工艺难度。最后，本具体实施方式可确保3D曲面结构的两个边缘的3D弧度一致，确保产品的外形尺寸。

优选地，制备过程中，步骤S1中，所述陶瓷背板为白色的氧化锆陶瓷背板；步骤S2中，所述下承烧板和上压板采用石墨材料制成；步骤S3中，在真空环境下进行所述高温烧结，所述上压板压下后与所述陶瓷背板相接触，所述陶瓷背板中的锆元素与所述石墨中的碳元素反应生成碳化锆，制得黑色的陶瓷背板。通过上述材料的选择以及高温烧结环境的控制，下承烧板和上压板采用石墨材料制成，高温烧结带动白色的氧化锆陶瓷背板变形时，上压板压下后与陶瓷背板相接触，则石墨中的碳元素与陶瓷背板中的锆元素反应生成碳化锆，最终可制得黑色的陶瓷背板。通过上述设置，可在热弯形成曲面结构的同时制得黑色的陶瓷背板，无需像以往那样加工完形状结构后，再通过一定的处理手段使得背板处理为黑色。该优选设置中，热弯加工与颜色转变处理过程在同一工序中完成，可显著提升移动终端背板的加工效率。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下做出若干替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明的保护范围。