一种电子设备壳体的加工方法、壳体及电子设备的制造方法

一种电子设备壳体的加工方法、壳体及电子设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及材料处理技术，尤其涉及一种电子设备壳体的加工方法、壳体及电子设备。
【背景技术】
[0002]本申请发明人在实现本申请实施例技术方案的过程中，至少发现现有技术中存在如下技术问题:
[0003]人们对电子设备如平板电脑、手机等轻量化的要求越来越高，由于碳纤维材料具有高强度和低密度的特点，因此，也被越来越多的应用到电子设备外壳的壳体加工中。
[0004]采用碳纤维类材料的平板加工中，一个很有特点的夹层结构结构俗称三明治结构，如图1所示，即在两片复合碳纤维类材料板材中加入硬质泡棉，此结构被证明是是一个行之有效的减重并保持挠曲强度不变的方法。
[0005]如图1所示，在夹层结构中，由复合碳纤维类材料构成的上面板11a、由复合碳纤维类材料构成的下面板Ilb承担主要的拉应力和压应力，由硬质泡沫构成的夹心层12主要承担剪切应力。夹心层12的力学作用机理是连接上面板Ila和下面板Ilb使之成为整体构件，从而让薄而强的上面板Ila和下面板Ilb在承担较高拉应力的同时不发生屈曲，并将剪切力从面层传向内层。
[0006]在如图1所示的上述夹层结构的生产中，非常重要的环节是保持上面板Ila和下面板Ilb所在的碳纤维层和夹心层12所在的硬质泡沫层存在良好的结合。目前的处理工艺是采用热压粘结的方法来制作该夹层结构，即将碳纤维预浸料和切割好的硬质泡沫层进行物理叠加并热压至所需要的厚度，也就是说，第一步是先做好上、下面板及硬质泡沫层，第二步是在需要成型处理时，将它们放入模具中热压成型至所需要的厚度。
[0007]上述处理工艺虽然能够有效的制作夹层结构，但是如何保证由碳纤维材料构成的上、下面板与夹心层良好的结合成为维持系统刚性的一个重要影响因素，而且，该处理工艺的这种成型方法无法一次成型，生产效率低，质量也不易保证。相关技术中，对于该问题，尚无有效解决方案。

【发明内容】

[0008]有鉴于此，本发明实施例希望提供一种电子设备壳体的加工方法、壳体及电子设备，在夹层结构的生产工艺上能实现夹层结构的一次成型，提高生产效率，确保夹层结构的质量。
[0009]本发明实施例的技术方案是这样实现的:
[0010]本发明实施例提供的一种电子设备壳体的加工方法，该方法应用于电子设备中，所述电子设备包括有壳体，所述壳体包括第一工件、第二工件及夹心层，所述壳体中各构成部件的位置关系为:所述第一工件作为所述壳体的上面板，所述第二工件作为所述壳体的下面板，所述第一工件与所述第二工件之间具有夹心层，所述方法包括:
[0011]将所述第一工件、所述第二工件及所述夹心层按照所述位置关系放置在一封闭空间中，且所述第一工件与所述夹心层间留有第一空间，所述夹心层与所述第二工件间留有第二空间；
[0012]在热压成型过程中将所述第一填充物和所述第一辅助填充物注入所述第一空间和所述第二空间，并在所述第一空间和所述第二空间中混合所述第一填充物和所述第一辅助填充物，以使得经所述热压成型过程中的加热和固化处理后得到一体成型的所述壳体；
[0013]所述第一工件和所述第二工件都由第一材料构成。
[0014]优选地，所述方法还包括:在将所述第一填充物和所述第一辅助填充物注入所述第一空间和所述第二空间之前，对所述第一空间和所述第二空间进行抽真空。
[0015]优选地，所述方法还包括:在将所述第一工件、所述第二工件及所述夹心层按照所述位置关系放置在一封闭空间之前，在所述第一工件下表面、所述第二工件上表面和所述夹心层的上/下表面预先采用第二辅助填充物做处理，以使得经所述加热后受热融化的所述第二辅助填充物用于提高所述第一工件、所述第二工件和所述夹心层间的粘合度。
[0016]优选地，所述加热为:对所述第一填充物进行加热，以使得所述第一填充物一直处于流动状态；
[0017]所述固化为:通过所述第一辅助填充物使处于流动状态的所述第一填充物凝固。
[0018]优选地，所述方法还包括:注入所述第一填充物和所述第一辅助填充物时按照一预设条件进行加压，使得注入所述第一空间和所述第二空间的所述第一填充物能部分或全部渗透至所述夹心层中间，来连接和固定所述夹心层。
[0019]优选地，所述方法还包括:注入所述第一填充物和所述第一辅助填充物时按照一预设条件进行加压，使得注入所述第一空间和所述第二空间的所述第一填充物能全部浸润所述第一工件和所述第二工件，对所述第一工件和所述第二工件的表面进行处理，得到光滑的表面。
[0020]优选地，所述方法还包括:对经所述加热和固化处理后得到一体成型的所述壳体进行脱模处理。
[0021]本发明实施例提供的一种壳体，所述壳体为根据上述技术方案任一项所述的方法制成的一体成型的壳体。
[0022]本发明实施例提供一种电子设备，所述电子设备包括通过上述技术方案任一项所述的方法制成的一体成型的壳体。
[0023]本发明实施例的电子设备壳体的加工方法，该方法应用于电子设备中，所述电子设备包括有壳体，所述壳体包括第一工件、第二工件及夹心层，所述壳体中各构成部件的位置关系为:所述第一工件作为所述壳体的上面板，所述第二工件作为所述壳体的下面板，所述第一工件与所述第二工件之间具有夹心层，所述方法包括:将所述第一工件、所述第二工件及所述夹心层按照所述位置关系放置在一封闭空间中，且所述第一工件与所述夹心层间留有第一空间，所述夹心层与所述第二工件间留有第二空间；在热压成型过程中将所述第一填充物和所述第一辅助填充物注入所述第一空间和所述第二空间，并在所述第一空间和所述第二空间中混合所述第一填充物和所述第一辅助填充物，以使得经所述热压成型过程中的加热和固化处理后得到一体成型的所述壳体；所述第一工件和所述第二工件都由第一材料构成。
[0024]采用本发明实施例，是在热压成型过程中将所述第一填充物和所述第一辅助填充物注入所述第一空间和所述第二空间，并在所述第一空间和所述第二空间中混合所述第一填充物和所述第一辅助填充物，以使得经所述热压成型过程中的加热和固化处理后得到一体成型的所述壳体，从而在由所述第一工件、所述夹心层和所述第二工件构成的夹层结构的生产工艺上能实现夹层结构的一次成型，提高生产效率，确保夹层结构的质量。
【附图说明】
[0025]图1为夹心结构的组成结构示意图；
[0026]图2为本发明方法实施例的一个实现流程示意图；
[0027]图3为本发明方法实施例的一个实现流程示意图；
[0028]图4为本发明方法实施例的一个实现流程示意图；
[0029]图5为应用本发明实施例的一应用场景的示意图；
[0030]图6为本发明电子设备实施例与其对应的壳体及其壳体组成结构间关系的示意图。
【具体实施方式】
[0031]下面结合附图对技术方案的实施作进一步的详细描述。
[0032]方法实施例一:
[0033]本发明实施例的电子设备壳体的加工方法，该方法应用于电子设备中，所述电子设备包括有壳体，所述壳体包括第一工件、第二工件及夹心层，所述壳体中各构成部件的位置关系为:所述第一工件作为所述壳体的上面板，所述第二工件作为所述壳体的下面板，所述第一工件与所述第二工件之间具有夹心层，如图2所示，所述方法包括:
[0034]步骤101、将所述第一工件、所述第二工件及所述夹心层按照所述位置关系放置在一封闭空间中，且所述第一工件与所述夹心层间留有第一空间，所述夹心层与所述第二工件间留有第二空间。
[0035]步骤102、在热压成型过程中将所述第一填充物和所述第一辅助填充物注入所述第一空间和所述第二空间，并在所述第一空间和所述第二空间中混合所述第一填充物和所述第一辅助填充物，以使得经所述热压成型过程中的加热和固化处理后得到一体成型的所述壳体。
[0036]这里，所述第一工件和所述第二工件都由第一材料构成。
[0037]举例来说，所述第一材料可以为碳纤维 材料，所述夹心层采用的材料可以为硬质泡沫层，所述第一填充物可以为树脂，所述第一辅助填充物可以为固化剂。所述封闭空间为对电子设备壳体的夹心结构进行一次性成型所采用的模具，所述第一空间为所述模具中由所述第一工件和所述夹心层隔离得到的、位于所述第一工件与所述夹心层之间的空间，所述第二空间为所述模具中由所述夹心层和所述第二工件与隔离得到的、位于所述夹心层和所述第二工件之间的空间。
[0038]采用本发明实施例，是在热压成型过程中将所述第一填充物和所述第一辅助填充物注入所述第一空间和所述第二空间，并在所述第一空间和所述第二空间中混合所述第一填充物和所述第一辅助填充物，以使得经所述热压成型过程中的加热和固化处理后得到一体成型的所述壳体，从而在由所述第一工件、所述夹心层和所述第二工件构成的夹层结构的生产工艺上能实现夹层结构的一次成型，，能确保第一工件、第二工件与夹心层的良好结合，提高生产效率，确保夹层结构的质量。
[0039]方法实施例二:
[0040]本发明实施例的电子设备壳体的加工方法，该方法应用于电子设备中，所述电子设备包括有壳体，所述壳体包括第一工件、第二工件及夹心层，所述壳体中各构成部件的位置关系为:所述第一工件作为所述壳体的上面板，所述第二工件作为所述壳体的下面板，所述第一工件与所述第二工件之间具有夹心层，如图3所示，所述方法包括:
[0041]步骤201、将所述第一工件、所述第二工件及所述夹心层按照所述位置关系放置在一封闭空间中，且所述第一工件与所述夹心层间留有第一空间，所述夹心层与所述第二工件间留有第二空间。
[0042]步骤202、对所述第一空间和所述第二空间进行抽真空。
[0043]步骤203、在热压成型过程中将所述第一填充物和所述第一辅助填充物注入所述第一空间和所述第二空间，并在所述第一空间和所述第二空间中混合所述第一填充物和所述第一辅助填充物，以使得经所述热压成型过程中的加热和固化处理后得到一体成型的所述壳体。
[0044]这里，所述第一工件和所述第二工件都由第一材料构成。
[0045]举例来说，所述第一材料可以为碳纤维材料，所述夹心层采用的材料可以为硬质泡沫层，所述第一填充物可以为树脂，所述第一辅助填充物可以为固化剂。所述封闭空间为对电子设备壳体的夹心结构进行一次性成型所采用的模具，所述第一空间为所述模具中由所述第一工件和所述夹心层隔离得到的、位于所述第一工件与所述夹心层之间的空间，所述第二空间为所述模具中由所述夹心层和所述第二工件与隔离得到的、位于所述夹心层和所述第二工件之间的空间。
[0046]采用本发明实施例，是在热压成型过程中将所述第一填充物和所述第一辅助填充物注入所述第一空间和所述第二空间，并在所述第一空间和所述第二空间中混合所述第一填充物和所述第一辅助填充物，以使得经所述热压成型过程中的加热和固化处理后得到一体成型的所述壳体，从而在由所述第一工件、所述夹心层和所述第二工件构成的夹层结构的生产工艺上能实现夹层结构的一次成型，，能确保第一工件、第二工件与夹心层的良好结合，提高生产效率，确保夹层结构的质量。
[0047]而且，通过将注入所述第一空间和所述第二空间之前，采用步骤202对所述第一空间和所述第二空间进行抽真空，可以对所述第一填充物和所述第一辅助填充物注入所述第一空间和所述第二空间提供更好的辅助，更易于注入所述第一填充物和所述第一辅助填充物。
[0048]方法实施例三:
[0049]本发明实施例的电子设备壳体的加工方法，该方法应用于电子设备中，所述电子设备包括有壳体，所述壳体包括第一工件、第二工件及夹心层，所述壳体中各构成部件的位置关系为:所述第一工件作为所述壳体的上面板，所述第二工件作为所述壳体的下面板，所述第一工件与所述第二工件之间具有夹心层，如图4所示，所述方法包括:
[0050]步骤301、在所述第一工件下表面、所述第二工件上表面和所述夹心层的上/下表面预先采用第二辅助填充物做处理。
[0051]步骤302、将所述第一工件、所述第二工件及所述夹心层按照所述位置关系放置在一封闭空间中，且所述第一工件与所述夹心层间留有第一空间，所述夹心层与所述第二工件间留有第二空间。
[0052]步骤303、对所述第一空间和所述第二空间进行抽真空。
[0053]步骤304、在热压成型过程中将所述第一填充物和所述第一辅助填充物注入所述第一空间和所述第二空间，并在所述第一空间和所述第二空间中混合所述第一填充物和所述第一辅助填充物，以使得经所述热压成型过程中的加热和固化处理后得到一体成型的所述壳体。
[0054]这里，所述第一工件和所述第二工件都由第一材料构成。
[0055]举例来说，所述第一材料可以为碳纤维材料，所述夹心层采用的材料可以为硬质泡沫层，所述第一填充物可以为树脂，所述第一辅助填充物可以为固化剂，第二辅助填充物为粘合剂。所述封闭空间为对电子设备壳体的夹心结构进行一次性成型所采用的模具，所述第一空间为所述模具中由所述第一工件和所述夹心层隔离得到的、位于所述第一工件与所述夹心层之间的空间，所述第二空间为所述模具中由所述夹心层和所述第二工件与隔离得到的、位于所述夹心层和所述第二工件之间的空间。
[0056]采用本发明实施例，是在热压成型过程中将所述第一填充物和所述第一辅助填充物注入所述第一空间和所述第二空间，并在所述第一空间和所述第二空间中混合所述第一填充物和所述第一辅助填充物，以使得经所述热压成型过程中的加热和固化处理后得到一体成型的所述壳体，从而在由所述第一工件、所述夹心层和所述第二工件构成的夹层结构的生产工艺上能实现夹层结构的一次成型，，能确保第一工件、第二工件与夹心层的良好结合，提高生产效率，确保夹层结构的质量。
[0057]而且，在将所述第一工件、所述第二工件及所述夹心层按照所述位置关系放置在一封闭空间之前，通过步骤301在所述第一工件下表面、所述第二工件上表面和所述夹心层的上/下表面预先采用第二辅助填充物做处理，当所述第二辅助填充物后续被加热后，受热融化的第二辅助填充物由于具有粘度，能更好地提高所述第一工件、所述第二工件和所述夹心层间的粘合度，能确保第一工件、第二工件与夹心层的良好结合。
[0058]在本发明实施例一优选实施方式中，所述加热为:对所述第一填充物进行加热，以使得所述第一填充物一直处于流动状态；所述固化为:通过所述第一辅助填充物使处于流动状态的所述第一填充物凝固。
[0059]在本发明实施例一优选实施方式中，所述方法还包括:注入所述第一填充物和所述第一辅助填充物时按照一预设条件进行加压，使得注入所述第一空间和所述第二空间的所述第一填充物能部分或全部渗透至所述夹心层中间，来连接和固定所述夹心层。
[0060]在本发明实施例一优选实施方式中，所述方法还包括:注入所述第一填充物和所述第一辅助填充物时按照一预设条件进行加压，使得注入所述第一空间和所述第二空间的所述第一填充物能全部浸润所述第一工件和所述第二工件，对所述第一工件和所述第二工件的表面进行处理，得到光滑的表面。
[0061]在本发明实施例一优选实施方式中，所述方法还包括:对经所述加热和固化处理后得到一体成型的所述壳体进行脱模处理。
[0062]以一个现实应用场景为例进行阐述如下:
[0063]如图5所示为应用本发明实施例的一应用场景的示意图，采用树脂传递模塑(RTM, resin transfer molding)用于本发明实施例中，该场景的流程图包括以下步骤:
[0064]步骤401、模具准备。
[0065]步骤402、原材料质控、装模、闭模。
[0066]步骤403、树脂注射。
[0067]这里，与本步骤相关的辅助过程还有:增强材料准备、获取树脂及助剂和树脂混合及计量分配过程。
[0068]步骤404、模具通电加热固化得到一次性成型的壳体夹层结构。
[0069]步骤405、对一次性成型的壳体夹层结构进行脱模。
[0070]步骤406、制品修整。
[0071]步骤407、制品质量检验。 [0072]步骤408、包装存储。
[0073]本场景的流程考虑到大规模生成的需要、以确保高效及保质保量地得到壳体的夹层结构，将RTM成型工艺应用在复合材料的该夹心结构的加工过程中。这个工艺能够显著提高生产工艺，保证质量因此有效降低成本。
[0074]RTM (resin transfer molding,树脂传递模塑)工艺是将树脂及固化剂由计量设备分别从储桶内抽出，经静态混合器混合均匀，注入事先铺有纤维增强材料的密封模内，经固化、脱模、后加工而成制品的工艺。
[0075]基于本场景应用RTM工艺于壳体夹心结构设计中，先将碳纤维丝或编制品与夹心材质在模具内平铺好。合模后加真空辅助抽入树脂成型。由于固化剂和树脂是在型腔中混合的，借用这种RTM工艺，高流动性的树脂能够充满型腔，并完全浸润碳纤维，产生比热压工艺更加光滑的表面。此外，这种RTM工艺能够部分渗透至夹心层中间，起到连接和固定夹心层的作用，因此，比普通热压方案更为牢固和稳定。
[0076]本发明实施例的壳体为:根据上述方法实施例及优选实施方式所提供的工艺流程制成的一体成型的壳体。
[0077]本发明实施例的电子设备包括:根据上述方法实施例及优选实施方式所提供的工艺流程制成的一体成型的壳体。
[0078]如图6所示为本发明电子设备实施例与其对应的壳体及其壳体组成结构间关系的示意图，图6中左边部分表示电子设备，箭头所指向的右边部分表示夹层结构，当电子设备的一种实现为笔记本电脑2时，该笔记本电脑2的壳体21所对应的夹层结构包括:第一工件211a、第二工件211b、夹心层212。其中，第一工件211a与夹心层212间具有的空间为第一空间213a，夹心层212与第二工件211b间具有的空间为第二空间213b。第一工件211a和第二工件211b可以采用同一种材料，如碳纤维材料或编织品材料；夹心层212采用的材料为硬质泡沫。
[0079]在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如:多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。
[0080]上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0081]另外，在本发明各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
[0082]本领域普通技术人员可以理解:实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括:移动存储设备、只读存储器(ROM, Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM, Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0083]或者，本发明上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括:移动存储设备、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM, Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0084]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.一种电子设备壳体的加工方法，该方法应用于电子设备中，所述电子设备包括有壳体，所述壳体包括第一工件、第二工件及夹心层，所述壳体中各构成部件的位置关系为:所述第一工件作为所述壳体的上面板，所述第二工件作为所述壳体的下面板，所述第一工件与所述第二工件之间具有夹心层，所述方法包括: 将所述第一工件、所述第二工件及所述夹心层按照所述位置关系放置在一封闭空间中，且所述第一工件与所述夹心层间留有第一空间，所述夹心层与所述第二工件间留有第二空间； 在热压成型过程中将所述第一填充物和所述第一辅助填充物注入所述第一空间和所述第二空间，并在所述第一空间和所述第二空间中混合所述第一填充物和所述第一辅助填充物，以使得经所述热压成型过程中的加热和固化处理后得到一体成型的所述壳体； 所述第一工件和所述第二工件都由第一材料构成。2.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括:在将所述第一填充物和所述第一辅助填充物注入所述第一空间和所述第二空间之前，对所述第一空间和所述第二空间进行抽真空。3.根据权利要求2所述的方法，所述方法还包括:在将所述第一工件、所述第二工件及所述夹心层按照所述位置关系放置在一封闭空间之前，在所述第一工件下表面、所述第二工件上表面和所述夹心层的上/下表面预先采用第二辅助填充物做处理，以使得经所述加热后受热融化的所述第二辅助填充物用于提高所述第一工件、所述第二工件和所述夹心层间的粘合度。4.根据权利要求2所述的方法，所述加热为:对所述第一填充物进行加热，以使得所述第一填充物一直处于流动状态； 所述固化为:通过所述第一辅助填充物使处于流动状态的所述第一填充物凝固。5.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括:注入所述第一填充物和所述第一辅助填充物时按照一预设条件进行加压，使得注入所述第一空间和所述第二空间的所述第一填充物能部分或全部渗透至所述夹心层中间，来连接和固定所述夹心层。6.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括:注入所述第一填充物和所述第一辅助填充物时按照一预设条件进行加压，使得注入所述第一空间和所述第二空间的所述第一填充物能全部浸润所述第一工件和所述第二工件，对所述第一工件和所述第二工件的表面进行处理，得到光滑的表面。7.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括:对经所述加热和固化处理后得到一体成型的所述壳体进行脱模处理。8.一种壳体,所述壳体为根据权利要求1至7任一项所述的方法制成的一体成型的壳体。9.一种电子设备，所述电子设备包括通过如权利要求1至7任一项方法制成的一体成型的壳体。
【专利摘要】本发明公开了一种电子设备壳体的加工方法、壳体及电子设备，其中，该方法应用于电子设备中，所述电子设备包括有壳体，所述壳体包括第一工件、第二工件及夹心层，所述方法包括：将所述第一工件、所述第二工件及所述夹心层按照位置关系放置在一封闭空间中，且所述第一工件与所述夹心层间留有第一空间，所述夹心层与所述第二工件间留有第二空间；在热压成型过程中将所述第一填充物和所述第一辅助填充物注入所述第一空间和所述第二空间，并在所述第一空间和所述第二空间中混合所述第一填充物和所述第一辅助填充物，以使得经所述热压成型过程中的加热和固化处理后得到一体成型的所述壳体。
【IPC分类】H05K5/00
【公开号】CN104883831
【申请号】CN201410073930
【发明人】郝宁, 尤德涛, 李肖华
【申请人】联想(北京)有限公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2014年2月28日