專利名稱：金屬板細(xì)微成型制作工藝及成型模的細(xì)微紋路的形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬板成型制作工藝，特別是涉及一種使用加熱及多段加壓成型并同時(shí)形成表面細(xì)微紋路的金屬板細(xì)微成型制作工藝。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有電子產(chǎn)品的金屬殼體的制造多使用沖壓方式，例如使用公模與母模一起對(duì)一金屬板進(jìn)行沖壓，以賦予金屬板殼體的外形。然而，在此方法中，往往造成金屬板在殼體彎折處造成拉傷。又發(fā)展出氣壓成型的制法，可大量生產(chǎn)，然而僅限于殼體的成型，對(duì)于殼體表面上若欲展現(xiàn)圖文等精細(xì)紋路，則須以后制方式形成，例如對(duì)成型后的金屬殼體蝕刻以達(dá)成。日本專利申請(qǐng)案公開(kāi)第2004M9320號(hào)揭示一種制造鎂合金制品的方法，其中一具體實(shí)施例如圖1所示，將鎂合金板1置于模2中的成型模3與密封模4之間合模，成模3 具有一空洞5及一抽氣孔6。加熱后，開(kāi)啟加壓氣體控制閥9使加壓氣體流經(jīng)加壓氣體管路8而由加壓氣體通道7吹向鎂合金板1與密封模4之間，而使鎂合金板1向成型模3的方向膨凸。然后開(kāi)啟冷卻液控制閥14，使冷卻液流經(jīng)冷卻液管路15而經(jīng)由冷卻液通道13 噴向鎂合金板1，以急速冷卻，如此據(jù)文中的教示，可使鎂合金板1組織產(chǎn)生變化，增進(jìn)延展性。噴冷卻液的步驟最好是在關(guān)閉加壓氣體控制閥9后、抽氣閥10開(kāi)啟的狀態(tài)下進(jìn)行，以防止冷卻液氣化而使鎂合金板1與密封模4之間的壓力過(guò)大。然后關(guān)閉抽氣閥10，將鎂合金板1再度加熱，又將加壓氣體控制閥9開(kāi)啟，以在鎂合金板1與密封模4之間加壓，使鎂合金板1更向成型模3的方向膨凸，最后使鎂合金板1完全貼合于成型模3。然后開(kāi)啟抽氣閥10將加壓氣體排出，打開(kāi)模2，取出經(jīng)過(guò)加壓成型的制品。此文中教示加壓成型的方法， 但未教示在制品表面上的精細(xì)紋路的制做。因此，對(duì)于一種新穎的金屬板成型方法，以期能便利與經(jīng)濟(jì)的同時(shí)形成精細(xì)紋路， 仍有所需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種金屬板細(xì)微成型制作工藝及所制得的加壓成型金屬殼體，可在殼體成型時(shí)也同時(shí)形成精細(xì)紋路，制作工藝便利且經(jīng)濟(jì)。本發(fā)明也提供一種成型模的細(xì)微紋路的形成方法，所獲得的具有細(xì)微紋路的成型?？晒┰诒景l(fā)明的金屬板細(xì)微成型制作工藝中使用。依據(jù)本發(fā)明的金屬板細(xì)微成型制作工藝，包括下列步驟。首先，將一金屬板置于一成型裝置內(nèi)，該成型裝置包括一密封模，及一成型模，其具有一殼體形狀的表面，及該表面包括一經(jīng)由蝕刻所形成的一第一細(xì)微紋路。接著，將該金屬板加熱并經(jīng)由分段施加氣壓或液壓而使該金屬板貼合于該成型模的該表面上成型并同時(shí)壓印該第一細(xì)微紋路而獲得一第二細(xì)微紋路。然后，將該經(jīng)過(guò)加壓成型的金屬板進(jìn)行沖切，獲得一加壓成型品。依據(jù)本發(fā)明的加壓成型金屬殼體，通過(guò)如上述的金屬板細(xì)微成型制作工藝所制得者。依據(jù)本發(fā)明的成型模的細(xì)微紋路的形成方法，包括下列步驟。提供一塊材。在該塊材上形成一圖案化光致抗蝕劑層，該圖案化光致抗蝕劑層具有至少一開(kāi)口以露出下層的該塊材。使用該圖案化光致抗蝕劑層做為掩模對(duì)該塊材進(jìn)行一蝕刻制作工藝，以部分移除經(jīng)由該至少一開(kāi)口露出的該塊材，而于該塊材形成一細(xì)微紋路。與背景技術(shù)比較之，依據(jù)本發(fā)明的金屬板細(xì)微成型制作工藝，運(yùn)用超塑性成形，與鋁沖壓等現(xiàn)有技術(shù)最大不同點(diǎn)，為采用氣壓成形，所以模具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，而成本低。再者，模具表面具有經(jīng)由蝕刻而形成的細(xì)微紋路，使用成形性佳的金屬板材，可在加壓成型的同時(shí)輕易而便利的轉(zhuǎn)寫(xiě)此模具上的細(xì)微紋路。


圖1顯示一現(xiàn)有制造鎂合金制品的方法的剖面示意圖；圖2顯示一依據(jù)本發(fā)明的金屬板細(xì)微成型制作工藝的一實(shí)施例的流程圖；圖3及圖4顯示一依據(jù)本發(fā)明的金屬板細(xì)微成型制作工藝的實(shí)施例，其開(kāi)模及合模的剖面示意圖；圖5顯示一依據(jù)本發(fā)明的金屬板細(xì)微成型制作工藝的實(shí)施例，其將金屬板加壓成型后的成型裝置的分解示意圖；圖6顯示一依據(jù)本發(fā)明的金屬板細(xì)微成型制作工藝的實(shí)施例，其在施壓時(shí)的剖面示意圖；圖7顯示一依據(jù)本發(fā)明的金屬板細(xì)微成型制作工藝所制得的加壓成型金屬殼體的一實(shí)施例的平面示意圖；圖8顯示一依據(jù)本發(fā)明的成型模的細(xì)微紋路的形成方法的一實(shí)施例的流程圖；圖9顯示一依據(jù)本發(fā)明的成型模的細(xì)微紋路的形成方法的一實(shí)施例示意圖；圖10顯示一依據(jù)本發(fā)明的成型模的細(xì)微紋路的形成方法的另一實(shí)施例示意圖。主要元件符號(hào)說(shuō)明1鎂合金板2模
3成型模4密封模
5空洞6抽氣孔
7加壓氣體通道8加壓氣體管路
9加壓氣體控制閥10抽氣閥
13冷卻液通道14冷卻液控制閥
15冷卻液管路20成型裝置
22密封模24成型模
26表面28第一細(xì)微紋路
30金屬板31加壓成型金屬殼體
32第二細(xì)微紋路33中文字
34入口35英文字
36通道37尖狀形狀
38高壓氣體或液體40、46塊材
42,48 圖案化光致抗蝕劑層44、50 細(xì)微紋路101、102、103、104、105、106、201、202、203 步驟
具體實(shí)施例方式依據(jù)本發(fā)明的金屬板細(xì)微成型制作工藝的步驟，請(qǐng)參閱圖2的流程圖，首先，進(jìn)行步驟101，將一金屬板置在一成型裝置內(nèi)。金屬板是使用加溫及加壓后易于成型的金屬板材，其可為金屬或合金板材，例如鎂合金板，其中又可為例如AZ31及AZ91，但不限于此。成型裝置可參閱圖3及圖4的實(shí)施例，其分別顯示開(kāi)模及合模時(shí)的情形，及圖5顯示將金屬板加壓成型后的成型裝置的分解示意圖。成型裝置20包括一密封模22，及一成型模24。成型模M具有一殼體形狀的表面沈，此表面不限于凹面或凸面，附圖中顯示的是凹面的情形。 此表面26更包括一經(jīng)由蝕刻所形成的一第一細(xì)微紋路觀。金屬板30置于密封模22與成型模M之間，然后合模。接著，進(jìn)行步驟102的超塑氣壓成型并轉(zhuǎn)寫(xiě)細(xì)微紋路，詳言之，請(qǐng)參閱圖5及圖6， 將金屬板30加熱并經(jīng)由分段施加氣壓或液壓而迫使金屬板30貼合于成型模的表面沈上成型并同時(shí)壓印第一細(xì)微紋路觀而獲得一第二細(xì)微紋路32。加熱的溫度與金屬板30的材質(zhì)及使用的氣壓或液壓及分段加壓的段數(shù)有關(guān)。加熱裝置可與成型裝置20的外表面結(jié)合， 例如使用加熱絲或加熱板，但不限于此，用以對(duì)模具加熱，以便對(duì)模具內(nèi)的金屬板30加熱?？衫靡粔嚎s機(jī)供應(yīng)高壓氣體或液體，以管線與密封模22的入口 34連接，并由通道36進(jìn)入密封模22的模穴中，此高壓氣體或液體38對(duì)金屬板30加壓，迫使金屬板30壓貼在成型模M的表面26而成型為一金屬殼體。然后進(jìn)行步驟103的成品沖切，將經(jīng)過(guò)加壓成型的金屬板30進(jìn)行外形的沖切，獲
得一加壓成型品。在進(jìn)行步驟103的成品沖切后，可視需要，進(jìn)行步驟104的表面皮膜化成制作工藝，以于加壓成型品的表面形成一皮膜層，此皮膜層可具有保護(hù)功能，可以現(xiàn)有的方式進(jìn)行。之后，可視需要，進(jìn)行步驟105的表面噴涂，以于皮膜層上噴涂一涂層，增加美觀，此可以現(xiàn)有的方式進(jìn)行。之后，可視需要，進(jìn)行步驟106的配件貼合，以于加壓成型品貼附配件， 例如螺絲座或其他扣件，以供組裝于電子產(chǎn)品上。再者，經(jīng)過(guò)加壓成型的金屬板可趁熱取出，放置于一定型治具中冷卻。如此，可進(jìn)一步將加壓成型的金屬板塑造成如定型治具的形狀，例如維持一平面或是塑造成一微幅彎曲的曲面。成型裝置20中，密封模22及成型模M的組裝可為前者在上、后者在下，或是前者在下，后者在上，或可左右放置，并無(wú)特別的限制。成型模M的殼體形狀的表面不限于凹面或凸面，若為凹面，則金屬板貼合此凹面所形成的加壓成型品殼體的凸面所轉(zhuǎn)印的細(xì)微紋路會(huì)較清晰。若成型模M的殼體形狀的表面為凸面，則金屬板貼合此凸面所形成的加壓成型品殼體的凹面所轉(zhuǎn)印的細(xì)微紋路會(huì)較深刻而清晰，而其反面，即凸面，所轉(zhuǎn)印的細(xì)微紋路相對(duì)上會(huì)較淺。成型模M可為一具有所欲的殼體形狀表面的單一模體，或是另包括多個(gè)模仁鑲塊放置于一模體中，而由此等模仁鑲塊一起具有所欲的殼體形狀表面，此時(shí)，經(jīng)由蝕刻所形成的一第一細(xì)微紋路即可位于此等模仁鑲塊之一者或多個(gè)的表面上。
圖7顯示一通過(guò)上述的依據(jù)本發(fā)明的金屬板細(xì)微成型制作工藝所制得的加壓成型金屬殼體(即加壓成型品)的一實(shí)施例，顯示加壓成型金屬殼體31其表面具有細(xì)微紋路，其中4mm高的中文字33與3mm高的英文字35可清楚轉(zhuǎn)寫(xiě)，尖狀形狀37也可被轉(zhuǎn)寫(xiě)。關(guān)于依據(jù)本發(fā)明的金屬板細(xì)微成型制作工藝中使用的成型模的細(xì)微紋路的形成方法，請(qǐng)參閱圖8的流程圖，首先，進(jìn)行步驟201，提供一塊材，其可為要做為成型模的單一模體，或是組成成型模的模塊之一，或是模仁鑲塊中的一塊。較佳為金屬，例如不銹鋼；更佳為可耐高溫及高壓者。例如NAK80、STAVAX或硬度40至50的鋼材可耐高溫達(dá)500°C及高壓達(dá)150Kg/cm2。接著，進(jìn)行步驟202的形成圖案化光致抗蝕劑層以露出部分下層的塊材。 詳言之，可使用光致抗蝕劑劑在塊材上形成一光致抗蝕劑層，然后對(duì)光致抗蝕劑層進(jìn)行一曝光及顯影制作工藝，以形成一圖案化光致抗蝕劑層，圖案化光致抗蝕劑層具有一或多個(gè)開(kāi)口而露出位于下層的塊材。然后進(jìn)行步驟203的蝕刻，即，使用圖案化光致抗蝕劑層做為掩模對(duì)塊材進(jìn)行一蝕刻制作工藝，以部分移除經(jīng)由開(kāi)口露出的塊材，而在塊材表面形成一細(xì)微紋路。所形成的細(xì)微紋路的深度可通過(guò)蝕刻制作工藝的蝕刻時(shí)間及蝕刻次數(shù)來(lái)控制。時(shí)間越久或次數(shù)越多，即蝕刻的程度越高，形成的紋路越深。在進(jìn)行多次的蝕刻制作工藝后， 細(xì)微紋路的尖銳立體轉(zhuǎn)角可變?yōu)槠交牧Ⅲw轉(zhuǎn)角。以多次蝕刻的方式來(lái)進(jìn)行，尚能有防止底切的功效。由此種蝕刻方式所制得的細(xì)微紋路圖案可依所需而定，在搭配依據(jù)本發(fā)明的金屬板細(xì)微成型制作工藝時(shí)，舉例而言，在紋路深度為0. Imm時(shí)，字寬可小至0. 15mm,在紋路深度為0. 05mm時(shí)，字寬可小至0. 05mm,均可得到良好的轉(zhuǎn)寫(xiě)結(jié)果。換言之，成型模的細(xì)微紋路深度為0. 05至0. 10及寬細(xì)為0. 05至0. 15，均可使用在本發(fā)明的成型制作工藝中。再者，圖案化光致抗蝕劑層的圖案可為一具有清楚邊緣的圖案，或是可包括一由格狀像素所構(gòu)成的圖案，并使圖案的邊緣的格狀像素密度呈現(xiàn)逐漸變化。使用前者圖案化光致抗蝕劑層的結(jié)果，如圖9所示意，平面圖顯示的塊材40上的圖案化光致抗蝕劑層42為一具有清楚邊緣的圖案，使得蝕刻塊材40之后所得到的細(xì)微紋路44邊界如剖面圖所示為陡直，如此，加壓成型品轉(zhuǎn)印后所得的細(xì)微紋路的也是邊界清楚；使用后者圖案化光致抗蝕劑層的結(jié)果，如圖10所示，平面圖顯示的塊材46上的圖案化光致抗蝕劑層48圖案邊緣的格狀像素密度呈現(xiàn)逐漸變化，利用此密度變化，可控制蝕刻液在塊材表面擴(kuò)散的程度，而有不同的蝕刻程度，使得蝕刻塊材46最后所得到的細(xì)微紋路50可如剖面圖所示具有一漸層高度或深度，或者，紋路的邊界呈現(xiàn)曲面，如此，加壓成型品轉(zhuǎn)印后所得的細(xì)微紋路的高度或深度也會(huì)呈現(xiàn)漸層或曲面效果，具有如此紋路的圖文可增添立體感，此也為本發(fā)明的細(xì)微成型制作工藝的進(jìn)一步獨(dú)特之處。再者，在對(duì)塊材進(jìn)行蝕刻制作工藝之前，可先對(duì)塊材高壓及高熱處理，然后研磨以整修至所欲的設(shè)計(jì)尺寸。如此，可避免使用時(shí)受熱膨脹而使所設(shè)計(jì)的尺寸失準(zhǔn)。在一特定實(shí)施例中，以350°C 450°C加熱0. 5mm厚的AZ31鎂合金板，以氣壓分 20段漸進(jìn)式從0升至150kg/cm2，對(duì)鎂合金板加壓成型，其中成型模的細(xì)微紋路的紋寬細(xì)至 0. 15mm及紋深為0. 1mm，如此于所制得的加壓成型品的細(xì)微紋路轉(zhuǎn)寫(xiě)率(或稱成型度)可達(dá) 80%。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明權(quán)利要求所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種金屬板細(xì)微成型制作工藝，包括將一金屬板置于一成型裝置內(nèi)，該成型裝置包括密封模，及成型模，其具有一殼體形狀的表面，及該表面包括一經(jīng)由蝕刻所形成的第一細(xì)微紋路；將該金屬板加熱并經(jīng)由分段施加氣壓或液壓而使該金屬板貼合于該成型模的該表面上成型并同時(shí)壓印該第一細(xì)微紋路而獲得第二細(xì)微紋路；及將該經(jīng)過(guò)加壓成型的金屬板進(jìn)行沖切，獲得加壓成型品。
2.如權(quán)利要求1所述的金屬板細(xì)微成型制作工藝，其中該成型模包括多個(gè)模仁鑲塊， 此多個(gè)模仁鑲塊一起具有該殼體形狀的表面，及該經(jīng)由蝕刻所形成的第一細(xì)微紋路位于該多個(gè)模仁鑲塊的至少一者的表面上。
3.如權(quán)利要求1所述的金屬板細(xì)微成型制作工藝，進(jìn)一步包括于該加壓成型品的表面形成一皮膜層的步驟。
4.如權(quán)利要求3所述的金屬板細(xì)微成型制作工藝，進(jìn)一步包括在該皮膜層上噴涂一涂層的步驟。
5.如權(quán)利要求4所述的金屬板細(xì)微成型制作工藝，進(jìn)一步包括于該加壓成型品貼附配件的步驟。
6.如權(quán)利要求1所述的金屬板細(xì)微成型制作工藝，其中該第一細(xì)微紋路的高度或深度呈現(xiàn)漸層變化。
7.如權(quán)利要求6所述的金屬板細(xì)微成型制作工藝，其中于該金屬板壓印所獲得的該第二細(xì)微紋路的高度或深度呈現(xiàn)漸層變化。
8.如權(quán)利要求1所述的金屬板細(xì)微成型制作工藝，其中該成型模的殼體形狀的表面為一凹面，及該金屬板被加壓而貼合于該凹面。
9.如權(quán)利要求1所述的金屬板細(xì)微成型制作工藝，其中該成型模的殼體形狀的表面為一凸面，及該金屬板被加壓而貼合于該凸面。
10.如權(quán)利要求1所述的金屬板細(xì)微成型制作工藝，進(jìn)一步將該經(jīng)過(guò)加壓成型的金屬板趁熱取出，放置于一定型治具中冷卻。
11.一種加壓成型金屬殼體，其通過(guò)如權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的金屬板細(xì)微成型制作工藝所制得的。
12.—種成型模的細(xì)微紋路的形成方法，包括提供一塊材；在該塊材上形成一圖案化光致抗蝕劑層，該圖案化光致抗蝕劑層具有至少一開(kāi)口以露出下層的該塊材；及使用該圖案化光致抗蝕劑層做為掩模對(duì)該塊材進(jìn)行一蝕刻制作工藝，以部分移除經(jīng)由該至少一開(kāi)口露出的該塊材，而于該塊材形成一細(xì)微紋路。
13.如權(quán)利要求12所述的成型模的細(xì)微紋路的形成方法，其中，該細(xì)微紋路的深度是通過(guò)該蝕刻制作工藝的蝕刻時(shí)間及蝕刻次數(shù)來(lái)控制。
14.如權(quán)利要求13所述的成型模的細(xì)微紋路的形成方法，其中，在進(jìn)行多次的蝕刻制作工藝后，該細(xì)微紋路具有平滑的立體轉(zhuǎn)角。
15.如權(quán)利要求12所述的成型模的細(xì)微紋路的形成方法，另在對(duì)該塊材進(jìn)行該蝕刻制作工藝之前，包括一對(duì)該塊材熱處理及然后研磨以整修至一設(shè)計(jì)尺寸的步驟。
16.如權(quán)利要求12所述的成型模的細(xì)微紋路的形成方法，其中該圖案化光致抗蝕劑層包括一由格狀像素所構(gòu)成的圖案，該圖案的邊緣的格狀像素密度呈現(xiàn)逐漸變化。
17.如權(quán)利要求16所述的成型模的細(xì)微紋路的形成方法，其中于該塊材形成的該細(xì)微紋路包括一漸層變化的高度或深度。
18.如權(quán)利要求12所述的成型模的細(xì)微紋路的形成方法，其中該成型模為一模仁鑲塊。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種金屬板細(xì)微成型制作工藝及成型模的細(xì)微紋路的形成方法。該金屬板細(xì)微成型制作工藝是將金屬板加熱并經(jīng)由分段施加氣壓或液壓而使金屬板貼合于成型模上成型并同時(shí)將成型模表面上的第一細(xì)微紋路轉(zhuǎn)寫(xiě)至金屬板而獲得第二細(xì)微紋路。本發(fā)明同時(shí)揭示一種通過(guò)上述金屬板細(xì)微成型制作工藝所制得的加壓成型金屬殼體，并揭示一種成型模的細(xì)微紋路的形成方法，其是在一塊材上形成一圖案化光致抗蝕劑層，使用此圖案化光致抗蝕劑層做為掩模對(duì)塊材進(jìn)行蝕刻，以于塊材形成一細(xì)微紋路。
文檔編號(hào)B21D26/031GK102240718SQ201010180029
公開(kāi)日2011年11月16日 申請(qǐng)日期2010年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月10日
發(fā)明者楊濬鴻, 游世甫 申請(qǐng)人:毅嘉科技股份有限公司