一种具有塑胶嵌件的镁铝合金壳体制备方法与流程

本发明属于镁铝合金制造加工技术领域，具体涉及一种具有塑胶嵌件的镁铝合金壳体制备方法。

背景技术

镁铝合金是一类高性能轻型结构材料，具有优良的力学性能和导热导电性，并且抗震和防电磁效果理想，因此，镁铝合金被广泛应用于3c产品制造领域和汽车工业领域，并且其应用范围逐渐朝着军工制品领域和航空航天领域发展。

在3c产品制造领域和汽车工业领域中，鉴于产品轻薄化的发展趋势，3c产品和汽车配件的壳体通常包括金属结构和塑胶结构，一般将金属结构和塑胶结构通过粘接的方式结合为一体，具有操作繁琐、生产效率低、易变形的缺点。现有技术中，亦有将壳体的金属结构和塑胶结构通过注塑一体成型，当采用镁铝合金作为壳体的金属结构，通常需要进行表面预处理操作，以提高壳体的耐腐蚀性能，并赋予壳体表面平整光滑且具有光泽感的外观效果。传统的表面预处理操作为钝化和喷涂保护漆，具有对环境影响大和外观效果持久性差的缺点，采用新型的微弧氧化表面处理技术能够解决上述缺点，但是在操作时，会出现注塑位被高压击穿的现象，从而使得该工艺无法实现产业化。

因此，需要研发一种具有塑胶嵌件的镁铝合金壳体制备方法，能够实现微弧氧化表面处理技术在制备具有塑胶嵌件的镁铝合金壳体中的应用，实现产业化。

技术实现要素：

本发明针对现有技术中存在的问题，提供了一种具有塑胶嵌件的镁铝合金壳体制备方法，实现了微弧氧化技术在产业化生产具有塑胶嵌件的镁铝合金壳体中的应用，提升镁铝合金类产品品质的同时，降低了生产难度，从而拓宽了镁铝合金的应用领域。

本发明通过如下技术方案实现目的：一种具有塑胶嵌件的镁铝合金壳体制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

s1、将镁铝合金溶液注入壳体模具内腔以压铸成型，获得壳体胚件；

s2、将壳体胚件的毛刺通过二次成型去除，获得表面平整且光滑的壳体工件；

s3、将壳体工件进行烘烤处理；

s4、对壳体工件进行注塑，使得塑胶材料与壳体工件紧密结合，获得具有塑胶嵌件的壳体工件；

s5、对壳体工件表面进行预处理，以提高工件的耐腐蚀性能，并赋予工件表面光泽感。

进一步的，所述步骤s2中，采用的二次成型技术为除披锋。

进一步的，所述步骤s4中，注塑时，先将注塑模具的前后模均预热至110～115℃，然后将壳体工件置于所述的注塑模具中，再合模并预热3～5s，最后注塑成型。采用电加热管或加热板对注塑模具进行电加热。

进一步的，所述步骤s5中，采用微弧氧化处理工艺对对壳体工件表面进行预处理，使得工件表面形成陶瓷膜层。

进一步的，按照质量浓度计算，微弧氧化电解液包括如下成分：5～10g/l的氢氧化钠、10～15g/l的硅酸钠、5～15g/l的氟化钾以及2～4g/l的丙三醇。其中，硅酸钠为主要成膜物质，一方面为电解提供电解质，另一方面提供成膜过程中所需要的硅酸盐；氟化钾是辅助成膜物质，提供的氟离子能够提高电流穿透陶瓷膜层的速率，从而帮助成膜；丙三醇亦是辅助成膜物质，防止尖端放电致工件烧蚀；氢氧化钾的作用是提供碱性环境以及导电质，提高微弧氧化膜层的成膜效果。

进一步的，所述的微弧氧化处理工艺采用脉冲电流，所述脉冲电流的脉宽为15～20μs，占空比为5～15%，平均电流密度1～5a/dm²，电压为20～450v；微弧氧化处理时间为5～30min。

进一步的，按照质量百分比计算，所述的塑胶材料包括如下成分：85～90%的芳香族聚酰胺，9～14%的玻璃纤维以及0.1～1%的色粉。

进一步的，按照质量百分比计算，所述的塑胶材料包括如下成分：70～90%的聚对苯而甲酸丁醇酯，10～30%的玻璃纤维以及0.1～1%的色粉。

进一步的，所述的玻璃纤维横截面为椭圆形，此种玻璃纤维的力学结构在某些位向上不易发生变形，使得塑胶材料不易发生变形，进而确保壳体产品的整体强度以及平整度。

本发明具有以下的有益效果：

1、本发明提供了一种具有塑胶嵌件的镁铝合金壳体制备方法，实现了微弧氧化技术在产业化生产具有塑胶嵌件的镁铝合金壳体中的应用，创造性地采用了特殊的塑胶材料，解决了微弧氧化过程中易出现的注塑位烧焦难题，具有生产效率高、绿色清洁、产品品质佳的优点；

2、本发明的塑胶材料具有阻燃性高的优点，并且塑胶材料成分包括一种横截面为椭圆形的玻璃纤维，该玻璃纤维的力学结构在某些位向上不易发生变形，从而赋予塑胶材料抗变形的特性，以确保壳体产品的整体强度以及平整度；

3、本发明对微弧氧化工艺进行了调整优化，经过微弧氧化处理的壳体工件表面形成均匀的陶瓷膜层，陶瓷膜层具有良好的结合力和极高的耐磨性，提高了镁铝合金壳体的耐腐蚀性能，此外，陶瓷膜层上具有火山口型的多孔结构，有利于进一步的喷涂及其他加工处理。

附图说明

图1为实施例一和实施例二中公开的玻璃纤维切面图。

图2为实施例一和实施例二中公开的玻璃纤维主视图。

图3为实施例一和实施例二中公开的制备方法流程图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将结合附图和具体的实施例对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明较佳的实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。

实施例一

本实施例提供了一种具有塑胶嵌件的镁合金电脑壳制备方法，其中，采用的镁合金型号为az91d；按照质量百分比计算，塑胶材料包括如下成分：90%的芳香族聚酰胺，9.9%的玻璃纤维以及和0.1%的色粉，如图1所示，玻璃纤维的横截面为椭圆形，从而使得玻璃纤维在某些位向上不易发生变形，赋予塑胶材料抗变形的特性，以确保壳体产品的整体强度以及平整度。

如图2所示，本实施例的制备方法包括如下步骤：

s1、将az91d镁合金溶液注入电脑壳模具内腔，压铸成型获得电脑壳胚件；

s2、采用除披锋操作将电脑壳胚件的毛刺去除，获得表面平整且光滑的电脑壳工件；

s3、将电脑壳工件置于110℃烘烤8h；

s4、将电脑壳工件放置于注塑模具中，塑胶材料与电脑壳工件通过注塑一体成型，使得塑胶材料与镁合金基材实现紧密结合；

s5、对具有塑胶嵌件的镁合金电脑壳工件进行微弧氧化处理，使得电脑壳工件表面形成厚度为10µm的陶瓷膜层，得到具有塑胶嵌件的镁合金电脑壳产品。

对上述步骤需要说明的是，在步骤s4中，进行注塑操作时，先采用电加热管对注塑模具进行加热，使前后模的温度达到113℃，然后将镁合金电脑壳工件置于所述的注塑模具中，合模并预热5s，最后注塑成型。完成注塑成型后，需保温10s。

在步骤s5中，将具有塑胶嵌件的镁合金电脑壳工件置于电解液进行微弧氧化操作，按照质量浓度计算，微弧氧化电解液包括如下成分：7g/l的氢氧化钠、13g/l的硅酸钠、10g/l的氟化钾以及3ml/l的丙三醇。其中，硅酸钠为主要成膜物质，一方面为电解提供电解质，另一方面提供成膜过程中所需要的硅酸盐；氟化钾是辅助成膜物质，提供的氟离子能够提高电流穿透陶瓷膜层的速率，从而帮助成膜；丙三醇亦是辅助成膜物质，防止尖端放电致工件烧蚀；氢氧化钾的作用是提供碱性环境以及导电质，提高微弧氧化膜层的成膜效果。微弧氧化时间为25min20s，微弧氧化的工艺参数详见下表1：

表1为实施例一中的微弧氧化工艺参数

采用本实施例制备方法获得的镁合金电脑壳表面光滑平整，整体尺寸平面度上下相差不超过0.4mm，陶瓷膜层均匀一致，塑胶位未出现s变形，具有优良的力学性能和抗变形特性。

实施例二

本实施例提供了一种具有塑胶嵌件的铝合金手机壳制备方法，其中，采用的铝合金型号为da62；按照质量百分比计算，塑胶材料包括如下成分：75%的聚对苯而甲酸丁醇酯，24%的玻璃纤维以及和1.0%的色粉，如图1所示，玻璃纤维的横截面为椭圆形，从而使得玻璃纤维在某些位向上不易发生变形，赋予塑胶材料抗变形的特性，以确保壳体产品的整体强度以及平整度。

如图2所示，本实施例的制备方法包括如下步骤：

s1、将铝合金溶液注入手机壳模具内腔，压铸成型获得手机壳胚件；

s2、采用除披锋操作将手机壳胚件的毛刺去除，获得表面平整且光滑的手机壳工件；

s3、将手机壳工件置于100℃烘烤10h；

s4、将手机壳工件放置于注塑模具中，塑胶材料与手机壳工件通过注塑一体成型，使得塑胶材料与铝合金基材实现紧密结合；

s5、对具有塑胶嵌件的铝合金手机壳工件进行微弧氧化处理，使得手机壳工件表面形成厚度为12µm的陶瓷膜层，得到具有塑胶嵌件的铝合金手机壳产品。

对上述步骤需要说明的是，在步骤s4中，进行注塑操作时，先采用电加热管对注塑模具进行加热，使前后模的温度达到110℃，然后将铝合金手机壳工件置于所述的注塑模具中，合模并预热5s，最后注塑成型。完成注塑成型后，需保温5s。

在步骤s5中，将具有塑胶嵌件的铝合金手机壳工件置于电解液进行微弧氧化操作，按照质量浓度计算，微弧氧化电解液包括如下成分：4g/l的氢氧化钠、13g/l的硅酸钠、10g/l的氟化钾以及3g/l的丙三醇。其中，硅酸钠为主要成膜物质，一方面为电解提供电解质，另一方面提供成膜过程中所需要的硅酸盐；氟化钾是辅助成膜物质，提供的氟离子能够提高电流穿透陶瓷膜层的速率，从而帮助成膜；丙三醇亦是辅助成膜物质，防止尖端放电致工件烧蚀；氢氧化钾的作用是提供碱性环境以及导电质，提高微弧氧化膜层的成膜效果。微弧氧化时间为12min40s，微弧氧化的工艺参数详见下表2：

表2为实施例二中的微弧氧化工艺参数

采用本实施例制备方法获得的铝合金手机壳表面光滑平整，整体尺寸平面度上下相差不超过0.4mm，陶瓷膜层均匀一致，塑胶位未出现s变形，具有优良的力学性能和抗变形特性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，并非对本发明作任何形式上的限制。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。