一种电动牙刷外壳的制造工艺的制作方法与工艺

文档序号:13014761阅读:371来源:国知局
技术领域本发明涉及电动牙刷制造工艺,具体涉及一种电动牙刷外壳的制造工艺。

背景技术:
现有技术中,因为电动牙刷有多种模式,为了方便使用者,一般电动牙刷都会在手柄上设置指示面板,现有的电动牙刷手柄一般设置为简单的指示灯模式,直接在塑料手柄上设置出几个孔洞放入LED灯珠并填充透明物质,然后在灯孔下标注文字,让消费者感觉粗制滥造,难登大雅之堂,还有小部分电动牙刷采用文字显性发光(即不发光也能清楚地看见文字)的形式,然而基本为一体式的加工模式,若加工过程出现差错或纰漏,极易造成整支电动电刷的报废,风险极大。

技术实现要素:
本发明的目的是针对现有技术中的上述不足,提供一种加工风险分摊、隐性发光的电动牙刷外壳的制造工艺。本发明的目的通过以下技术方案实现:一种电动牙刷外壳的制造工艺,电动牙刷外壳装配有透明装饰件,该制造工艺包括如下步骤:(1)喷涂:在所述透明装饰件的正面或背面喷涂遮光光油层;(2)镭雕:利用激光镭雕将遮光光油层镂空出所需形状;(3)电镀:在所述透明装饰件的正面真空电镀一层金属层或金属氧化物层;(4)注塑:在电动牙刷手柄的光源区域上注塑透明软胶层;(5)装配:将所述透明装饰件装配在所述透明软胶层上,所述透明装饰件的背面与所述透明软胶层贴合。将电动牙刷外壳的制造分为两部分,一是对透明装饰件进行喷涂-镭雕-电镀,二是对电动牙刷手柄进行注塑,然后再将两者装配在一起,实现了加工风险分摊,降低加工错误引发的损耗成本;通过喷涂-镭雕实现对于非显光区域的遮光,激光镭雕的刻画细腻,凸显电动牙刷外壳的美感,而电镀的金属层或金属氧化物层阻挡外界光线的进入,实现了隐性发光,只有在牙刷手柄光源发光的时候才能清楚看见镭雕的图形或文字,更能为消费者带来惊喜,注塑的透明软胶层有利于透明装饰件的装配,且透明软胶层能对光源发出的光进行散射弱化,使灯光效果更均匀柔和。其中,所述步骤(3)之后还包括步骤S1喷绘和/或步骤S2喷涂光油,所述步骤S1喷绘为在所述金属层或金属氧化物层上的部分区域或全部区域喷绘文字或图案;所述步骤S2喷涂光油为在所述透明装饰件的正面喷涂一层UV水性光油。步骤S1喷绘出的图形光透性极强,基本不影响电动牙刷外壳的发光效果,且增添电动牙刷外壳的色彩感;而步骤S2喷涂的UV水性光油可以增强外壳手感,保护内层金属层或金属氧化物层不受腐蚀,且电动牙刷作为与人体空腔、脸部有直接接触的用具,安全性要求极高,而水性UV光油毒性极小,可以有效保护人体健康。其中,所述UV水性光油由以下重量份数的原料组成:预聚物30-50份单体30-90份光引发剂4-6份耐划伤助剂1-2份有机硅改性流平剂1-2份硅烷偶联剂1-2份溶剂10-20份其中,所述预聚物为水性聚氨酯丙烯酸酯低聚物与水性环氧丙烯酸酯低聚物的至少一种,所述单体为TPGDA、EOEOEA、PO3-TMPTA、PEGDA的至少两种,所述光引发剂为光引发剂184、907、1173的至少两种,所述抗划伤助剂为有机蜡、聚乙烯微粉的至少一种,所述溶剂为水与乙醇以任意比例混合的混合物本发明的UV水性光油,具有耐刮擦性,附着力强,对人体毒性极小,为本发明工艺制备出来的电动牙刷手柄光油的优选方案。本配方预聚物决定了光油固化后的主要性质,单体起到的主要作用是调节本配方体系的粘度,对光油性质进行调整,预聚物与单体需要进行一定的比例限定才能更好地强化本配方光油的附着力,同时加入抗划伤助剂增强了光油的耐刮擦性,防止指甲等尖锐物在光油下留下划痕等缺陷。更进一步地,所述预聚物由水性聚氨酯丙烯酸酯低聚物与水性环氧丙烯酸酯低聚物按重量比1-3:1的比例混合而成,所述单体由TPGDA、PO3-TMPTA和PEGDA按重量比2:3:1的比例混合而成,所述单体与预聚物的重量比为1.5:1,所述光引发剂由光引发剂184、907、1173按重量比1:1:1的比例混合而成,所述溶剂由水和乙醇按重量比1:1的比例混合组成。水性聚氨酯丙烯酸酯低聚物相对水性环氧丙烯酸酯低聚物固化后的光油层具有更好的柔韧性、耐磨性、耐水性,但环氧树脂的固化能力更强,结合两者的优势以及电动牙刷手柄的需求,对预聚物的选用作出的优选混合比例为1-3:1,更为优选的比例为2:1;TPGDA与PO3-TMPTA含有丙氧基,增加固化后光油的柔韧性,PO3-TMPTA固化能力强,TPGDA对于粘度的调整效果好,而PEGDA具有良好的亲水性,经过不断的试验调整,得到了TPGDA、PO3-TMPTA和PEGDA按重量比2:3:1的比例混合的优选混合方案,使本配方的光油具有更优异的性能;而不同的光引发剂对于紫外光具有不同波长的吸收强弱,由于紫外光灯的输出能量容易受温度的影响,因此光引发剂184、907、1173按重量比1:1:1的比例混合而成光引发剂对于一定范围波长的紫外灯都有良好的吸收能力;而在水中加入适量的乙醇可以促进预聚物和单体等的溶解,但乙醇加入过多由于其挥发性而难以控制,因此水与乙醇的混合优选比例为1:1。其中,所述步骤(1)遮光光油层为黑色光油,所述黑色光油喷涂在所述透明装饰件的背面。黑色光油层遮光效果好,喷涂在透明装饰件的背面的好处在于:后续的镭雕步骤容易造成喷涂面的凹凸不平,若用电镀在凹凸不平的背面上,则金属层或金属氧化物层厚度容易不均,遮光效果不一致,若要使电镀均匀,则电镀时间需要增长,且镂空处的金属层或金属氧化物层厚度过大,光源发出的光难以穿透,容易造成显示不清的现象;其次,镭雕、电镀分开正反面操作有利于工序的衔接,节省生产时间。其中,所述黑色光油由以下重量份数的原料组成:黑色光油原液10-50份、稀释剂100-150份、聚氨酯流平剂2-10份、硅烷偶联剂2-5份。经过调配后的黑色光油附着力更强,遮光效果更均匀。其中,所述步骤(2)镭雕的镭雕速度为500-1500mm/s,镭雕功率为10-60W。镭雕速度高于1500mm/s容易雕刻不均导致透光度不一致,影响透光效果,低于500mm/s工作效率太低,不便于生产;镭雕功率会影响雕刻的深度、均度、速度等,且激光镭雕会导致发热,考虑各材料层的耐热性,镭雕功率设置在10-60W为优选方案。其中,所述步骤(3)的金属层或金属氧化物层为锡层,所述锡层的厚度为1-5μm。锡层的光亮度高,金属质感强,锡层的厚度低于1μm,遮光效果太差,厚度高于5μm,则不能有效阻挡外界光线,实现隐性发光,因此锡层的厚度控制在1-5μm较为合适。其中,所述步骤(3)电镀的蒸发温度为1000-1500℃,气压为0.01-0.03Pa。蒸发温度、气压为控制金属层或金属氧化物层致密度、纯度、沉积速率、附着力等的重要参数,蒸发温度低于1000℃,则沉积太慢,镀膜效果太差,温度高于1500℃,则损耗能能量太多,增加成本;气压低于0.01Pa,则需要的设备成本过高,气压高于0.03Pa,则镀膜容易混入杂质或金属发生氧化,镀膜效果差。其中,所述步骤(4)的软胶层为橡胶、硅胶、PU或PVC。所述透明装饰件为ABS、PC、AS以及SAN中的一种。软胶层采用无色透明材料或乳白色的半透明材料较佳,软胶层和透明装饰件,可根据不同材料的机械性能采用适当材料层。其中,所述步骤(5)的透明装饰件通过3M胶粘合或与电动牙刷外壳壳体卡接的方式装配在所述透明软胶层上。3M胶粘合牢固,富有弹性,而卡接方式便于拆卸更换,结合不同的市场需求,可选用更多的装配模式。本发明的有益效果:1、风险分摊,先分开加工两个独立部件再装配在一起,容错率高,降低生产成本;2、实现了产品的隐性发光,为了产品带来新鲜感,吸引消费者,推广电动牙刷产品的应用;3、透明装饰件富有金属质感,能为消费者带来洁净的感觉;4、方法步骤简单,易于实现,能够有效推动电动牙刷外壳制造技术;5、光油配方上精益求精,针对电动牙刷手柄的特殊需求,作出具有高柔韧性、耐刮擦、新的光油配方;6、本发明镭雕技术与光油创新的结合,使显像的光凝而不散,镭雕雕刻出的图形清晰度极高。具体实施方式结合以下实施例对本发明作进一步描述。实施例1本实施例的一种电动牙刷外壳的制造工艺,包括如下步骤:(1)喷涂:在透明装饰件的正面喷涂遮光光油层,所述遮光光油层为黑色光油,所述黑色光油由以下重量份数的原料组成:黑色光油原液10份、稀释剂100份、聚氨酯流平剂2份、硅烷偶联剂2份;(2)镭雕:利用激光镭雕将遮光光油层镂空出所需形状,激光镭雕的镭雕速度为500mm/s,镭雕功率为10W;(3)电镀:在所述透明装饰件的正面真空电镀一层金属层或金属氧化物层,金属层或金属氧化物层为锡层,所述锡层的厚度为1μm,电镀的蒸发温度为1000℃,气压为0.01Pa;(S1)喷绘:在所述金属层或金属氧化物层上的部分区域或全部区域喷绘文字或图案;(4)注塑:在电动牙刷手柄的光源区域上注塑透明软胶层,所述透明软胶层为橡胶;(5)装配:将所述透明装饰件装配在所述透明软胶层上,所述透明装饰件的背面与所述透明软胶层通过3M胶粘合。实施例2本实施例的一种电动牙刷外壳的制造工艺,包括如下步骤:(1)喷涂:在透明装饰件的背面喷涂遮光光油层,所述遮光光油层为黑色光油,所述黑色光油由以下重量份数的原料组成:黑色光油原液50份、稀释剂150份、聚氨酯流平剂10份、硅烷偶联剂5份;(2)镭雕:利用激光镭雕将遮光光油层镂空出所需形状,激光镭雕的镭雕速度为1500mm/s,镭雕功率为60W;(3)电镀:在所述透明装饰件的正面真空电镀一层金属层或金属氧化物层,金属层或金属氧化物层为锡层,所述锡层的厚度为5μm,电镀的蒸发温度为1500℃,气压为0.03Pa;(S2)喷涂光油:在所述透明装饰件的正面喷涂一层UV水性光油。(4)注塑:在电动牙刷手柄的光源区域上注塑透明软胶层,所述透明软胶层为硅胶;(5)装配:将所述透明装饰件装配在所述透明软胶层上,所述透明装饰件的背面与所述透明软胶层通过3M胶粘合。实施例3本实施例的一种电动牙刷外壳的制造工艺,包括如下步骤:(1)喷涂:在透明装饰件的背面喷涂遮光光油层,所述遮光光油层为黑色光油,所述黑色光油由以下重量份数的原料组成:黑色光油原液30份、稀释剂125份、聚氨酯流平剂6份、硅烷偶联剂3.5份;(2)镭雕:利用激光镭雕将遮光光油层镂空出所需形状,激光镭雕的镭雕速度为1000mm/s,镭雕功率为35W;(3)电镀:在所述透明装饰件的正面真空电镀一层金属层或金属氧化物层,金属层或金属氧化物层为锡层,所述锡层的厚度为3μm,电镀的蒸发温度为1250℃,气压为0.02Pa;(S1)喷绘:在所述金属层或金属氧化物层上的部分区域或全部区域喷绘文字或图案;(S2)喷涂光油:在所述透明装饰件的正面喷涂一层UV水性光油;(4)注塑:在电动牙刷手柄的光源区域上注塑透明软胶层,所述透明软胶层为PU;(5)装配:将所述透明装饰件装配在所述透明软胶层上,所述透明装饰件的背面与所述透明软胶层通过3M胶粘合。其中,所述步骤(S2)的水性UV光油由以下重量份数的原料组成:预聚物40份单体60份光引发剂5份耐划伤助剂1.5份有机硅改性流平剂1.5份硅烷偶联剂1.5份溶剂15份所述预聚物由水性聚氨酯丙烯酸酯低聚物与水性环氧丙烯酸酯低聚物按重量比2:1的比例混合而成,所述单体由TPGDA、PO3-TMPTA和PEGDA按重量比2:3:1的比例混合而成,所述光引发剂由光引发剂184、907、1173按重量比1:1:1的比例混合而成,所述抗划伤助剂为有机蜡,所述溶剂由水和乙醇按重量比1:1的比例混合组成。实施例4本实施例的一种电动牙刷外壳的制造工艺,包括如下步骤:(1)喷涂:在透明装饰件的背面喷涂遮光光油层,所述遮光光油层为黑色光油,所述黑色光油由以下重量份数的原料组成:黑色光油原液20份、稀释剂120份、聚氨酯流平剂4份、硅烷偶联剂3份;(2)镭雕:利用激光镭雕将遮光光油层镂空出所需形状,激光镭雕的镭雕速度为800mm/s,镭雕功率为30W;(3)电镀:在所述透明装饰件的正面真空电镀一层金属层或金属氧化物层,金属层或金属氧化物层为锡层,所述锡层的厚度为2μm,电镀的蒸发温度为1100℃,气压为0.015Pa;(S1)喷绘:在所述金属层或金属氧化物层上的部分区域或全部区域喷绘文字或图案;(S2)喷涂光油:在所述透明装饰件的正面喷涂一层UV水性光油;(4)注塑:在电动牙刷手柄的光源区域上注塑透明软胶层,所述透明软胶层为PVC;(5)装配:将所述透明装饰件装配在所述透明软胶层上,所述透明装饰件的背面与所述透明软胶层通过3M胶粘合。其中,所述步骤(S2)的水性UV光油由以下重量份数的原料组成:预聚物50份单体50份光引发剂4份耐划伤助剂1份有机硅改性流平剂1份硅烷偶联剂1份溶剂10份其中,所述预聚物为水性聚氨酯丙烯酸酯低聚物,所述单体由TPGDA、EOEOEA按重量比3:1的比例混合而成,所述光引发剂由光引发剂184、907按重量比2:1的比例混合而成,所述抗划伤助剂为聚乙烯微粉,所述溶剂为水。实施例5本实施例的一种电动牙刷外壳的制造工艺,包括如下步骤:(1)喷涂:在透明装饰件的背面喷涂遮光光油层,所述遮光光油层为黑色光油,所述黑色光油由以下重量份数的原料组成:黑色光油原液40份、稀释剂140份、聚氨酯流平剂8份、硅烷偶联剂4份;(2)镭雕:利用激光镭雕将遮光光油层镂空出所需形状,激光镭雕的镭雕速度为1400mm/s,镭雕功率为55W;(3)电镀:在所述透明装饰件的正面真空电镀一层金属层或金属氧化物层,金属层或金属氧化物层为锡层,所述锡层的厚度为4μm,电镀的蒸发温度为1400℃,气压为0.025Pa;(S1)喷绘:在所述金属层或金属氧化物层上的部分区域或全部区域喷绘文字或图案;(S2)喷涂光油:在所述透明装饰件的正面喷涂一层UV水性光油;(4)注塑:在电动牙刷手柄的光源区域上注塑透明软胶层,所述透明软胶层为橡胶;(5)装配:将所述透明装饰件装配在所述透明软胶层上,所述透明装饰件的背面与所述透明软胶层贴合,所述透明装饰件与电动牙刷外壳壳体卡接。其中,所述步骤(S2)的水性UV光油由以下重量份数的原料组成:预聚物30份单体30份光引发剂6份耐划伤助剂2份有机硅改性流平剂2份硅烷偶联剂2份溶剂20份其中,所述预聚物为水性环氧丙烯酸酯低聚物,所述单体由PO3-TMPTA、PEGDA按重量比1:2的比例混合而成,所述光引发剂由光引发剂907、1173按重量比1:2的比例混合而成,所述抗划伤助剂由有机蜡、聚乙烯微粉按重量比1:1的比例混合而成,所述溶剂由水与乙醇按重量比7:3的比例混合而成。实施例6本实施例的一种电动牙刷外壳的制造工艺,包括如下步骤:(1)喷涂:在透明装饰件的背面喷涂遮光光油层,所述遮光光油层为黑色光油,所述黑色光油由以下重量份数的原料组成:黑色光油原液25份、稀释剂130份、聚氨酯流平剂7份、硅烷偶联剂2.5份;(2)镭雕:利用激光镭雕将遮光光油层镂空出所需形状,激光镭雕的镭雕速度为850mm/s,镭雕功率为45W;(3)电镀:在所述透明装饰件的正面真空电镀一层金属层或金属氧化物层,金属层或金属氧化物层为锡层,所述锡层的厚度为2.5μm,电镀的蒸发温度为1300℃,气压为0.02Pa;(S1)喷绘:在所述金属层或金属氧化物层上的部分区域或全部区域喷绘文字或图案;(S2)喷涂光油:在所述透明装饰件的正面喷涂一层UV水性光油;(4)注塑:在电动牙刷手柄的光源区域上注塑透明软胶层,所述透明软胶层为硅胶;(5)装配:将所述透明装饰件装配在所述透明软胶层上,所述透明装饰件的背面与所述透明软胶层贴合,所述透明装饰件与电动牙刷外壳壳体卡接。其中,所述步骤(S2)的水性UV光油由以下重量份数的原料组成:预聚物40份单体80份光引发剂4.5份耐划伤助剂1.8份有机硅改性流平剂1.2份硅烷偶联剂1.6份溶剂17份其中,所述预聚物由水性聚氨酯丙烯酸酯低聚物与水性环氧丙烯酸酯低聚物按重量比1:1的比例混合而成,所述单体由TPGDA、EOEOEA、PEGDA按重量比3:2:1的比例混合而成,所述光引发剂为光引发剂184、907、1173按重量比1:2:1的比例混合而成,所述抗划伤助剂由有机蜡、聚乙烯微粉按重量比4:6的比例混合而成,所述溶剂由水与乙醇按重量比3:7的比例混合而成。实施例7本实施例的一种电动牙刷外壳的制造工艺,包括如下步骤:(1)喷涂:在透明装饰件的背面喷涂遮光光油层;(2)镭雕:利用激光镭雕将遮光光油层镂空出所需形状,激光镭雕的镭雕速度为1350mm/s,镭雕功率为48W;(3)电镀:在所述透明装饰件的正面真空电镀一层金属层或金属氧化物层,金属层或金属氧化物层为锡层,所述锡层的厚度为1-5μm,电镀的蒸发温度为1150℃,气压为0.01Pa;(S1)喷绘:在所述金属层或金属氧化物层上的部分区域或全部区域喷绘文字或图案;(S2)喷涂光油:在所述透明装饰件的正面喷涂一层UV水性光油;(4)注塑:在电动牙刷手柄的光源区域上注塑透明软胶层,所述透明软胶层为PU;(5)装配:将所述透明装饰件装配在所述透明软胶层上,所述透明装饰件的背面与所述透明软胶层贴合,所述透明装饰件与电动牙刷外壳壳体卡接。其中,所述步骤(5)的水性UV光油由以下重量份数的原料组成:预聚物35份单体75份光引发剂4.5份耐划伤助剂1.2份有机硅改性流平剂1.6份硅烷偶联剂1.9份溶剂18份其中,所述预聚物由水性聚氨酯丙烯酸酯低聚物与水性环氧丙烯酸酯低聚物按重量比3:1的比例混合而成,所述单体由EOEOEA、PO3-TMPTA、PEGDA按重量比2:2:1的比例混合而成,所述光引发剂为光引发剂184、1173按4:1的比例混合而成,所述抗划伤助剂为有机蜡,所述溶剂由水与乙醇按重量比6:5的比例混合而成。实施例8本实施例的一种电动牙刷外壳的制造工艺,包括如下步骤:(1)喷涂:在透明装饰件的背面喷涂遮光光油层,所述遮光光油层为黑色光油;(2)镭雕:利用激光镭雕将遮光光油层镂空出所需形状,激光镭雕的镭雕速度为900mm/s,镭雕功率为30W;(3)电镀:在所述透明装饰件的正面真空电镀一层金属层或金属氧化物层,金属层或金属氧化物层为锡层,所述锡层的厚度为1-5μm,电镀的蒸发温度为1330℃,气压为0.03Pa;(S1)喷绘:在所述金属层或金属氧化物层上的部分区域或全部区域喷绘文字或图案;(S2)喷涂光油:在所述透明装饰件的正面喷涂一层UV水性光油;(4)注塑:在电动牙刷手柄的光源区域上注塑透明软胶层,所述透明软胶层为PVC;(5)装配:将所述透明装饰件装配在所述透明软胶层上,所述透明装饰件的背面与所述透明软胶层贴合,所述透明装饰件与电动牙刷外壳壳体卡接。其中,所述步骤(5)的水性UV光油由以下重量份数的原料组成:预聚物45份单体40份光引发剂5.8份耐划伤助剂1.7份有机硅改性流平剂1.3份硅烷偶联剂1.4份溶剂12份其中,所述预聚物由水性聚氨酯丙烯酸酯低聚物与水性环氧丙烯酸酯低聚物按重量比1:2的比例混合而成,所述单体由TPGDA、EOEOEA、PO3-TMPTA、PEGDA按重量比1:1:1:1的比例混合而成,所述光引发剂由光引发剂184、907、1173按重量比1:2:1的比例混合而成,所述抗划伤助剂由有机蜡、聚乙烯微粉按重量比2:3的比例混合而成,所述溶剂由水与乙醇按重量比8:3的比例混合而成。最后应当说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对本发明保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
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