具有視窗口的金屬件與塑膠成型品成型方法及其應用的製作方法

2023-05-20 20:31:31

專利名稱：具有視窗口的金屬件與塑膠成型品成型方法及其應用的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種成型品成型方法及其應用，尤其涉及一種具有視窗口的金屬件與 塑膠成型品成型方法及其應用。
背景技術：
隨著科學技術的發展，可攜式電子產品在滿足通訊，外觀等要求的同時，還必須滿 足強度等品質的要求。可攜式電子產品由於它們的重量輕和厚度薄而影響其強度，在不小 心跌落後容易出現開裂或斷裂等現象。研究人員為了解決強度問題，一般會選用強度較高 且柔韌性適中的材料。如果材料本身結構強度不夠，則一般會加入金屬件採用模內注塑 (insert molding)或則裝配(Assembly)金屬等方式保證電子產品的強度。對於大面積金屬的嵌入，往往需要在金屬片上打孔或則增加扣位等處理，加工復 雜，良率不高，從而導致成本偏高。同時由於塑膠和金屬的結合強度不高，金屬加工複雜，往 往導致研究人員在設計和材料的選擇上有所局限。目前有一種成型方法為金屬模內粘結注塑(MAM)技術，直接將金屬和塑膠在模具 內一體成型，該技術對於金屬片的要求較低，不常要扣位等設計即可達到是塑膠和全屬高 強度結合，簡化了金屬加工工藝，提高良品率，降低成本。但是在金屬產品沒有扣位的情況 下，塑膠面和金屬面之間的結合力比較差，即使對金屬紋面進行處理，在跌落和拉力側試 中，結合效果仍然不夠理想。如果把金屬件放在模內注塑，讓金屬件的一些部位鑲嵌到塑膠 件裡面，這樣也可以增加金屬件與塑膠件的結合強度，但是這樣金屬件的結構往往會很復 雜，增加了產品在結構設計上的難度，不利於大規模生產，也不利於節約成本。目前，對於設有電子顯示屏的可攜式電子產品外殼的製備是在金屬殼體上的窗口 處採用粘膠方式粘結一層透明塑膠，此種設有視窗口的外殼厚度較厚，從而造成可攜式電 子產品體積、重量較大，不能滿足可攜式電子產品輕巧之概念，而且粘接的塑膠易與金屬件 分離，從而造成可攜式電子產品整體質量不高。

發明內容
本發明實施例提供一種結合強度高的具有視窗口的金屬件與塑膠成型品成型方 法及其應用，以解決現有成型方法中結合強度不高，體積和重量較大等問題。解決本發明的技術問題所採用的技術方案是提供一種具有視窗口的金屬件與塑 膠成型品的成型方法，所述成型方法包括如下步驟獲取金屬件，所述金屬件設有窗口 ；在所述金屬件的內表面開設多個凹槽；預熱所述金屬件，且在所述凹槽內填滿熱熔膠；將帶有所述熱熔膠的金屬件放置於模具的母模內，加熱所述模具，向模具的母模 內且在所述金屬件的內表面以及所述金屬件的窗口處射出塑膠並充填母模，將塑膠與金屬 件成型為一體，以形成具有視窗口的金屬件與塑膠成型品，所述塑膠為透明或半透明。
本發明還提供一種具有金屬件和塑膠的成型品成型方法在製備具有視窗口的金 屬件與塑膠成型品或電子裝置外殼中的應用。與現有技術相比，上述技術方案至少具有以下優點1.在金屬件的內表面開設有多個凹槽使得熱熔膠在射出成型時位置固定且粘合 牢固；2.通過模內充填射出，減少加工流程，可避免熱熔膠溢膠的情況，並提高成型品制 造的良品率與改善成型品外觀質量；3.在所述金屬件的內表面和金屬件的窗口處射出塑膠並充填母模，使得設有窗口 金屬件與塑膠一體成型，有效減小了成型品體積，降低了成型品重量，同時減少了成型品制 備工序，降低了生產成本。


下面將結合附圖及實施方式對本發明作進一步說明，附圖中圖1是本發明中的金屬件第一種結構的主視圖；圖2是圖1中金屬件的第一種結構的與塑膠的成型品的主視圖；圖3是本發明中金屬件的第一種結構和塑膠的成型品在成型之後的部分剖視圖；圖4是本發明中金屬件的第二種結構和塑膠的成型品在成型之後的部分剖視圖；圖5是本發明中的金屬件的第三種結構的部分剖視圖；圖6是本發明中的金屬件的第四種結構的部分剖視圖；圖7是本發明中具有視窗口的金屬件與塑膠成型品的成型方法流程圖。
具體實施例方式為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施方式， 對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施方式
僅僅用以解釋本發 明，並不用於限定本發明。本發明實施例提供的一種具有視窗口的金屬件與塑膠成型品及其成型方法，該成 型方法是用於將設有窗口的金屬件和塑膠成型在一起而形成具有視窗口的成型品。該成型 品結構如圖1至圖3所示，該成型品包括金屬件1，該金屬件1包括一窗口 11和內表面，內 表面開設有至少一個凹槽12，該成型品還包括與該金屬件1內表面和金屬件1的窗口 11結 合的塑膠3，以及結合在金屬件1與塑膠3之間的連續或不連續層狀粘結層2。這樣，結合 在金屬件1的窗口 11處的透明或半透明塑膠3和窗口 11構成了該成型品的視窗口 11』，且 結合在金屬件1的窗口 11處的塑膠3與結合在金屬件1內表面的塑膠3為一整體。這種 具有視窗口的金屬件與塑膠成型品有效減小了該成型品體積，降低了成型品重量，同時減 少了成型品製備工序，降低了生產成本，提高了該成型品的抗擊強度和質量。具體地，上述金屬件1的內表面開設凹槽12的開口處的尺寸優選比凹槽12的內 部的尺寸小。該凹槽的12作用是在製備該具有視窗口的金屬件與塑膠成型品過程中，確保 在模內填充射出時熱熔膠可以固定在相關位置，可讓融合效果良好，並防止溢膠的情況發 生。將該凹槽12的開口處的尺寸設置成比凹槽12的內部的尺寸小的目的是使得熱熔膠與 金屬件的粘結作用力增大，以及在隨後的射出成型中，不易被移動位置、衝走。
請參閱圖4，是本發明實施例中金屬件的第二種結構與塑膠成型品在成型之後的 部分剖視圖。該金屬件20包括設置的一窗口(圖4中未顯示)和在非窗口部位的剖視部 分內表面開設有兩個均勻分布卻且排列方向相同的契形凹槽22。根據粘結效果的需要，本 發明實施例中金屬件內表面還可以開設至少三個任意分布的凹槽22。此外，如圖5和圖6所示，圖5是本發明中的金屬件的第三種結構的部分剖視圖， 該金屬件30包括設置的二個窗口(圖5中未顯示)和在非窗口部位的剖視部分內側開設 有一皇冠狀的凹槽32，也可以開設至少兩個並排的凹槽32。圖6是本發明中的金屬件的第 四種結構的部分剖視圖，該金屬件40設置的四個窗口(圖6中未顯示)和其剖視部分內側 開設有船形的凹槽42，也可以開設至少兩個並排的凹槽42。可以理解，在本發明中，金屬件 的窗口數量、形狀可以根據實際需要而設計，其凹槽的形狀可以有多種，有規則形狀的，也 有不規則形狀的。具體地，上述塑膠3為透明或半透明塑膠，優選透明塑膠3，如圖2所示，該透明塑 膠3能有效的增加視窗口 11』的透視度。塑膠3可用於製作電子產品外殼，例如，可以為分子 量為20000-60000的聚碳酸酯(PC)、分子量為20000-200000的聚甲基丙烯酸甲脂(PMMA)、 ABS和/或聚氯乙烯(PVC)等。視窗口處塑膠3的厚度優選為0. 3 1. 2mm。金屬件1的 材料沒有特別限制，優選為材質較輕強度較高的金屬，例如鐵、鋁、鋁合金、銅、鎂、鎂合金及 不鏽鋼等。該金屬件1的結構以及金屬件1的窗口 11位置、形狀由設計人員根據該產品的 結構設計。粘結層2用以粘結金屬件1和塑膠3，所述粘結層2的厚度根據產品大小以及實 際需要而定，優選在0. 1 0. 2毫米。根據本發明的實施例，粘結層2優選為熱熔膠，該熱 熔膠是一種不需溶劑、不含水分的100%的固體可熔性聚合物，它在常溫下為固體，加熱熔 融到一定溫度變為能流動，且有一定粘性的液體。本發明實施例對於熱熔膠的組分沒有特 別的限定，為了避免在後續的注塑工藝中熱熔膠過熔產生產品溢膠現象，所述熱熔膠需要 具有一定的耐熱性，所述熱熔膠的耐熱性大於220°C。本發明實施例具有視窗口的金屬件與塑膠成型品製備方法流程如圖7所示，同時 參考圖1至3，該成型方法包括如下步驟Si.獲取金屬件1，所述金屬件設有窗口 11 ；S2.在所述金屬件1的內表面開設多個凹槽12 ；S3.預熱所述金屬件1，且在所述凹槽12內填滿熱熔膠；S4.將帶有所述熱熔膠的金屬件1放置於模具的母模內，加熱所述模具，向模具的 母模內且在所述金屬件1的內表面以及所述金屬件1的窗口 11處射出塑膠3並充填母模， 從而將塑膠3與金屬件1成型為一體，以形成具有視窗口的金屬件與塑膠成型品，所述塑膠 為透明或半透明。具體地，上述成型方法的步驟Sl中，金屬件1的結構以及金屬件1窗口 11的位置、 形狀由設計人員根據該產品的結構設計。金屬件1的材質如上所述，為了節約篇幅，在此不 再贅述。上述成型方法的步驟S2中，通過蝕刻或雷射雕刻的方式在該金屬件1內表面開設 多個凹槽12，該凹槽12的形狀和數量如上述，為了節約篇幅，在此不再贅述。上述成型方法的步驟S3中，可將金屬件1預熱到一定溫度，優選為100-150°C，更 好地，加熱溫度為110°C，再用治具將熱熔膠壓到金屬件1上，至少使金屬件1的凹槽12內的熱熔膠熔融而粘結牢固。上述壓制時間為3-7秒，優選為6秒。上述成型方法的步驟S4中，在充填成型時，模具母模側通過模具以水溫或油溫加 熱之方式，母模側模具溫度為大於60°C，塑膠3充填時，具有一定溫度的塑膠3與熱熔膠具 有良好的接合。塑膠3充填完成後，熱熔膠形成粘接層2，粘接層2將塑膠3和金屬件1牢 固的粘接為一體，從而形成具有視窗口的金屬件與塑膠成型品。結合在金屬件1的窗口 11 處的塑膠3和窗口 11構成了該成型品的視窗口 11』，且結合在金屬件1的窗口 11處的塑膠 3與結合在金屬件1內表面的塑膠3為一整體。上述具有視窗口的金屬件與塑膠成型品的成型方法至少具有下述優點1.在金 屬件的內側開設有多個凹槽使得熱熔膠在射出成型時位置固定且粘合牢固；2.通過模內 充填射出，減少加工流程，可避免熱熔膠溢膠的情況，並提高成型品製造的良品率與改善成 型品外觀質量；3.該成型方法工序簡單，適於工業化生產，降低了生產成本。正是由於上述具有金屬件和塑膠的成型品成型方法具有上述優點，其可在製備具 有視窗口的金屬件與塑膠成型品中的應用。該具有金屬件和塑膠的成型品成型方法所製備 出的具有視窗口的金屬件與塑膠成型品結構及其優點如上所述，為了簡約篇幅，在此不再 贅述。該製備的具有金屬件和塑膠的成型品可用於電子裝置外殼，特別是具有電子顯示的 電子裝置外殼。以上所述僅為本發明的較佳實施方式而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的 精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種具有視窗口的金屬件與塑膠成型品的成型方法，其特徵在於所述成型方法包 括如下步驟獲取金屬件，所述金屬件設有窗口 ；在所述金屬件的內表面開設多個凹槽；預熱所述金屬件，且在所述凹槽內填滿熱熔膠；將帶有所述熱熔膠的金屬件放置於模具的母模內，加熱所述模具，向模具的母模內且 在所述金屬件的內表面以及所述金屬件的窗口處射出塑膠並充填母模，將塑膠與金屬件成 型為一體，以形成具有視窗口的金屬件與塑膠成型品。
2.如權利要求1所述的成型方法，其特徵在於所述金屬件的內表面凹槽的開設方式 為蝕刻或雷射雕刻。
3.如權利要求1或2所述的成型方法，其特徵在於所述凹槽開口處的尺寸比所述凹 槽內部的尺寸小。
4.如權利要求1所述的成型方法，其特徵在於所述預熱金屬件的預熱溫度為100°C 150°C。
5.如權利要求1所述的成型方法，其特徵在於所述模具加熱是通過水溫或油溫的加 熱方式將母模加熱至大於或等於60°C。
6.如權利要求1所述的成型方法，其特徵在於所述金屬件為鐵、鋁、鋁合金、銅、鎂、鎂 合金及不鏽鋼中的一種。
7.如權利要求1所述的成型方法，其特徵在於所述塑膠為聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲 酯、聚氯乙烯中的至少一種。
8.如權利要求1 7任一項所述的成型方法在製備具有視窗口的金屬件與塑膠成型品 中的應用。
9.如權利要求8所述的應用，其特徵在於所述金屬件與塑膠成型品的視窗口處塑膠 厚度為0. 3 1. 2mm。
全文摘要
本發明涉及一種具有視窗口的金屬件與塑膠成型品成型方法及其應用，該成型方法包括如下步驟獲取金屬件，所述金屬件設有窗口；在所述金屬件的內表面開設多個凹槽；預熱所述金屬件，且在所述凹槽內填滿熱熔膠；將帶有所述熱熔膠的金屬件放置於模具的母模內，加熱所述模具，向模具的母模內且在所述金屬件的內表面以及所述金屬件的窗口處射出塑膠並充填母模，將塑膠與金屬件成型為一體，以形成具有視窗口的金屬件與塑膠成型品；本發明還涉及上述成型方法在成型品中的應用。本發明由於採用一體成型法將設有窗口金屬件與塑膠一體成型，有效減小了成型品體積，降低了成型品重量，同時減少了成型品製備工序，降低了生產成本。
文檔編號B29C45/14GK102049838SQ201010538510
公開日2011年5月11日 申請日期2010年11月9日 優先權日2010年11月9日
發明者蘇俊守 申請人:深圳慶和膠粘製品有限公司