一種冷噴塗工藝天線及其製備方法
2023-05-08 21:07:46
專利名稱：一種冷噴塗工藝天線及其製備方法
技術領域：
本發明涉及通信天線領域，尤其涉及一種冷噴塗工藝天線及其製備方法。
背景技術：
隨著通信技術的迅速發展，對於天線部分的更新更是迅速，從有線天線到無線天線，從外置天線到內置天線，其中，金屬彈片式天線、FPC/PCB天線、印刷天線和LDS天線的製備越來越多。特別是近幾年無線通信的快速發展，移動終端佔有很大的主導地位。尤其是手機終端在逐步向小型化、智能化快速發展，而作為手機通信天線已變得極其重要。通常來說，天線的表面都具有一層塗層，對於天線塗層的製備，目前有很多種研究，如LDS天線需要使用鐳射工藝，由於設備費用大，化學鍍膜速度較慢，且鍍膜溶液壽命短、穩定性差，存在著環境汙染；且需要經過兩道工序，天線圖形有累積誤差，影響性能。然而，印刷天線使用導電塗料直接印製天線圖形，其結構限制較多，結構複雜的基體難於實現，且塗層與基體的結合力不高，不耐摩擦；另外如金屬彈片(Stamping)、PCB/FPC天線,工序較多，天線線路不容易在3D曲面結構實現。因此，有必要提出一種天線與基體結合力更高、不需要組裝工序，沒有化學汙染且製作工藝簡單的天線，以解決現有技術中因製造天線而產生的一系列影響。
發明內容
為了克服現有技術的缺陷，本發明旨在提供一種無需組裝工藝、天線與基體結合力更高、無化學汙染且工藝簡單的冷噴塗工藝天線。為了實現上述目的，本發明提供了 一種冷噴塗工藝天線，用於一通訊產品中，所述冷噴塗工藝天線包括天線基體和附於所述天線基體表面的天線塗層；其中，所述天線塗層由冷噴塗裝置將金屬粉末顆粒噴塗於所述天線基體的表面，從而形成天線塗層。較佳地，所述天線基體為塑膠基體或其他高聚物基體。較佳地，所述金屬粉末顆粒為銅粉、銅合金粉末或銅、鎳混合粉末，且並不以此為限，該混合粉末可以為兩種或兩種以上的金屬粉末組成的金屬粉末顆粒。較佳地，所述天線基體表面的天線塗層可為單一導電塗層或複合塗層。一種冷噴塗工藝天線的製備方法，其具體步驟包括:I)、將塗裝天線基體所需的金屬粉末顆粒放入冷噴塗裝置；2)、給所述冷噴塗裝置供應高壓氣體；3)、將所需塗裝的天線基體和冷噴塗裝置進行位置固定；4)、將一噴塗治具罩於天線基體上，其中，所述噴塗治具的表面設置有鏤空的天線圖形，使天線基體露出需要噴塗天線塗層的部分；冷噴塗裝置利用高壓氣體攜帶金屬粉末顆粒從冷噴塗裝置進入噴槍，產生超音速流，使所述金屬粉末顆粒在完全固態下按照噴塗治具表面鏤空的天線圖形撞擊天線基體，並產生純塑性變形，從而使所述金屬粉末顆粒沉積於天線基體表面形成天線塗層。
較佳地，所述高壓氣體為壓強在1-3.5MP的氮氣、氦氣或空氣，通過較大壓強的氣體在冷噴塗裝置中進行加溫，從而對金屬粉末進行加熱並攜帶金屬粉末顆粒從噴槍中噴向天線基體表面。較佳地，所述金屬粉末顆粒的直徑為5_50um，有利於金屬粉末顆粒在高壓氣體帶動下能夠形成超音速流，從而有較高的沉積率。較佳地，所述冷噴塗裝置與天線基體的噴塗距離為5_25mm，使噴槍中的金屬粉末噴向天線基體表面的過程中隨著距離的增大，金屬粉末逐漸降溫，使金屬粉末顆粒在完全固態下撞擊基體，產生純塑性變形，從而使金屬顆粒沉積於天線基體的表面形成天線塗層。較佳地,所述高壓氣體帶動金屬粉末顆粒形成的超音速流的速度應大於所述金屬粉末顆粒的臨界速度，由於大於金屬粉末的臨界速度時，才能夠使金屬粉末沉積於所述天線基體。與現有技術相比，本發明的有益效果如下:1、本發明通過採用冷噴塗工藝的天線，由於冷噴塗工藝溫度低、無氧化，且對基體的熱影響小，因此基體上的金屬塗層孔隙率小，接近原始顆粒材料的性能，使金屬顆粒沉積率高，使天線的導電性能良好。2、本發明的冷噴塗工藝天線採用冷噴塗工藝，其中塗層受壓應力，可製備厚塗層或複合塗層，即保證天線良好的導通性能，又保護塗層不易氧化。3、本發明採用冷噴塗工藝的天線與基體的結合力更高，由於冷噴塗工藝天線是純物理成型，金屬顆粒與氣體載體均可回收利用，不涉及化學藥液，無汙染，且製作工藝簡單。
圖1為本發明冷噴塗工藝天線結構示意圖；圖2為本發明用於罩在天線基體表面的噴塗治具的結構示意圖；符號列表:11-天線塗層，12-天線基體，21-噴塗治具，22-鏤空的天線圖形。
具體實施方式
:參見示出本發明實施例的附圖，下文將更詳細的描述本發明。然而，本發明可以以不同形式、規格等實現，並且不應解釋為受在此提出之實施例的限制。相反，提出這些實施例是為了達成充分及完整公開，並且使更多的有關本技術領域的人員完全了解本發明的範圍。這些附圖中，為清楚可見，可能放大或縮小了相對尺寸。如圖1所示，本發明提供的一種冷噴塗工藝天線，用於一通訊產品中，冷噴塗工藝天線包括天線基體12和附於天線基體上的天線塗層11，其中，所述天線塗層11由冷噴塗裝置利用高壓氣體攜帶金屬粉末顆粒從冷噴塗裝置進入噴槍，產生超音速流，使所述金屬粉末顆粒在完全固態下撞擊天線基體12，產生純塑性變形，從而使所述金屬粉末顆粒沉積於天線基體12表面形成天線塗層11。由於冷噴塗工藝噴裝基體天線塗層的金屬顆粒溫度低，屬於純物理成型，無氧化產生，且對天線基體12的熱影響小，塗層孔隙率小，接近原始金屬粉末顆粒材料的性能。其中，天線基體12為塑膠基體或其他高聚物基體，該基體用於做冷噴塗天線需要噴塗的基體；金屬粉末顆粒為銅粉、銅合金粉末或銅、鎳混合粉末，且並不以此為限，該混合粉末還可以為兩種或兩種以上的金屬粉末組成的金屬粉末顆粒，通過不同的金屬粉末或混合粉末在天線基體12的表面噴塗成單一導電塗層或是複合塗層；且高壓氣體帶動金屬粉末顆粒產生的超音速流的速度應大於金屬粉末顆粒的臨界速度，如銅的臨界速度為560-580m.s_\則需產生速度大於560_580m.s—1的超音速流，可根據不同的金屬粉末顆粒的臨界速度進行改變，從而達到沉積的目的。並且，在製備冷噴塗工藝天線的過程中，冷噴塗裝置所需述高壓氣體為壓強在1-3.5MP的氮氣、氦氣或空氣，通過較大壓強的氣體在冷噴塗裝置中進行加溫，從而對金屬粉末進行加熱並攜帶金屬粉末從噴槍中噴向天線基體12表面；金屬粉末顆粒的直徑為5-50um的銅粉、銅合金粉末或銅、鎳混合粉末；冷噴塗裝置與天線基體之間的距離為
5-25mm,使噴槍中的金屬粉末噴向基體的過程中隨著距離的增大，金屬粉末逐漸降溫，從而使金屬粉末顆粒在完全固態下撞擊基體，產生純塑性變形，而沉積於基體表面形成天線塗層11。上述冷噴塗工藝天線的製備方法具體包括以下步驟:I)、將塗裝天線基體12所需的金屬粉末顆粒放入冷噴塗裝置中；2)、給所述冷噴塗裝置供應高壓氣體；3)、將所需塗裝的天線基體12和冷噴塗裝置進行位置固定；4)、將一噴塗治具21罩於天線基體上，其中，所述噴塗治具的表面設置有鏤空的天線圖形，使天線基體露出需要噴塗天線塗層的部分；冷噴塗裝置利用高壓氣體攜帶金屬粉末顆粒從冷噴塗裝置進入噴槍，產生超音速流，使所述金屬粉末顆粒在完全固態下按照噴塗治具表面鏤空的天線圖形22撞擊天線基體12，並產生純塑性變形，從而使所述金屬粉末顆粒沉積於天線基體表面形成天線塗層11。其中，噴塗治具的結構如圖2所示，該噴塗治具21略大於天線基體12，其表面為鏤空的天線圖形22的圖形，可罩在所述天線基體12上，使天線基體12露出需要噴塗天線塗層11的部分；當噴塗裝置將金屬粉末顆粒噴塗於天線基體12上時，天線基體12上的天線線路比較清晰，避免因噴塗過多的金屬粉末產生短路現象。有效提高了冷噴塗工藝天線製備的效率和天線的質量。通過冷噴塗裝置利用冷噴塗工藝在塑膠基體上噴塗單一的導電塗層或是複合導電塗層，從而保證天線良好的導通性，且使塗層不易氧化，；冷噴塗工藝天線有效提高了天線塗層與天線基體的高結合力，並且能夠通過冷噴塗工藝直接在3D曲面上成型天線塗層；本發明採用冷噴塗工藝製備的天線，直接成型天線塗層，工藝簡單，天線塗層的成型主要採用物理成型實現，無化學過程，使金屬顆粒與高壓氣體能夠回收利用，避免汙染。從而有效提高了通訊產品的限制和對天線線路製備的單一，並解決了其他因製備天線的方法造成的一系列環境汙染和對天線製備工序多，組裝複雜等影響。此外，我們還應該認識到，本發明並不以此為限，本發明涉及的有關冷噴塗工藝天線的天線塗層還可以是其他兩種或兩種以上的金屬粉末顆粒混合在一起通過冷噴塗裝置製備複合塗層的冷噴塗天線；且天線基體不僅限於塑膠基體或高聚物基體，還可以是其他能夠利用冷噴塗工藝製作天線的基體，能夠使金屬粉末在冷噴塗裝置的作用下物理成型金屬塗層；從而大大提高天線基體與塗層的結合力，使天線塗層快速物理成型。
顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變形而不脫離本發明的精神和範圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變形屬於本發明權利要求及其等同技術的範圍內，則本發明也意圖包含這些改動在內。
權利要求
1.一種冷噴塗工藝天線，用於一通訊產品中，其特徵在於，包括:天線基體和附於所述天線基體表面的天線塗層；其中，所述天線塗層由冷噴塗裝置將金屬粉末顆粒噴塗於所述天線基體的表面而形成。
2.根據權利要求1所述的冷噴塗工藝天線，其特徵在於，所述天線基體為塑膠基體或高聚物基體。
3.根據權利要求1所述的冷噴塗工藝天線，其特徵在於，所述金屬粉末顆粒為銅粉、銅合金粉末或銅、鎳混合粉末。
4.根據權利要求1所述的冷噴塗工藝天線，其特徵在於，所述天線塗層為單一導電塗層或複合塗層。
5.一種如權利要求1所述的冷噴塗工藝天線的製備方法，其特徵在於，該方法包括以下步驟: 1)、將塗裝天線基體所需的金屬粉末顆粒放入冷噴塗裝置中； 2)、給所述冷噴塗裝置供應高壓氣體； 3)、將所需塗裝的天線基體和冷噴塗裝置進行位置固定； 4)、將一噴塗治具罩於天線基體上，其中，所述噴塗治具的表面設置有鏤空的天線圖形，使天線基體露出需要噴塗天線塗層的部分；冷噴塗裝置利用高壓氣體攜帶金屬粉末顆粒從冷噴塗裝置進入噴槍，產生超音速流，使所述金屬粉末顆粒在完全固態下按照噴塗治具表面鏤空的天線圖形撞擊天線基體，並產生純塑性變形，從而使所述金屬粉末顆粒沉積於天線基體表面形成天線塗層。
6.根據權利要求5所述的冷噴塗工藝天線的製備方法，其特徵在於，所述高壓氣體為壓強在1-3.5MP的氮氣、氦氣或空氣。
7.根據權利要求5所述的冷噴塗工藝天線的製備方法，其特徵在於，所述金屬粉末顆粒的直徑為5-50um。
8.根據權利要求5所述的冷噴塗工藝天線的製備方法，其特徵在於，所述冷噴塗裝置與所述天線基體的噴塗距離為5-25mm。
9.根據權利要求5所述的冷噴塗工藝天線的製備方法，其特徵在於，所述高壓氣體帶動金屬粉末顆粒形成的超音速流的速度應大於所述金屬粉末顆粒的臨界速度。
全文摘要
本發明公開了一種冷噴塗工藝天線及其製備方法，該冷噴塗工藝天線包括天線基體和附於所述天線基體表面的天線塗層；其中，冷噴塗裝置利用高壓氣體攜帶金屬粉末顆粒從冷噴塗裝置進入噴槍，產生超音速流，使所述金屬粉末顆粒在完全固態下撞擊天線基體，產生純塑性變形，從而使所述金屬粉末顆粒沉積於天線基體表面形成天線塗層。由於天線基體結構限制少，使得利用冷噴塗工藝的天線塗層與天線基體結合力高，且將冷噴塗工藝應用於製備天線上，使天線基體表面直接成型天線塗層，工藝簡單，且金屬顆粒和高壓氣體可回收利用，經濟環保。
文檔編號H01Q1/38GK103078181SQ20131004829
公開日2013年5月1日 申請日期2013年2月6日 優先權日2013年2月6日
發明者秦曉會, 吳建峰 申請人:上海安費諾永億通訊電子有限公司