本公開內(nèi)容涉及一種電子產(chǎn)品外殼及其制造方法，特別涉及一種使用連續(xù)預浸料片材配合短切預浸料片材增強的熱固性樹脂為原料的電子產(chǎn)品外殼及其制造方法。

背景技術：

目前，消費電子產(chǎn)品的發(fā)展趨勢是更輕更薄。在此趨勢下，越來越多的品牌廠商使用復合材料制造電子產(chǎn)品殼體，比如Thinkpad、索尼、戴爾等均推出了使用連續(xù)碳纖維增強環(huán)氧樹脂復合材料制造的產(chǎn)品。這種連續(xù)纖維增強熱固性樹脂板材具有輕質(zhì)高強的特點，為產(chǎn)品減輕減薄做出了突出貢獻。

但是這種材料亦有明顯不足，比如原材料成本高、材料內(nèi)應力不均勻易發(fā)生變形、環(huán)氧樹脂固化時間過長，而且該材料成型無法實現(xiàn)內(nèi)部較復雜的結(jié)構(gòu)件(如螺絲柱、卡扣、加強筋)，需要通過后續(xù)與塑膠框架粘接或嵌入成型等方法實現(xiàn)，這增加了額外的工序，降低了生產(chǎn)效率。

技術實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術中的上述不足，根據(jù)本公開內(nèi)容的一個方面提供一種電子產(chǎn)品外殼，其包括連續(xù)預浸料片材和短切預浸料片材并且通過采用模壓成型方法將所述連續(xù)預浸料片材和所述短切預浸料片材結(jié)合在一起并且在固化后而制成。

根據(jù)本公開內(nèi)容的電子產(chǎn)品外殼可以實現(xiàn)復雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與殼體一次成型并且獲得高質(zhì)量的外觀。

所述短切預浸料片材包括短切纖維和熱固性樹脂，所述短切纖維包括碳纖維或玻璃纖維。所述熱固性樹脂例如是熱固性環(huán)氧樹脂。

所述短切纖維的含量介于20％至50％之間；所述短切纖維的長度范圍為3至30mm；所述短切預浸料片材的厚度在1至5mm之間。

所述連續(xù)預浸料片材包括連續(xù)纖維和熱固性樹脂，所述連續(xù)纖維包括碳纖維或玻璃纖維。所述熱固性樹脂例如是熱固性環(huán)氧樹脂。

所述連續(xù)纖維的含量介于55至70％之間；所述連續(xù)纖維的厚度范圍為0.1至0.2mm；所述熱固性樹脂充分均勻地浸透纖維紗束，揮發(fā)性含量小于1％。

所述短切預浸料片材是至少一層結(jié)構(gòu)，而所述連續(xù)預浸料片材是至少一層結(jié)構(gòu)。例如，所述短切預浸料片材是單層結(jié)構(gòu)；而所述連續(xù)預浸料片材是多層結(jié)構(gòu)，反之亦然。

所述短切預浸料片材是通過在聚乙烯薄膜之間設置由短切機切碎的碳纖維或玻璃纖維且通過捏壓而制成的。

所述短切預浸料片材還包括填充料、增稠劑、阻燃劑、著色劑和內(nèi)脫模劑。

通過采用模壓成型方法在所述短切預浸料片材上直接形成配合特征部分。所述配合特征部分包括卡扣或加強筋或螺絲柱。

根據(jù)本公開內(nèi)容的短切片材的基本特征為：纖維含量在20％～50％之間；短切長度范圍為3～30mm；片材厚度在1-5mm之間；可以增加填料；物料流動性、成型工藝性以及制品表觀質(zhì)量好，在成型薄壁、狹窄等精細復雜結(jié)構(gòu)的制品方面具有突出優(yōu)勢。

根據(jù)本公開內(nèi)容的短切片材具有優(yōu)良的電氣性能、機械性能、耐熱性、耐化學腐蝕性，又適應模壓成型、注射成型、傳遞成型等各種成型方法，材料配方調(diào)整靈活，可滿足不同產(chǎn)品對性能的要求。

采用本公開內(nèi)容的混合有短切預浸料片材和連續(xù)預浸料片材的電子產(chǎn)品外殼的優(yōu)勢在于：

1.質(zhì)量輕強度高：機械性能大大優(yōu)于工程塑料，可實現(xiàn)產(chǎn)品減輕減薄目標。

2.均勻性好：本公開內(nèi)容所采用的材料雖然含有大量纖維，卻不會產(chǎn)生纖維的強烈取向，故制品的均勻性、致密性較好，殘余應力較小。

3.復雜結(jié)構(gòu)可一次成型：短切纖維配合高流動性的熱固性樹脂，可實現(xiàn)凸臺、加強筋等復雜結(jié)構(gòu)的一次成型，也可實現(xiàn)預埋件的成型。

4.成本低：與現(xiàn)有方法使用連續(xù)纖維預浸料相比，在同等重量下，本公開內(nèi)容所用短切纖維片狀預浸料成本僅為前者的50％；與現(xiàn)有方法需要使用塑膠注塑結(jié)構(gòu)件并與殼體粘接相比，本公開內(nèi)容無需注塑、粘接工序。

5.材料耐熱性、耐老化性能好。

根據(jù)本公開內(nèi)容的另一個方面提出一種電子產(chǎn)品外殼的制造方法，所述電子產(chǎn)品外殼包括連續(xù)預浸料片材和短切預浸料片材。

所述制造方法包括：

制備所述短切預浸料片材，其包括短切纖維和熱固性樹脂，所述短切纖維包括碳纖維或玻璃纖維；所述熱固性樹脂例如是熱固性環(huán)氧樹脂。

所述短切纖維還包括其它助劑：固化劑(引發(fā)劑)、表面處理劑、增稠劑、低收縮添加劑、脫模劑、著色劑、填料和交聯(lián)劑等。本實施例所用樹脂特征為：①粘度低，對纖維浸潤性能好；②增稠劑具有足夠的反應性，滿足增稠要求；③固化迅速，生產(chǎn)周期短，效率高；④固化物有足夠的熱態(tài)強度，便于制品的熱脫模；⑤固化物有足夠的韌性，制品發(fā)生某些變形時不開裂；⑥較低的收縮率。

制備所述連續(xù)預浸料片材，其包括連續(xù)纖維和熱固性樹脂，所述連續(xù)纖維包括碳纖維或玻璃纖維；所述熱固性樹脂例如是熱固性環(huán)氧樹脂。

在鋪層工藝中將至少一層所述短切預浸料片材鋪設在至少一層所述連續(xù)預浸料片材上；例如將一層短切預浸料片材鋪設在多層連續(xù)預浸料片材上。

通過采用模壓成型方法將所述連續(xù)預浸料片材和所述短切預浸料片材結(jié)合在一起并且在固化后而制成所述電子產(chǎn)品外殼。

在采用模壓成型方法的過程中在所述短切預浸料片材上直接形成配合特征部分。

所述配合特征部分包括卡扣或加強筋或螺絲柱。

制備所述短切預浸料片材包括：由短切機切碎碳纖維或玻璃纖維；將被切碎的碳纖維或玻璃纖維設置在聚乙烯薄膜之間；捏壓所述聚乙烯薄膜將被切碎的碳纖維或玻璃纖維包裹在其中而制成所述短切預浸料片材。

所述短切纖維的含量介于20％至50％之間；所述短切纖維的長度范圍為3至30mm；所述短切預浸料片材的厚度在1至5mm之間。

所述連續(xù)纖維的含量介于55至70％之間；所述連續(xù)纖維的厚度范圍為0.1至0.2mm；所述熱固性樹脂充分均勻地浸透纖維紗束，揮發(fā)性含量小于1％。

采用根據(jù)本發(fā)明的制造方法的優(yōu)勢在于：

1.短切纖維配合高流動性的熱固性樹脂，可實現(xiàn)凸臺、加強筋等復雜結(jié)構(gòu)的一次成型，也可實現(xiàn)預埋件的成型。

2.避免了單純使用連續(xù)纖維，減少了各向異性，降低了板材易翹曲變形的風險。

3.通過使用短切纖維預浸料片材替代一部分連續(xù)纖維預浸料降低了材料成本。

至此，為了本公開內(nèi)容在此的詳細描述可以得到更好的理解，以及為了本公開內(nèi)容對現(xiàn)有技術的貢獻可以更好地被認識到，本公開已經(jīng)相當廣泛地概述了本公開內(nèi)容的內(nèi)容。當然，本公開內(nèi)容的實施方式將在下面進行描述并且將形成所附權(quán)利要求的主題。

同樣地，本領域技術人員將認識到，本公開所基于的構(gòu)思可以容易地用作設計其它結(jié)構(gòu)、方法的基礎，用于實施本公開內(nèi)容的數(shù)個目的。因此，重要的是，所附權(quán)利要求應當認為包括這樣的等效結(jié)構(gòu)，只要它們沒有超出本公開內(nèi)容的實質(zhì)和范圍。

附圖說明

通過下面的附圖本領域技術人員將對本公開內(nèi)容有更好的理解，并且更能清楚地體現(xiàn)出本公開內(nèi)容的優(yōu)點。這里描述的附圖僅為了所選實施例的說明目的，而不是全部可能的實施方式并且旨在不限定本公開內(nèi)容的范圍。

圖1示出根據(jù)本公開內(nèi)容的電子產(chǎn)品的鋪層設計的分解圖；

圖2示出根據(jù)本公開內(nèi)容的模壓成型后的產(chǎn)品示意圖；

圖3示出根據(jù)本公開內(nèi)容的電子產(chǎn)品外殼的制造方法所包括的基本步驟。

具體實施方式

圖1示出根據(jù)本公開內(nèi)容的電子產(chǎn)品的鋪層設計的分解圖。根據(jù)本公開的第一實施例提出一種電子產(chǎn)品外殼，其包括短切預浸料片材1和連續(xù)預浸料片材2并且通過采用模壓成型方法將所述連續(xù)預浸料片材2和所述短切預浸料片材1結(jié)合在一起并且在固化后而制成，如圖2所示。

所述短切預浸料片材1包括短切纖維和熱固性樹脂，所述短切纖維包括碳纖維或玻璃纖維。所述熱固性樹脂例如是熱固性環(huán)氧樹脂。

所述短切纖維的含量介于20％至50％之間；所述短切纖維的長度范圍為3至30mm；所述短切預浸料片材的厚度在1至5mm之間。

所述連續(xù)預浸料片材2包括連續(xù)纖維和熱固性樹脂，所述連續(xù)纖維包括碳纖維或玻璃纖維。所述熱固性樹脂例如是熱固性環(huán)氧樹脂。

所述連續(xù)纖維的含量介于55至70％之間；所述連續(xù)纖維的厚度范圍為0.1至0.2mm；所述熱固性樹脂充分均勻地浸透纖維紗束，揮發(fā)性含量小于1％。

所述短切預浸料片材1是至少一層結(jié)構(gòu)，而所述連續(xù)預浸料片材是至少一層結(jié)構(gòu)。例如，所述短切預浸料片材是單層結(jié)構(gòu)(如圖1所示)；而所述連續(xù)預浸料片材是多層結(jié)構(gòu)(如圖1所示)，反之亦然。

所述短切預浸料片材1是通過在聚乙烯薄膜之間設置由短切機切碎的碳纖維或玻璃纖維且通過捏壓而制成的。

所述短切預浸料片材1還包括填充料、增稠劑、阻燃劑、著色劑和內(nèi)脫模劑。

通過采用模壓成型方法在所述短切預浸料片材1上直接形成配合特征部分。所述配合特征部分包括卡扣或加強筋或螺絲柱。

根據(jù)本公開內(nèi)容的短切預浸料片材1的基本特征為：纖維含量在20％～50％之間；短切長度范圍為3～30mm；片材厚度在1-5mm之間；可以增加填料；物料流動性、成型工藝性以及制品表觀質(zhì)量好，在成型薄壁、狹窄等精細復雜結(jié)構(gòu)的制品方面具有突出優(yōu)勢。

根據(jù)本公開內(nèi)容的短切預浸料片材1具有優(yōu)良的電氣性能、機械性能、耐熱性、耐化學腐蝕性，又適應模壓成型、注射成型、傳遞成型等各種成型方法，材料配方調(diào)整靈活，可滿足不同產(chǎn)品對性能的要求。

采用本公開內(nèi)容的混合有短切預浸料片材1和連續(xù)預浸料片材2的電子產(chǎn)品外殼的優(yōu)勢在于：

1.質(zhì)量輕強度高：機械性能大大優(yōu)于工程塑料，可實現(xiàn)產(chǎn)品減輕減薄目標。

2.均勻性好：本公開內(nèi)容所采用的材料雖然含有大量纖維，卻不會產(chǎn)生纖維的強烈取向，故制品的均勻性、致密性較好，殘余應力較小。

3.復雜結(jié)構(gòu)可一次成型：短切纖維配合高流動性的熱固性樹脂，可實現(xiàn)凸臺、加強筋等復雜結(jié)構(gòu)的一次成型，也可實現(xiàn)預埋件的成型。

4.成本低：與現(xiàn)有方法使用連續(xù)纖維預浸料相比，在同等重量下，本公開內(nèi)容所用短切纖維片狀預浸料成本僅為前者的50％；與現(xiàn)有方法需要使用塑膠注塑結(jié)構(gòu)件并與殼體粘接相比，本公開內(nèi)容無需注塑、粘接工序。

5.材料耐熱性、耐老化性能好。

根據(jù)本公開內(nèi)容的電子產(chǎn)品外殼可以實現(xiàn)復雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與殼體一次成型并且獲得高質(zhì)量的外觀。

根據(jù)本公開內(nèi)容的第二實施例提出一種電子產(chǎn)品外殼的制造方法，所述電子產(chǎn)品外殼包括連續(xù)預浸料片材2和短切預浸料片材1。

圖3示出根據(jù)本公開內(nèi)容的電子產(chǎn)品外殼的制造方法所包括的基本步驟，其中主要包括材料的制備；鋪層和模壓成型。

材料的制備：

制備所述短切預浸料片材1包括：由短切機切碎碳纖維或玻璃纖維；將被切碎的碳纖維或玻璃纖維設置在聚乙烯薄膜之間；捏壓所述聚乙烯薄膜將被切碎的碳纖維或玻璃纖維包裹在其中而制成所述短切預浸料片材1。

所述短切預浸料片材包括短切纖維和熱固性樹脂，所述短切纖維包括碳纖維或玻璃纖維；所述熱固性樹脂例如是熱固性還氧樹脂。

所述短切纖維還包括其它助劑：固化劑(引發(fā)劑)、表面處理劑、增稠劑、低收縮添加劑、脫模劑、著色劑、填料和交聯(lián)劑等。本實施例所用樹脂特征為：①粘度低，對纖維浸潤性能好；②增稠劑具有足夠的反應性，滿足增稠要求；③固化迅速，生產(chǎn)周期短，效率高；④固化物有足夠的熱態(tài)強度，便于制品的熱脫模；⑤固化物有足夠的韌性，制品發(fā)生某些變形時不開裂；⑥較低的收縮率。

制備所述連續(xù)預浸料片材2，其包括連續(xù)纖維和熱固性樹脂，所述連續(xù)纖維包括碳纖維或玻璃纖維；所述熱固性樹脂例如是熱固性環(huán)氧樹脂。

鋪層：

在鋪層工藝中，將至少一層所述短切預浸料片材鋪設在至少一層所述連續(xù)預浸料片材上；例如將一層短切預浸料片材鋪設在多層連續(xù)預浸料片材上(如圖1所示)。

模壓成型：

通過采用模壓成型方法將所述連續(xù)預浸料片材2和所述短切預浸料片材1結(jié)合在一起并且在固化后而制成所述電子產(chǎn)品外殼(如圖2所示)。

在采用模壓成型方法的過程中在所述短切預浸料片材1上直接形成配合特征部分。所述配合特征部分包括卡扣或加強筋或螺絲柱等。

所述短切纖維的含量介于20％至50％之間；所述短切纖維的長度范圍為3至30mm；所述短切預浸料片材的厚度在1至5mm之間。

所述連續(xù)纖維的含量介于55至70％之間；所述連續(xù)纖維的厚度范圍為0.1至0.2mm；所述熱固性樹脂充分均勻地浸透纖維紗束，揮發(fā)性含量小于1％。

采用根據(jù)本發(fā)明的制造方法的優(yōu)勢在于：

1.短切纖維配合高流動性的熱固性樹脂，可實現(xiàn)凸臺、加強筋等復雜結(jié)構(gòu)的一次成型，也可實現(xiàn)預埋件的成型。

2.避免了單純使用連續(xù)纖維，減少了各向異性，降低了板材易翹曲變形的風險。

3.通過使用短切纖維預浸料片材替代一部分連續(xù)纖維預浸料降低了材料成本。

參考具體實施例，盡管本發(fā)明已經(jīng)在說明書和附圖中進行了說明，但應當理解，在不脫離權(quán)利要求中所限定的本發(fā)明范圍的情況下，所屬技術領域人員可做出多種改變以及多種等同物可替代其中多種元件。而且，本文中具體實施例之間的技術特征、元件和/或功能的組合和搭配是清楚明晰的，因此根據(jù)這些所公開的內(nèi)容，所屬技術領域人員能夠領會到實施例中的技術特征、元件和/或功能可以視情況被結(jié)合到另一個具體實施例中，除非上述內(nèi)容有另外的描述。此外，根據(jù)本發(fā)明的教導，在不脫離本發(fā)明本質(zhì)的范圍，適應特殊的情形或材料可以做出許多改變。因此，本發(fā)明并不限于附圖所圖解的個別的具體實施例，以及說明書中所描述的作為目前為實施本發(fā)明所設想的最佳實施方式的具體實施例，而本發(fā)明意旨包括落入上述說明書和所附的權(quán)利要求范圍內(nèi)的所有的實施方式。