本公開涉及焊接工藝技術領域,尤其涉及一種多材質構件和電子設備、加工設備。
背景技術:
為了滿足不同場景下的應用需求,同一設備的不同部件之間可能采用不同材質制成。那么,在對不同部件進行組合時,一種情況下可以基于機械結構進行配合組裝,例如通過卡扣連接、榫卯配合等。但是,基于設備結構和空間限制等因素,可能無法實現(xiàn)上述的基于機械結構的配合組裝。為此,相關技術中提出了對不同部件進行粘接的加工方式,但是粘接結構的可靠性較低,可能無法滿足部分場景下的強度需求。
因此,較為理想的方式是對不同部件進行焊接,從而既能夠滿足設備結構和空間限制的要求,又能夠提供足夠的連接可靠性。但是,當不同部件采用的材質不同時,由于不同材質之間的晶體結構、熔點等材料特性存在差異,導致傳統(tǒng)的焊接工藝無法滿足焊接需求。
技術實現(xiàn)要素:
本公開提供一種多材質構件和電子設備、加工設備,以解決相關技術中的不足。
根據(jù)本公開實施例的第一方面,提供一種多材質構件,包括:
采用第一材質的第一部件,所述第一部件表面的預設焊接區(qū)域存在基于第二材質的覆蓋層;
采用所述第二材質的第二部件,且所述第二部件與所述第一部件的所述預設焊接區(qū)域處焊接,以組合為多材質構件。
可選的,其特征在于,所述覆蓋層由若干被噴射至所述預設焊接區(qū)域的熔融微粒在凝固后形成。
可選的,其特征在于,所述第一材質的熔點高于所述第二材質。
可選的,其特征在于,所述第一材質和所述第二材質包括:金屬、合金、陶瓷、金屬陶瓷、塑料、非金屬礦物。
可選的,其特征在于,所述第一部件為通過壓鑄處理得到金屬中板,所述第二部件為通過數(shù)控機床加工得到的金屬外圍框架,所述預設焊接區(qū)域位于所述金屬中板的至少一側的側壁。
可選的,其特征在于,所述第一材質為壓鑄鋁、所述第二材質為可陽極氧化的鋁合金。
可選的,其特征在于,所述金屬外圍框架的表面還包括陽極氧化層。
根據(jù)本公開實施例的第二方面,提供一種電子設備,包括:如上述實施例中任一所述的多材質構件。
根據(jù)本公開實施例的第三方面,提供一種加工設備,所述加工設備用于加工如上述實施例中任一所述的多材質構件。
本公開的實施例提供的技術方案可以包括以下有益效果:
由上述實施例可知,本公開在對第一材質的第一部件與第二材質的第二部件進行焊接時,通過在第一部件上噴射形成第二材質的覆蓋層,使得該覆蓋層的第二材質能夠與第一部件之間緊密結合,并使得第一部件擁有了第二材質的材料特性,使得該第一部件能夠與第二部件進行快速、穩(wěn)固地結合,有助于提升加工效率和良品率、降低加工成本。
應當理解的是,以上的一般描述和后文的細節(jié)描述僅是示例性和解釋性的,并不能限制本公開。
附圖說明
此處的附圖被并入說明書中并構成本說明書的一部分,示出了符合本公開的實施例,并與說明書一起用于解釋本公開的原理。
圖1是根據(jù)一示例性實施例示出的一種焊接工藝的流程圖。
圖2是根據(jù)一示例性實施例示出的一種第一部件與第二部件進行組合的示意圖。
圖3是根據(jù)一示例性實施例示出的一種在第一部件上形成覆蓋層的示意圖。
圖4是根據(jù)一示例性實施例示出的一種已形成覆蓋層的第一部件的截面示意圖。
圖5是根據(jù)一示例性實施例示出的一種第一部件與第二部件進行焊接的截面示意圖。
圖6是根據(jù)一示例性實施例示出的一種雙金屬復合壓鑄工藝的流程圖。
圖7是根據(jù)一示例性實施例示出的一種金屬中框結構的分解結構示意圖。
圖8是根據(jù)一示例性實施例示出的一種金屬中框結構的示意圖。
具體實施方式
這里將詳細地對示例性實施例進行說明,其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時,除非另有表示,不同附圖中的相同數(shù)字表示相同或相似的要素。以下示例性實施例中所描述的實施方式并不代表與本申請相一致的所有實施方式。相反,它們僅是與如所附權利要求書中所詳述的、本申請的一些方面相一致的裝置和方法的例子。
在本申請使用的術語是僅僅出于描述特定實施例的目的,而非旨在限制本申請。在本申請和所附權利要求書中所使用的單數(shù)形式的“一種”、“所述”和“該”也旨在包括多數(shù)形式,除非上下文清楚地表示其他含義。還應當理解,本文中使用的術語“和/或”是指并包含一個或多個相關聯(lián)的列出項目的任何或所有可能組合。
應當理解,盡管在本申請可能采用術語第一、第二、第三等來描述各種信息,但這些信息不應限于這些術語。這些術語僅用來將同一類型的信息彼此區(qū)分開。例如,在不脫離本申請范圍的情況下,第一信息也可以被稱為第二信息,類似地,第二信息也可以被稱為第一信息。取決于語境,如在此所使用的詞語“如果”可以被解釋成為“在……時”或“當……時”或“響應于確定”。
圖1是根據(jù)一示例性實施例示出的一種焊接工藝的流程圖,如圖1所示,該方法可以包括以下步驟:
在步驟102中,獲得待焊接的第一部件和第二部件,其中所述第一部件采用第一材質、所述第二部件采用區(qū)別于所述第一材質的第二材質。
在本實施例中,第一材質、第二材質可以包括:金屬、合金、陶瓷、金屬陶瓷、塑料、非金屬礦物等各種類型,本公開并不對此進行限制;當然,應當確保第一材質區(qū)別于第二材質。舉例而言,第一材質和第二材質可以均為鋁合金,但是合金材料或比例相互區(qū)別;或者,第一材質為金屬、第二材質為陶瓷等。
在步驟104中,在所述第一部件上的預設焊接區(qū)域噴射形成所述第二材質的覆蓋層。
在本實施例中,假定需要將如圖2所示的第一部件1與第二部件2進行焊接,其中第一部件1采用第一材質、第二部件2采用第二材質,其中第一材質區(qū)別于第二材質,例如第一材質與第二材質具有不同熔點等材料特性。由于一致第一部件1與第二部件2之間的組合關系和焊接位置,因而可以確定出第一部件1上的預設焊接區(qū)域10,例如該預設焊接區(qū)域10即第二部件2對第一部件1的覆蓋區(qū)域(當然,也可以略大于或略小于該覆蓋區(qū)域)。
如圖3所示,分別準備預設熱源3和基于第二材質的備用材料4。其中,預設熱源3可以包括以下任一:燃燒火焰、等離子弧、電弧等,本公開并不對此進行限制;實際上,只要能夠對備用材料4進行加熱為熔融微粒41,并使得熔融微粒進一步加速噴射至第一部件1上的預設焊接區(qū)域10,均可作為本公開中的預設熱源3。其中,備用材料4可以采用各種形狀或結構,例如絲材、粉末等,本公開并不對此進行限制。
那么,正如上文所述,通過預設熱源3對基于第二材質的備用材料4進行加熱加速處理,將備選材料4處理成朝向預設焊接區(qū)域10噴射的熔融微粒41,使得熔融微粒41撞擊預設焊接區(qū)域10并扁平化為扁平粒子42,然后快速冷卻凝固,那么所有扁平粒子42凝固后的覆蓋區(qū)域,即可在第一部件1的表面形成圖4所示的覆蓋層11。
在步驟106中,在所述預設焊接區(qū)域對所述第一部件和所述第二部件進行焊接。
在本實施例中,通過在第一部件1上形成基于第二材質的覆蓋層11,且該覆蓋層11與第一部件1之間穩(wěn)固結構,使得該第一部件1與覆蓋層11結合為一個新的整體部件,該整體部件在預設焊接區(qū)域具有第二材質的材料特性,因而如圖5所示,能夠輕易地實現(xiàn)與基于第二材質的第二部件2之間的焊接處理,且焊接過程不僅高效、快速,并且能夠確保第一部件1與第二部件2之間實現(xiàn)穩(wěn)固連接。
在本實施例中,第一材質的熔點應當高于第二材質,使得一方面在第一部件1的表面形成覆蓋層11時,基于第二材質的熔融微粒41不會對第一部件1的表面造成損傷,另一方面在對第一部件1與第二部件2進行加熱時,能夠確保覆蓋層11與第二部件2被加熱熔化時,第一部件1仍然保持整體結構的完整性,避免第一部件1在焊接過程中發(fā)生形變。
由上述實施例可知,本公開在對第一材質的第一部件與第二材質的第二部件進行焊接時,通過在第一部件上噴射形成第二材質的覆蓋層,使得該覆蓋層的第二材質能夠與第一部件之間緊密結合,并使得第一部件擁有了第二材質的材料特性,使得該第一部件能夠與第二部件進行快速、穩(wěn)固地結合,有助于提升加工效率和良品率、降低加工成本。
本公開的焊接工藝可以應用于任意場景下的不同材質部件之間的焊接處理過程中,下面以該焊接工藝被應用于相關技術中的雙金屬復合壓鑄工藝為例,對改進后的雙金屬復合壓鑄工藝進行描述:
雙金屬復合壓鑄工藝源于對相關技術中全CNC(數(shù)控機床)加工工藝的改進。在相關技術中,針對復雜結構的構件,往往通過CNC設備直接對毛坯件進行加工成型,但是CNC加工對于加工精度的要求非常高,因而不僅加工效率低,且容易由于各種加工誤差而導致良品率很低,不利于大規(guī)模的加工制造。
因此,相關技術中提出了將構件拆分為兩部分:對基于第一金屬材質的第一毛坯件進行壓鑄處理得到第一部件,而對基于第二金屬材質的第二毛坯件進行數(shù)控機床加工得到第二部件,然后將第一部件與第二部件進行接合處理,即可得到所需的整個結構。其中,由于壓鑄工藝的效率高、成本低廉、良品率高,可以實現(xiàn)對第一部件的高效、大規(guī)模制作,而CNC加工則可以滿足對第二部件的精細化需求,從而緩解了相關技術中全CNC加工工藝的低效、低良品率的問題。尤其是,對于第一部件為中板、第二部件為配合于中板的外圍框架時,中板由于位于內(nèi)部而并不需要過高的精度、外觀美觀度,可以通過壓鑄工藝實現(xiàn)高效制作和成本降低,而對于精度和外觀存在較高需求的外圍框架,則可以通過CNC工藝進行加工獲得,那么對于整體構件而言能夠有效提升加工效率和良品率。
那么,結合圖1所示的焊接工藝,將其應用于雙金屬復合壓鑄工藝時,其工藝流程如圖6所示,可以包括以下步驟:
在步驟602中,對基于第一金屬材質的第一毛坯件進行壓鑄處理得到第一部件。
在步驟604中,對基于第二金屬材質的第二毛坯件進行數(shù)控機床加工得到第二部件。
在步驟606中,在所述第一部件上的預設焊接區(qū)域噴射形成所述第二金屬材質的覆蓋層,或者在所述第二部件上的預設焊接區(qū)域噴射形成所述第一金屬材質的覆蓋層。
在本實施例中,可以根據(jù)第一金屬材質與第二金屬材質的材料特性,確定噴射方式。優(yōu)選為將低熔點金屬噴射在高熔點金屬的表面,例如當?shù)谝唤饘俨馁|的熔點高于第二金屬材質時,可以在第一部件上的預設焊接區(qū)域噴射形成第二金屬材質的覆蓋層。
在步驟608中,在所述預設焊接區(qū)域對所述第一部件和所述第二部件進行焊接。
上述的雙金屬復合壓鑄工藝可以應用于對電子設備的金屬中框結構的生產(chǎn)過程。對于電子設備的金屬中框結構,如圖7所示,可以包括作為第一部件的中板3、作為第二部件的外圍框架4,由該中板3從內(nèi)部裝配至外圍框架4后,得到應用于電子設備的金屬中框結構。
針對不同的實際需求,中板3和外圍框架4需要采用不同的技術材質。對于中板3而言:由于中板3位于電子設備內(nèi)部,因而并不存在外觀美觀度需求,不需要對中板3進行諸如陽極氧化處理,可以通過壓鑄工藝對中板3進行處理;而由于純鋁的流動性差,因而通常需要在純鋁中添加其他金屬材料得到諸如鋁硅合金、鋁鎂合金等壓鑄鋁,以提升其材料的流動性,而便于實施壓鑄工藝。
對于外圍框架4而言:由于外圍框架4位于電子設備的側邊處,即外圍框架4的外側壁被作為電子設備的部分外觀表面,因而往往需要通過陽極氧化處理來提升其外觀美觀度。但是,一方面,對于上述的壓鑄鋁而言,雖然具有較佳的流動性、便于實時壓鑄工藝,但是添加的金屬材料在陽極氧化處理過程中無法被處理,會導致外圍框架4上出現(xiàn)砂孔、發(fā)黑、顏色不均等瑕疵,無法達到外觀面要求;另一方面,為了達到較好的陽極氧化處理效果,要求外圍框架4具有較高的鋁純度,但是這將導致外圍框架4的流動性降低、無法實施壓鑄工藝。
因此,綜合考慮上述條件,由于外圍框架4的外觀要求更高,因而選擇采用適用于陽極氧化處理的鋁合金,放棄采用壓鑄工藝,而通過CNC加工方式獲得外圍框架4??梢姡ㄟ^壓鑄工藝獲得中板3、通過CNC加工方式獲得外圍框架4,既能夠通過壓鑄工藝來提升加工效率和良品率、降低生產(chǎn)成本,又能夠通過CNC加工工藝來確保對外圍框架4的加工,以及對外圍框架4的陽極氧化處理。
進一步地,基于上述原因,導致電子設備的金屬中框結構中,中板3與外圍框架4采用了不同材質的金屬材料:中板3采用壓鑄鋁、外圍框架4采用可陽極氧化的鋁合金(以下簡稱為鋁合金)。那么,可以基于圖6所示的實施例,對中板3和外圍框架4進行焊接處理,從而生成金屬中框結構。
如圖7所示,通常而言,由于壓鑄鋁中包含更多的其他金屬材料,而鋁合金包含更高含量的鋁,使得壓鑄鋁的熔點高于鋁合金,所以可以在中板3側邊處的預設焊接區(qū)域進行噴射形成基于鋁合金材質的覆蓋層30,然后將中板3與外圍框架4進行焊接處理,實現(xiàn)中板3與外圍框架4的穩(wěn)固結合,得到如圖8所示的金屬中框結構。
進一步地,可以對圖8所示的金屬中框結構進行陽極氧化處理,當然主要是針對外圍框架4的外表面進行陽極氧化處理,以獲得良好的外觀面。
本領域技術人員在考慮說明書及實踐這里公開的公開后,將容易想到本公開的其它實施方案。本申請旨在涵蓋本公開的任何變型、用途或者適應性變化,這些變型、用途或者適應性變化遵循本公開的一般性原理并包括本公開未公開的本技術領域中的公知常識或慣用技術手段。說明書和實施例僅被視為示例性的,本公開的真正范圍和精神由下面的權利要求指出。
應當理解的是,本公開并不局限于上面已經(jīng)描述并在附圖中示出的精確結構,并且可以在不脫離其范圍進行各種修改和改變。本公開的范圍僅由所附的權利要求來限制。