专利名称：一种夹有装饰层的外壳及其加工装置和方法
技术领域：
本发明涉及电子产品面板装饰技术领域，尤其涉及一种用于电视机、冰箱、洗衣机等 消费类家用电子产品的夹有装饰层的外壳及其加工装置和方法。
背景技术：
目前，消费类电子产品，如电视机，为使其装饰面板具备较好的外观效果，大多采用 注塑后再喷涂、电镀等表面处理方法进行装饰。这些传统的表面加工方法，存在如下明显 的缺陷1、 因增加了喷漆、电镀、丝印等后续加工工序，而且一些喷漆生产线的油漆浪费很大， 使得生产成本增加；2、 由于生产工序延长，容易造成产品的良品率下降、报废率增高；3、 甚至产生一些有毒物质引起环境污染、废弃不可回收等环保问题；4、 由于产品表面采用油墨印制的图形文字，在运输和使用过程中，易被磨花或刮伤， 而且使用时间一长容易老化，降低产品的整体质量和外观效果。随着人们对产品品质要求和环保意识的增强，这些产品的外观效果和制造工艺已经难 以满足人们的需求。发明内容本发明的目的是为了解决上述现有技术的缺陷，提供一种用于电子产品的夹有装饰层的外壳及其 加工装置和方法。本发明提供的一种夹有装饰层的外壳，其包括由依次层叠的菲林膜片、带有图案和/或 文字的印刷层、粘结层构成的菲林片、与该菲林片的粘结层贴合的塑料基材。本发明提供的一种夹有装饰层外壳的加工装置，其包括上表面带有产品形状的定位座 的后模、设于该后模上方的前模、设于所述前模与后模之间并位于所述定位座外围的环形 弹性密封圏；所述前模的下表面设有与所述定位座配合的前模定位架，该前模定位架的内 部带有加热线圈，所述前模及前模定位架内部设有与外界导通的前模气道，所述后模及定 位座内部设有与外界导通的后模气道。本发明提供的一种夹有装饰层外壳的加工方法，其包括如下步骤制作菲林片根据设计好产品的外观造型及图案和文字，延展成平面图纸，根据该图纸制作成菲林膜片，在菲林膜片内表面印刷对应的图案和文字，形成印刷层，再在该印刷 层的外表面覆盖一粘接剂层，从而制得菲林片；制作塑料基材根据产品的外形结构注塑成型获得与所述后模定位座配合的塑料基材； 热压粘接将所述的塑料基材套放在所述后模的定位座上，再将所述菲林片的粘接剂 层面对该塑料基材的外表面叠放；闭合模具，加热线圈通电发热，并使得所述菲林片软化， 再向前模、后模施加作用力，使前模的定型架内表面压住菲林片并保温合适时间，使菲林 片与塑料基材紧粘贴，然后停止加热线圈的加热，冷却固定成型后，获得所需形状的制品。 开模修边打开模具，取出制品，稍为冷却后修边。本发明将公司的商标、产品的图案、文字等印刷在菲林膜片的内面，再在印刷层外粘 合一层塑料基材，而获得内部夹有装饰层的外壳。在搬运或使用过程中，手指或搬运工具 只能与外壳的正面接触，不能与印刷图文直接接触，从而可保持印刷图文长期颜色鲜明， 不易褪色。而且外壳的正表面硬度很高，可达3H-4H的铅笔硬度，能承受一般频繁磨檫而 不会刮花、掉色，有些还可提高抗冲击性，若用在家电等控制面板上的触摸按键，寿命可 达数百万次。本发明将注塑和装饰工艺有机融合为一体，无需进行传统的喷涂、电镀等相 关后续表面处理工序，而且能够提高产品外观设计的表现力度和灵活性，能使产品在造型 和结构基本不变的情况下显现不同的外观效果，满足不同市场、不同消费者的要求。本发 明可以实现传统装饰技术难以达到完美装饰效果，大大增强产品外观设计的表现力度，具 体为(1) 可将亮银的金属图案和普通印刷图案结合，进行更广泛的图案设计；(2) 可对立体以及不耐溶剂、粘着性低的材料进行加工，也能实现良好的外观效果；(3) 能做出各种不同的特殊效果，如4^t凸泡、金属镜面或消光面、金属拉丝紋、背透 光性、凹凸点紋等，具有^艮强的装饰性、功能性。此外，本发明超越以往传统的注塑+装饰的工艺，免除了注塑后喷漆、电镀、丝印等后 续加工工序，使得生产的良品率有所提升，成本降低，生产现场环境污染问题得到很大的 改善。
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，其中图1为本发明外壳较佳实施例的截面图；图2a—图2f为本发明加工装置和加工流程的示意图.具体实施方式
图1为一种用作为电视机面板的夹有装饰层的外壳，其包括由依次层叠的菲林膜片1、带有图案和/或文字的印刷层2、粘结层3构成的菲林片5、与该菲林片的粘结层3贴合的塑 料基材4。其中菲林膜片1的外表面为面板的外观面，塑料基材4的外表面为面板的内表面。 菲林膜片l可由高硬度、高光泽、高耐摩的聚曱基丙烯酸曱脂(PMMA)、苯二曱酸乙二醇 酯(PET)等材料制造而成，具体釆用的材料主要由产品外观装饰要求和使用功能决定，外 壳正表面的铅笔硬度可高达3H-4H。印刷层2主要用来体现产品的外观图案、文字或者产 品的商标、型号等；粘接层3将菲林膜片1、印刷层2,牢固粘接在塑料基材4上，印刷层 有菲林膜片作为保护层，能够使产品长时间保持形状、外观持久，颜色鲜明不变。塑料基 材主要为高分子材料，可以是聚苯乙烯(PS)、聚乙烯(PE)和苯乙烯-丙烯腈-丁二烯三元 嵌段共聚物(ABS)等，为一般消费类电子产品面板所用塑胶原材料，表面质量不必提出过 高要求。所述的外壳可以是外观装饰的整块面板，也可以是外观装饰的局部构件。对于较 复杂形状和结构的面板，可以在所述菲林片5的表面或周边设置至少一个定位孔(图中未 示出)，如，设置三个定位孔，用于菲林片5与塑料基材4热压粘合时的固定。制作本发明夹有装饰层的外壳，可以通过本发明提供的一种加工装置来进行。请参阅 图2d,该加工装置包括后模13,其上表面设置成具有所需产品形状的凸凹定位座15，该后 模上方设有一前模7,前模与后模之间设有一环形弹性密封圈12,该密封圈位于定位座15 的外围。所述前模7的下表面设有与定位座15外观形状配合的前模定位架10,该前模定位 架的内部带有加热线圏8,前模7及前模定位架10内部设有可与外界导通的前模气道9， 后模13及定位座15内部设有可与外界导通的后模气道14。对于制作较复杂形状和结构的 面板，在后模的定位座15上还可套有定型工装6 (请参阅图2c ),该定型工装的外表面设有 与所述菲林片5定位孔配合的定位销(图中未示出)。下面通过一种电视机面板的加工的实施例，结合图2a至图2f来说明本发明的生产加工 方法。加工方法有如下步骤a、 制作菲林片5:根据设计好产品的外观造型及图案和文字，延展成平面图纸，然后 设计菲林图纸制作菲林膜片1,在菲林膜片内表面印刷对应的图案和文字，形成印刷层2， 再在该印刷层的外表面覆盖一粘接剂层3和贴一层保护的隔离膜(图中未示出)，从而制得 菲林片5 (如图2a所示)，然后在菲林片的周边设置三个定位孔。菲林膜片l可由高硬度、 高光泽、高耐摩的材料制作，如采用PMMA、 PET等材料制作，制作的外壳其正表面铅笔 硬度可达高3H-4H。塑料基材主要为一般消费类电子产品面板所用的塑胶原材料，如采用 PS、 PE和ABS等材料，表面质量不必提出过高要求。b、 制作塑料基材4和定型工装6:根据产品的外形结构使用注塑模具注塑成型获得与 后模定位座15配合的塑料基材4 (如图2c所示)。同时使用金属材料加工出与塑料基材4 外形大体一致的定型工装6 (如图2b所示)，其中考虑面板成型过程中的尺寸变化和定型后 冷却脱模的余量。该定型工装的外表面设有与菲林片5定位孔配合的定位销。c、 热压预定型菲林片5:将定型工装6套装在定位座15上，再将菲林片的隔离膜面对 定型工装安装，使得定型工装的定位销与菲林片的定位孔配装定位。闭合模具，通过前模 的气道9输入约10-15MPa的压力气体往密封圏12里面的间隙16吹气、通过后模气道14 抽气，将菲林片5紧贴在定型工装6上。同时，加热线圈8通电发热，使前模定型架10表 面加热到大约80。C,并使得菲林片5软化，再向前模7、后模13施加第一作用力Fl,使前 模的定型架10内表面压住菲林片5并保温20-25秒的时间。然后停止加热线圏8的加热， 冷却固定成型后，获得所需形状的菲林片5 (如图2d所示)。最后通过前模气道9抽气、后 模气道14吹气，使具菲林片5吸附在前模定型架10内表面上而脱离定型工装6的定位销 及其表面，打开模具，取下定型工装6，剥离菲林片隔离膜，而菲林片依然被吸附固定在前 模定型架10表面上。d、 热压粘接如图2e所示将塑料基材4套放在后模的定位座15上，再将菲林片5的 粘接剂层3面对该塑料基材的外表面叠放。闭合模具，加热线圏8重新通电发热，将前模 定型架10表面温度提升，并使得菲林片5软化，再向前模7、后模13施加第二作用力F2, 前模的定型架10内表面压住菲林片5并保温合约10-15秒时间，使得菲林片与塑料基材紧 紧粘贴，然后停止加热线圏8的加热，冷却固定成型后，获得所需形状的面板(如图2f所 示)。e、 开模修边打开模具，取出面板，等完全自然冷却后，使用切边工具对面板进行修 边，然后包装入库或直接进入装配生产线。上述加工过程中，前模气道9、后模气道14的抽气、吹气的压力，加热线圈8的加热 温度和对向前模座7、后模座13施加的第一、第二作用力F1、 F2,可以依据不同产品的结 构形状，来选取不同工艺参数。本发明还可用于制作一些结构比较筒单的外观装饰件，则上述实施例中的步骤b和步 骤c可以简化，甚至可以取消定型工装6对菲林片5的热压预定型的步骤c,直接对菲林片 5和塑料基材4热压粘结成型。如，在步骤b中，只制作塑料基材4，不用制作定型工装6。 省去步骤c,直接进行步骤d,即将塑料基材4套放在后模的定位座15上，再将菲林片5 的粘接剂层3面对该塑料基材的外表面叠放，直接进行热压粘结。另外，根据电子产品外观装饰件的外观设计需要，可以采用本发明来制作整块外观装 饰的面板，也可以制作外观装饰的局部构件。本发明制作的产品，将印刷层包夹在外壳的内部，可保持印刷图文颜色鲜明，不易褪 色。而且外壳的正表面硬度很高，不易刮花和掉色。还免除了注塑后喷漆、电镀、丝印等 后续加工，使得良品率有所提升，成本降低，生产现场环境污染问题得到很大的改善。
权利要求
1、一种夹有装饰层的外壳，其特征在于，包括由依次层叠的菲林膜片(1)、带有图案和/或文字的印刷层(2)、粘结层(3)构成的菲林片(5)、与该菲林片(5)的粘结层(3)贴合的塑料基材(4)。
2、如权利要求1所述的夹有装饰层的外壳，其特征在于，所述菲林片(5)的表面设 有至少一个定位孔。
3、 如权利要求2所述的夹有装饰层的外壳，其特征在于，所述的菲林膜片(1)由高 硬度、高光泽和高耐摩的聚曱基丙烯酸甲脂或苯二甲酸乙二醇酯材料制作。
4、 如权利要求3所述的夹有装饰层的外壳，其特征在于，所述的外壳为外观装饰的整 块面板或外观装饰的局部构件。
5、 一种夹有装饰层外壳的加工装置，其特征在于，包括上表面带有产品形状的定位座 (15)的后模(13)、设于该后模上方的前模(7)、设于所述前模与后模之间并位于所述定位座(15)外围的环形弹性密封圏(12);所述前模(7)的下表面设有与所述定位座(15) 配合的前模定位架(10),该前模定位架的内部带有加热线圈(8),所述前模(7)及前模 定位架(10)内部设有与外界导通的前模气道(9)，所述后模(13)及定位座(15)内部 设有与外界导通的后模气道(14)。
6、 如权利要求5所述的加工装置，其特征在于，所述后模(13)的定位座(15)上还 套有定型工装(6),该定型工装的外表面设有与所述菲林片(5)定位孔配合的定位销。
7、 一种夹有装饰层外壳的加工方法，其特征在于包括如下步骤制作菲林片根据设计好产品的外观造型及图案和文字，延展成平面图纸，根据该图 纸制作成菲林膜片(1)，在菲林膜片的内表面印刷对应的图案和文字，形成印刷层(2), 再在该印刷层的外表面覆盖一粘接剂层(3)，从而制得菲林片(5);制作塑料基材根据产品的外形结构注塑成型获得与所述后模定位座(15)配合的塑 料基材(4);热压粘接将所述的塑料基材(4)套放在所述后模的定位座(15)上，再将所述菲林 片(5)的粘接剂层(3)面对该塑料基材的外表面叠放；闭合模具，加热线圏(8)通电发 热，并使得所述菲林片(5)软化，再向前模(7)、后模(13)施加作用力，使前模的定型 架(10)内表面压住菲林片(5)并保温，使菲林片与塑料基材紧粘贴，然后停止加热线圏 (8)的加热，冷却固定成型后，获得所需形状的制品。开模修边打开模具，.取出制品，完全冷却后修边。
8、 如权利要求7所述的加工方法，其特征在于所述制作塑料基材的同时，制作与塑 料基材(4)外形大体一致的定型工装(6),该定型工装的的外表面设有与所述菲林片(5) 定位孔配合的定位销；所述热压粘接前，先热压预定型菲林片将定型工装(6)套装在定位座(15)上，再 将菲林片(5)安装在定型工装上，使得定型工装的定位销与菲林片的定位孔配装定位；闭 合模具，通过前模的气道(9)输入气体吹气、通过后模气道(14)抽气，将菲林片(5) 紧贴在定型工装(6)上；同时，加热线圈(8)通电发热，并使得所述菲林片(5)软化， 再向前模(7)、后模(13)施加作用力，使前模的定型架(IO)内表面压住菲林片(5)并 保温，然后停止加热线圈(8)的加热，冷却固定成型后，获得所需形状的菲林片(5),最 后通过前模气道(9)抽气、后模气道(14)吹气，使具菲林片吸附在前模定型架(10)内 表面上而脱离定型工装(6)的定位销及其表面，打开模具，取下定型工装(6)。
9、 如权利要求8所述的加工方法，其特征在于，所述菲林片(5)的表面设有至少一 个定位孔。
10、 如权利要求9所述的加工方法，其特征在于，所述的菲林膜片(1)由高硬度、高 光泽和高耐摩的聚曱基丙烯酸曱脂或苯二曱酸乙二醇酯材料制作。
全文摘要
本发明公开了一种用于电子产品的夹有装饰层的外壳，其包括由依次层叠的菲林膜片(1)、带有图案和/或文字的印刷层(2)、粘结层(3)构成的菲林片(5)、与该菲林片(5)的粘结层(3)贴合的塑料基材(4)。本发明还公开了一种制作夹有装饰层外壳的加工装置和方法。本发明制作的产品，将印刷层包夹在外壳的内部，可保持印刷图文颜色鲜明，不易褪色。而且外壳的正表面硬度很高，不易刮花和掉色。还免除了注塑后喷漆、电镀、丝印等后续加工，使得良品率有所提升，成本降低，生产现场环境污染问题得到很大的改善。
文档编号B29C43/52GK101252818SQ200810065090
公开日2008年8月27日 申请日期2008年1月18日 优先权日2008年1月18日
发明者凌维业, 陈国良 申请人:深圳创维－Rgb电子有限公司