一种塑料结构件与透红外部件的结合方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种两种不同材质的塑料部件之间的结合工艺，特别涉及一种塑料结构件与透红外部件的超声波结合方法。
【背景技术】
[0002]透红外部件，例如黑色透红外亚克力镜片是以亚克力为基材的黑色或深红色材料。这种材料的特性在于在可见光范围内给予黑色视觉(400-700nm可见光透过率小于1%)，但能透过800-1600nm以上波长的近红外区域，红外透过率根据部件厚度、工作波段和颜色要求，可以从80%至93%不等。其广泛应用于具有红外透过性的通讯部件，在帮助通过红外信号的同时，因为视觉上的黑色，可轻而易举将内部结构遮盖。大量用于手机、电脑、家电、汽车、红外触摸屏等的红外信号传输或红外窗口。透红外部件应用在体感控交互类模组中，可以起到消除成像光斑的作用。而传统工艺中，透红外部件如透红外亚克力面板都是通过胶水粘接的方式与塑料结构件结合。
[0003]体感控交互类模组整机领域，例如上述的塑料结构件与透红外部件之间的结合，使用传统点胶、胶带方案存在工艺复杂、效率低下、成本高、可靠性低等众多问题。也就是说，用胶水粘连，需要施胶、烘烤等步骤，工序复杂，不易操作。在施胶的过程中，并不能保证能够均匀施胶，从而一些局部部位可能没有施加足够量的粘胶，而其他部位可能施胶量过大，这样在施胶步骤后，可能会产生模组的漏光、形成开口以及因为施胶不均产生脏污等问题。而且，粘水在使用一段时间后，容易氧化老化，从而失去粘连功能，导致部件之间的剥离。另外一方面，胶水材料也并不环保。
[0004]超声波焊接是利用高频振动波传递到两个需焊接的物体表面，在加压的情况下，使两个物体表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合。超声波作用于热塑性的塑料接触面时,会产生每秒几万次的高频振动,这种达到一定振幅的高频振动,通过上焊件把超声能量传送到焊区，由于焊区即两个焊接的交界面处声阻大，因此会产生局部高温。又由于塑料导热性差，一时还不能及时散发，聚集在焊区，致使两个塑料的接触面迅速熔化，加上一定压力后，使其融合成一体。当超声波停止作用后，让压力持续几秒钟，使其凝固成型，这样就形成一个坚固的分子链，达到焊接的目的，焊接强度能接近于原材料强度。
【发明内容】
[0005]本发明的主要目的在于提供一种塑料结构件与透红外部件的超声波结合方法，其通过超声波焊接工艺，可以使塑料结构件与透红外部件高速振动，两者相互摩擦产生热量，转化为热能使表面完整结合。
[0006]本发明的另一目的在于提供一种塑料结构件与透红外部件的超声波结合方法，其中传统胶水粘接的工艺中需要施胶和烘烤环节，工序复杂耗时，本发明的超声波结合方法能实现一体式焊接，只需几秒钟，就可以完成透红外部件与模组塑料结构件之间的粘合工作，从而大大提升单位小时产能(UPH)，提高生产效率。
[0007]本发明的另一目的在于提供一种塑料结构件与透红外部件的超声波结合方法，其中使用超声波焊接结构件，密封性非常好，可以有效避免由胶水带来模组漏光、开口、脏污等现象。
[0008]本发明的另一目的在于提供一种塑料结构件与透红外部件的超声波结合方法，其中使用超声波一体地焊接模组的塑料结构件与透红外部件，有效简化模组组装工艺方式，一体地焊接后的塑料结构件与透红外部件可以即时应用于配合模组的其他部件的组装。
[0009]本发明的另一目的在于提供一种塑料结构件与透红外部件的超声波结合方法，其中超声波技术成熟可以循环使用，并且成本极低，用超声波代替胶水，可以大大减少生产成本。
[0010]本发明的另一目的在于提供一种塑料结构件与透红外部件的超声波结合方法，其中塑料结构件与透红外部件之间的焊接方式可以是点焊接、线焊接或面焊接，焊接层如多个横向和纵向的焊接线，既可达到焊接牢固度，又实现焊接线的挡光处理，同时透红外部件表面不会损伤和产生褶皱。
[0011]为达到以上目的，本发明提供塑料结构件与透红外部件之间的结合方法，其包括如下步骤:
[0012](a)将所述塑料结构件与所述透红外部件可叠合地排列；以及
[0013](b)启动超声波设备使所述塑料结构件与所述透红外部件粘合，从而形成具有所述塑料结构件和所述透红外部件的一体式组件。
[0014]根据本发明的一个实施例，在上述方法中，具有所述塑料结构件和所述透红外部件的所述一体式组件用于制作体感交互模组。
[0015]根据本发明的一个实施例，上述方法中还包括步骤:(C)将所述塑料结构件定位于定位装置的定位槽中，然后将所述定位装置定位于所述超声波设备的工作台上。
[0016]根据本发明的一个实施例，在上述方法中，所述步骤(C)还包括步骤:通过所述超声波设备的限位部对应地压合于所述定位装置的限位槽中实现定位。
[0017]根据本发明的一个实施例，在上述方法所述步骤(a)中，还包括步骤:将所述透红外部件放置于所述塑料结构件的容纳槽中，所述容纳槽的形状和尺寸和所述透红外部件的形状和尺寸相匹配，从而所述透红外部件与所述塑料结构件得以紧密地结合。
[0018]根据本发明的一个实施例，在上述方法中，所述容纳槽的深度在0.5mm以上，从而使所述透红外部件得以定位精确。
[0019]根据本发明的一个实施例，在上述方法的所述步骤(b )中，所述塑料结构件与所述透红外部件之间的焊接方式选自点焊接、线焊接、面焊接中的一种或多种。
[0020]根据本发明的一个实施例，在上述方法的所述步骤(b)中，所述塑料结构件还包括形成在其结合面的焊接层，在焊接过程中，所述焊接层位于所述塑料结构件的结合面和所述透红外部件的之间。
[0021]根据本发明的一个实施例，在上述方法中，所述焊接层一体地成型于所述塑料结构件，并且包括一条或多条焊接线。
[0022]根据本发明的一个实施例，在上述方法中，所述一条或多条焊接线包括沿着互相垂直方向延伸的多条横向焊接线和多条纵向焊接线，多条所述横向焊接线沿着与所述透红外部件的宽度方向平行的方向排列，所述纵向焊接线沿着与所述透红外部件的长度方向平行的方向排列，并且各条所述横向焊接线两端与对应的所述纵向焊接线互相间隔地设置。
[0023]根据本发明的一个实施例，在上述方法中，各条所述横向焊接线两端与对应的所述纵向焊接线之间间隔0.5mm。
[0024]根据本发明的一个实施例，在上述方法中，各条所述纵向焊接线的高度大于各条所述横向焊接线的高度。
[0025]根据本发明的一个实施例，在上述方法中，各条所述横向焊接线两端与对应的所述纵向焊接线之间间隔0.5mm,各条所述纵向焊接线高于各条所述横向焊接线0.2mm。
[0026]根据本发明的一个实施例，在上述方法中，所述焊接层包括6条所述横向焊接线和2条所述纵向焊接线。
[0027]根据本发明的一个实施例，在上述方法中，所述透红外结构件的镜头孔周围呈环绕状地设置有所述横向焊接线和所述纵向焊接线。
[0028]根据本发明的一个实施例，在上述方法中，所述透红外结构件的LED挡光孔周围呈环绕状地设置有所述横向焊接线和所述纵向焊接线，以形成挡光结构。
[0029]根据本发明的一个实施例，在上述方法中，各条所述焊接线的截面呈等边三角形。
[0030]根据本发明的一个实施例，在上述方法中，所述透红外部件是透红外亚克力面板。[0031 ] 根据本发明的一个实施例，在上述方法中，在超声波焊接过程中，焊接时间在0.5s以下，焊接压力在2kg压力以内。
[0032]根据本发明的另外一方面,本发明提供一种体感交互模组中不同材质的塑料部件之间的超声波结合方法，其包括如下步骤:
[0033](A)利用超声波设备融化第一组焊接线和第二组焊接线，其中所述第一组焊接线包括互相间隔地设置的一条或多条第一焊接线，所述第二组焊接线包括互相间隔地设置的一条或多条第二焊接线；以及
[0034](B)所述第一焊接线和所述第二焊接线融化的同时，将所述体感交互模组的不同材质的塑料部件粘合以形成一体式组件，并且至少部分所述第一焊接线和/或所述第二焊接线形成所述体感交互模组的挡光结构。
[0035]根据本发明的一个实施例，在上述方法中，各条所述第一焊接线和各条所述第二焊接线之间具有预定距离而产生缝隙，从而在融化过程中塑料不会产生堆积。
[0036]根据本发明的一个实施例，在上述方法中，各所述第一焊接线的高度大于所述第二焊接线的高度，这样在超声波融化时，所述第一焊接线和所述第二焊接线