本實用新型涉及電子元器件技術領域，特別是涉及一種電子產品、玻璃外殼及其制造設備。

背景技術：

搭載有觸摸屏的智能手機、手表等電子產品的普及，使得各廠商爭相推出具有差異化的產品，以期吸引消費者。目前市場上出現的一個亮點，就是將電子產品的外殼設計成曲面。具有曲面設計的電子產品可以與使用者的手更好的貼合，提升握持和操控的舒適度。若是手表外殼設計成曲面，還可與手腕更好的配合，提升佩戴的舒適性。并且曲面設計的顯示用外殼，其顯示的內容更具有立體感，從而可提升觀感效果。玻璃由于更具有質感，使得其作為電子產品的外殼材料更受歡迎。但是電子產品的玻璃外殼，特別是設計成凸曲面的情況下，容易因意外跌落而導致碎裂。

技術實現要素：

基于此，有必要針對電子產品玻璃外殼容易碎裂的問題，提供一種能分散應力、提升強度的玻璃外殼及其制造設備，以及具有該玻璃外殼的電子產品。

一種玻璃外殼，包括內表面，與內表面間隔的外表面，以及連接外表面和內表面的側周面，所述內表面和外表面均包括平面部和由平面部的周緣朝內表面所在的一側彎折延伸而出的曲面部，所述內表面和外表面之間的距離為0.2～1.0mm，所述曲面部為圓弧曲面，且圓弧半徑為5～50mm。

在其中一個實施例中，所述曲面部為圓弧曲面，且圓弧半徑為5～20mm。

在其中一個實施例中，所述曲面部為圓弧曲面，且圓弧半徑為5～10mm。

在其中一個實施例中，所述內表面附著有至少一裝飾層，所述裝飾層由油墨印刷方式形成，油墨層厚度為5-40μm。

在其中一個實施例中，所述內表面附著有至少一裝飾層，所述裝飾層由裝飾膜貼覆形成，所述裝飾膜厚度為10-125μm。

在其中一個實施例中，所述內表面、外表面中的至少一個被強化而具有表面壓應力層，所述表面壓應力層的厚度為50-100μm，所述表面壓應力層的壓應力值為200-300Mpa，所述內表面和外表面之間的中心張應力值≤100Mpa。

在其中一個實施例中，所述平面部呈矩形，包括兩個相對的長邊和兩個相對的短邊，其中連接長邊的曲面部的圓弧半徑與連接短邊的曲面部的圓弧半徑相等。

在其中一個實施例中，所述平面部呈矩形，包括兩個相對的長邊和兩個相對的短邊，其中連接長邊的曲面部的圓弧半徑與連接短邊的曲面部的圓弧半徑不相等。

一種電子產品，包括上述任意一種的玻璃外殼。

一種用于制造上述的玻璃外殼的制造設備，包括密封腔體，以及設置在密封腔體內的上模頭和下模頭，所述上模頭包括上平壓部和與上平壓部分離的上彎曲部，所述下模頭包括下平壓部和與下平壓部分離的下彎曲部，所述上平壓部和下平壓部用于夾持玻璃外殼的平面部，所述上彎曲部和下彎曲部具有相向的圓弧曲面，且圓弧半徑為5～50mm，所述上彎曲部和下彎曲部用于配合擠壓形成玻璃外殼的曲面部。

在其中一個實施例中，所述上彎曲部包括位于上平壓部四周的多個上彎曲子部，所述下彎曲部包括位于下平壓部四周的多個下彎曲子部；或者所述上彎曲部呈環(huán)狀，圍設在上平壓部四周，所述下彎曲部呈環(huán)狀，圍設在下平壓部四周。

在其中一個實施例中，所述上彎曲部和/或下彎曲部設有加熱源。

上述玻璃外殼通過對結構參數的設計以及工藝上的改進，可使所述玻璃外殼的應力集中區(qū)域分散，提升整體強度，降低應力過于集中導致稍微受到外力撞擊就發(fā)生破裂的風險。

附圖說明

圖1為本實用新型一實施例提供的玻璃外殼的立體結構示意圖；

圖2為圖1所示玻璃外殼的俯視示意圖；

圖3為圖2所示玻璃外殼沿A-A線的截面示意圖；

圖4為圖2所示玻璃外殼的側視示意圖；

圖5為本實用新型另一實施例提供的玻璃外殼的立體結構示意圖；

圖6為本實用新型一實施例提供的玻璃外殼的制造設備的結構示意圖。

具體實施方式

如圖1-圖4中所示，本實用新型一實施例提供的一種玻璃外殼，其可應用于智能手機等電子產品上，可作為手機等的顯示面的外殼，也可作為手機等的背面的蓋板。

所述玻璃外殼包括內表面101，與內表面101間隔的外表面102，以及連接外表面102和內表面101的側周面103。

所述內表面101包括平面部111和由平面部111的周緣朝一側彎折延伸而出的曲面部121。曲面部121為圓弧曲面。曲面部121的圓弧半徑為1～50mm，優(yōu)選5～50mm，進一步優(yōu)選5～20mm，更優(yōu)選的5～10mm。半徑越小，圓弧曲面越陡峭，因而形成的玻璃外殼其外觀3D立體效果更強烈。

在一實施例中，所述平面部111呈矩形，包括兩個相對的長邊112、113和兩個相對的短邊114、115。該實施例中，連接長邊112、113的曲面部121的圓弧半徑與連接短邊114、115的曲面部121的圓弧半徑不相等，具體地，連接長邊112、113的曲面部121的圓弧半徑小于連接短邊114、115的曲面部121的圓弧半徑。

圖1-圖4所示實施例中，連接長邊112的曲面部121的圓弧半徑和連接長邊113的曲面部121的圓弧半徑相等。連接短邊114的曲面部121的圓弧半徑和連接短邊115的曲面部121的圓弧半徑相等。

所述外表面102也包括平面部112和由平面部112的周緣朝一側彎折延伸而出的曲面部122。其中，外表面102的曲面部122和內表面101的曲面部121均是朝同一側彎折，也即朝著向內表面101的一側彎折。

曲面部122也為圓弧曲面。在一實施例中，平面部112和平面部111的位置相對應，且尺寸相同，因而當所述玻璃外殼的外表面102放置在水平面上時，平面部111和平面部112在水平面上的正投影完全重合。曲面部122和曲面部121的位置相對應，且尺寸也基本相同，因而當所述玻璃外殼的外表面102放置在水平面上時，曲面部122和曲面部121在水平面上的正投影也基本重合。

更具體的，曲面部122和曲面部121的半徑相等。本實施例中，內表面101和外表面102之間的距離，也即所述玻璃外殼的厚度為0.2～1.0mm。玻璃外殼的各處厚度一致，如此可以較好的消除應力集中，提升整體強度。優(yōu)選的，玻璃外殼的厚度為0.5～0.7mm。

參考圖3，所述曲面部122所在圓弧最邊緣的點的切線與所述平面部112的夾角定義為C角，C角為0°<C<90°，優(yōu)選為0°<C<45°。曲面部121與平面部111之間的C角也可以有相同設置。

進一步地，所述曲面部121所在圓弧最邊緣的點與所述平面部112之間的距離，也即所述玻璃外殼的高度為0.5～5mm。

在一些實施例中，所述玻璃外殼在水平面上的正投影大致為長方形，其中長方形的長50～500mm，寬30～300mm。

在一些實施例中，所述內表面101、外表面102中的至少一個附著有裝飾層。裝飾層可以為玻璃外殼進行著色，以使其具有更為美觀的外表。裝飾層可以通過油墨印刷或者貼合等方式形成在內表面101和/或外表面102上。

具體的，當裝飾層為油墨印刷方式形成時，油墨層厚度在5-40μm；當裝飾層為裝飾膜貼覆形成時，該裝飾膜厚度為10-125μm，裝飾膜可以是采用帶基材的防爆膜絲印而成，也可以是直接在無基材膠層表面絲印而成。

在制作所述的玻璃外殼的過程中，可以對所述內表面101、外表面102中的至少一個進行強化處理，而使所述內表面101和/或外表面102具有表面壓應力層。通常，在機械加工玻璃過程中，會不可避免地在玻璃表面邊緣產生微裂紋，而這些微裂紋的存在會嚴重降低玻璃的強度，雖可通過拋光等物理加工方式減小微裂紋的尺寸，但進一步的化學強化處理會具有更好的效果。例如，可在一定溫度下將玻璃浸入熔鹽中，玻璃中的堿金屬離子與熔鹽中的堿金屬離子因擴散而發(fā)生相互交換，從而在玻璃表面形成一定厚度的表面壓應力層。因而所述表面壓應力層并非額外的附著在表面上的層狀結構，而是自玻璃表面向內的一定厚度范圍內形成的加強層。表面壓應力層使得裂紋不易擴展，因而提高了玻璃的強度。

在一些實施例中，通過強化處理，得到的表面壓應力層的厚度為50-100μm，所述表面壓應力層的壓應力值為200-300Mpa，所述內表面和外表面之間的中心張應力值≤100Mpa。

圖5所示的玻璃外殼與圖1-圖4所示的玻璃外殼基本相同，例如內表面201同樣包括平面部211和由平面部211的周緣朝一側彎折延伸而出的曲面部221。曲面部221亦為圓弧曲面。不同之處在于，平面部211的各邊的曲面部221的圓弧半徑均相等。外表面202具有與內表面201類似的設置，此處未提及的設置均可與圖1-圖4所示實施例中的相同，因此不再贅述。

本實用新型通過上述結構和參數的設計，可使所述玻璃外殼的應力集中區(qū)域分散，提升整體強度，降低應力過于集中導致稍微受到外力撞擊就發(fā)生破裂的風險。

本實用新型還提供一種上述玻璃外殼的制造設備。如圖6中所示，該制造設備用于對經切割后的玻璃母片所得的玻璃子片進行壓合彎折，使玻璃子片的上下兩個表面邊緣形成曲面部，而表面的中間部分仍為平整而形成所述的平面部。該制造設備包括密封腔體500以及設置在密封腔體500內的上模頭510和下模頭520。

上模頭510和下模頭520可相對運動用于對置于上模頭510和下模頭520之間的玻璃子片進行彎折變形。彎折時，需要對玻璃子片進行加熱，且需要在一定的保護氣體氛圍下進行。所述密封腔體500可以保障加熱效能，同時維持保護氣體氛圍，例如可在密封腔體500內充滿氮氣。上模頭510和下模頭520可采用耐高溫的材料制成，例如是石墨材料或者陶瓷材料等。

上模頭510包括上平壓部511和與上平壓部511分離的上彎曲部512。分離設置上平壓部511和上彎曲部512，則可使上平壓部511和上彎曲部512被分開控制而作獨立運動。類似的，下模頭520包括下平壓部521和與下平壓部521分離的下彎曲部522，同理分離設置下平壓部521和下彎曲部522，則可使下平壓部521和下彎曲部522被分開控制而作獨立運動。

所述上平壓部511和下平壓部521用于夾持玻璃外殼的平面部，所述上彎曲部512和下彎曲部522具有相向的圓弧曲面，且圓弧半徑為1～50mm，優(yōu)選5～50mm，進一步優(yōu)選5～20mm，更優(yōu)選的5～10mm。所述上彎曲部512和下彎曲部522用于配合擠壓形成玻璃外殼的曲面部。

在采用該制造設備進行玻璃子片的壓合彎折時，可以先控制上平壓部511和下平壓部521相向運動，使上平壓部511和下平壓部521夾持固定玻璃子片，其中夾持部位對應著玻璃外殼成品的平面部。固定對位準確后，再使上彎曲部512和下彎曲部522相向運動，對玻璃子片的周圍邊緣部分進行擠壓，由于上彎曲部512和下彎曲部522具有的圓弧曲面，最終使玻璃子片周緣形成具有相應半徑的圓弧曲面，也即形成上述玻璃外殼的曲面部。

在一些實施例中，所述上彎曲部512包括位于上平壓部511四周的多個上彎曲子部，例如可以是兩個、三個或者四個，所述下彎曲部522包括位于下平壓部521四周的多個下彎曲子部。在另外的一些實施例中，所述上彎曲部512和下彎曲部522也可以是呈一體設置形成環(huán)狀結構，圍設在上平壓部511、下平壓部521四周。

通過獨立設置平壓部和彎曲部，可避免玻璃在受壓時整體應力過大導致的細微裂紋的產生，從而提升良率和玻璃成品的強度。

進一步地，在上平壓部511和下平壓部521上不設置加熱源，上平壓部511和下平壓部521僅起到對玻璃子片進行夾持定位的作用。而在上彎曲部512和/或下彎曲部522設有加熱源，以對玻璃子片的四周邊緣進行加熱。加熱的方式可以是傳導或輻射。例如利用加熱源對玻璃子片的相應部位進行精確的輻射加熱。通過這種設置，可克服整體熱壓使得玻璃子片中間部分容易產生變形的缺陷。

本實用新型還提供一種具有上述玻璃外殼的電子產品，所述電子產品可以是智能手機、平板電腦等。

本實用新型還提供一種上述玻璃外殼的制造方法。該制造方法包括如下步驟：

切割：將厚度為0.2～1.0mm的大片玻璃母片分隔成若干個符合設定玻璃外殼尺寸的玻璃子片。玻璃母片可以按照效率和工藝需要確定大小。切割方式可以為金屬等制成的刀具切割或者激光切割等。

CNC加工：將上述切割好的玻璃子片進行CNC加工，使玻璃子片具有所需外形尺寸。

研磨：將CNC加工后的玻璃子片進行研磨，以除去表面劃傷及微裂紋。CNC加工不可避免的會對玻璃子片的加工表面造成創(chuàng)傷產生微裂紋，通過研磨可以消除一些大的裂紋，使裂紋不易擴展。

壓合：獲得玻璃子片后，對其進行壓合以形成彎折曲面，使玻璃子片的上下兩個表面邊緣形成曲面部，而表面的中間部分仍為平整而形成所述的平面部。具體地，可將玻璃子片加熱至溫度690±10℃，在氮氣環(huán)境下，對玻璃子片進行熱彎，壓合壓力為0.14±0.05MPa，壓合時間為2±0.5min。此時，所述的玻璃外殼已初步成型，具有內表面、外表面和側周面，其中內外表面均具有平面部和位于平面部周緣的曲面部。在壓合時，可采用分步壓合的方式形成所述的平面部和曲面部。即可先采用上述實施例中提供的壓合設備的平壓部對玻璃子片的中間部位進行夾持定位，再采用分離的彎曲部對玻璃子片的周緣進行擠壓彎折形成曲面部。其中擠壓時彎曲部與玻璃子片的周緣全程完全接觸，使玻璃子片周緣形成與彎曲部相應的圓弧曲面，且圓弧半徑為1～50mm，優(yōu)選5～50mm，進一步優(yōu)選5～20mm，更優(yōu)選的5～10mm。

可利用上模頭和下模頭上設置加熱源的方式對玻璃子片的中間部位和兩個邊緣均進行加熱，也可采用精準輻射的方式對玻璃子片整體進行加熱。

進一步地，壓合時，僅對玻璃子片的中間部位進行夾持定位而不加熱，再對玻璃子片的四周邊緣進行加熱擠壓彎折。只加熱周緣部分，可克服玻璃子片整體熱壓時中間部分容易變形的缺陷。

強化：將壓合后具有平面部和曲面部的玻璃子片浸入堿金屬熔鹽中，使玻璃子片的表面深度范圍50-100μm的金屬離子與堿金屬熔鹽中的金屬離子互換，形成表面壓應力層。通過強化處理，所述表面壓應力層的壓應力值為200-300Mpa。

在一些實施例中，還包括在壓合之后強化之前進行拋光的步驟，所述拋光可以使切割步驟中在邊緣產生的微裂紋減小，從而提升最終的玻璃成品的強度，使之不易碎裂。

在一些實施例中，還包括在強化之后進行表面修飾的步驟，所述表面修飾包括在玻璃子片表面形成裝飾層。裝飾層可以為電子產品玻璃外殼進行著色，以使其具有更為美觀的外表。裝飾層還可以充當遮擋電子產品內部元件等功能性層。裝飾層可以通過油墨印刷或者貼合等方式形成在內表面和/或外表面上。

在一實施例中，當裝飾層為油墨印刷方式形成時，油墨層厚度在5-40μm；當裝飾層為裝飾膜貼覆形成時，該裝飾膜厚度為10-125μm，裝飾膜可以是采用帶基材的防爆膜絲印而成，也可以是直接在無基材膠層表面絲印而成。

在一些實施例中，還可在所述外表面102上附著形成抗指紋層。所述抗指紋層的初始水滴角≥110°。

以上所述實施例的各技術特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術特征的組合不存在矛盾，都應當認為是本說明書記載的范圍。

以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對實用新型專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應以所附權利要求為準。