专利名称：镁铝合金机壳的制造方法
镁铝合金机壳的制造方法
技术领域：
一种镁铝合金机壳的制造方法，特别是有关于一种具防锈蚀的防护层的镁铝合金机壳的制造方法。
背景技术：
近年来，为了满足消费者轻量及携带方便的需求，各项携带式电子产品的设计皆朝向轻、薄、短、小等方向发展。因此，各家厂商皆绞尽脑汁从各方面着手，使携带式电子产品在不影响原先的功能、效率和效果下，使其结构缩小，借此让电子产品具有轻量及携带方便的特色。从携带式电子产品的外壳结构设计来说，一般广泛采用的材料为塑料和轻金属，两者皆可提供携带式电子产品内部电子零件的结构与支撑性。以塑料来说，其具有优良的成型性，且价格便宜；相对于塑料而言，轻金属则具有优异的刚性与强度，抗电磁波且散热性较佳。为了使携带式电子产品具有轻、薄、短、小等特色，因轻金属刚性强，能够维持电子产品在轻量化及薄型化时，亦维持结构的刚性，又轻金属的外壳较为美观且散热能力较佳。因此，携带式电子产品往往采用轻金属作为外壳的材料。于现有技术中，因铝合金具有易加工成型的优点，因此在各种轻金属当中，最早采用铝合金作为电子产品的外壳材料，例如数字相机及笔记型计算机。而后，由于对于外壳的散热功能、电磁波噪声干扰、重量及环保回收等需求日益提高，所以需要更多的考虑空间于外壳材料的选择上。后来于现有技术中，因为镁铝合金的密度约为铝合金的三分之二、钢铁材料的四分之一，在密度较小的情况下，其支撑力、强度及刚度与铝合金及合金钢大致相同；又镁铝合金铸造性能优良， 可用各种方式来铸造成型；相对于铝合金，镁铝合金具有较低的弹性模量，即在同样受力条件下，可消耗更大的变形功；再者，镁铝合金具有降噪功能，并可承受较大的冲击震动负荷；又其电磁屏蔽性能优异，可防电磁波干扰。从上述的优点可得知，相较于铝合金，镁铝合金更适合当作轻量化及薄型化的携带型电子产品的外壳。由上述可得知，因镁铝合金具有轻量化、高强度、耐压性、防电磁波干扰、散热佳及易于铸造等特性，所以镁铝合金逐渐取代以往广泛采用的塑料材料及大部分铝合金产品的应用。除此之外，再加上先进国家新修正的环保法规，主要修改的规定为削减电机电子设备废弃物的产量及建立回收体并达成法定回收率，其中以产品模块化及轻量化的产品最有利于回收处理，因此镁铝合金在轻量化及可回收的特性下成为未来主要的材料，也带动国际知名大厂开始大量使用镁铝合金作为电子产品的材料。实际上，于现有技术中，镁铝合金于高温压铸成型外壳的过程中，因为其镁分子活性大的特性，容易于成型外壳的表面产生孔洞，于孔洞分布较少之处其强度较佳，而孔洞密集处其强度较弱，而使得所制成的外壳易有表面强度不均的问题，因此在量产时，镁铝合金应用于携带型电子产品的外壳良率不高。除此之外，相较于铝合金所制成的外壳，因镁铝合金的外壳具有许多孔洞，需要经过多次的补土及研磨步骤来使外壳的表面均匀及平滑，所以需要大量的人力和时间来进行机壳制造，进而使得生产成本上升。携带型电子产品除消费者具有轻量及携带方便的需求外，携带型电子产品往往必须具有户外使用的特性，甚至是能在严酷的特殊环境中使用的需求，例如使用于潮湿闷热的热带气候，或是符合军用规格的极端冷热又潮湿环境。又因镁分子活性高，易与带盐份的湿气(又称盐雾)作用而产生锈蚀，因此需要经过多道防锈蚀的化成处理及涂装制程，借以防止镁铝合金外壳与盐雾接触而氧化锈蚀。详细来说，现有镁铝合金外壳涂装制程，除了先需附着一化成层防止锈蚀外，因为附着不易均匀平整，往往需要各两层的底漆和面漆的附着步骤。是故，镁铝合金外壳需要至少五层的防氧化锈蚀附着步骤，将导致耗费大量的人力与成本进行处理，进而使得生产成本大幅提升。综合上述，当采用镁铝合金作为电子产品的外壳时，因其材料特性，通常需要至少五层的防锈蚀附着步骤，才能防止外壳接触盐雾而氧化，如此将会造成耗时及高生产成本等问题。
发明内容鉴于以上的问题，本发明在于提供一种镁铝合金机壳的制造方法，特别是有关于一种具防锈蚀的防护层的镁铝合金机壳的制造方法，借以解决上述因需要多层的防锈蚀附着步骤，而造成的耗时及高生产成本等问题。于一实施范例中公开一种镁铝合金机壳的制造方法，其步骤包含进行一附着步骤，通过一陶瓷漆附着于一镁铝合金基板上的一抗氧化层而形成一防护层，其中陶瓷漆成分包含一陶瓷粉、一树脂、一稀释剂及一细点粒子，细点粒子所占陶瓷漆的比例为I 15%，且细点粒子用以增加防护层的粗糙度。于一实施范例中公开一种镁铝合金机壳，包含一镁铝合金基板、一抗氧化层及一防护层。抗氧化层配置于镁铝合金基板的一表面，用以防止镁铝合金基板进行氧化。防护层配置于抗氧化层，防护层以一陶`瓷漆附着于抗氧化层。其中陶瓷漆成分包含一陶瓷粉、一树脂、一稀释剂及一细点粒子，细点粒子所占陶瓷漆的比例为I 15%，且细点粒子用以增加防护层的磨擦系数。相较于现有技术，根据上述本发明所揭示的一种镁铝合金机壳的制造方法，通过陶瓷漆附着于镁铝合金基板上的抗氧化层而形成防护层，解决了因其镁铝合金材料特性，通常需要至少五层的防锈蚀附着步骤，才能防止外壳接触盐雾而氧化，造成耗时及高生产成本等问题，而使镁铝合金机壳达到抗盐雾锈蚀的功效，并通过军用规格MIL-STD 810G之中M509.5的笔记型计算机的盐雾测试。最后，可提升制造效率及节省制造成本，且防护层同时具有面漆及抗盐雾腐蚀的功效。
图1为本发明一实施例的具防护层的镁铝合金机壳的结构示意图。图2为本发明一实施例的镁铝合金机壳的制造方法的流程图。图3为本发明另一实施例的具防护层的镁铝合金机壳的结构示意图。图4为本发明又一实施例的具防护层的镁铝合金机壳的结构示意图。图5为本发明另一实施例的镁铝合金机壳的制造方法的流程图。具体实施方式
以下将介绍根据本发明一实施例的镁铝合金机壳的结构，请参照图1，图1为本发明一实施例的镁铝合金机壳的结构示意图。在本实施例中所揭示的一种镁铝合金机壳800，包含一镁铝合金基板100、一抗氧化层120及一防护层200。镁招合金基板100为镁招合金机壳800的主体结构。抗氧化层120配置于镁铝合金基板100的表面上，用以防止镁铝合金基板100进行氧化。防护层200配置于抗氧化层120，防护层200以一陶瓷漆附着于抗氧化层120。防护层200的膜厚二十微米以上。在本实施例中，抗氧化层120通过一酸性可溶钙盐在镁铝合金基板100表面形成一层均匀致密的防氧化膜，借以防止镁铝合金基板100的表面接触外在盐雾而进行氧化作用。需要注意的是，在本实施例中，其中陶瓷漆成分包含一陶瓷粉、一树脂、一稀释剂及一细点粒子，细点粒子占陶瓷漆的比例为I 15%，且细点粒子用以增加防护层200的磨擦系数。在本实施例中，其中树脂为环氧树脂(Epoxy resin)。再者，在本实施例中，陶瓷粉为下 述材料之一或其组合:氧化铝、氧化硅、氧化锌、氮化硼、氧化镁、氧化铈、碳化硅、氧化锆、钻石粉、磁性氧化铁。在一实施例中，稀释剂为甲醚，但不用以限定本发明。在其它部分实施例中，稀释剂为二丙二醇甲醚。在本实施例中，其中细点粒子为下述材料之一或其组合:玻璃粉(Powder beads)、娃粉 / 石英粉(Silica flour)、织纹粉(Textured powder)、银衆(Silver plasma)。镁铝合金与铝合金为电子装置机壳的常用材料，但两者的材料特性差异极大。以镁铝合金来说，其密度较轻，成型时容易产生孔洞，因此需要进行补土作业改善其粗操的表面。除此之外，因镁分子活性较大，需要进行底漆及化成步骤，借以形成抗氧化的层膜，防止镁铝合金表面与外界盐雾进行氧化，而造成表面锈蚀及破坏机壳的结构刚性。在本实施例中，镁铝合金的型号为AZ-91D，但不用以限定本发明。以下将介绍根据本发明一实施例的镁铝合金机壳的制造方法，请同时参照图1及图2，图2为本发明一实施例的镁铝合金机壳的制造方法。首先，镁铝合金基板100先进行一化成步骤，以形成一抗氧化层于一镁铝合金基板100上(SllO)。简单来说，化成步骤通过水洗、脱脂、酸洗、表调、化成附着及烘烤等程序，使镁铝合金基板100上形成抗氧化层120以防止与盐雾进行氧化。接着，进行一前置处理步骤(S130)。详细地说，其中先进行素材来料检验程序，即淘汰从上述化成步骤后产生变形、断柱、缺料、裂穿或混料等问题的料件(即镁铝合金基板100)，再使合格的镁铝合金基板100进入下一工作站。接着，再进行导电遮蔽及牙套安装程序，先将镁铝合金基板100的表面不需要被防护层200所包覆的位置先行遮蔽(未绘示)。再来，进行一匀化步骤，即进行补土作业及研磨作业于防护层200的一表面的至少一凹陷或一突出处(S140)。补土作业使用一双液型环氧树脂补土补平镁铝合金基板100较大的裂缝。接着，使用烤炉以摄氏150度高温烘烤约25分钟。接下来，将补土部位进行研磨。在本实施例中，采取两段研磨程序，先采取重研程序，使用重研机将表面补土及顶凸处打平；然后进行轻研程序，即采取人工方式利用砂纸将先前重研程序无法磨到的地方，而有残土、毛边、段差的问题处磨顺。当完成补土后，清洗研磨后留下的粉尘脏污，再来浸涂一修补液修补表面抗氧化层120，浸涂时间约为3分钟。然后将残留修补液清洗干净，浙干残留的水分，最后使用烤炉以摄氏约150度高温烘烤25至30分钟，烘烤温度及时间将视待加工料件及当时环境进行调整。然后，进行一附着步骤，通过一陶瓷漆附着于镁铝合金基板100上的抗氧化层120而形成一防护层200 (S150)。附着步骤为形成防护层200于抗氧化层120上，防护层200由一陶瓷漆所附着，防护层200的膜厚二十微米以上。详细地说，在本实施例中，通过一喷涂器喷涂至镁铝合金基板100 (人工方式或自动喷涂方式)，其喷涂的高度约为15至20公分，喷幅约为15至20公分，但并非用以限定本发明。在其它实施例中，亦可以涂布或浸涂等方式进行附着，同时亦可以用自动喷涂器进行喷涂，其喷涂方式及工具视待加工料件的性质进行调整。需要注意的是，陶瓷漆成分包含一陶瓷粉、一树脂、一稀释剂及一细点粒子，细点粒子所占陶瓷漆的比例为I 15%，且细点粒子用以增加防护层的粗糙度。陶瓷粉为下述材料之一或其组合:氧化铝、氧化硅、氧化锌、氮化硼、氧化镁、氧化铈、碳化硅、氧化锆、钻石粉、磁性氧化铁。树脂为环氧树脂。在本实施例中，稀释剂为甲醚，但并非用以限定本发明，在其它实施例中，稀释剂
为二丙二醇甲醚。在本实施例中，陶瓷漆成份包含一硬化剂及一光泽剂，其中硬化剂所占中陶瓷漆的比例小于8%。树脂与硬化剂的比例为4: I。在本实施例中，光泽剂为一硅油，但非用以限定本发明，在其它实施例中，光泽剂可为一双疏剂。在本实施例中，细点粒子为下述材料之一或其组合:玻璃粉(Powder beads)、娃粉/ 石英粉(Silica flour)、织纹粉(Textured powder)、银衆(Silver plasma)。接着，进行一安定步骤，使防护层200的表面安定(S160)，在本实施例中，使用烤炉以摄氏约150度高温烘烤25分钟至30分钟，但并非用以限定本发明。在其它实施例中，可使用自然常温干燥，亦达到安定状态的效果。安定状态指防护层200表面形态已达到稳定。然后，判断防护层200是否附着完成(S165)，即防护层200是否平均且均匀地附着于抗氧化层120上。若未达到标准，则重复进行S150、S160及S165，直到防护层200达到平均且均匀地附着于抗氧化层120上的标准，接着将导电遮蔽及牙套拆卸，并作最后毛边修补，即完成制造镁铝合金机壳800。于本实施例中，于S165后,若未达到标准时,可先进行一面修程序，米取人工方式利用砂纸将表面颗粒、积漆及毛点等瑕疵磨除。而后再重复进行S150。根据本发明所揭示的一实施例中，相较陶瓷漆与一般漆在镁铝合金附着制程中，具有相当大的差别，以陶瓷漆来说，其涂布速率较慢，但黏性较强，且硬度较高，于测试时，其黏度可达到4H以上的硬度，而一般漆通常只达到2H。除此之外，陶瓷漆所形成的防护层200具有良好的抗盐雾及锈蚀的功效。以下将说明另一实施例的镁铝合金机壳的结构，请参考图3，图3为本发明另一实施例的具防护层的镁铝合金机壳的结构示意图。图1及图3的结构类似，因此相同标号代表相同结构。—种镁招合金机壳810,包含一镁招合金基板100、一抗氧化层120、一防护层200及另一防护层400。镁招合金基板100为镁招合金机壳800的主体结构。抗氧化层120配置于镁铝合金基板100的表面上，用以防止镁铝合金基板100进行氧化。防护层200配置于抗氧化层120，防护层200以一陶瓷漆附着于抗氧化层120。另一防护层400配置于防护层200上，另一防护层400亦以陶瓷漆附着于防护层200，同时另一防护层400用以防止镁铝合金基板100暴露于外界及抗盐雾腐蚀。以下将说明又一实施例的镁铝合金机壳的结构，请参考图4，图4为本发明又一实施例的具防护层的镁铝合金机壳的结构示意图。图3及图4的结构类似，因此相同标号代表相同结构。相较于图3，镁铝合金机壳820的防护层200’设有一补土层300，因防护层200’于附着时不平整，而通过补土层300磨平表面，而补土层300上再设置另一防护层400，另一防护层400亦用以防止镁铝合金基板100暴露于外界及盐雾腐蚀。以下将说明另一实施例的镁铝合金机壳的制造方法，请同时参考图3、图4及图5，图5为本发明另一实施例的镁铝合金机壳的制造方法的流程图。首先，镁铝合金基板100先进行一化成步骤，以形成一抗氧化层于镁铝合金基板100上(S110)。接着，进行前置处理步骤(S130)。再来，进行一匀化步骤，即进行补土作业及研磨作业于防护层200的一表面的至少一凹陷或一突出处(S140)。然后，进行一附着步骤，通过陶瓷漆附着于镁铝合金基板100上的抗氧化层120而形成防护层200(S150)。进行安定步骤，使防护层200的表面安定(S160)。然后，判断防护层200是否附着完成(S165)，即防护层200是否平均且均匀地附着于抗氧化层120上。请同时参考图4及图5,在本实施例中，于S165后,若未达到标准时,可先进行一面修程序(S170)，以人工方式利用砂纸将防护层200’的表面的颗粒、积漆及毛点等瑕疵磨除。借此于防护层200’上形成一补土层300。请同时参考图3及图5。于本实施例中，当进行完S170或是于S165以判断完成附着后，再进行另一附着步骤，以再形成另一防护层400于防护层200上(S180)。于另一实施例中，请同时参考图4及图5，当进行完S170或是于S165以判断完成附着后，再进行另一附着步骤，以再形成另一防护层400 (S180)。此时，于防护层200’及补土层300上。请同时参考图3及图5，然后，再进行安定步骤(S190)，而后即再判断另一防护层400是否附着完成(S195)。若未完成，则重复进行步骤S180、S190及S195，直到另一防护层400附着完成。在本实施例中，防护层200的膜厚介于二十至三十微米之间，而防护层200及另一防护层400的总膜厚为三十五微米以上。 在本实施例中，粗点粒子使用为200至250目的玻璃粉，玻璃粉所占陶瓷漆的比例为4%至8%，其制造良率可达到95%，并达到本发明的功效。除此之外，于制造过程中，若表面产生大裂缝，仍需使用素材补土研磨，其它产生的小气孔等暇疵皆可以防护层200所覆盖。于本实施例中，陶瓷漆添加防沉剂及腊，防沉剂以使玻璃粉混合均匀不沉淀，比例占陶瓷漆的0.5%至2%，加腊可增加表面光滑触感，比例占陶瓷漆的5%至10%，光泽度需调整为4至10度。硬化剂为H19c，但非用以限定本发明。于本实施例中，陶瓷漆黏度提升为原一般涂料的2至3倍，附着后硬度可达5H以上。在本实施例中，只需一种陶瓷漆，而现有需要两种涂漆(即底漆及面漆两种)分别进行两次附着步骤，所以相较于现有方法，本发明所揭示的实施例将有效提升制程时间，又只需一种涂料，亦可节省涂料的准备成本。综合上述，本发明的实施例所提供的一种具防锈蚀的防护层的镁铝合金机壳的制造方法，通过陶瓷漆附着于镁铝合金基板上的抗氧化层而形成防护层，解决了因其镁铝合金的材料特性，通常需要至少五层的防锈蚀附着步骤，才能防止外壳接触盐雾而氧化，造成耗时及高生产成本等问题，而使镁铝合金机壳达到抗锈蚀的功效，并通过军用规格的MIL-STD 810G之中M509.5的严格盐雾测试，同时，更可缩短工作时间、节省成本及提升制造效率，并使其防护层同时具有面漆及抗盐雾的功效。
权利要求
1.一种镁铝合金机壳的制造方法，其特征在于，其步骤包含进行一附着步骤，通过一陶瓷漆附着于一镁铝合金基板上的一抗氧化层而形成一防护层，其中该陶瓷漆成分包含一陶瓷粉、一树脂、一稀释剂及一细点粒子，该细点粒子所占该陶瓷漆的比例为I 15%，且该细点粒子用以增加该防护层的粗糙度。
2.如请求项1所述的镁铝合金机壳的制造方法，其中该陶瓷粉为下述材料之一或其组合:氧化铝、氧化硅、氧化锌、氮化硼、氧化镁、氧化铈、碳化硅、氧化锆、钻石粉、磁性氧化铁。
3.如权利要求1所述的镁铝合金机壳的制造方法，其特征在于，该树脂为环氧树脂。
4.如权利要求1所述的镁铝合金机壳的制造方法，其特征在于，该稀释剂为甲醚。
5.如权利要求1所述的镁铝合金机壳的制造方法，其特征在于，该稀释剂为二丙二醇甲醚。
6.如权利要求1所述的镁铝合金机壳的制造方法，其特征在于，该陶瓷漆成份包含一硬化剂。
7.如权利要求6所述的镁铝合金机壳的制造方法，其特征在于，该硬化剂所占中该陶瓷漆的比例小于百分之八。
8.如权利要求6所述的镁铝合金机壳的制造方法，其特征在于，该树脂与该硬化剂的比例为四比一。
9.如权利要求1所述的镁铝合金机壳的制造方法，其特征在于，该陶瓷漆成份包含一光泽剂。
10.如权利要求9所述的镁铝合金机壳的制造方法，其特征在于，该光泽剂为一硅油或一双疏剂。
11.如权利要求1所述的镁铝合金机壳的制造方法，其特征在于，该细点粒子为下述材料之一或其组合:玻璃粉、硅粉/石英粉、织纹粉、银浆。
12.如权利要求1所述的镁铝合金机壳的制造方法，其特征在于，该防护层的膜厚为二十微米以上。
13.如权利要求1所述的镁铝合金机壳的制造方法，其特征在于，在进行该附着步骤后，镁铝合金机壳的制造方法包含以下步骤: 于该防护层的一表面的颗粒、积漆及毛点等瑕疵磨除； 再进行另一该附着步骤，于该防护层上再形成另一该防护层。
14.一种镁招合金机壳,其特征在于,包含: 一镁招合金基板； 一抗氧化层，配置于该镁铝合金基板的一表面，用以防止该镁铝合金基板进行氧化；以及 一防护层，配置于该抗氧化层，该防护层以一陶瓷漆附着于该抗氧化层，其中该陶瓷漆成分包含一陶瓷粉、一树脂、一稀释剂及一细点粒子，该细点粒子所占该陶瓷漆的比例为I 15%，且该细点粒子用以增加该防护层的磨擦系数。
15.如权利要求14所述的镁铝合金机壳，其特征在于，该陶瓷粉为下述材料之一或其组合:氧化铝、氧化硅、氧化锌、氮化硼、氧化镁、氧化铈、碳化硅、氧化锆、钻石粉、磁性氧化铁。
16.如权利要求14所述的镁铝合金机壳，其特征在于，该树脂为环氧树脂。
17.如权利要求14所述的镁铝合金机壳，其特征在于，该稀释剂为甲醚。
18.如权利要求14所述的镁铝合金机壳，其特征在于，该稀释剂为二丙二醇甲醚。
19.如权利要求14所述的镁铝合金机壳，其特征在于，该细点粒子为下述材料之一或其组合:玻璃粉、硅粉/石英粉、织纹粉、银浆。
20.如权利要求14所述的镁铝合金机壳，其特征在于，包含另一该防护层，配置于该防护层上，另一该防护层以该陶瓷漆附着于该防护层，另一该防护层用以防止该镁铝合金基板暴露于外界及抗盐 雾腐蚀。
全文摘要
本发明揭示一种镁铝合金机壳的制造方法，其步骤包含进行一附着步骤，通过一陶瓷漆附着于一镁铝合金基板上的一抗氧化层而形成一防护层，其中陶瓷漆成分包含一陶瓷粉、一树脂、一稀释剂及一细点粒子，细点粒子所占陶瓷漆的比例为1～15％，且细点粒子用以增加防护层的粗糙度，通过附着步骤附着一防护层，使镁铝合金机壳具有抗锈蚀及抗盐雾的功效。
文档编号B05D5/00GK103153017SQ201110400238
公开日2013年6月12日 申请日期2011年12月6日 优先权日2011年12月6日
发明者杨志贤 申请人:神讯电脑(昆山)有限公司, 神基科技股份有限公司