專利名稱：制造包含復(fù)數(shù)層材料之殼體的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造殼體的方法及裝置，尤其是一種制造包含有復(fù)數(shù)層材料之殼體的方法及裝置。
背景技術(shù)：
隨著電子產(chǎn)品日新月異的更迭，消費者對于電子產(chǎn)品的要求不僅考慮其實質(zhì)上表現(xiàn)，例如掌上型計算機或平板計算機的處理速度、儲存能力、手機的通信傳輸?shù)鹊缺憩F(xiàn)，對于電子產(chǎn)品的外觀及耐用性的要求也越來越高。精致質(zhì)感的外觀及具有高強度、高延展性但重量較輕的外殼，將是消費性電子產(chǎn)品及各類產(chǎn)品的新趨勢。傳統(tǒng)電子產(chǎn)品多色彩的塑料外殼易受外力撞擊而破裂，而單層金屬的外殼又可能 因受環(huán)境因素而面臨銹蝕的問題，或因材料性質(zhì)限制，無法進行后續(xù)表面處理。人們希望以防銹蝕、抗刮磨、高強度又精致美觀的復(fù)數(shù)層材料取代單層材料的種種問題。然而，現(xiàn)有技術(shù)以真空蒸鍍或離子濺鍍方式制備雙層材料或通過機械覆合之材料的消費型電子設(shè)備外殼，然而，此種制造成本卻相當高昂。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在消除現(xiàn)有技術(shù)的缺點而導致的問題，并以成本低廉并高產(chǎn)能的方式，制造包含復(fù)數(shù)層材料之殼體，按用量來備料，比較現(xiàn)時市場在用的技術(shù)更環(huán)保，節(jié)省浪費。同時，可按產(chǎn)品之需要而設(shè)計雙層或多層之不同材料完全或局部地包著基材，以同時達至外觀及機械性的需要，此發(fā)明解決了單一材料不能同時面對外觀處理及強度的問題，同時可省卻大量研制很多不同合金材料的工作，節(jié)省地球資源。本發(fā)明的方法及裝置，可以達到復(fù)數(shù)層材料間良好的附著性，提高致密度及表面平整度，并且利于后續(xù)表面處理。本發(fā)明的一實施例系提供一種制造包含復(fù)數(shù)層材料之殼體的方法，包含在一模具中將一不同于一第一材料層之材料的第二液態(tài)材料注入于置于所述模具中以所述第一材料層形成之殼體上，以在所述第一材料層上形成一第二材料層；及以一擠壓力在所述模具中擠壓所述第二材料層，其中形成所述第二材料層之步驟更包含利用所述模具中之一腔在所述第二材料層上形成一樞紐或一機械構(gòu)件，或?qū)⒁杨A(yù)先形成的所述樞紐或機械構(gòu)件附著于所述第二材料層。本發(fā)明的另一實施例系提供一種制造包含復(fù)數(shù)層材料之殼體的裝置，包含一模具，用以將一不同于一第一材料層之材料的第二液態(tài)材料注入于置于所述模具中以所述第一材料層形成之殼體上，以在所述第一材料層上形成一第二材料層，其中所述模具包含一腔，其系用以形成一樞紐或一機械構(gòu)件，或用以置放已預(yù)先形成的所述樞紐或機械構(gòu)件 '及一擠壓構(gòu)件，以對位于所述模具中之所述第二材料層施加一擠壓力。本發(fā)明的一實施例另提供依前述方法所制成之殼體。


圖I顯示本發(fā)明之一優(yōu)選實施例的方法。圖2-1顯示本發(fā)明之一優(yōu)選實施例之裝置之開啟狀態(tài)。圖2-2顯示本發(fā)明之一優(yōu)選實施例之裝置之閉合狀態(tài)。圖2-3顯示圖2-2之局部放大。圖3-1及3-2顯示以本發(fā)明之方法所制成之一殼體。
具體實施例方式本發(fā)明所提供之方法的一實施例如圖I所示，所述方法包含在一模具中將不同于第一材料層之材料的第二液態(tài)材料注入于置于所述模具中以所述第一材料層形成之殼體 上，以在所述第一材料層上形成一第二材料層(SlOl)(例如包覆或?qū)訅?laminate)于第一材料層)，并以一擠壓力在所述模具中擠壓所述第二材料層(S102)。依實際需求，本發(fā)明可重復(fù)此動作，注射第三液態(tài)材料來包覆或?qū)訅河诘诙牧蠈由希绱祟愅?。所述注入之動作包含高?低壓注塑、倒入或流入等不同態(tài)樣。而注入第二液態(tài)材料的溫度，依其熔點決定，可能是在高溫范圍(攝氏1000度以上)，或低溫范圍(常溫至攝氏1000度)。此外，所述擠壓力有助于改善第一材料層與第二材料層之附著性，排除液態(tài)的第二材料內(nèi)的氣泡，提高第二材料層的致密度，使第二材料層冷卻固化后不會有孔洞殘留，進而達到復(fù)合材料強度的優(yōu)點。此外，并可以消除第二液態(tài)材料在注入期間，液態(tài)材料流動時所形成的液體流印記(flow mark)。擠壓第二材料層的過程,亦可使多余的第二液態(tài)材料溢流。此外，在形成第二材料層時可同時利用模具中之一腔(cavity)中，在第二材料層上形成一樞紐，或一機械構(gòu)件，亦可將已預(yù)先形成的樞紐或機械構(gòu)件置放于模具的腔中，使第二液態(tài)材料附著于已預(yù)先形成的樞紐或機械構(gòu)件之部分，可能是迭置或包覆，使得所述已預(yù)先形成的樞紐或機械構(gòu)件之部分成為殼體第二材料層的一部分，使提高殼體之功能性，例如樞紐可與其它組件接合，或與其它組件相扣之機械構(gòu)件。此等樞紐或機械構(gòu)件與殼體之主體部分在同一模具(co-molding)中一體形成有復(fù)數(shù)功能,例如可以簡化制程,進而降低成本及增加強度。根據(jù)本發(fā)明的方法所制作的復(fù)數(shù)層材料殼體不僅具有復(fù)合材料的強度及彈性，而殼體也可依需求做后續(xù)的表面處理，例如熱處理、陽極表面處理、一般水鍍處理、真空鍍膜/薄膜處理、涂層處理、噴油處理、抗腐蝕處理，及其它可使用于材料的任何表面處理等等，可進一步提高復(fù)數(shù)層間附著性，強度及抗腐蝕性，并使殼體的外觀設(shè)計更有彈性。而一體形成殼體主體部分與樞紐或其它機械構(gòu)件，不以傳統(tǒng)焊接方式接合，可以提高接合處的強度。在一優(yōu)選實施例中，第一材料層及第二材料層之材料分別可以包含金屬、陶瓷、玻璃、硅、聚碳酸酯(PC)、玻璃纖維及有機材料至少之一者。在另一優(yōu)選實施例中，第一材料層及第二材料層可分別為不銹鋼、鋅、鉛、錫、鋁、鎂、鉻、鈦、銅、鈹、鎳或其合金之一，也可能是含有金屬離子的高分子材料或有機材料，或其它各種未來可能開發(fā)的有機材料。在實際制造過程中，可以先形成低熔點的第一材料層，再形成高熔點的第二材料層；也可以先形成高熔點的第一材料層，再形成低熔點的第二材料層。例如，以鎂合金、鋁合金或硅形成第一材料層，以不銹鋼或鈦形成第二材料層，可達到復(fù)合材料的強度，并使第二層材料可以進行后續(xù)陽極表面處理。又例如，以不銹鋼或鈦形成第一材料層，再以鎂合金、鋁合金或硅形成第二材料層，可以使第二材料層表面便于進行后續(xù)直流電鍍或真空蒸鍍等處理，進一步形成后續(xù)之材料層。在另一優(yōu)選實施例中，第一材料層可以藉由多種方式形成，例如壓印成型(stamping)、鍛造成型(forging)、金屬注入成型(metal injection molding)、陶瓷注入成型、玻璃注入成型及/或鑄壓成型(die casting)。在以上述方式之一形成后之第一材料層(殼體)再置放于一模具中以形成第二材料層。本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例揭示一種利用前述方法制造之殼體，其具體構(gòu)成與前述優(yōu)選實施例類同，不另贅述。本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例揭示一種用以制造包含復(fù)數(shù)層材料之殼體的裝置，圖2-1顯示本發(fā)明之一優(yōu)選實施例之裝置201之開啟狀態(tài)，裝置201包含模具202，將以第一材料形成之殼體(第一材料層203)置于模具202中(即后模207上)，圖2_2顯示裝置201之閉合狀態(tài)，在閉合狀態(tài)中將不同于第一材料層203之材料的第二液態(tài)材料2041注入(或 倒入、注塑)于置于所述模具202中以所述第一材料層203形成之殼體上，以在所述第一材料層203上形成一第二材料層204 (例如包覆或?qū)訅河诘谝徊牧蠈?03)。其中所述模具202包含一用以形成一樞紐或一機械構(gòu)件之腔208，此外，所述腔208也可將已預(yù)先形成的樞紐或機械構(gòu)件置放其中，使裝置201形成第二材料層204時，能使第二液態(tài)材料附著于已預(yù)先形成的樞紐或機械構(gòu)件之部分，使得所述已預(yù)先形成的樞紐或機械構(gòu)件之部分包含于殼體的第二材料層204。圖2-3系圖2-2之局部放大。其中所述模具202包含一擠壓構(gòu)件205，以對位于模具202中之第二材料層204施加一擠壓力。在一優(yōu)選實施例中，第一材料層及第二材料層之材料分別可以包含金屬、陶瓷及 玻璃或有機材料至少之一者。在一優(yōu)選實施例中，在后模207與所述擠壓構(gòu)件205間可具有一預(yù)留空間，以使所述第二液態(tài)材料2041可以注入所述預(yù)留空間，此外，可在所述模具202額外包含溢流口206，以使擠壓構(gòu)件205對第二材料層204擠壓時，使多余的所述第二液態(tài)材料經(jīng)所述溢流口 206溢流。在另一優(yōu)選實施例中，制造包含復(fù)數(shù)層材料之殼體的裝置更包含了形成第一材料之器件，可以系壓印成型器件、鍛造成型器件、金屬注入成型器件、陶瓷注入成型器件及鑄壓成型器件至少之一者。圖3-1及3-2系根據(jù)本發(fā)明之方法所形成之一殼體301,包含有一樞紐302及一機械構(gòu)件303，圖3-1及3-2分別顯示殼體之正反面。本發(fā)明亦可依據(jù)需要以相同之方式形成三層或更多層之材料殼體。例如，額外增加一模具或一前模并以前述之方式完成三層材料之殼體。根據(jù)本發(fā)明的方法所制作的復(fù)數(shù)層材料殼體不僅具有復(fù)合材料的強度及彈性，而殼體也可依需求做后續(xù)的表面處理，例如熱處理、陽極表面處理、一般水鍍處理、真空鍍膜/薄膜處理、涂層處理、噴油處理抗腐蝕處理，及其它可使用于材料的任何表面處理等等，可進一步提高復(fù)數(shù)層間附著性，強度及抗腐蝕性，并使殼體的外觀設(shè)計更有彈性。雖然本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容與特征如上所述，然而，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員仍可在不背離本發(fā)明的教示與揭示內(nèi)容的情況下進行許多變化與修改。因此，本發(fā)明的范圍并非限定于已揭示的實施例，而包含不背離本發(fā)明的其它變化與修改，其為如所 附權(quán)利要求書所涵蓋的范圍。
權(quán)利要求
1.一種制造包含復(fù)數(shù)層材料之殼體的方法，包含 在一模具中將一不同于一第一材料層之材料的第二液態(tài)材料注入于置于所述模具中以所述第一材料層形成之殼體上，以在所述第一材料層上形成一第二材料層；及 以一擠壓力在所述模具中擠壓所述第二材料層， 其中形成所述第二材料層之步驟更包含利用所述模具中之一腔在所述第二材料層上形成一樞紐或一機械構(gòu)件，或?qū)⒁杨A(yù)先形成的所述樞紐或機械構(gòu)件附著于所述第二材料層。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述第一材料層及第二材料層之材料分別包含下列材料至少之一者金屬、陶瓷、玻璃、硅、聚碳酸酯、玻璃纖維及有機材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述第一材料層及第二材料層之材料分別包含不銹鋼、鋅、鉛、錫、招、鎂、鉻、鈦、銅、鈹、鎳或其合金之一。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述第一材料層系由下列方法至少之一者所形成壓印成型、鍛造成型、金屬注入成型、陶瓷注入成型、玻璃注入成型及鑄壓成型。
5.一種制造包含復(fù)數(shù)層材料之殼體的裝置，包含 一模具，用以將一不同于一第一材料層之材料的第二液態(tài)材料注入于置于所述模具中以所述第一材料層形成之殼體上，以在所述第一材料層上形成一第二材料層，其中所述模具包含一腔，其系用以形成一樞紐或一機械構(gòu)件，或用以置放已預(yù)先形成的所述樞紐或機械構(gòu)件；及 一擠壓構(gòu)件，以對位于所述模具中之所述第二材料層施加一擠壓力。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，所述第一材料層及第二材料層之材料分別包含下列材料至少之一者金屬、陶瓷、玻璃、硅、聚碳酸酯、玻璃纖維及有機材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中所述模具包含一溢流口，以在所述擠壓構(gòu)件對所述第二材料層擠壓時，使多余的所述第二液態(tài)材料經(jīng)所述溢流口溢流。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中所述模具包含一后模，所述后模與所述擠壓構(gòu)件間具有一預(yù)留空間，以使所述第二液態(tài)材料可以注入所述預(yù)留空間。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中所述第一材料層及第二材料層之材料分別包含不銹鋼、鋅、鉛、錫、招、鎂、鉻、鈦、銅、鈹、鎳或其合金之一。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，更包含下列器件至少之一者壓印成型器件、鍛造成型器件、金屬注入成型器件、陶瓷注入成型器件、玻璃注入成型器件及鑄壓成型器件，以形成所述以第一材料形成之殼體。
11.一種包含復(fù)數(shù)層材料之殼體，包含 一以第一材料形成之第一材料層；及 一以不同于所述第一材料之第二材料形成之第二材料層，其中所述第二材料層系在液態(tài)之狀態(tài)下包覆或?qū)訅河谒龅谝徊牧蠈?，及所述第二材料層更包含一體成型的一樞紐或一機械構(gòu)件，或包含預(yù)先形成并附著其上的所述樞紐或機械構(gòu)件。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的殼體，其中所述第一材料層及第二材料層之材料分別包含下列材料至少之一者金屬、陶瓷及玻璃、硅、聚碳酸酯、玻璃纖維及有機材料。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的殼體，其中所述第一材料層及第二材料層之材料分別包含不銹鋼、鋅、鉛、錫、招、鎂、鉻、鈦、銅、鈹、鎳或其合金之一。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的殼體，其中所述第一材料層系由下列方法至少之一者所形成壓印成型、鍛造成型、金屬注入成型、陶瓷注入成型及鑄壓成型。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制造包含復(fù)數(shù)層材料之殼體的方法及裝置，所述方法包含在模具中將不同于第一材料層之材料的第二液態(tài)材料注入于置于所述模具中以所述第一材料層形成之殼體上，以在所述第一材料層上形成第二材料層；及以一擠壓力在所述模具中擠壓所述第二材料層；其中形成所述第二材料層之步驟更包含利用所述模具中之一腔在所述第二材料層上形成一樞紐或一機械構(gòu)件，或?qū)⒁杨A(yù)先形成的所述樞紐或機械構(gòu)件附著于所述第二材料層。根據(jù)本發(fā)明的方法所制作的復(fù)數(shù)層材料殼體不僅具有復(fù)合材料的強度及彈性，而殼體也可依需求做后續(xù)的表面處理，例如熱處理、陽極表面處理、一般水鍍處理、真空鍍膜/薄膜處理、涂層處理、噴油處理、抗腐蝕處理，及其它可使用于材料的任何表面處理等等，可進一步提高復(fù)數(shù)層間附著性，強度及抗腐蝕性，并使殼體的外觀設(shè)計更有彈性。
文檔編號H05K5/00GK102791089SQ201110145950
公開日2012年11月21日 申請日期2011年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月18日
發(fā)明者廖志雄 申請人:昶聯(lián)金屬材料應(yīng)用制品(廣州)有限公司