物品金屬外殼的表面花紋形成方法
2023-07-01 03:56:31 1
專利名稱：物品金屬外殼的表面花紋形成方法
技術領域：
本發明提供一表面處理方法，尤指一種使用蝕刻方式而於一物品金屬外殼的表面上產生一預定圖案或花紋的方法。
背景技術：
對於一般消費大眾而言，產品銷售除了產品本身價格合理，以及其功能可符合使用者需求以外，該產品的外觀還必須擁有獨特的特色才能獲得消費大眾青睞。對於金屬材質的外殼而言，現有例如筆記型計算機或其它電子產品的金屬外殼，系以壓鑄、衝壓或射出成形等方式形成一具有特定形狀的外殼。此等外殼一般僅經由陽極處理形成表面保護層及形成金屬光澤，或者增加一噴砂處理過程對外殼表面進行整形，並無法在殼體設計立體花紋或圖案。對於塑料材質的外殼而言，若需在一物品的塑料殼體表面形成特定花紋或圖案，必須在製造模具時即於其上形成一對應的圖形或花紋。然而，單一模具僅能形成一種相對應的圖形，當同一類型產品需要不同的外觀設計而言，例如同一型號的筆記型計算機可能會有許多不同的外殼表面圖案或花紋以提供使用者不同的選擇，所以製造廠商必須重新製作對應不同圖形的模具。而且，塑料材質的外殼的強度通常不及金屬材質外殼。現有的產品外殼中，亦有以印刷方式將各種不同顏色圖案印刷於塑料外殼與金屬外殼上。然而此種印刷的圖案極易經由摩擦或碰撞等因素而脫落，而且對於需要金屬色澤外殼的產品而言，現有印刷方式無法印刷出所需金屬光澤的外觀，亦無法提供立體的視覺效果與觸感，且製造成本高。
發明概述因此本發明的主要目的在於提供一種物品金屬外殼的表面花紋形成方法，以解決上述問題。
本發明提供一種物品金屬外殼的表面花紋形成方法，該金屬外殼系預先成形為一既定的形狀，該方法包括於該金屬外殼的表面上形成一具有一預定圖案的隔離層；將該金屬外殼浸泡於一蝕刻溶液中，用以蝕刻未被該隔離層覆蓋的金屬外殼表面；以及清除該蝕刻溶液及該隔離層。
附圖的簡要說明
圖1為本發明物品金屬外殼的表面花紋形成方法的流程圖；圖2至圖5為本發明優選實施例的示意圖；以及圖6、7A、7B、8A和8B為表示根據本發明的方法在形成隔離層的步驟的示意圖。
附圖的符號說明32鋼板34凹槽40、44金屬外殼42隔離層具體實施方式
請參閱圖1，圖1為本發明物品金屬外殼的表面花紋形成方法的流程圖。該方法包括有下列步驟步驟100開始；步驟102於一金屬外殼的表面形成對應一預定圖案(pattern)的隔離層；步驟104蝕刻未受該隔離層保護的金屬外殼的表面；步驟106清除殘餘於金屬外殼的表面的隔離層；步驟108對該金屬外殼進行一噴砂處理及陽極處理；步驟110結束。
本發明物品金屬外殼的表面花紋形成方法，主要是用於在一預先以衝壓方式或其它方式成形的物品金屬外殼的表面產生一立體圖案或花紋，並接著經由噴砂處理及/或陽極處理來提供一預定金屬色澤的表面。此種金屬外殼可適用於例如筆記型計算機、PDA及行動電話等各種不同的產品。該表面花紋形成方法的操作原理詳述如下，請參閱圖2至圖5，圖2至圖5為本發明優選實施例的示意圖。一金屬外殼40經由現有的模造方式(例如壓鑄、衝壓、射出成形等)產生，其通常優選為鋁合金或鎂鋁合金等金屬合金材質。首先於金屬外殼40表面對應於一預定圖案的位置形成一隔離層42(步驟102)，一般而言，隔離層42可為例如焦油(coal tar)或油墨等有機物質，用來覆蓋及保護金屬外殼40表面，因此使得被隔離層42覆蓋的金屬外殼40表面不易與一無機溶液產生化學反應。然後使用一蝕刻溶液，例如氯化鐵(Ferric chloride，FeCl3)、工業用雙氧水、硝酸、氟酸等溶液來蝕刻金屬外殼40(步驟104)，該蝕刻溶液用來與金屬外殼40內含的氧化物產生化學反應，亦即經由化學反應之後可將金屬外殼40內含的氧化物移除而達到蝕刻金屬外殼40的目的，此步驟可藉由浸泡的方式進行。在本發明一優選實施例中，使用包括有氫氧化鉀(KOH，濃度10％)與磷酸鈉(Na3PO4，濃度5％)的混和溶液來作為該蝕刻溶液，並於攝氏45度的操作環境下蝕刻該金屬外殼40，其蝕刻速度較快，可大幅縮短蝕刻金屬外殼40所需的時間。圖3所示，未被隔離層42覆蓋的金屬外殼44會被蝕刻，而隔離層42會保護其覆蓋的金屬外殼40。然後，再經由清水來清除該蝕刻溶液，並利用一有機溶劑來清除金屬外殼40上的隔離層42(步驟106)，其結果如圖4所示。因此經由蝕刻後，金屬外殼40可產生一立體圖案，最後可再對金屬外殼40施以噴砂處理以進行殼體整形，並施以陽極處理程序(步驟108)，所以便可於金屬外殼40表面產生一金屬化合物薄膜46，亦即利用金屬化合物薄膜46來保護金屬外殼40表面避免進一步被氧化，同時其可提供一金屬光澤。
在本發明的步驟102中的隔離層的形成，可透過印刷的方式來產生一具有特定規則圖案的隔離層覆蓋於金屬外殼40表面。例如，若金屬外殼40的表面較為平坦，可透過網版印刷的方式，若金屬外殼表面有變化較急遽的轉折部位或曲面部位，則可透過移印的方式來達成。然而任何印刷方式均可用來將隔離層置於金屬外殼40表面，例如，另一種方式是先將對應一圖案的隔離層經由網印方式而印刷於一塑料薄膜或類似膠帶材質的轉印組件的表面上，然後再將金屬外殼40表面與該印刷有隔離層的轉印組件表面貼合，以便使轉印組件表面上的隔離層進一步地轉印至金屬外殼40表面，再將轉印組件撕除。此外，亦可利用噴塗(spray)的方式將隔離層施加於金屬外殼40的表面，即可形成一不規則的花紋效果。
綜合上述，金屬外殼40表面經由本發明的方法處理之後即可產生一規則或不規則的預定圖案，因此對於同一產品的外殼而言，依據不同的圖案設計來改變隔離層42覆蓋於金屬外殼40上的位置，因此便可於金屬外殼40蝕刻出相對應的圖案，亦即利用單一模具所產生的多個金屬外殼40，製造廠商僅需改變圖案的相對應隔離層42配置即可使每一金屬外殼40表面產生不同的圖形、文字、花紋等變化。換句話說，本實施例在不改變模具的情況下，僅需改變隔離層42的設置(亦即印刷於金屬外殼40表面的圖案)，即可運用同一類型的金屬外殼40來產生不同的表面變化。
此外，本發明的步驟108的噴砂處理亦可改為於設置隔離層(步驟102)之前實施，亦即，在蝕刻步驟之前即先進行噴砂處理。相比於蝕刻後才進行噴砂處理的方式，可達到不同的金屬光澤對比效果。舉例來說，若該噴砂處理實施於步驟102之前，則蝕刻部位與未蝕刻部位於陽極處理後會產生對比程度較大的不同金屬光澤。然而，若於步驟108才進行一噴砂處理，則蝕刻部位與未蝕刻部位於陽極處理後會產生對比程度較小的不同金屬光澤。同樣地，本實施例亦可經由不同程度的噴砂處理，例如使用不同顆粒大小的物質來執行噴砂處理以調整金屬外殼40的表面均勻化及平滑化程度，亦可調整最後圖案與非圖案部分於陽極處理後的不同金屬光澤的對比程度，均屬本發明的範疇。
相較於現有技術，本發明物品金屬外殼的表面花紋形成方法利用網印、移印、轉印或噴塗等方式將對應一圖案的隔離層印刷於一金屬外殼的表面，並使用一蝕刻溶液來蝕刻未被該隔離層保護的金屬外殼表面，然後將該隔離層清除，因此可於金屬外殼表面產生具有三維效果的圖案或花紋，最後再經由一陽極處理來於金屬外殼表面形成一金屬化合物薄膜，透過該金屬化合物薄膜來避免該金屬外殼表面被不斷地氧化，以及提供一金屬光澤予金屬外殼表面，所以本發明方法僅需改變印刷至金屬外殼的隔離層配置，即可改變金屬外殼上的相對應圖案，亦即可透過蝕刻來改變金屬外殼的表面形狀，因此不需重新製作產生該金屬外殼的模具，因此成本低廉，且可大量生產。
以上所述僅為本發明的優選實施例，凡依本發明權利要求所做的均等變化與修飾，皆應屬本發明專利的涵蓋範圍。
權利要求
1.一種物品金屬外殼的表面花紋形成方法，該金屬外殼系預先成形為一既定的形狀，該方法包括有下列步驟(a)於該金屬外殼的表面上形成一具有一預定圖案的隔離層；(b)將該金屬外殼浸泡於一蝕刻溶液中，用以蝕刻未被該隔離層覆蓋的金屬外殼表面；以及(c)清除該蝕刻溶液及該隔離層。
2.如權利要求1所述的方法，其中該隔離層為油墨。
3.如權利要求1所述的方法，其中步驟(a)包括有利用一預定印刷方法而將該隔離層形成於該金屬外殼的表面。
4.如權利要求3所述的方法，其中該預定印刷方法係為網印(silk screenprinting)。
5.如權利要求3所述的方法，其中該預定印刷方法係為移印(padprinting)。
6.如權利要求1所述的方法，其中步驟(a)包括有利用噴塗(spray)方法而將該隔離層行程於該金屬外殼的表面。
7.如權利要求1所述的方法，其中步驟(a)包括有將該隔離層印刷於一轉印原件的一表面；將該印刷有隔離層的轉印原件的表面貼合於該金屬殼體的表面，以將該隔離層轉印至該金屬殼體的表面上；及移除該轉印原件。
8.如權利要求7所述的方法，其中該轉印組件為一塑料薄膜。
9.如權利要求1所述的方法，其中該蝕刻溶液系用來移除該金屬殼體所包括的氧化物(oxide)。
10.如權利要求1所述的方法，其中該蝕刻溶液包括有氫氧化鉀(KOH)與磷酸鈉(Na3PO4)。
11.如權利要求1所述的方法，其另包括有於執行步驟(a)之前，對該金屬殼體的表面進行一噴砂(sand-blasting)處理，用來使該金屬殼體的表面均勻化。
12.如權利要求1所述的方法，其另包括有於執行步驟(c)之後，對該金屬殼體的表面進行一噴砂(sand-blasting)處理，用來使該金屬殼體的表面均勻化。
13.如權利要求1所述的方法，其另包括有於執行步驟(c)之後，對該金屬殼體的表面進行一陽極處理(anodizing)，用來於該金屬殼體的表面形成一金屬化合物薄膜。
14.如權利要求1所述的方法，其中該金屬殼體包括有鋁合金(aluminum alloy)。
15.如權利要求1所述的方法，其中該金屬殼體包括有鎂合金(magnesium alloy)。
全文摘要
本發明提供一種物品金屬外殼的表面花紋形成方法，該金屬外殼預先成形為一既定的形狀，該方法包括於該金屬外殼的表面上形成一具有一預定圖案的隔離層；將該金屬外殼浸泡於一蝕刻溶液中，用以蝕刻未被該隔離層覆蓋的金屬外殼表面；以及清除該蝕刻溶液及該隔離層。
文檔編號B44C1/22GK1490431SQ02145870
公開日2004年4月21日 申請日期2002年10月16日 優先權日2002年10月16日
發明者蔡竹嘉, 洪俊彥 申請人:緯創資通股份有限公司