[发明专利]碳纤维壳体加工工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种碳纤维壳体加工工艺，尤其涉及一种碳纤维和仿碳纤维片材热压贴合加工后，注塑成型的消费电子产品壳体工艺。

背景技术：

通常手机，平板电脑等消费电子产品壳体为塑胶或金属结构，壳体整体质量较重，有的产品为了平衡质量和强度上的不足，会把金属和塑胶材料结合使用，在一些支撑结构件上使用金属，在受力要求较低的区域使用塑胶，但这些改进不能最大程度的体现产品设计要求的力学性能。为此，人们把眼光投向了结构强度更好，质量更轻的纤维复合增强材料，其中碳纤维复合增强材料成为人们关注的热点，碳纤维材料沿纤维轴向表现出很高的强度，碳纤维比重小，具有很高的比强度。碳纤维的比重不及钢的1/4，抗拉强度一般在3500MPa以上，是钢的7～9倍，抗拉弹性模量也高于钢，为23000～43000MPa，其材料强度密度比可达2000MPa/(g/cm³)，而A3钢的比强度仅为59MPa/(g/cm³)左右。正是由于碳纤维复合增强材料具有优异的综合性能，它广泛应用于航天，体育器械和化工等领域，成为新材料领域研究和应用的热点。

在消费电子壳体材料领域，碳纤维材料的应用起步相对较晚，目前碳纤维消费电子产品壳体处于研发起步阶段，相关产品工艺还在研发摸索阶段。碳纤维消费电子产品壳体大多是整体采用碳纤维材料，还有的产品壳体采用碳纤维热压成型后对背面卡扣位置进行注塑加工，降低碳纤维直接加工的难度和周期。

但上述各种成型方法都需要进行一系列的车削加工和反复打磨，喷漆处理，工序繁琐，良率较低，且产品加工环节反复进行，耗时较长，这些都无形中增加了产品的成本，为此，有必要对碳纤维材料加工和后处理进行改进和完善，使之更好的满足消费电子领域材料要求。

发明内容：

本发明的目的就是针对现有加工工艺中存在的不足而提供一种碳纤维壳体加工工艺。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案：包括如下步骤：

1)、碳纤维片材加工：将碳纤维预浸料裁切成一定尺寸大小后，铺料2-4层；

2)、仿碳纤维片材加工：片材纹理背面印刷油墨，裁切；

3)、碳纤维片材与仿碳纤维片材贴合：按照产品要求，将准备好的碳纤维片材与仿碳纤维片材热压贴合；

4)、注塑成型：上述两种材料经过热压贴合后成为一体，放进注塑模具型腔中注塑。

进一步地，所述步骤1)中碳纤维预浸料可以为一种预浸料或两种或多种类型预浸料混用，层数为2-4层。

进一步地，所述步骤2)中仿碳纤维片材可以为PC、PET等薄膜材料，薄膜材料的一面印有仿碳纤维纹路，另一面印有黑色油墨。

进一步地，所述步骤3)中碳纤维与仿碳纤维片材热压贴合的方式为：仿碳纤维片材纹路背面印刷油墨，碳纤维预浸料与仿碳纤维片材经裁切至适当尺寸后，直接热压成型，热压温度为80-120℃，时间为8-25min。

进一步地，所述步骤3)中碳纤维与仿碳纤维片材热压贴合的方式为：碳纤维预浸料先热压成型，热压温度为80-120℃，时间为8-25min，仿碳纤维片材纹路背面印刷油墨和胶粘剂，成型温度为80-100℃，时间20-50s；将上述热压成型后的两种材料热压，使之紧密贴合，热压温度为80-110℃，时间为20-100s。

进一步地，所述步骤3)中碳纤维与仿碳纤维片材热压贴合后，在需要注塑区域的碳纤维片材上印刷、喷涂或刷涂一层胶粘剂。

进一步地，所述步骤4)中碳纤维片材与仿碳纤维片材经过热压贴合后注塑方式为：热压贴合后的片材只注塑周边一圈，形成产品包边和卡扣结构。

进一步地，所述步骤4)中碳纤维片材与仿碳纤维片材经过热压贴合后注塑方式为：热压贴合后的片材整体注塑，形成产品包边和卡扣结构。

本发明的有益效果是：本发明通过对碳纤维预浸料和塑胶片材裁切和预处理后，通过不同方式热压贴合在一起，形成产品形状，然后放入模具型腔内，进行注塑成型，形成产品包边和卡扣结构。最终产品结构外层为仿碳纤维片材，中间层为碳纤维层，背面为卡扣结构，注塑完成后的产品即为最终产品，省却了后加工处理工序，可在很大程度上减少产品表面处理工序，降低劳动强度，缩短产品生产周期，并且该工艺操作简单，可以明显提高生产良率，降低生产成本，具有良好的量产性和经济效益。

具体实施方式：

为更详细的说明本发明的发明内容，下面结合具体实施例进一步说明。

本实施例中碳纤维热压成型工艺依次包括以下步骤：