一种铝合金焊接件的模内注塑组合壳件及其制造工艺的制作方法

本发明属于移动通信终端设备中的金属壳件加工领域，具体涉及一种铝合金焊接件的模内注塑组合壳件及其制造工艺。

背景技术：

壳件作为移动通信终端设备中的必要组件，不同手机和平板的壳件的材质呈现出多样化，常采用不锈钢、铝合金、碳纤维等作为基本壳体。近年来，铝合金壳件已成为高端手机的首选方案。现有的铝合金壳件制造主要有两种工艺：一种是全CNC工艺，即对一块铝合金整板进行CNC加工成型。由于壳件同时具有结构功能和电气功能，如金属天线，该方法的CNC加工量很大，且铝合金的利用率低，损耗量大，造成其制造成本居高不下；另一种是压铸整体成型工艺，即金属框与金属中板均由压铸铝材料压铸成型，再通过CNC精雕得到需要的结构件。由于该方法只能采用压铸铝材料，因而造成金属外框粗糙、质感差、产品良率低等缺点。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明综合了以上两种工艺的优点，克服了各自的缺点，公开了一种铝合金焊接件的模内注塑组合壳件及制造工艺。针对全CNC工艺制造成本高的缺点，本发明的铝合金外框选用致密铝合金材料通过CNC加工制造，而铝合金中板则是通过压铸制造，因而减少了CNC加工量；针对压铸整体成型工艺的金属外框质感差的缺点，本发明的铝合金外框采用与全CNC工艺相同的铝合金材料，而金属中板则是采用压铸制造，并通过激光焊接技术将其与外框连为一体。如此，本发明的金属外框质感与全CNC工艺的一样，而其制造成本则比全CNC工艺的低。

另一方面，手机和平板的金属壳体上通常需要增加一些功能性的塑胶件，而塑胶与金属壳体的结合能力直接影响到组合壳件的使用效果和使用寿命。现常用的方法是NMT技术，即对金属表面进行处理，增加其与塑胶的结合能力。本发明采用激光焊接与纳米注塑组合技术使得注塑件覆盖焊接位，由于焊接位的表面粗糙，增加了其与塑胶的结合能力。

一种铝合金焊接件的模内注塑组合壳件，所述组合壳件包括铝合金焊接件和塑胶连接件,铝合金焊接件由铝合金外框和铝合金中板通过激光焊接而成，塑胶连接件通过模内纳米注塑与铝合金焊接件复合成一体,铝合金外框采用致密铝合金型材通过CNC加工制造，其内侧留有连续焊接位和点焊接位,铝合金中板通过压铸制造,采用激光焊接与模内纳米注塑组合技术使得注塑件覆盖焊接位，使得铝合金焊接件和塑胶连接件的结合能力更强。

优选地，所述铝合金外框可以选用5、6、7系列铝型材，所述铝合金中板选用压铸铝材料，所述纳米注塑的塑胶连接件可以选用PC、PC+GF、PPS、PBT、PA、PEKK等材料。

一种铝合金焊接件的模内注塑组合壳件的制造工艺，其特征在于，其制造工艺包括以下步骤：

a：铝合金型材加工成铝合金外框；

b：铝合金中板成型；

c：铝合金外框和铝合金中板焊接形成铝合金焊接件；

d：模内纳米注塑形成铝合金焊接件与塑胶连接件相结合的组合壳件;

e: 对组合壳件进行表面处理。

优选地，所述步骤a中，铝合金外框材料可选5、6、7系列铝合金型材，留有CNC加工定位孔，通过CNC加工，在铝合金外框上加工出USB孔、耳机孔、焊接位和塑胶连接位。

优选地，所述步骤b中，铝合金中板选用压铸铝材料，采用冲压治具进行加工或压铸成型，并形成定位孔。

优选地，所述压铸成型的方法为，利用高压注入压铸铝金属液，金属液温度为450～750℃，保持模具温度150～300℃，铝合金金属液在压力的作用下冷却凝固形成铝合金中板。

优选地，所述步骤c中，铝合金外框与铝合金中板通过激光焊接连为一体，所述激光焊接包括连续焊接和点焊接，通过T处理工艺在铝合金壳件表面形成纳米微孔，所述T处理工艺包括超声波表面脱脂、酸或碱除去表面氧化膜、蚀刻形成纳米孔、水清洗、干燥。

优选地，所述步骤d中，在铝合金外框的内表面留有第一塑胶连接位，铝合金中板留有第二塑胶连接位，采用模内注塑技术，将金属壳件放入到注塑模具中，型腔中设有铝合金壳件的固定机构，将塑胶注入到注塑腔体中，塑胶流入第一、第二塑胶连接位中，冷却凝固后形成牢固的卡位结合结构。注塑塑胶的温度为220～350℃，注塑压力40～250MPa，注塑过程保持模具温度60～200℃，塑胶冷却凝固形成成组合壳件。

优选地，所述步骤e中，通过阳极氧化在组合壳件表面形成一层氧化膜，并进行着色处理，可形成白色、黑色、金色等多种颜色。

优选地，在所述步骤d与所述步聚e之间，采用数控机床对组合壳件进行精加工，在组合壳件内部加工出扣位，使用侧面成型刀对铝合金外框进行曲面成型加工，再采用整形治具对组合壳件进行热整形。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，图1给出一种铝合金焊接件的模内注塑组合壳件的示意图。1代表铝合金外框，2代表铝合金中板，3代表左侧连续焊接位，4代表右侧连续焊接位，5代表塑胶连接件，6代表上侧点焊接位。

具体实施方式

本发明公开了一种铝合金焊接件的模内注塑组合壳件及其制造工艺。结合附图，以下对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。所描述的仅是本发明一部分实施例，而不是实施例全部。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

一种铝合金焊接件的模内注塑组合壳件，所述组合壳件包括铝合金焊接件和塑胶连接件,铝合金焊接件由铝合金外框和铝合金中板通过激光焊接而成，塑胶连接件通过模内纳米注塑与铝合金焊接件复合成一体,铝合金外框采用致密铝合金型材通过CNC加工制造，其内侧留有连续焊接位和点焊接位,铝合金中板通过压铸制造,采用激光焊接与模内纳米注塑组合技术使得注塑件覆盖焊接位，使得铝合金焊接件和塑胶连接件的结合能力更强。

如图1所示，所述铝合金焊接件包括铝合金外框1和嵌于其内的铝合金中板2。所述铝合金焊接件上设置有焊接位，所述焊接位分别位于铝合金外框1的内侧面和所述铝合金中板2的侧面，所述焊接位包括左侧连续焊接位3、右侧连续焊接位4和上侧点焊接位6，所述塑胶连接件5可以为PC、PC+GF、PPS、PBT、PA、PEKK等材料。

一种铝合金焊接件的模内注塑组合壳件的制造工艺，其制造工艺包括以下步骤：

a：铝合金型材加工成铝合金外框；

b：铝合金中板成型；

c：铝合金外框和铝合金中板焊接形成铝合金焊接件；

d：模内纳米注塑形成铝合金焊接件与塑胶连接件相结合的组合壳件;

e: 对组合壳件进行表面处理。

优选地，所述步骤a中，铝合金外框材料可选5、6、7系列铝合金型材，留有CNC加工定位孔，通过CNC加工，在铝合金外框上加工出USB孔、耳机孔、焊接位和塑胶连接位。

优选地，所述步骤b中，铝合金中板选用压铸铝金材料，采用冲压治具进行加工或压铸成型，并形成定位孔。

优选地，所述压铸成型的方法为，利用高压注入压铸铝金属液，金属液温度为450～750℃，保持模具温度150～300℃，铝合金金属液在压力的作用下冷却凝固形成铝合金中板。

优选地，所述步骤c中，铝合金外框与铝合金中板通过激光焊接连为一体，所述激光焊接包括连续焊接和点焊接，通过T处理工艺在铝合金壳件表面形成纳米微孔，所述T处理工艺包括超声波表面脱脂、酸或碱除去表面氧化膜、蚀刻形成纳米孔、水清洗、干燥。

优选地，所述步骤d中，在铝合金外框的内表面留有第一塑胶连接位，铝合金中板留有第二塑胶连接位，采用模内注塑技术，将金属壳件放入到注塑模具中，型腔中设有铝合金壳件的固定机构，将塑胶注入到注塑腔体中，塑胶流入第一、第二塑胶连接位中，冷却凝固后形成牢固的卡位结合结构。注塑塑胶的温度为220～350℃，注塑压力40～250MPa，注塑过程保持模具温度60～200℃，塑胶冷却凝固形成成组合壳件。

优选地，所述步骤e中，通过阳极氧化在组合壳件表面形成一层氧化膜，并进行着色处理，可形成白色、黑色、金色等多种颜色。

优选地，在所述步骤d与所述步聚e之间，采用数控机床对组合壳件进行精加工，在组合壳件内部加工出扣位，使用侧面成型刀对铝合金外框进行曲面成型加工，再采用整形治具对组合壳件进行热整形。本实施例所形成产品的测试数据如下：

由测试数据可知，采用本发明制造的产品中铝合金焊接件和塑胶连接件的结合力强，能够耐受高低温交替、盐雾和高湿环境，耐候性强，各项测试指标均达到要求。

本发明的优点在于：1、综合了全CNC工艺和压铸整体成型工艺这两种工艺的优点，克服了各自的缺点；2、与全CNC工艺相比，本发明的铝合金中板是通过压铸制造的，从而减少了CNC加工量和铝合金损耗量；3、与压铸整体成型工艺相比，本发明的铝合金外框采用与全CNC工艺相同的铝合金材料，外观质感与全CNC工艺的相同；4、通过激光焊接技术将铝合金外框与铝合金中板连为一体，能够满足RF及天线设计要求；5、采用激光焊接与纳米注塑组合技术使得注塑件覆盖焊接位，组合壳件结构强度高，且制造成本低。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明进行进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，进行简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。