互锁部件的制作方法
【技术领域】
[0001]本文所述的实施例一般而言涉及陶瓷部件，并且更具体而言，涉及互锁的陶瓷与光学构件以及用于制造其的技术。
【背景技术】
[0002]由于其物理属性和特性，陶瓷部件在各种各样的产品中是有用的。例如，陶瓷和基于陶瓷的材料通常具有高强度和轻重量。
[0003]因为有些陶瓷是光学不透明的，所以它对于除去材料以形成孔以便为其它部件，尤其是需要光学刺激的部件(例如，相机)或者生成视觉刺激的部件(例如，显示器或光源)，提供光学窗口常常是有用的。一种解决方案是把光学构件插入在陶瓷材料中形成的孔当中。
[0004]但是，把光学构件插入陶瓷外壳的常规方法出于机械完整性依赖于粘合剂或其它接合剂的使用，或者可能需要附加结构(诸如边框)的使用。把光学构件插入陶瓷材料的一些常规方法可导致产品在光学构件周围具有潜在薄弱的区域。此外，一些常规方法可导致不令人满意的环境渗透性，这会增加水或碎肩进入的风险。虽然渗透性可以通过在该区域之上形成边框来改善，但是边框和其它结构的使用可增加设备的尺寸和重量，并且还可需要相当大尺寸的表面积。
【实用新型内容】
[0005]—般而言，本文所讨论的实施例涉及陶瓷部件，更具体而言涉及互锁陶瓷与光学构件，以及它们的制造方法。特别地，本实用新型涉及互锁陶瓷外壳(构件)与光学构件，其中陶瓷外壳可以包括在表面中形成的凹陷，并且光学构件可以布置在该凹陷中。陶瓷外壳的凹陷和光学构件可以具有被配置为当光学构件布置在凹陷中时机械互锁的几何形状。在一个例子中，凹陷可以包括在表面处具有第一宽度并且在凹陷中一定深度处具有第二宽度的几何形状，其中第一宽度可以小于第二宽度，并且其中部件可以通过烧结而形成。在某些实施例中，陶瓷外壳可以比光学构件具有更高的热膨胀系数，并且光学构件还可以在陶瓷外壳烧结之后被压缩加载。
[0006]在一些实施例中，凹陷的几何形状可以包括关于表面的底切几何形状、锥形几何形状或者沉孔(counterbored)几何形状。在附加实施例中，光学构件的几何形状可以对应于凹陷的几何形状。在一些实施例中，光学构件的几何形状可以关于表面突出或者关于表面凹陷。
[0007]在其它实施例中，光学构件可以包括半透明、透明或光学透明的材料。这种材料可以是在1400°C的温度下维持其形状的材料，并且在某些实施例中可以是例如蓝宝石玻璃。在一些实施例中，光学构件可以包括多个段，这些段可以布置成分层或夹层结构，并且可以可选地在各段之间包括透明构件，例如一个或多个光学或视觉材料。光学构件可以包括在或者用在窗口、控制装置或显示器当中的一个或多个中。
[0008]在附加实施例中，外壳可以包括多个段。外壳上凹陷的内表面还可以用墨水涂覆。在还有另一种实施例中，部件还可以包括布置在凹陷和光学构件之间的粘合剂、化学接合剂或者密封剂，在一些实施例中，粘合剂、化学接合剂或者密封剂可以是氧化锆或陶瓷浆料。在一些实施例中，合成物可以是抗水或防水的。
[0009]本实用新型的实施例还涉及制造互锁陶瓷与光学构件的方法。该方法可以包括把光学构件置于具有在表面中形成的凹陷的陶瓷外壳的凹陷中、烧结陶瓷外壳以减小所述凹陷的尺寸，并且使外壳冷却。凹陷可以包括在表面处具有第一宽度并且在凹陷中一定深度处具有第二宽度的几何形状，其中第一宽度可以小于第二宽度。另外，部件可以通过烧结形成。在特定的实施例中，在烧结之后凹陷的尺寸可以在所有方向都减小20-50%，并且在一些实施例中构件可以在烧结之后压缩加载。
[0010]在一些实施例中，凹陷可以具有底切几何形状、锥形几何形状或者沉孔几何形状。在附加实施例中，光学构件的几何形状可以对应于凹陷的几何形状。光学构件的几何形状可以关于表面突出或者关于表面凹陷。在一种实施例中，光学构件可以包括蓝宝石玻璃。在一些实施例中，光学构件可以包括多个段，这些段可以被夹入，并且可以可选地包括段之间的透明构件，例如，一个或多个光学或视觉材料。光学构件可以包括在或者用在窗口、控制装置或显示器当中的一个或多个中。在附加实施例中，外壳可以包括多个段。外壳上凹陷的内表面还可以包括视觉材料。
[0011]根据本公开的一个方面，公开了一种互锁部件，其特征在于，所述互锁部件包括:第一构件，具有形成在表面中的凹陷，其中凹陷具有凹陷几何形状；以及布置在凹陷中的光学构件，所述光学构件具有构件几何形状，以及其中，第一构件的凹陷几何形状与光学构件的构件几何形状由于耦合过程而机械互锁。
[0012]优选地，构件几何形状对应于凹陷几何形状。
[0013]优选地，第一构件中的凹陷几何形状具有:在表面处的第一宽度；以及在凹陷内一深度处的第二宽度，所述第二宽度:大于第一宽度，或者小于第一宽度。
[0014]优选地，耦合过程还包括烧结光学构件与第一构件，以便至少以下之一:减小第一构件的凹陷几何形状，以及增加光学构件的构件几何形状。
[0015]优选地，第一构件包括比光学构件的特定热膨胀系数大的热膨胀系数。
[0016]优选地，光学构件:突出超过第一构件的表面，或者下陷低于第一构件的表面。
[0017]优选地，耦合过程包括在第一构件中压缩加载光学构件。
[0018]优选地，光学构件由蓝宝石玻璃材料形成。
[0019]优选地，耦合过程还包括利用布置在凹陷与光学构件之间的粘合剂、化学接合剂或密封剂当中至少一种把光学构件接合到第一构件，其中所述接合使光学构件的构件几何形状与第一构件的凹陷几何形状互锁。
[0020]优选地，粘合剂包括氧化锆或陶瓷浆料中的至少一种。
[0021]11、如权利要求10所述的互锁部件，其特征在于，化学接合剂包括氧化锆或陶瓷浆料中的至少一种。
[0022]优选地，光学构件包括在接触表面处相结合的多个不同构件。
[0023]优选地，所述互锁部件还包括被定位在所述多个不同构件之间的透明构件，其中透明构件包括徽标、光学透明的粘合剂或纹理粘合剂中的至少一种。
[0024]优选地，第一构件上的凹陷的内表面涂覆有墨水。
[0025]优选地，第一构件包括利用接合剂耦合到一起的至少两个不同部件。
[0026]优选地，所述互锁部件还包括耦合到光学构件的保持构件，所述保持构件与第一构件相邻定位并且在凹陷外面。
[0027]优选地，保持构件大于第一构件的凹陷。
[0028]优选地，第一构件是外壳和盖玻璃之一。
[0029]该方法还可以包括在烧结或冷却之后调整凹陷与光学构件之间剩余的间隙，并且可以包括在凹陷与光学构件之间放置粘合剂、化学接合剂或者密封剂。在一些实施例中，粘合剂、化学接合剂或者密封剂可以是氧化锆或陶瓷浆料。
【附图说明】
[0030]结合附图，通过以下具体描述，所述实施例将很容易理解，附图中相同的标号指示相同的结构元件，并且其中:
[0031]图1A根据实施例示出了具有在表面中形成的凹陷的陶瓷外壳的一部分的说明性透视图。
[0032]图1B根据实施例示出了在图1A陶瓷外壳的表面中形成的凹陷的几何形状的说明性透视图。
[0033]图2A根据实施例示出了光学构件的说明性前视图。
[0034]图2B根据实施例示出了光学构件的说明性平面图。
[0035]图3A根据实施例示出了在执行烧结过程之前互锁陶瓷外壳与光学构件的说明性前横截面视图。
[0036]图3B根据实施例示出了在执行烧结过程之前图3A的互锁陶瓷外壳与光学构件的说明性平面透视图。
[0037]图3C根据实施例示出了在执行烧结过程之后图3A的互锁陶瓷外壳与光学构件的说明性前横截面视图。
[0038]图3D根据实施例示出了在执行烧结过程之后图3A的互锁的陶瓷外壳与光学构件的说明性平面透视图。
[0039]图4A根据附加实施例示出了在执行烧结过程之前的互锁的陶瓷外壳与光学构件的说明性前横截面视图。
[0040]图4B根据附加实施例示出了在执行烧结过程之后图4A的互锁的陶瓷外壳与光学构件的说明性前横截面视图。
[0041]图4C根据附加实施例示出了包括接合剂的图3A的互锁的陶瓷外壳与光学构件的说明性前横截面视图。
[0042]图5A根据另一实施例示出了在执行烧结